音響系統(tǒng)各設(shè)備的配接及影響

    音響系統(tǒng)各設(shè)備之間的配接十分重要，如果配接不好，就會(huì)明顯影響整個(gè)系統(tǒng)的放音質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備或使整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作。通常，由一個(gè)廠家生產(chǎn)的套裝設(shè)備，如：組合音響，因?qū)Ω髟O(shè)備之間的配接要求已作考慮，故配接問題不大，對(duì)于不同廠家組合而成的組合音響，尤其必須對(duì)系統(tǒng)的配接問題給予足夠的重視。

    關(guān)于音響系統(tǒng)的配接，國際上有IEC268-15的"聲系統(tǒng)設(shè)備部件互聯(lián)的優(yōu)選值"，我國也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)--家用聲系統(tǒng)設(shè)備互連配接要求（GB9031-88）和聲系統(tǒng)設(shè)備互連的優(yōu)選配接值等。

    一、常用配接插頭和接線

    常用的配接插頭、插座有如下幾種。

    （1）兩芯或三芯插頭插座

    有直徑φ2.5mm、ф3.5mm和ф6.3mm三種，一般用于話筒輸入、外接揚(yáng)聲器輸出或耳機(jī)輸出等。兩芯的用于單聲道或不平衡接法，三芯的用于立體聲或平衡接法。

    （2）TX型同心插頭插座

    又稱蓮花插頭，或稱電唱盤插頭，因最早用于電唱頭輸出線而得名，目前應(yīng)用很廣，除了電唱盤外，還可供CD機(jī)、VCD機(jī)、卡座機(jī)和其他音響設(shè)備等作輸入、輸出使用�？傊�，主要用于音頻電平在1V左右的各種音響設(shè)備輸入、輸出的連接。

    （3）YC型五芯插頭插座

    又稱德國DIN標(biāo)準(zhǔn)的插頭插座，一般用于盒式錄音機(jī)與放大器之間的配接，作錄音機(jī)的線路輸入輸出使用。

    （4）卡儂插頭插座

    多用在調(diào)音臺(tái)及其周邊設(shè)備、功放的輸入輸出連接。通�？▋z插頭插座多用于平衡接法，其各腳的接法是：1（地）為屏蔽接地，2（+）為信號(hào)正端，3（-）為信號(hào)負(fù)端。如果將卡儂插頭接成不平衡接法，則可將3端和1端短接即可。

    一般的插頭插座的接線還是比較簡(jiǎn)單的。在調(diào)音臺(tái)的插入（INSERT）插頭比較特殊，為了將多加的效果設(shè)備通過插頭插座接插到調(diào)音臺(tái)輸入通道，使用Y型分支插頭接線方式（即調(diào)音臺(tái)的INS采用Φ6.3mm兩芯一地插頭，效果設(shè)備的輸入、輸出采用Φ6.3mm一芯一地插頭。效果設(shè)備的輸入接兩芯一地的環(huán)和地，輸出接兩芯一地的頭和地）。

    關(guān)于配接用連線，除了功放與音箱之間的喇叭線可用一般沒有屏蔽層的塑料線外，其他各種信號(hào)連線都應(yīng)采用單芯、雙芯或多芯屏蔽線，以避免串入交流聲或其他高頻干擾。五芯DIN插頭用的屏蔽線是一種專用的五芯屏蔽線，如果沒有的話可用兩根有屏蔽的雙芯線代替。

    喇叭線(揚(yáng)聲器連接線)屬于大信號(hào)的功率線，在要求不高的場(chǎng)合雖然一般可用多股(最好是20股以上)塑料線；但在高保真放聲場(chǎng)合，喇叭線對(duì)音質(zhì)的影響不可忽視，因此應(yīng)采用專用的喇叭線，以便獲得最佳的音響效果。由于現(xiàn)代功放的輸出內(nèi)阻一般都很小，只有0.05～0.2Ω，因而揚(yáng)聲器接線電阻對(duì)阻尼系數(shù)有很明顯的影響，所以一般要求喇叭線粗而短，以減少接線電阻。

    二、系統(tǒng)的配接考慮

    一個(gè)音像系統(tǒng)能否發(fā)揮各種設(shè)備的性能，其配接是很重要的。如果配接不好，就會(huì)明顯地影響系統(tǒng)的放聲和圖像質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞部件或使整個(gè)系統(tǒng)無法工作。為了實(shí)現(xiàn)正確的配接，必須注意：一是要保證各設(shè)備之間在阻抗、電平、功率、頻帶等方面達(dá)到匹配；二是要注意信號(hào)的傳輸方式，是采用平衡方式還是不平衡方式；三是要正確選用傳輸線和接插件。

    1．阻抗匹配

    在理論上講，當(dāng)負(fù)載阻抗與信號(hào)源內(nèi)阻抗相等時(shí)，負(fù)載從信號(hào)獲得的電功率取得極大值，此時(shí)稱為阻抗匹配。然而，在音響系統(tǒng)中阻抗匹配具有更為廣泛的意義，如果作為信號(hào)源的設(shè)備輸出阻抗和作為負(fù)載的設(shè)備輸入阻抗的取值，能使設(shè)備以及整個(gè)系統(tǒng)滿意地工作，我們就認(rèn)為達(dá)到了阻抗匹配。這里，信號(hào)源和負(fù)載之間并非有最大的功率轉(zhuǎn)換。在音響系統(tǒng)中，通常信號(hào)電平低，為了高質(zhì)量進(jìn)行傳輸，要求負(fù)載阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻抗，這是因?yàn)樾盘?hào)源內(nèi)阻抗小，則信號(hào)源內(nèi)消耗的功率就低，輸出同一電平值時(shí)要求信號(hào)源的開路輸出電壓也較低。更重要的是信號(hào)源內(nèi)阻抗低時(shí)，可以加大信號(hào)的有效傳輸距離，改善傳輸?shù)念l率響應(yīng)。按照國際上和我國規(guī)定，一般要求設(shè)備的信號(hào)源內(nèi)阻抗(輸出阻抗)與負(fù)載阻抗之比應(yīng)為1：5，或者信號(hào)源阻抗更小一些。對(duì)于視頻圖像系統(tǒng)，作為信號(hào)源設(shè)備的輸出阻抗值與作為負(fù)載設(shè)備的輸入阻抗值之比為1：1，此時(shí)才為阻抗匹配。因此，卡拉0K歌舞廳中的電視機(jī)、錄像機(jī)、激光影碟機(jī)等的射頻和視頻的輸入、輸出阻抗均為75Ω。

    2．電平匹配

    設(shè)備互連時(shí)，電平的配接也同樣重要。如果配接不好，會(huì)使激勵(lì)不足或發(fā)生過載；從而產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。按IEC和我國標(biāo)準(zhǔn)，音像系統(tǒng)通常都有額定輸出電平或額定輸入電平、最大輸出電平或最大輸入電平、最小輸出電平或最小輸入電平，一般按有效值標(biāo)注。要做到電平匹配，就是不僅使信號(hào)在額定狀態(tài)下電平匹配，而且在信號(hào)出現(xiàn)尖峰時(shí)也不發(fā)生過載。如果電平不能直接匹配，就應(yīng)采取適當(dāng)?shù)淖儞Q方法，如用變壓器或電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，使電平達(dá)到匹配，變換時(shí)也需同時(shí)考慮到阻抗匹配。

    3．功率匹配和阻尼系數(shù)匹配

    功率放大器與音箱配接時(shí)，應(yīng)考慮它們之間的功率匹配、阻抗匹配、阻尼系數(shù)匹配以及相位等問題，若匹配不好會(huì)嚴(yán)重影響放音質(zhì)量和效率等。這里著重說明一下功率匹配與阻尼系數(shù)匹配。

    （1）功率匹配

    從原則上說，功率放大器的額定輸出功率應(yīng)與音箱的標(biāo)稱功率相一致。對(duì)于功率放大器來說，它的輸出功率大小只與音箱的阻抗有關(guān)，而與音箱的標(biāo)稱功率無關(guān)。無論音箱標(biāo)稱功率與功放的額定功率是否相同，對(duì)功放的工作無甚影響，只是對(duì)揚(yáng)聲器本身安全有關(guān)。

    一般高保真功率放大器要有足夠的輸出功率富余量。如果音箱的阻抗符合要求，功率放大器的額定功率比音箱的標(biāo)稱功率大，則推動(dòng)功率充足；這時(shí)功放的功率富余量較大，失真較小，尤其能充分表現(xiàn)音樂的低頻成分。音箱實(shí)際能隨牟功率比它的標(biāo)稱功率大2到3倍，瞬時(shí)安全功率可達(dá)4倍左右。因此功率放大器的額定輸出功率可以比音箱的標(biāo)稱功率大2到3倍，這是一種較好的匹配情況。但如果大得太多，音量開足時(shí)則可能燒毀音箱。如果功放的額定功率比音箱的標(biāo)稱功率小，雖然兩者都能安全工作，但這時(shí)功放的推動(dòng)功率不夠，會(huì)覺得聲音響度不足，往往發(fā)現(xiàn)功放已經(jīng)開到飽和狀態(tài)，失真嚴(yán)重，而聲音響度仍感不足，這是一種較差的匹配方式。

    音箱的標(biāo)稱功率并不能視作為各揚(yáng)聲器標(biāo)稱功率的總和，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)音樂信號(hào)，低音和中低音的功率能量比例明顯大于中音和高音的能量比例。因此，如果音箱是由單只大口徑全頻帶揚(yáng)聲器構(gòu)成，則音箱的標(biāo)稱功率就是該揚(yáng)聲器的標(biāo)稱功率；如果是組合音箱，其標(biāo)稱功率可簡(jiǎn)單地認(rèn)為是低音揚(yáng)聲器的標(biāo)稱功率加上中音、高音揚(yáng)聲器標(biāo)稱功率的一半。

    （2）阻尼系數(shù)匹配

    功放的輸出內(nèi)阻實(shí)際上對(duì)揚(yáng)聲器的發(fā)聲起著電阻尼作用，阻尼系數(shù)是指功放額定輸出阻抗(即音箱的標(biāo)稱阻抗Zo，與功放輸出內(nèi)阻抗Ro(包括接線電阻)之比值，即阻尼系數(shù)DF=Zo/Ro。一般地說，希望阻尼系數(shù)大些好。當(dāng)阻尼系數(shù)小時(shí)，揚(yáng)聲器的輸出聲壓頻率特性(尤其是低頻特性)和諧波失真特性都要變壞，一般要求DF≥3，高保真放大器應(yīng)≥10，專業(yè)音響要求DF更大，有時(shí)甚至要求高達(dá)200以上，為了提高DF值，應(yīng)減少音箱的接線電阻和接觸電阻，故功放輸出與音箱之間不用轉(zhuǎn)換開關(guān)，并采用截面積大、直流電阻低的多芯導(dǎo)線連接。

    4．平衡與不平衡連接方式

    平衡與不平衡，也是音響系統(tǒng)設(shè)備互連時(shí)需要注意的問題。平衡接法是指一對(duì)信號(hào)傳輸線的兩根芯線對(duì)地阻抗相等；而不平衡接法是指兩根信號(hào)傳輸線中，其中一根接地。當(dāng)有共模干擾存在時(shí)，由于平衡接法的兩個(gè)端子上所受到的干擾信號(hào)數(shù)值相差不多，而極性相反，干擾信號(hào)在平衡傳輸?shù)呢?fù)載上可以互相抵消，所以平衡電路具有較好的抗干擾能力。在專業(yè)音響系統(tǒng)(特別是使用調(diào)音臺(tái)的系統(tǒng))中，一般除揚(yáng)聲器饋線外，大多采用平衡輸入、輸出。而在家用音響系統(tǒng)中，為了降低成本，往往采用不平衡輸人、輸出。平衡電路有的采用傳輸變壓器(帶中心抽頭接地的和不帶中心抽頭的)，也有用差分放大電路的。當(dāng)不平衡電路與平衡電路連接時(shí)，就破壞了傳輸?shù)钠胶�，但這有時(shí)是不得已的，因?yàn)橛行┰O(shè)備采用不平衡輸人或輸出方式。但是設(shè)備的差分電路輸出不能與設(shè)備的不平衡輸入相連接，因?yàn)檫@時(shí)差分電路的一個(gè)輸出端與地短路，電路不能正常工作。當(dāng)設(shè)備的不平衡輸出與設(shè)備的差分輸入相連時(shí)，只要不破壞差分電路的直流工作點(diǎn)，則雙端輸人的差分電路就變成了單端輸入的差分電路，可以正常工作。

    三、音響調(diào)整

    在音箱和音響系統(tǒng)正確布局后，還要注意音響系統(tǒng)的調(diào)整或校正。對(duì)于立體聲音響系統(tǒng)，除了一般的音量、響度、音調(diào)等調(diào)節(jié)外，在這里著重是聲道校正、相位校正、平衡校正和頻率響應(yīng)校正等。

    1．聲道校正主要是檢查左、右音箱是否相應(yīng)地接在左、右功放輸出上以及聲道間有無串音存在。借助于"聲道平衡"旋鈕可進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試。例如將平衡旋鈕向左旋到底，左音箱音量應(yīng)明顯增大，右音箱應(yīng)無聲；反之將此旋鈕向右旋到底，右音箱應(yīng)發(fā)聲、左音箱應(yīng)無聲。若檢查結(jié)果與此相反，應(yīng)將左、右音箱接線交換。對(duì)于沒有平衡旋鈕而設(shè)有左、右聲道音量電位器的機(jī)器，可分別調(diào)節(jié)兩電位器進(jìn)行檢查。

    串聲音檢查最好用分別只錄有左聲道信號(hào)和右聲道信號(hào)的試聽唱片或磁帶進(jìn)行。在放送左產(chǎn)道信號(hào)時(shí)，應(yīng)只有左音箱發(fā)聲，右音箱應(yīng)無聲，這說明沒有串音和串音衰減很大。一般立體聲系統(tǒng)要求串音衰減大于20dB。

    2．相位校正

    立體聲重放系統(tǒng)要求左、右聲道從聲源(磁頭、唱頭、調(diào)諧器)到音箱的相位一致。相位校正可使用同一單聲道信號(hào)(如重放單聲道唱片或磁帶)輸入到左、右聲道，并按以下三種方法的一種測(cè)試和校正：

    ①站在左右音箱的中垂線上聆聽，若感到聲像處于兩音箱的中點(diǎn)上，說明左、右聲道同相；若感到聲像跳到音箱外側(cè)或后側(cè)去，則相位相反。這時(shí)將一個(gè)音箱的接線極性顛倒即可。

    ②聽者在兩音箱前從左邊緩步走到右邊，此時(shí)如果感到聲音是平滑變化的，則兩者同相；如果感到聲音由一音箱突然跳躍到另一音箱，則兩者反相。

    ③把兩個(gè)音箱靠攏在一起，此時(shí)如果左、右聲道反相，聆聽者聽到音樂中的低音大大削弱，總的響度也降低很多。

    3．平衡校正

    平衡校正主要是校正左、右聲道輸出的平衡度，它包括放大器增益的差別、音箱靈敏度差別和房間對(duì)稱性的差別等。校正的方法是：重放一段單聲道音樂，站在兩音箱中垂線上的聽者應(yīng)感到聲像在兩音箱的中點(diǎn)上。若偏離一側(cè)，說明兩聲道不平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡旋鈕，將聲像移到中點(diǎn)上來。

    4．頻響校正

    這里的頻響指的是包括房間聲學(xué)特性在內(nèi)的左、右聲道的總的頻率響應(yīng)。頻響校正是通過左、右聲道中的圖示均衡器(又稱多頻率補(bǔ)償器)來實(shí)現(xiàn)的。校正時(shí)，可用音頻信號(hào)發(fā)生器給左、右聲道輸入33Hz、100Hz、330Hz、1kHz、3．3kHz、10kHz等單音頻信號(hào)，調(diào)節(jié)圖示均衡器中相應(yīng)的電位器，使各個(gè)單音頻的重發(fā)聲像都處于兩音箱的中點(diǎn)上，這時(shí)可認(rèn)為左、右聲道的頻響基本一致。