音响知识及扩声系统名词解释(5)

逆光飞翔i 分享 2019-04-30 下载文档

模拟信号和数字信号

6.3.3信号连接方式:平衡与非平衡方式

一、信号的平衡传输

平衡传输是一种应用非常广泛的音频信号传输方式。它是利用相位抵消的原理将音频信号传输过程中所受的其他干扰降至最低。它需要并列的三根导线来实现,即接地、热端、冷端。所以平衡输入、输出插件必须具有3个脚位, 传输线当然也得是2芯1屏蔽层的线,由于热端信号线和冷端信号线在同一屏蔽层内相对距离很近,所以在传输过程中受到的其他干扰信号也几乎相同。然而被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反,所以在下一级设备的输入端把热端信号和冷端信号相减,相同的干扰信号被抵消,被传输信号由于相位相反而不会损失。所以在专业的场合和传输距离比较远的时候通常使用平衡传输方法。

被传输的热端信号和冷端信号的相位却相反 二、信号的非平衡传输

非平衡传输只有两个端子信号端与接地端,在要求不高和近距离信号传输的场合使用,如家庭音响系统。这种连接也常用于电子乐器、电吉他等设备。 6.3.4连接件:卡侬连接插件(cannon)、 6.25mm三芯插头(TRS Jack)、6.25mm二芯插头、莲花(RCA)插头

XLR∶俗称卡侬接头(Cannon),此种接头是由三个接点所组成,分别为1-- Ground接地;2--热端(+级);3--冷端(-级),当然也有的设备里规定3是热端(+级);2是冷端(-级),这点要看清楚设备的说明书。卡侬连接插件是专业音响系统中使用最广泛的一类接插件,可用于传输音响系统中的各类音频信号,一般平衡式输入、输出端子都是使用卡侬接插件来连接的。在某种意义上说,使用卡侬接插件也是专业音响系统有别于民用音响的特征之一,其好处是:

a、 采用平衡传输方式的,抗外界干扰能力较强,利于远距离传输。 b、 具有弹簧锁定装置,连接可靠,不易拉脱。

c、 接插件规定了信号流向,便于防止连接上的差错。

卡侬插头有公插与母插之分,插座也同样有公插座与母插座之分。公插的接 点是插针,而母插的接点是插孔。按照国际上通用的惯例,以公插头或插座作信 号的输入端;以母插头、插座作为信号的输出端。

在有些设备上,也常使用6.25mm话筒插件连接, 6.25mm话筒插头( l/4 inch phone Jack)有两种,一种是三芯的(TRS Phone Jack),另一种是普通二芯话筒插头。

(1)三芯话筒插头(TRS Jack)

6.25mm三芯话筒插头其内部接线为:插头顶T( TOP)为信号热端,插头环R( Ring)为信号冷端,插头套S( Sleeve)为接地端。

这种三芯插头可以用于单向传输信号,此时采用平衡传输;也可用于双向传输信号,此时采用不平衡方式。用于平衡单向传输信号时规定:顶一输出(信号热端),环--返回(信号冷端),套-地。TRS插头的这种用法主要用于调音台上话筒的输入(高阻),调音台的线路输入、调音台的辅助输出,输入、输出在采用平衡方式的周边设备也用 TRS插头。

TRS插用于不平衡双向信号传输主要是调音台的 Insert接口,通过 TRS插头的一个电接点将信号引出调音台进室外楼的声道,另一个电接点返回调音台,第三个接点则作为地线端。TRS 插头在作双向信号传输时一般规定:顶一送出、环一返回、套—接地。

此外,三芯话筒插还可以用于立体声设备输入、输出的插接件。 (2)二芯话筒插头( l/ 4 inch phone Jack)

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6.25mm二芯话筒插头,与三芯插的外形和尺寸基本一致,但少一个电接点R,只有顶和套两个电接点。因此,非平衡输入、输出端口的连接一般都使用大二芯插接件来进行。二芯话筒插头规定顶(TOP)是信号端、套(sleeve)是接地端。这种普通的二芯话筒插头可用于调音台、周边设备信号的不平衡方式输入、输出,也用于音箱与电缆的连接。

由于二芯和三芯(6.25mm)话筒插头外型尺寸是一致的。因此二芯话筒插头可以插入三芯的插座,三芯的插头也可插入二芯的插座。对于信号输入的情况,将二芯插头插入三芯插座(即将不平衡信号送入平衡输入口)一般可以自动实现不平衡一平衡的连接,此时二芯插头将三芯插座内信号冷端与地相连。

对于信号输出端,则要先弄清内部电路形式,方可将二芯插头插入三芯插孔。设备的平衡输出电路有两种方式。一种是变压器输出,另一种是差动电路输出,当设备平衡输出为变压器输出方式时,将二芯话筒插插入三芯的输出插座即可实现平衡一不平衡转换。此时将变压器的输出冷端接地。 对于采用差动电路进行平衡输出的情况,一般不能用二芯插头插入三芯插座的方法来实现平衡一不平衡转换。

RCA∶在中国一般俗称莲花头(因某些型式的 RCA 接头外观看似莲花瓣),此种接头是由两个接点所组成,分别为 热端(+级);冷端接地(-级),其使用同轴电缆连接,当然也可以使用多芯音频线,常使用在一般家用音响器材上。因其长度在3.5厘米左右,所以通常我又叫它:3.5cm插头。

6.4音响系统的设定

6.4.1周边设备的连接方式

音响系统设备连接顺序: 制作好了各种信号连接线后,就要准备进行设备连接了,现在音响系统中周边设备比较多,连接时候总要有个先后,在我去年一系列文章中其实已经有过介绍,这里再归纳几个简单的连接顺序:

1、 低音系统设备连接顺序:调音台(1-2编组)→均衡器→分频器→压限器→低音功放→低音音箱。

2、 辅助音响系统设备连接顺序:调音台(3-4编组)→均衡器→延时器(可选)→压限器→辅助音箱功放→辅助音箱。

3、 主音响系统设备连接顺序:调音台(L-R主通道)→均衡器→激励器(可选)→反馈抑制器(可选)→压限器→主音箱功放→主音箱。

4、 监听系统设备连接顺序:调音台(AUX输出)→均衡器→压限器→监听音箱功放→监听音箱。

以上第1种连接方式可以单独控制低音的音量,这样我们在慢摇或迪高时调音台1-2编组的音量就可以开大些,在歌手演唱时就可以开小些,这样很灵活;第2种连接方法也可以很好的控制辅助音箱的声音;第3种主音箱我们当然习惯从调音台的L-R总输出来输出音量;第4种监听系统,标准来说要从AUX来输出音量,这样可以按照歌手或乐队的要求,灵活调整调音台各声道的音量,但在较小的音响系统中,监听信号可以直接从主通道信号取。以上第1和第2种连接法还要注意:既然1-2、3-4编组我们已经从后面相对应的输出口独立输出信号了给低音系统和辅助系统了,那1-2、3-4编组就不要再通过调音台的总音量输出了,也就是1-2、3-4编组到调音台总音量的切换开关就不要再开了。 6.4.2系统的开机和关机

一套音响系统是由很多个独立的音响单元构成的,例如:调谐器、卡座、均衡器、LD机或VCD机及AV功放等。这些单元都需要插入在220V交流电源插销板上。有人为了方便省事,关机时将插销电源一拔就全都关掉了;开机时也是一开插销就全都通电了。这种方法虽然省事,但却存在着隐患。因为这样操作会产生浪涌电流和反峰电压,这两个冲击往往会损

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坏音响器材。一些器材的损坏大多是在开机或者关机的一瞬间产生,而井非在正常工作状态时损坏的。

浪涌电流:一部音响器材都是由电阻、电容、电感、变压器等元器件所构成。它们在开机前都处在冷状态下。开机时,其电阻阻值小,所以瞬间电流很大,是正常工作电流的2.5-3.5倍。这个电流被称为浪涌电流,其对电路可造成损害。

反峰电压:电感元件、变压器等单元有一个特性,就是当在电路中加人一个电压或者去掉一个电压时,其单元会产生一个反电动势阻止这个电压的变动。那么当开机一个电压加在电感元件上时,它就产生一个反电动势阻止这个电压的建立,但是电源电压的能量源源不断,所以这个反电动势只是起一个电压阻尼作用,对电路影响不大。但是,在关机时情况就不同了,当关机时,电路中产生一个反电动势没有任何的阻挡,这个电压就是反峰电压,它是正常电压的9倍。虽然它的电流很小,但是电压很高,对设备造成一个冲击。所以每一个音响单元的浪涌电流和反峰电压都同时地作用在音响设备就造成了一个大的冲击,容易对设备造成损害。国此,各音响单元最好一个一个地顺序开机和关机。正确的开机顺序是按照音源信号流程的方向开机:依次打开卡座、CD机、LD机或VCD机、调谐器、均衡器,最后开启功率放大器。

正确的关机顺序是先关掉功放,再关其他设备。

目前,为了使用方便,国外发明有一种延迟式电源插销板。第一组接插口是直接开关插口;第二组接插口,当这一路机器开机时,可延时1s(秒)才接通电源;第三组接插口,当这一路机器开机时,可延时2s(秒)才接通电源;第四组接插口,当这一路机器开机时,可延时3s才接通电源。关机时与此类似,也同样分别在不同时段内关断电源。这样就防止了浪涌电流和反峰电压同时作用在所有设备上而损害音响器材的现象发生。 6.4.3系统电平的初始设定

6.5声反馈的抑制

6.5.1声反馈的形成

声反馈啸叫是一种扩声系统(P.A.)中经常出现的不正常现象,他是扩声系统所特有的声学问题,对于声音再现来说真可谓是有百害而无一利。从事专业音响的人尤其是现场扩声专业的人,对声反馈啸叫真可谓是深恶痛绝,因为由于声反馈啸叫而引来的麻烦举不胜举,广大专业音响工作者为了消除它几乎是绞尽了脑汁,但是,仍不可能将声反馈全面消除掉。

声反馈产生的原因

声反馈是声音能量的一部分通过声传播的方式传到话筒而引起的啸叫现象,在没有出现啸叫的临界状态,会出现振铃声,此时一般也认为存在声反馈现象,将音量衰减6dB后,定义为无声反馈现象发生。

扩声系统声反馈啸叫的出现要同时具备三个条件: (1)话筒与音箱同时使用;

(2)音响放送的声音能够通过空间传到话筒;

(3)音箱发出的声音能量足够大、话筒的拾音灵敏度足够高。 在扩声系统中当使用话筒拾音时,由于话筒的拾音区域与音箱的放音区域不可能采取声隔离措施,音箱发出的声音很容易通过空间传到话筒中而导致声反馈。一般来说,只有在扩声系统中才存在声反馈啸叫问题,在录音和还原系统中根本不具备产生声反馈啸叫的条件。如录音系统中只有监听用音箱,录音棚中花筒的使用区域与监听音箱的放音区域是互相隔离的,不具备声音回授的条件;而在电影还声系统中几乎不使用话筒,即使遇而使用话筒,也在放映室中作语音近讲拾音,放映音箱距话筒很远,所以也就不可能发生声反馈情况。

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6.5.2实际应用中声反馈产生的常见原因

扩声系统出现声反馈啸叫的主要原因是系统中某些频率的声音过强,当提升话筒录音量时,由于这些过强的频率先到达声反馈所需要的强度条件,如果该频率的反馈类型恰恰为正反馈,则必然在此频率上出现自激振荡现象,自激振荡的频率的高低,表现为啸叫声音音调的高低不同,总体来说,导致系统中某些频率过强的原因主要有以下三个方面: 1、房间由于共振和声反射等原因使得房间中某些声音的频率过强 任何一个房间都可以被认为是一个声学共振腔体,共振会使某些频率的声音被格外地加强。建筑声学告诉我们,不同体型和容积的房间简正共振公式,可以计算出一个房间的共振频率;还有,吸声材料对不同频率的反射和吸收也是不同的,不同的材料对不同频率的吸音系数差异很大,吸声结构的不同也会导致对不同频率的吸收不尽相同。故房间的声学状况对于声反馈啸叫来说,作用不可低估。 2、音箱频率响应的起伏与振铃模态 音箱的发音单元为扬声器,由于材料和结构等多方面原因,任何一个扬声器都不可能保证频率响应曲线绝对平直,肯定会有某些频率为峰的情况,而且频率响应绝对平直的扬声器也不见得十分好听。基于此,在音箱放音时,扬声器发出的声音就会出现某些频率声音过强的现象,这个过强频率的声音就可能造成声反馈啸叫。扬声器安装在音箱中,音箱腔体的机械共振和腔体的声学共振会产生一种振铃模态--RM,音箱存在的振铃模态会导致声染色的发生,也就是音箱发出的声音某些频率成分过强,在这些频率上产生声反馈啸叫并非不可能。 3、话筒对某些频率的拾音灵敏度过高

话筒的频率响应特征是决定话筒声音风格和适用范围的重要条件,与扬声器一样,话筒的频率响应曲线也不可能保证绝对平直,对某些频率的拾音灵敏度过高的情况再所难免。这就是说,话筒对于各个频率的拾取来说不能一视同仁,这就会造成对某些频率的声音输出过强的问题,其结果就有可能出现这些频率声音出现声反馈现象。一般来说,话筒的高频灵敏度偏高,故更容易在高频产生啸叫。 声反馈的危害

声反馈现象一旦发生轻者会造成话筒路音量无法调得很大,调大后啸叫非常严重,对现场演出会造成极其恶劣的影响,或话筒声音开大后出现声音振铃现象(即位于声反馈临界点时话筒声音的尾音现象),声音存在混响感,破坏音质;重着导致音箱或功率放大器由于信号过强而烧毁,使演出无法正常进行,造成巨大的经济损失和名誉损失。从音响事故等级来看,全无声和声反馈啸叫属于最大的事故,故音箱师要进最大的可能,避免声反馈现象的发生,以保证现场扩声的正常进行。

能否将声反馈啸叫充分抑制是衡量一个括声专业音响师调音技术水平的重要因素,所以音响师应该知道那些方法可以将声反馈充分抑制掉。因为啸叫抑制得好,用话筒演奏和演唱时音量就可以开得很大,演唱者和演奏者就满意;否则演唱声被伴奏音乐压住,听不清楚,或无法充分将话筒声音扩大,一旦将音量开大就会出现啸叫,令人十分扫兴。 由于声反馈啸叫而烧毁音箱高音头的情况不胜枚举,因为在声反馈状态下,信号将很强,会使功放出现削波失真,削波失真就产生大量的高频谐波,这些高频谐波送入音箱高音单元后,高音单元无法承受如此强大的高频信号,就会造成音圈电流过大烧毁的情况;再说,声反馈状态下,功放会由于输出过大而发生过载,在过载状态下,功率放大器极有可能烧毁。 综上所述,声反馈对于扩声系统来说是最大的敌人,音响师要充分认识到他的危害,声反馈不仅使声音效果不好,还会造成设备的严重损坏、影响现场演出的顺利进行,很多重要的现场演出由于声反馈啸叫问题,造成了十分恶劣的影响,故音响师要了解声反馈发生的机理,掌握抑制或消除声反馈的方法,只有这样才能称得上是一名合格的音响师。 6.5.3声反馈的抑制方法

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声反馈的抑制方法 在括声实践中,音响师们总结出了许多抑制音响系统声反馈的方法,建筑声学专家采取了一些行之有效消除声反馈的措施,电声技术专家们研制和开发了多种电声设备,以减少声反馈现象的发生,这些切实可行的措施应用后,取得了良好的效果,下面简单地介绍一下抑制、减少和消除声反馈啸叫的方法。

1、使音箱的声音不容易传到话筒中之所以出现声反馈就是音箱发出的声音传到了话筒中,如果想办法使音箱发出的声音不容易传到话筒中,就可以减少声反馈现象发生的可能性,可以采取如下措施:

(1)让话筒远离音箱。 这种方法在歌舞厅很难实现,因为歌舞厅的面积一般都不大,如果这样做势必回受到条件的限制。但在剧场或大型演出场所中,这种方法会有一定作用,如可以考虑可以将话筒吊在乐队或舞台上方拾音,这样既可以保证话筒距离声源够近,也可以尽可能使话筒与音箱远离。

(2)减少话筒路的音量。

这样做会带来演唱或乐队拾音量的损失,话筒音量受到限制,演出效果受到影响但有时音响师不得不采取减少音量的下策,根据演出情况实时控制音量的大小当有振铃现象发生时,要及时将音量拉下来,以避免出现啸叫。演员手持或佩带话筒经过音箱前时也要注意控制音量,否则可能会造成严重声反馈啸叫。 如果调音台的参量均衡器带Q值调节,可以采取音量补偿措施对话筒的声音加以适当补偿,方法是:将均衡器的频带调到话筒拾音音源声音的频带范围,将此频带进行进行提升处理,出现啸叫前立刻停止。

(3)利用音箱和话筒的指向特性。 这一条往往会起到一定作用,大家知道话筒和音量都具有指向性,如果话筒的使用位置不位于音箱声音的辐射区域,音箱的声音就不容易传到话筒中:同样道理,如果音箱没有位于话筒的拾音区域,那么话筒就很难拾取到音箱的声音。所以,在使用话筒时最好不要让其与音箱正对;或者话筒应尽量避开音箱的放音区域。在实际应用中,可以适当调整音箱的角度,使音箱的声辐射区域尽量不覆盖话筒的使用区域,也可以要求演唱者避开音箱的放音区域。

2、使用能抑制反馈的声处理设备消除声反馈,也可以通过声音信号的处理来解决,目前,各电声设备生产厂家研制了多种可以抑制声反馈的设备: (1) 频移器。

这是一种可以改变声音频率的设备,工作原理类似变调器,它能够将声音信号增加5Hz,破坏了产生声反馈的条件,从而抑制了声反馈。但是,该设备的使用具有一定的局限性,在语言扩声时使用起来效果很好,对声音破坏很小,但是在演唱和乐器中就会很明显的声音变调感。这是因为语言的频率范围是在130至350赫兹之间,仅仅5Hz频率的变化不会使人们有明显的音调变高感觉,但是在声乐和器乐扩声时就会有变调的感觉了,因为声乐和器乐的下限频率为20Hz左右,5Hz的音调变化人耳已经明显的感觉出来了。 (2)均衡器和反馈抑制器。

这两种设备都可以有效地衰减反馈频率点的增益(拉馈点),扩声系统之所以产生声反馈,肯定是因为系统中某些频率的信号过强,如果衰减这些过强的频率就能抑制住声反馈。均衡器与反馈抑制器的不同之处在于,均衡器需要音响师根据啸叫的频率手工将馈点拉下来;而反馈抑制器则毋须音响师动手,它可以自动发现声反馈频率并将其衰减下来,衰减的频带宽度和衰减量由机器根据实际情况自行决定,几乎不会对音乐造成任何影响,还会使话筒拾取的声音变得好听。

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