音频技术

调音台基础教程

字号+ 作者:未知 来源:网络 2016-10-31 我要评论

调音台(Audio MixingConsole)在扩声系统和影音录音中是一种经常使用的设备。它具有多路输入,每路的声信号可以单独进行处理,例如:可放大,作高音、中音、低音方面的音质补偿,给

调音台(Audio MixingConsole)在扩声系统和影音录音中是一种经常使用的设备。它具有多路输入,每路的声信号可以单独进行处理,例如:可放大,作高音、中音、低音方面的音质补偿,给输入的声音增加韵味,对该路声源泉作空间定位等;还可以进行各种声音的混合,混合比例可调;拥有多种输出(包括左右立体声输出、编辑输出、混合单声输出、监听输出、录音输出以及各种辅助输出等)。调音台在诸多系统中起着核心作用它既能创作立体声、美化声音,又可抑制噪声、控制音量,是声音艺术处理必不可少的一种机器。

一、调音台的种类

调音台在输入通道数方面、面版功能键的数量方面以及输出指示等方面都存在差异,其实,掌握使用调音台,要总体上去考察它,通过实际操作和连接,自然熟能生巧。调音台分为三大部分:输入部分、母线部分、输出部分。母线部分把输入部分和输出部分联系起来,构成了整个调音台。

根据使用目的和使用场合的不同,调音台分为以下几种:

(1) 立体声现场制作调音台(Stereo Field Production Console)

(2) 录音调音台(Recording Console)

(3) 音乐调音台(Music Console)

(4) 数字选通调音台(Digital Routing Mixing Console)

(5) 带功放的调音台(Powered Mixer)

(6) 无线广播调音台(On Air Console)

(7) 剧场调音台(Theatre Console)

(8) 扩声调音台(P.A. Console)

(9) 有线广播调音台(Wired Broadcast Mixer)

(10) 便携式调音台(Compact Mixer)

二、调音台的插座、功能键的作用

(一)调音台输入部分的插座、功能键

①卡侬插座MIC:此即话筒插座,其上有三个插孔,分别标有1,2,3。标号1为接地(GND),与机器机壳相连,把机壳作为0伏电平。标号2为热端(Hot)或称高端(Hi),它是传送信号的其中一端。标号3为冷端(Cold)或称低端(Low),它作为传输信号的另一端。由于2和3相对1的阻抗相同,并且从输入端看去,阻抗低,所以,称为低阻抗平衡输入插孔。它的抗干扰性强,噪声低,一般用于有线话筒的连接。

②线路输入端(Line):它是一种1/4"大三芯插座,采用1/4"大三芯插头(TRS),尖端(Tip)、环(Ring)、套筒(Sleeve),作为平衡信号的输入。也可以采用1/4"大二芯插头(TS)作为平衡信号的输入。其输入阻抗高,一般用于除话筒外的其他声源的输入插孔。  

③插入插座(INS):它是一种特殊使用的插座,平时其内部处于接通状态,当需要使用时,插入1/4"大三芯插头,将线路输入或话筒输入的声信号从尖端(Tip)引出去,经外部设备处理后,再由环(Ring) 把声信号返回调音台,所以,这种插座又称为又出又进插座,有的调音台标成“Send/Return”或“in/out”插座。

④定值衰减(PAD):按下此键,输入的声信号(通常是对Line端输入的声信号)将衰减20dB(即10倍),有的调音台,其衰减值为30dB。它适用于大的声信号输入。

⑤增益调节(Gain):它是用来调节输入声信号的放大量,它与PAD结合可使输入的声信号进入调音台时处于信噪比高、失真小的最佳状态,也就是可调节该路峰值指示灯处于欲亮不亮的最佳状态。

⑥低切按键(100Hz):按下此键,可将输入声信号的频率成分中100Hz以下的成分切除。此按键用于扩声环境欠佳,常有低频嗡嗡声的场合和低频声不易吸收的扩声环境。

⑦均衡调节(EQ):它分为三个频段:高频段(H.F.)、中频段(M.F.)、低频段(L.F.),主要用于音质补偿。

a.高频段(H.F.)(见图1-2(a)):倾斜点频率为10kHz,提衰量为?15dB,这个频段主要是补偿声音的清晰度。

b.中频段(M.F.)(见图1-2(b)):中心频率可调,范围为250Hz?8kHz;峰谷点的提衰量为?15dB;这个频段的范围很宽,补偿是围绕某个中心频率进行。若中心频率落在中高频段,提衰旋钮补偿声音的明亮度。若中心频率落在中低频段,提衰旋钮补偿声音的力度。

c.低频段(L.F.)(见图1-2(c)):倾斜点频率为150Hz,提衰量为?15dB,这个频段主要用于补偿声音的丰满度。

⑧辅助旋钮(AUX1/AUX2/AUX3/AUX4):调节这些辅助旋钮,等于调节该路声音送往相应辅助母线的大小其中AUX1和AUX2的声信号是从推子(Fader)之前引出的,不受推子影响。AUX3和AUX4的声信号是从该路推子(Fader)之后引出的,受推子大调节的影响。前者标有Pre,后者标有Post。

⑨声像调节(PAN):它用于调节该路声源在空间的分布图像。当往左调节时,相当于把该路声源放在听音的左边。当往右调节时,相当于把该路声源放在听音的右边。若把它置于中间位置时,相当于把该路声源放在听音的正中。实际上,这个旋钮是用来调节声源左右分布的旋钮,它对调音台创作立体声输出极为重要。

⑩衰减器(推子Fader):该功能键的调节起两方面作用:一方面用来调节该路声音在混合混合中的比例,往上推比例大,往下拉比例小;另一方面,用来调节该路声源的远近分布,往上推声音大,相当于将该路声源放在较近的位置发声,往下拉,声音小,相当于将该路声源放在较远的位置发声。它与PAN结合可创作出各个声源的空间面分布。调音台创作立体声输出,用的是Fader和PAN功能键。

11监听按键PFL(Pre-FadeListen的缩定):衰减前的监听,按下它,用耳机插在调音台的耳机插孔便能听见该路推子前的声音信号。

12接通按键On:按下它,该路声音信号接入调音台进行混合。

13L-R按键:按下它,该路声音信号经推子、PAN之后送往左右声道母线。

141-2按键:按下它,该路声音信号经推子和PAN之后送往编组母线1和2。

153-4按键:按下它,该路声音信号经推子和PAN之后送往编组母线3和4。

调音台种类足很多,但主要的功能键都是相同的。值得一提的是调音台每一路输入只能进一个声源,否则,会相互干扰,阻抗不配,声音造成失真。

从入门到精通玩转调音台(2)

(二)调音台输出部分

调音台输出部分的安排有以下规律

(1) 调音台有几根母线,肯定有相对应的输出插座。

(2) 每个输出插座输出的声信号肯定在调音台上装有其相对应的调节键,可能是推拉键,也可能是旋钮。

(3)每种输出调节功能键旁边都装有监听按键,一般推拉键旁边的监听按键为推了前监听PEL,旋钮旁的监听按键为经过旋钮的监听(AFL)。

(4) 从辅助返回(AUX RET)或效果返回(EffectRTN)的插孔进入调音台的信号,肯定安装有调节其大小的按钮和相应的声像调节钮PAN。

(5)凡左右输出或编辑输出的插座前,一般都有相应的INS(又出又进插孔),其目的是可以单独对输出信号在输出前进行特殊加工处理,但辅助输出不装INS插孔。

(6) 如果输出部分装有耳机和对讲话筒T.B.Mic插孔,一般其旁路都有其音量大小调节钮。如果掌握了以上6条规律,便对调音台的输出部分的功能键作用便了如指掌了。

三、调音台的操作使用要点

(一)单声扩声在Disco厅、歌舞厅或背景音乐放音厅里,往往使用单声扩声,在这些场合不需要立体声放声。这时,调音台应作如下的连接:

(1) 利用辅助送出AUXSEND,经功放(接成桥式),串接音箱,进行扩声。这时,扩出的声音通常不带效果声。

(2)利用左右声道的其中一路输出或编组输出中的一路或混合单声输出,经功放(接成桥式),串接音箱进行扩声。这时,扩出的声音通常有效果声。

(二)立体声扩声在OK厅、音乐厅、歌厅里需要作立体声放声。在此情况下,利用左右声道同时输出或利用编组输出1和2或编组输出3和4同时送出,经功放(接成立体声模式)和相应的音箱进行扩声。同时,应注意两个音箱的摆放位置,尽量扩大立体声场。此外,应当注意每路声源的空间声响,巧妙调节该路上的Fader和PAN,适当安排其空间位置。对于演唱声和主乐器乐音,将相应的PAN调在中间位置,Fader推大,突出演唱声和主乐音。如果输入的声源是立体声,必须在调音台输出端保留其原来的声响,不可任意摆放该路上的PAN和Fader,否则,声响混乱,甚至演唱声与音乐声不能揉在一起。保留其原来声响的方法是左声道输入占用调音台一路,将该路上的PAN调至左边,右声道输入占用调音台另一路,将该路上的PAN调至右边。同时,将二路推子调在同一高度上。这样立体声源的声响在左、右声道母线和编组母线上得到保留。

(三)关于监听通常监听是指舞台监听,即供舞台演出人员听音,采用调音台的辅助送出(AUXSEND),送往监听功放、舞台监听音箱放声。对需要监听的声音,将该路上的相应辅助旋钮打开。对不需要监听的声音,将相应该路的辅助旋钮关闭,于是可以做到监督各种乐音或演唱的单独发声。耳机监听与舞台监听有所不同,耳机监听是调音师用来监听各路声源输入调音台后的状况以及各种混合输出情况的,借助这种耳机监听,可检查声源并修正调音台的各种调节。

(四)效果机与调音台的连接1.利用每路上的INS插孔,单独对该路上的声信号进行效果处理,从INS插孔将该路的声信号引入效果机,经效果机处理后,声音信号由效果机出来,再从这个插孔送回调音台,这种接法适合于大型乐团对各类乐音和演唱声的效果处理。

2.利用辅助送出(AUXSEND),将声音信号送入效果机的输入端,从效果机输出接到调音台的辅助返回端(AUXRTN),对需要处理的声音信号,将该路上相应的辅助旋钮打开,对不需要处理的声音信号,则把该路上相应的辅助旋钮关闭。这种连接可由一个效果机处理多个同类声源(比如:多个人演唱)。

3.利用辅助送出(AUXSEND),将声音信号送入效果机的输入端,从效果机输出接到调音台的某一路的线路输入端(Line)。这时,把这路当做效果的再加工处理(放大、均衡、声像、混合比例等),并且用该路的推子作效果混合比例调节,比较方便。但这路上所有的辅助旋钮必须关闭。否则,会出现扩声系统啸叫,或在辅助母线上出现效果声。

(五)关于辅助母线(AUX Bus)辅助母线可以用做效果线(Effect Bus)、监听母线(MonitorBus)、有线声控母线(控制灯光等)或可以用来单独对某些声源进行记录或扩声。总之辅助母线愈多,调音师使用起来就愈方便,甚至能做到多种场合用一台调音台控制同步放声或播放各种不同的音乐声。

四、调音台的信号流程掌握了调音台的信号流程,便能从根本上去理解调音台,流程图分三个部分:信号输入部分,母线部分,信号输出部分。声源信号从话筒输入或从线路输入,经增益调节,进入均衡处理,作音质补偿,利用衰减器(推子)进行混合比例调节。再通过声像调节,进入左右声道母线和编组母线,同时,在推子前后引出声信号,分别进入辅助母线。从母线出来的混合声信号,经过混合放大、大小幅度调节、隔离放在,送出相应的各种输出。另外,从辅助送出的声信号或外部设备的信号,经过效果机处理或其他方面的处理后,从辅助返回端进入调音台,作大小调节和声像调节后,与左右声道上的信号叠加,再一起送出,这便是声信号的整个流程。

五、矩阵调音台及数码调音台

(一)矩阵调音台的通道控制流程

矩阵调音台属于音乐调音台,音乐工作者通过这种矩阵输出,可创作出不同风格的音乐。它与一般调音台的区别只是增设了矩阵母线,各种声信号可以单独编入矩隈母线,从矩阵母线送出的声信号,经过混合放大,分成多组,每组信号大小可调,然后混合,混合后的信号通过矩阵输出进行大小调节,隔离放大,最后送出矩阵声信号。

各个输入通道,在其推子后都设置了进入矩阵母线的按键,在矩阵母线上截有不同类型的音乐信号,例如:某一输入通道输入鼓声信号,在矩阵母线上1载入鼓声,将该路上的M1按键按下。某一输入通道输入笛子声信号,在矩阵母线2载入笛子声,将该路上的M2按键按下。某一输入通道输入小号声信号,在矩阵母线3载入小提琴声,将该路上M3按键按下。某一输入通道输入小号声信号,在矩阵母线4载入小号声,将该路上M4按键按下。这样,调节矩阵输出前的16方阵的调节钮,便可以在矩阵输出端产生不同乐音为主体的演奏音乐。

(二)数码调音台的功能键及其信号流程

数码调音台的噪声低,失真小,支持MIDI传送,易于实现自动控制和遥控。下面以日本YAMAHAO2R为例说明其功能及其信号流程。

1. 输入通道部分

(1) 输入模拟控制 :

①+48V按键:给电容话筒提供幻象电压。

②A/B选择键:弹出A,接卡侬插头,按下B,接大三芯插头。

③PAD键:定值衰减,按下此键,将输入信号衰减20dB。

④Gain旋钮:调节输入信号放大量。

⑤Peak指示灯:发亮时指示输入信号太大,进入调音台后失真。

⑥Signal指示灯:批示输入信号。

模拟信号经过这些元件后,通过A/D转换进入数码状态,内设数字倒相、数字衰减、数字延迟和数字动态处理等单元电路。

(2) 衰减电平控制(见图1-7):

①旋钮:控制磁带返回的大小。

②SEL键(选择键):选择输入通道。

③On键(接通键):选择该通道打开。

④Fader(推子):输入通道衰减器。

⑤Flip键(交替键):按下它,上面的旋钮、SEL、On键与下面的推子、SEL和On互相对调。

2. 母线、控制以及显示部分

(1) 显示接收 :

① 结构键:

Scene Memory——场景记忆键,用于场景的编辑、存储、调出。

Digital I/O——数据输入、输出键,用于设置字同步时钟的连接结构和时钟频率。

Setup——设定键,用于激励独奏监听及定义系统操作优先权。

Utility——多功能键,检查振荡器的设置、电池和通道状态。

Auto Mix——自动混音键,用于激励调音自动化。

Group——编组键,用于输入通道推子编组和哑音编组。

MiDi——电子乐数字接口,用于MiDi通道的设置和功能设置。

Pair——配对键,用于输入通道立体声配对。

② 混合键

ф/ATT——倒相/衰减键,用于输入通道的倒相和电平调节。

Delay——延迟键,各通路的信号延迟,用于补偿信号传输产生的延迟。

PAN——声像键,调节各通道的声像。

Routing——混合母线选择键,用于输入进入混合母线的连接。

Meter——表头指示,用于各通道的电平指示。

View——通道总览键,用于所选通道所有调节参数指示。

EQ——均衡键,用于选择通道均衡特性曲线显示及调节。

Dynamics——动态处理键,用于通道的压、扩动态处理。

③辅助键:AUX1~AUX8,用于调节各通道辅助母线电平,其中AUX1~AUX6可用于外接效果或监听,AUX7~AUX8则是两套内置效果母线。

(2) 被选通道控制 :

① 输入母线选择:将所选通道编入1~8编组母线和立体声母线(ST)或第1~16路直接输出。

②输入辅助母线选择:将所选通道编入辅助母线,(不能同时选两路辅助),同时配有辅助母线送出电平调节。接通其开关,便可进行。

③声像控制:右边旋钮为声像定位旋钮,旁边由发光二级管显示分布位置。左边为分配到编组母线1~8以及左右声道母线上的幅度值按键。当用于第17~24路时,必须用这些键单独调节,因其左右通道有独立的PAN。

④ 均衡调节:EQOn为接通均衡键,EQ调节有四个频段和三滤波器。Low/HPF键用于低频均衡或高通滤波;L-Mid键用于中低频段均衡;H-Mid键用于中高频段均衡;High/LPF键用于同频段均衡或低通滤波。右上角旋钮用于对品质因素Q值进行调节,范围为10~0.1,调节值由旁边三位数发光二极管显示出。右下角为增益调节旋钮,范围为21Hz~20.1kHz,调节值由旁边三位数发光二极管显示出。右下角为增益调节旋钮,范围为—18dB~+18dB,由旁边的三位发光二极管显示出。四个频段参数的调值范围虽一样,但在低、高频段上Q值调节可选峰值和架式两种均衡特性,增益旋钮则转成滤波器的开关。

(3) 参数选择和控制 :

Scene Memory(场景记忆)——▲和▼键改变场景记忆页数。

Store(存储)——将当前调音参数群存入场景存储器内。

Recall(呼叫)——调出场景存储器里的参数,并将其恢复到调音台上。

Cursor(游标)——用于液晶显示屏上的光标移动(其作用如鼠标器)。

Data Wheel(数据轮)——用于调变参数值。

Enter(回车)——用于确认输入的选项和参数

从入门到精通玩转调音台(4)

(4) 显示部分 :

① Scene Memory(场景记忆)——用两位发光二极管显示数字。

② FaderStatus(推子状态)——用于显示输入推子状态。AUX灯及,2,3,4,5,6,7,8灯表示该推子控制着进入辅助母线1,2,3,4,5,6,7,8的电平。

③ SelectedChannel(所选通道)——三个灯表示所选通道状态。Mic/Line为话筒线路输入状态。TapeRTN为磁带返回状态;Output为输出状态。

④ 液晶显示屏——用于调节控制参数以及各种图形显示。

⑤ 左、右声道主输出的电平显示。

⑥ Contrast(对比度)——用于液晶显示屏的对比度调节。

3. 监听与输出部分(包括对讲、监听输出,见图1-12):

Solo(独奏监听)——监听总开关。它与各通道上的On键配合使用。

Control Room(控制室按键)——用于音控室声音控制。

T/B Level(对讲电平)——调节对讲音量。

Phones Level(耳机电平)——调节耳机音量。

Studio Level(演播室电平)——调节演播室键组的电平。

C-R Level(控制室电平)——调节控制室键组的电平。

2TR-D1┐
        2TR-D2│——2轨磁带数字信息。
        2TR-D3┘
        2TR-A1┐
                      │——2轨磁带模拟信息。
        2TR-A2┘

Slate(记入)——将对讲话筒声记入磁带记录的起始端,以示认别。

Mono(单声)——监听单声。

Dim(Digital input mode)——数字输入模式。

4. 说明

(1)日本YAMAHAO2R的模拟输出有:立体声输出、演播室监听输出、控制室监听输出和辅助输出。数字输出有:数字立体声输出、MiDi输入输出和转接。

(2)可对输入输出通道作动态处理,对声音信号的幅度进行技术处理,包括:压缩、扩展、噪声门等,用于改善声信号质量。

(3) 设置的辅助母线7和8作为内置效果处理,其内置效果跟常用效果机一样。

(4) 可以实现自动化调音操作,通过回车键和游标键组合进行。只要在显示接收部分按下AutoMix键,在液晶显示屏上选取自动混音主屏Automix Main页面即可。

(5)自动调音录放系统需要时间码,使场景录放与磁带录音机走带同步。本机支持3种时间码同步系统,即SMPTE码,MiDi时间码(MTC)和内部时间码(INT)。

(6) 数字输入信道设有加重状态处理,对磁带录音机的录制有去预加重处理。

(7)设有MiDi控制系统,对调音台进行遥近代和数据信号的传输。MiDi参数的设置有3种:MiDi设置、MiDi程序变化分配和MiDi数据处理。

(8)&, nbsp;若程序混乱,部分或全部操作功能失控,可进行初始化处理。按Cursor上的左键,然后开机,液晶显示屏给出一确认的信息对话框,用Cursor键选取Execute(执行)项,按Enter键,即可完成。

功率放大器简单功放,在扩声系统中功放起着重要作用。它将音频的电压信号转换成音频功率信号,驱动扬声器发声。由于工作在音频区段,所以也叫音频功率放大器。其输入端连接声源泉信息或其他音响设备输出的声音信号,后的问题。

一、 功放的组成

功放一般由三个部分组成:前置放大、驱动放大、末级功率放大。专业用的功放把这三部分一起安装在同一机箱里,而发烧级功放,往往把接扬声器负载,为保证功放长期稳定可*地工作,放声音质好,其中间存在着最佳接配前置放大与驱动放大组成一体,叫前级,末级功率放大单独成为一级叫后级。

(一) 前置放大

前置放大处于功放最前端,与前面来的信号源起匹配作用,通常由共集电极电路或射出输出器构成,其输入阻抗高(大于10kΩ以上),可以将前面来的声音信号大部分引进来;其输出阻抗低(10Ω以下),可以将信号大部分传送到下一级驱动放大器中,传输系数大。同时,它又是一种电流放大器,可以将声音电压信号作初步电流放大。 
三、 功放末级功率放大器的输出形式

专业功放末级功率放大器常用的输出形式有三种:即OTL(Output Transformer 
Less)、OCL(Output Capacitor Less)、BTL(BalanceTransformer Less)。这三种输出形式的等效电路。

对于OTL电路,它属于无输出变压器的单端推挽电路,其特点是单组电源供电,在两个异型配对的大功率晶体管的串接端接有一个充电电容C,当正半周信号输入时,上边管子导通,电容C充电。当负半周信号输入时,充电电压维持下边管子导通。于是全信号电流都通过负载扬声器,扬声器负载阻抗RL直接接在两大功率晶体管的串接端上,串接端的直流电压相对于地必须为零。全信号电流流经扬声器,扬声器负载RL成为两个晶体管的射极直接负载,在阻抗上匹配。对于BTL电路,它发球无平衡变压器输出的桥式推挽电路,图中所示的是两个OTL构成的桥式推挽,同样,也可以由两个OCL构成桥式推挽。其特点是单组电源(对两价目OTL构成而)而或两组电源(对两价目OCL构成而言)供电。输入端A和B必须同时提供两个等幅度反极性的信号,扬声器串接在两候车室异型功率管串接端上,形成桥式,两个对角线上的功率管同时导通。由于扬声器负载RL串接在桥上,成为导通功率管射极负载,在阻抗上匹配。

目前,市场上销售的专业功放一般均为OTL或OCL形式,有时同一厂家的不同系列产品,有采用OTL的,也有采用OCL的。每台专业功放由两个独立的功率放大组成,分别提供左、右声道功率放大,或声道1、声道2的功率放大。同时,在功放的后盖板上加上装有工作模式(mode)切换开关,通过这一开关,将两路的末级功率放大构成一种桥式推挽输出。实际的连接方式。

一台功放中有两个独立的功放部分,分别由前置放大,驱动放大以及末级功率放大组成,当工作模式开关接立体声(stereo)模式,左右声道信号分别送入两路功放,各自接放相应的扬声器,单独放声。这种放声方式适用于卡拉OK厅、多功能厅、音乐厅。当模式开关接桥式单声(BridgeMoNo)模式,右声道信号不能进入末级功率放大级,而左声道信号经前置放大后分成两路,一路进原来的驱动放大级的正极性输入端,从A端输出,作为桥式的输入信号。另一路进右声道上的驱动放大级的负极性输入端,从B端输出,作为桥式另一输入信号。这样,A、B两端的信号来自同一信号源,经相同放大量、不同极性输入端的两个驱动放大器分别送出信号,所以,构成了等幅度反极性信号,使左右两边的末级功率放大器进行桥式工作,两个扬声器串联后,连到桥路上。显然,两个扬声器放出声音是单声。这种放声方式适用于Disco厅、交谊舞厅或背景音乐放音。

若用一只扬声器接在桥路上,这时桥式推挽输出功率设为W,由于A、B端加入等幅反极性的信号,两个对角线功率管同时导通,忽略功率管的内阻,那么,在桥路上有2倍于单端推挽输出的电流,扬声器负载两端的信号电压便是2U,因此,也就是说用一只扬声器接成桥式推挽,扬声器上获得的功率是单端推挽获得的功率的4倍。这种连接很容易将扬声器烧毁。如果将两只扬声器串联,然后接成桥路,桥路上的阻抗为RL+RL,桥式推挽输出的功率,即两只扬声器串接后,接入桥路,形成桥式推挽,所获得的功率是单端推挽输出功率的2倍,分配给每只扬声器的功率为W0,仍然是单端推挽的功率,这时,扬声器工作不存在问题。

入门到精通玩转调音台(6)

四、 功放的匹配

功放的最佳工作状态是前后的匹配,也就是输入端应与信号源相匹配,输出端与扬声器负载RL相匹配。在此情况下,功放的功率效率能得到充分的发挥,功放能长期可*地运行,传送功率高,声信号不失真,一般输入端的匹配比较简单,通常信号源的输出阻抗在600Ω左右,而专业功放的输入阻抗大都在10kΩ以上,显然,信号源的输出信号大部分都能输入到功放的前置放大级上。功放的输出是声音的功率信号,这些功率信号能有效地不失真地传送到扬声器上,转换成声音,这里涉及到以下几方面的匹配问题。

1. 阻抗的匹配

把功放看做一个等效电路,其输出阻抗为R0和扬声器负载RL形成电流回路,回路上的作用电压U,负载RL上的电压即输出电压为U。

负载上获得的功率在什么情况下负载两端能取得最大的功率?很明显,把W当做函数,把RL当做变量,求W极值,便会得到R0=RL时,W最大,也就是说,扬声器要获得功放的输出的最大功率,条件是:扬声器负载阻抗应等于功放的输出阻抗。若扬声器负载阻抗大于功放的输出阻抗,功放的功率不能得到很好的传送,导致内热增加,影响功率管工作稳定性,甚至会因过热而损坏。若扬声器负载阻抗小于功放的输出阻抗,输出的功率信号失真,功率管内部耗损功率急剧上升,会过度发热而烧毁。所以,只有满足上述阻抗匹配条件,功放才能正常运行。

2. 功率的匹配

在满足功放阻抗匹配的条件下,若功放输出的功率大于扬声器长期可*运行的额定功率,扬声器虽能得到最大功率,但必然使扬声器音圈发热,机械性能被破坏。若功放的输出功率小于扬声器的额定功率,扬声器发声功率不能充分发挥,还可能引起发声频段变窄,辐射声音不平衡。因此,必须使功放工作时的输出功率等于扬声器的额定功率。即功放的工作功率等于扬声器的额定功率,这是功放功率匹配条件。功放经常运行在音乐信号下,而音乐信号的起伏是很大的,就一般音乐而言,音乐峰值功率是功放的额定功率的4倍,为了使功放长期可*地运行,须让功放工作时留有储备量,功放的储备量定义为:功放的最大不失真功率P0定义为:在负载8Ω时,总谐波失真不大于1%的条件下,功放所输出的连续正弦波功率。而功放的额定功率则取为功放最大不失真功率的一半,即P0/2;功放的储备量可取3~8,如果取3,则可以得到功放的工作功率=2/3×功放的额定功率,也等于扬声器的额定功率。此关系式可作为音响工程配置扬声器额定功率和功放的额定功率的关系式。

3. 阻尼因子

功放的负载并非纯电阻,而是扬声器音圈,音圈有一定的电感,是感性负载,其阻抗值与信号频率有关,输出信号能否得到很好的输送,牵涉到输出路的阻尼问题,阻尼因子(或叫阻尼系数)定义为:扬声器负载阻抗/功率管的内部电阻(含接线线阻),这个比值愈大,说明扬声器振动阻尼快,功率管工作状态愈稳定,通常大于200:1。

五、 使用功放的注意事项

功放本身的操作功能键很少,操作极为简单,通常只要将电源开关打开,便可进行工作。但它前面接的是信号源,后面接的是扬声器负载,前后操作不当,对功放危害甚大,因此,使用时应注意以下几点:

(1)功放接放扩声系统中,开机时,先开启其他音响设备,最后打开功放。关机时,先关闭功放,后关闭其他设备。这样,可以避免因开、关其他音响设备产生脉冲信号,使功放过载,烧毁功放或音箱。

(2)功放工作时,音量(在调音台上控制)由小到大,直到适中。关闭时,音量(在调音台上控制)由大到小,然后关闭。

(3)功放工作过程中,不能任意更换功放的工作模式或扬声器负载,否则容易损坏功放。通常是先确定功放的工作模式,根据工作模式,接好音箱扬声器负载。 

(4)功放工作过程中,不能任意更换扩声系统中各音响设备的插头,包括调音台的插头。否则容易产生脉冲信号,经功放后形成功率脉冲,直到引向音响的高频头,使高频头烧毁或使功放过载而损坏。

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