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音响系统各设备的配接及影响           ★★★
音响系统各设备的配接及影响
发布者:imefan 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2008-7-10 21:38:18

  音响系统各设备之间的配接十分重要,如果配接不好,就会明显影响整个系统的放音质量,严重时会损坏设备或使整个系统无法正常工作。通常,由一个厂家生产的套装设备,如:组合音响,因对各设备之间的配接要求已作考虑,故配接问题不大,对于不同厂家组合而成的组合音响,尤其必须对系统的配接问题给予足够的重视。 

  关于音响系统的配接,国际上有IEC268-15的"声系统设备部件互联的优选值",我国也有相应的标准--家用声系统设备互连配接要求(GB9031-88)和声系统设备互连的优选配接值等。

一、常用配接插头和接线

  常用的配接插头、插座有如下几种。

 (1)两芯或三芯插头插座 

  有直径φ2.5mm、ф3.5mm和ф6.3mm三种,一般用于话筒输入、外接扬声器输出或耳机输出等。两芯的用于单声道或不平衡接法,三芯的用于立体声或平衡接法。

 (2)TX型同心插头插座

  又称莲花插头,或称电唱盘插头,因最早用于电唱头输出线而得名,目前应用很广,除了电唱盘外,还可供CD机、VCD机、卡座机和其他音响设备等作输入、输出使用。总之,主要用于音频电平在1V左右的各种音响设备输入、输出的连接。

 (3)YC型五芯插头插座

  又称德国DIN标准的插头插座,一般用于盒式录音机与放大器之间的配接,作录音机的线路输入输出使用。

 (4)卡侬插头插座 

  多用在调音台及其周边设备、功放的输入输出连接。通常卡侬插头插座多用于平衡接法,其各脚的接法是:1(地)为屏蔽接地,2(+)为信号正端,3(-)为信号负端。如果将卡侬插头接成不平衡接法,则可将3端和1端短接即可。

  一般的插头插座的接线还是比较简单的。在调音台的插入(INSERT)插头比较特殊,为了将多加的效果设备通过插头插座接插到调音台输入通道,使用Y型分支插头接线方式(即调音台的INS采用Φ6.3mm两芯一地插头,效果设备的输入、输出采用Φ6.3mm一芯一地插头。效果设备的输入接两芯一地的环和地,输出接两芯一地的头和地)。

  关于配接用连线,除了功放与音箱之间的喇叭线可用一般没有屏蔽层的塑料线外,其他各种信号连线都应采用单芯、双芯或多芯屏蔽线,以避免串入交流声或其他高频干扰。五芯DIN插头用的屏蔽线是一种专用的五芯屏蔽线,如果没有的话可用两根有屏蔽的双芯线代替。

  喇叭线(扬声器连接线)属于大信号的功率线,在要求不高的场合虽然一般可用多股(最好是20股以上)塑料线;但在高保真放声场合,喇叭线对音质的影响不可忽视,因此应采用专用的喇叭线,以便获得最佳的音响效果。由于现代功放的输出内阻一般都很小,只有0.05~0.2Ω,因而扬声器接线电阻对阻尼系数有很明显的影响,所以一般要求喇叭线粗而短,以减少接线电阻。

二、系统的配接考虑

  一个音像系统能否发挥各种设备的性能,其配接是很重要的。如果配接不好,就会明显地影响系统的放声和图像质量,严重时会损坏部件或使整个系统无法工作。为了实现正确的配接,必须注意:一是要保证各设备之间在阻抗、电平、功率、频带等方面达到匹配;二是要注意信号的传输方式,是采用平衡方式还是不平衡方式;三是要正确选用传输线和接插件。

 1.阻抗匹配

  在理论上讲,当负载阻抗与信号源内阻抗相等时,负载从信号获得的电功率取得极大值,此时称为阻抗匹配。然而,在音响系统中阻抗匹配具有更为广泛的意义,如果作为信号源的设备输出阻抗和作为负载的设备输入阻抗的取值,能使设备以及整个系统满意地工作,我们就认为达到了阻抗匹配。这里,信号源和负载之间并非有最大的功率转换。在音响系统中,通常信号电平低,为了高质量进行传输,要求负载阻抗应远大于信号源内阻抗,这是因为信号源内阻抗小,则信号源内消耗的功率就低,输出同一电平值时要求信号源的开路输出电压也较低。更重要的是信号源内阻抗低时,可以加大信号的有效传输距离,改善传输的频率响应。按照国际上和我国规定,一般要求设备的信号源内阻抗(输出阻抗)与负载阻抗之比应为1:5,或者信号源阻抗更小一些。对于视频图像系统,作为信号源设备的输出阻抗值与作为负载设备的输入阻抗值之比为1:1,此时才为阻抗匹配。因此,卡拉0K歌舞厅中的电视机、录像机、激光影碟机等的射频和视频的输入、输出阻抗均为75Ω。

2.电平匹配

  设备互连时,电平的配接也同样重要。如果配接不好,会使激励不足或发生过载;从而产生严重的失真。按IEC和我国标准,音像系统通常都有额定输出电平或额定输入电平、最大输出电平或最大输入电平、最小输出电平或最小输入电平,一般按有效值标注。要做到电平匹配,就是不仅使信号在额定状态下电平匹配,而且在信号出现尖峰时也不发生过载。如果电平不能直接匹配,就应采取适当的变换方法,如用变压器或电阻分压网络,使电平达到匹配,变换时也需同时考虑到阻抗匹配。

3.功率匹配和阻尼系数匹配

  功率放大器与音箱配接时,应考虑它们之间的功率匹配、阻抗匹配、阻尼系数匹配以及相位等问题,若匹配不好会严重影响放音质量和效率等。这里着重说明一下功率匹配与阻尼系数匹配。

(1)功率匹配

  从原则上说,功率放大器的额定输出功率应与音箱的标称功率相一致。对于功率放大器来说,它的输出功率大小只与音箱的阻抗有关,而与音箱的标称功率无关。无论音箱标称功率与功放的额定功率是否相同,对功放的工作无甚影响,只是对扬声器本身安全有关。

  一般高保真功率放大器要有足够的输出功率富余量。如果音箱的阻抗符合要求,功率放大器的额定功率比音箱的标称功率大,则推动功率充足;这时功放的功率富余量较大,失真较小,尤其能充分表现音乐的低频成分。音箱实际能随牟功率比它的标称功率大2到3倍,瞬时安全功率可达4倍左右。因此功率放大器的额定输出功率可以比音箱的标称功率大2到3倍,这是一种较好的匹配情况。但如果大得太多,音量开足时则可能烧毁音箱。如果功放的额定功率比音箱的标称功率小,虽然两者都能安全工作,但这时功放的推动功率不够,会觉得声音响度不足,往往发现功放已经开到饱和状态,失真严重,而声音响度仍感不足,这是一种较差的匹配方式。

  音箱的标称功率并不能视作为各扬声器标称功率的总和,因为对于大多数音乐信号,低音和中低音的功率能量比例明显大于中音和高音的能量比例。因此,如果音箱是由单只大口径全频带扬声器构成,则音箱的标称功率就是该扬声器的标称功率;如果是组合音箱,其标称功率可简单地认为是低音扬声器的标称功率加上中音、高音扬声器标称功率的一半。

(2)阻尼系数匹配

  功放的输出内阻实际上对扬声器的发声起着电阻尼作用,阻尼系数是指功放额定输出阻抗(即音箱的标称阻抗Zo,与功放输出内阻抗Ro(包括接线电阻)之比值,即阻尼系数DF=Zo/Ro。一般地说,希望阻尼系数大些好。当阻尼系数小时,扬声器的输出声压频率特性(尤其是低频特性)和谐波失真特性都要变坏,一般要求DF≥3,高保真放大器应≥10,专业音响要求DF更大,有时甚至要求高达200以上,为了提高DF值,应减少音箱的接线电阻和接触电阻,故功放输出与音箱之间不用转换开关,并采用截面积大、直流电阻低的多芯导线连接。

4.平衡与不平衡连接方式

  平衡与不平衡,也是音响系统设备互连时需要注意的问题。平衡接法是指一对信号传输线的两根芯线对地阻抗相等;而不平衡接法是指两根信号传输线中,其中一根接地。当有共模干扰存在时,由于平衡接法的两个端子上所受到的干扰信号数值相差不多,而极性相反,干扰信号在平衡传输的负载上可以互相抵消,所以平衡电路具有较好的抗干扰能力。在专业音响系统(特别是使用调音台的系统)中,一般除扬声器馈线外,大多采用平衡输入、输出。而在家用音响系统中,为了降低成本,往往采用不平衡输人、输出。平衡电路有的采用传输变压器(带中心抽头接地的和不带中心抽头的),也有用差分放大电路的。当不平衡电路与平衡电路连接时,就破坏了传输的平衡,但这有时是不得已的,因为有些设备采用不平衡输人或输出方式。但是设备的差分电路输出不能与设备的不平衡输入相连接,因为这时差分电路的一个输出端与地短路,电路不能正常工作。当设备的不平衡输出与设备的差分输入相连时,只要不破坏差分电路的直流工作点,则双端输人的差分电路就变成了单端输入的差分电路,可以正常工作。

三、音响调整

  在音箱和音响系统正确布局后,还要注意音响系统的调整或校正。对于立体声音响系统,除了一般的音量、响度、音调等调节外,在这里着重是声道校正、相位校正、平衡校正和频率响应校正等。

 1.声道校正主要是检查左、右音箱是否相应地接在左、右功放输出上以及声道间有无串音存在。借助于"声道平衡"旋钮可进行简单测试。例如将平衡旋钮向左旋到底,左音箱音量应明显增大,右音箱应无声;反之将此旋钮向右旋到底,右音箱应发声、左音箱应无声。若检查结果与此相反,应将左、右音箱接线交换。对于没有平衡旋钮而设有左、右声道音量电位器的机器,可分别调节两电位器进行检查。 

  串声音检查最好用分别只录有左声道信号和右声道信号的试听唱片

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