‘”形 衷减‘习络图三衰减网络内部原理图在音响技术实际操作节目录制和现场扩声或扩音的过程中,传声器又称为话筒或麦克风与前级增音机配接使用时,一旦输人信号过大,将会引起过载失真高级的音响设备在前级增音机输入端上都备有衰减器,以适应这一用途由于衰减器是由纯电阻元件构成的四端网络,有其 自身的特性阻抗和衰耗,又不会产生相移,故被广泛采用专业用的音响设备其电平传衰衰减值值电电阻值值又韶皿、、衰衰减值值巧巧’电电阻值值只目前传声器、录放机、或、前级增音机的品种繁多,其输入输出电平值在一一之间不等,因此在现有的音响设备的基础上,做好音响设备间的匹配工作,是音响技术人员常常遇到的问题例如专业使用的录放机与一前级增音机配套使用,由于前级增音机平衡输入阻抗为几,输入电平在一一一之间,录放机平衡输出阻抗为几,输出电平在一之间,因此要使它们之间相互匹配,制作出的衰减器必须符合两个条件一是保证输入、输出的电平传输方式均为平衡式,阻抗为二是保证电平衰减量不小于设计步骤如下 川、与输入、输出阻抗的计算关系衰减量为时与衰减系数的计算关系那么由上式可算出、这样由电阻的串并公式就可以计算出,与的具体阻值一 —二“丛 一卫鱼一二输方式大多数以平衡式为主,故“”型对称式或其变形“”型对称式图三衰减电路都很适合。
一般的音响设备如无此装置,可在传声器输出终端或前级增音机的传声器输入端口处,加接衰减网络,如图三所示,其声频的衰减量值以及相对应的 电阻阻值的选择可参见上表图三和上表中,只是标出了负载阻抗为几时的计算值,从所要求的衰减量值的分贝值求得串臂电阻,并臂电阻的具体数值,最大衰减量值为具体计算方法见下文《设计步骤》在音响技术工程的具体应用中,如果负载阻抗为几时,只须将表中所求得电阻、之值乘以的系数即可确定后的,和组成的衰减网络,可安装在金属屏蔽盒内,亦可直接焊接在三芯插座的接线端上具体见图四和确定后的衰减网络图‘之夕 之‘’’ 形衰减网络秒基础音响份“日’形衰减网络图四和确定后的衰减网络图三、阻抗匹配声频功率放大器与组合音箱又称为扬声器箱或喇叭箱的配接也同样重要,如果配接不准确,声频功率放大器就不能高保真地传输出最大声频功率,这不仅使组合音箱的声频辐射功率减小、产生畸变,而且会损坏声频功率放大器通常声频功率放大器的额定输出功率至少要等于组合音箱的额定功率,最大不超过组合音箱额定功率的一倍对于用橡皮边扬声器制造的组合音箱,声频功率放大器的额定输出功率最好是其额定功率的一倍一般声频功率放大器的最大输出功率应大于组合音箱瞬时最大功率的一倍。
目前国内外生产制造的声频功率放大器,按其输出方式可分为定阻式和定压式两种一般小功率的声频功率放大器以定阻输出为主,大功率的声频功率放大器以定压输出为主,它们与组合音箱的配接方式也稍有不同阻抗匹配阻抗匹配总的要求是全部组合音箱 负载的总阻抗应等于或稍大干声频功率放大器的输出阻抗定阻式声频功率放大器的输出阻抗有低阻输出其输出阻抗为几、、、和高阻输出其输出阻抗为低阻输出的声频功率放大器可直接与组合音箱配接对阻抗、功率不一样的多只组合音箱,可以用下面串、并联公式计算出它们的总阻抗,再一与声频功率放大器配接串总一、,十分分··⋯个以用更为简单的计算公式计算出它们的总阻抗并总一分令以上公式中分是代表其中一只组合音箱的标称阻抗,代表组合音箱的只数这时电路中标称阻抗低的组合音箱获得的声频功率将比标称阻抗高的组合音箱获得的声频功率要大如果负载阻抗不匹配应使用匹配变压器它的圈数比为输出一‘二‘负载式中,,和分别为匹配变压器的初级和次级绕组的匝数,这样可得出相电压和阻抗的相应关系在高阻抗输出与组合音箱配接时,需在这两者之间加接线间变压器,线间变压器的功率可根据组合音箱的功率而定使用线间变压器可对功率相同、阻抗不同的组合音箱进行正确的功率分配,同时又可提高远距离米以 上输送声频信号的功率效率。
定阻式声频功率放大器的负载太轻时,会使组合音箱的声音产生畸变,输出变压器也容易击穿若负载太重,则声频功率放大器的功放管容易损坏电压匹配电压匹配要求每个组合音箱分配的电功率等于或稍小于组合音箱的标称功率定压式功率放大器的输出电压有、、、等几种为了保证功率的准确分配,组合音箱的标称阻抗或线间变压器的初级阻抗应满足如下的公式了式中,为声频功率放大器的输出电压,为组合音箱额定功率,为组合音箱的标称阻抗或线间变压器的初级阻抗当负载阻抗在一定范围内变化,甚至开路时,仍能使声频功率放大器输出电压保持恒定定压工作方式下应防止声频功率放大器严重过载贰一云、武十箭一个在实际的音响技术工作中,经常遇到两只组合音箱的并联情况,这时计算它们总阻抗的公式可以变成常用的形式并总分,‘分令分,分如果这两只组合音箱的阻抗相等或很相近,可四、动态范围从传声器接受声源,经前级增音机均衡放大,然后通过声频功率放大器放大后,经组合音箱把原来的声音重现出来在整个音响技术的扩声过程中,要求每一环韦的电平变化都在它的线性范围之内,否则就要产生过载失真要做到这一点,首先要熟悉所接受声源的动态范围,并根据不同声源所能发出的声级大小 包括音色上的需要来选择不同性能的传声器以及传声器与声源的距离。
由于传声器的灵敏度是可知的,因此便可以换算份基础音响出传声器接受声源之后的输出电平如果音响技术工作人员不了解这一情况,用一些输出或灵敏度比较高,而承受的最大声压级又不太强的电容传声器,去近距离拾取强声级的声源,如打击乐、铜管乐、大合唱等,就容易出现声音过载失真的弊病,轻者使音质硬而发毛,感到低频缺少,中高频有附加音,严重的会使声音产生破炸的感觉,甚至出现阻塞现象遇到这种情况,一般应衰减电容传声器本身的灵敏度,或改用输出或灵敏度比较低的高质量的动圈传声器去拾取这类强声级的声源,使传声器能够承受的声压级与声源的动态范围相适应,这样音响效果反而更好有时虽然传声器在声电转换过程中是呈线性的,但在拾取强声级,大动态的声源时,特别象电容传声器,其输出电平较高,音量幅值较大,为了能和前级增音机的输人电平相匹配,就需要适当地衰减前级增音机的输入电平,降低传声器放大电路的增益以加大输人端的线性,这样才能保证前级增音机的前置放大处于正常的线性范围之内例如铜管乐器中的小号,它的声级强、峰值高,容易造成传声器输出或前级增音机输入端的线性过载失真,如果小号近距离对准电容传声器吹奏,由于传声器输出电平较高,此时如调音台输入电平衰减不够,就会感到音色扁而毛,有过载失真的现象,反不如直接声听起来宽阔嚓亮。
相反,如降低电容传声器的灵敏度,或使用灵敏度较低的动圈传声器一般低阻动圈传声器的灵敏度要比电容传声器低左右,这样前级增音机的输人口就不容易产生过载现象,因此音色还原好、失真小为了与各种声源以及不同类型、不同灵敏度的传声器相匹配,现代多功能多路前级增音机均采用可变增益前置放大器这种电路形式在输入端一般都有一一分档式输人电平的选择,而且每一档在额定输人电平以上有的线性余量这样既加大了输人口的线性,同时也改善了放大器的信号噪声比和失真度由于每一路的音量电位器均置于前置放大之后线路输入除外,故音量衰减不能过多,一般以衰减左右为宜,如果哪一路传声放大器的音量电位器衰减得过多,则说明这一路的输入电平过高为防止声音一进来在前级增音机口子上就产生线性失真,需线路入咄裕传声器洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲辘多多多西西西薪薪薪爹爹爹晰晰补补舞舞舞二薪薪薪活活活教教教放放放妞妞妞限限限低低低我我我出出二二毓毓毓锻锻锻二坡翁翁翁翁翁二举通通通材材材材一洲洲沁却加训拥别圳刚〔图五固定型优质前级增音机的电平示意图移基础音响鬓黝﹃馨要将输入端的电平重新选择或调整这不仪对前级增音机而言,凡是在音量 电位器之前有前置放大的功率放大器都存在这个问题,故音量电位器不宜衰减太多,以保证输入口有足够的线性范围。
前级增音机的输出线性应视机型而异,目前高质量前级增音机的输出线性在额定电平以上可达一,携带式的约左右,直流电池供电简易携带式的前级增 音机有的在额定输出电平以上只有一根据不同类型的前级增音机,在使用中要严格掌握它的输出特性,若平均调幅太高,一旦超过放大器的线性范围就要出现过载失真,尤其是采用集成电路芯片的电路,这个问题更要特别注意,稍有过载波形即刻开始削顶,失真显著增加如果平均幅值过小,输出电平太低,虽然能保证声源的上限不致于产生过载失真,确保音质,但声源的下限又将影响前级增音机的输出电平主要是由总路即后级放大的音量 电位器来控制的,要尽量控制在最佳音量幅值的上限,在它的线性范围之内,音量幅值的下限又不被噪声所掩盖,并且有一定的清晰度,一般要求系统的本底噪声至少要比声源中的最小音量低,这样才能满足听清楚的要求图五是固定型优质前级增音机的电平示意图信号经前级增音机输出与声频功率放大器连接也需要恰当的电平匹配前级增音机输出线性也要与声频功率放大器的输人线性相适应高级的声频功率放大器都应具有一定的功率余量如有的声频功率放大器额定标称为义实际上人们在正常听音时所需要的功率一般不超过最大功率的十分之一,目的就是为了确保在强声级时它的上限至少要有左右的线性保证。
此时如能选择最大功率与之相匹配的组合音箱,那末声频在 音响技术的扩声过程中就能够较好地重现出声源原来的动态范围但是,目前国内外的音响设备尚存在不少问题,如声源的动态和线性余量的矛盾,最低声源信 号和噪声电平的矛盾,以及平均响度等问题有待解决有时为了提高声能密度,谋求音量感的增大,就必须对原声源中的峰值信号进行限制使其不超过通道容量和最高的放大电平,将强声级高电平的信号进行适当的压缩,对平均电平的信号保持正常的放大状态而对弱声级低电平的信 号有时还要进行扩张,因此就要在音响设备中引入压缩、限制和扩张的技术一般地说,压缩、限制和扩张是根据节目的内容、动态而定的凡是声级大、峰值高、音程短指音头陡,稳定时间短,衰减快的声源,要求缩短压缩、限制的起始时间和恢复时间,增大压缩的比例,比较快地加深限制范围而使峰值电平很快下降对连续的音乐、歌曲和语言等,则可相对地延长压缩、限制的起始时间和恢复时间,减小压缩比例,并把起始压缩的工作点相应地设在低一点的电平上,这样虽然人为地压缩了一些声源的动态范围,但确保了声频的质量否则为了照顾到高电平的声频不产生过载失真 势必要将整个节目的电平往「移,造成平均音响声频音量过低,变劣,使低的声频容易被本底噪声所掩盖,结果在听觉上反而觉得降低了声源的动态范围。
如果照顾了低电平的音量,又势必造成高电平的音响或峰值过载,产生调幅失真图六压缩器的示意图此时只有借助压缩、限制技术限制一些峰值声级,压缩一些高电平的音量,甚至扩张一些低电平的信号,相对地提高低电平的声音,并增加了平均音量的响度,降低了失真,改善了由于声源信 号的变化是相 当迅速的,靠人卜来调节音量是跟不上的,故需要 自动进行压缩、限制、扩张,方能达到满意的效果图六是电子压缩器的示意图目前有些音响设备在现场实况转播和录制的韦目,其音质不佳的原因,在很大程度上就是因为没有处理好声源动态的线性匹配所以要求从传声器能够接受的最大声压级,前级增音机输入端的线性、声频功率放大器的输人电平和输出的功率余量,直到组合音箱能够承受的最大峰值功率,都能在各自的线性范围内,这样才能保证声源在整个音响声频系统中达到高保真度厂一阮一。