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弱電工程入門:擴音體系77問 第四期

2022-07-12

57什么是音響傳輸線?

要取得理想的音響作用,應運用高質量的音箱、功放、音響信號源,還要運用高質量的音響傳輸線和接口,而后者卻常常被人們所疏忽。特別是被人們稱為發(fā)燒級的高檔音響組合,更要裝備高檔的音響傳輸線。當然,功放電路的供電電源和電源線也很重要。

58音響傳輸線為什么要非常考究?

音響信號源與AV放大器之間,放大器前后級之間,音頻信號的電平較低,這些信號的傳輸線是弱信號線,常常簡稱信號線;而功放輸出級與音箱之間的音頻信號傳輸線是強信號傳輸線,專門稱它為音箱線或喇叭線。后者對聽音作用的影響顯著大于前者,這里重點評論音箱線。

音響傳輸線應當運用一般導線,還是運用所謂“發(fā)燒線”呢?經(jīng)實踐證明,兩者在聽音作用上有顯著的不同,頗有面貌一新、煥然一新的感覺。運用后者,可感受到音場的層次、深度、音色、成像力、定位等都發(fā)生了別致的改動,添加了臨場感和空間感。

這種改動應如何解釋呢?能夠依據(jù)傳輸線的阻抗匹配特性和蕞佳耦合原理來解釋,它與音響傳輸線的導體資料和介質資料,幾許形狀和尺寸,以及制造工藝等都有親近的關系。要想杰出地傳輸音頻信號,應當做到音頻信號的高頻、中頻和低頻信號成分都得到杰出傳輸,為此必須處理好傳輸線的電阻、電容、電感、本身諧振等一系列理論和實際問題。

59對音箱線的根本要求有哪些?

(1)傳輸線電阻值越小越好

不要以為一般導線的電阻能夠疏忽,長度也不夠長;不要以為兩根導線的電壓不高,電流也不大,以致隨意運用瘦長的一般導線作傳輸線。能夠看一個例子,直徑為0.5mm的銅線,在長度為5m時電阻,約為0.43Ω,來回兩根線共10m,電阻0.9Ω左右。揚聲器的線圈直流電阻為6~6.5Ω,而功率放大器的輸出內阻為0.1~0.2Ω??梢姡瑐鬏斁€的直流電阻與揚聲器電阻值相比,現(xiàn)已不能疏忽,其值已抵達0.1-0.2Ω的5~9倍。實驗證明,音箱線的電阻值要遠小于功率放大器的輸出內阻值,至少應小于其1/10,即音箱線的電阻值應小于0.015Ω。

上述的實例帶來兩個不利的結果。首要,音箱線存在較顯著的電阻值,將有一部分功放輸出的音頻信號功率耗費在傳輸線上,以熱量辦法白白浪費掉了可貴的音頻功率,構成作業(yè)效率大大下降。其次,音箱線的電阻值對揚聲器來說,相當于功放輸出內阻的一部分,它將下降電阻的阻尼系數(shù)的數(shù)值,使揚聲器的阻尼變壞,使音圈及振膜不能迅速準確地響應功放的輸出信號。當阻尼秒數(shù)過小時,重播音樂時將構成打“嘟?!爆F(xiàn)象,這便是一般所說的欠阻尼現(xiàn)象。實際上,不只音箱線阻值偏高會構成欠阻尼,當信號線阻值偏高時,也能構成輸入信號的欠阻尼。

眾所周知,導線電阻的巨細與導線的長度、橫截面積以及導線的資料有關系。為了下降音箱線的電阻值,應當選取電阻系數(shù)小的導體資料,金銀、無氧銅等導體的電阻系數(shù)很小,具有杰出的導電性,這些資料很適于作傳輸線。而鐵絲、鉛絲的電阻系數(shù)很高,導電功用欠好,不適于作音頻傳輸線。此外,為了下降電阻值,一般盡力加大導線的橫截面積,或許采用數(shù)十股乃至數(shù)百股的導線作傳輸線?,F(xiàn)在,大都傳輸線都是采用經(jīng)過專門提煉的無氧銅作導電資料的;即運用金或銀作導體,也多在無氧銅外表采用鍍層工藝,這種傳輸線每米長度的電阻遠小于10-3Ω,運用作用能夠和純金、純銀線一樣。

(2)傳輸線面積越大越好

無線電信號具有一個顯著的特色,隨著信號頻率的進步,導線外表的電流密度顯著進步,而導線中心的電流密度顯著減小,這便是人們所說的“趨膚效應”越來越顯著。如果導線外表積太小,必將構成對應于高頻電流的電阻值過大,使音頻信號的高頻重量及其高次諧波丟掉加重,其結果是音質的細節(jié)被嚴峻危害。

為了不失真地傳輸音頻信號,它的高頻和低頻重量都不能丟掉。其間高頻重量還應當包含音頻信號各頻率成分的高次諧波,它是完成完美音色的重要組成部分。當音頻信號的高頻重量及高次諧波丟掉時,音色將失去光澤,顯得單薄,聲響的細節(jié)不明晰。為了削減高頻阻值,傳輸線多制成多股線,以便蕞大極限地添加外表積,減小導體的中心部分。外表鍍金、鍍銀也是為了減小外表積的電阻值,削弱高頻信號的趨膚效應的影響。

(3)傳輸線的散布參數(shù)越小和越穩(wěn)定越好

任何一對音頻傳輸線都能夠等效于電阻、電容和電感的組合網(wǎng)絡,除了電阻以外,傳輸線還存在散布電容和散布電感。這些散布參數(shù)對音頻的高頻重量及高次諧波影響很大,尤其是散布電容對音色影響更大。這些散布參數(shù)或許構成等效的濾波器或陷波器,使音頻高、中頻重量的某些頻段或頻率被濾除去;電容、電感散布參數(shù)也或許構成等效的諧振回路,使某些頻率重量發(fā)生諧振,致使其起伏(電平)發(fā)生突變,引起相位失真,使揚聲器重放的聲響畸變,音質變硬或帶刺。這些散布參數(shù)與兩條傳輸線之間的間隔、導線之間的介質、幾許結構等有親近關系。傳輸線越長,這種作用越顯著。

有的音響作業(yè)者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),音頻傳輸線的電阻和等效電容的比值與傳輸?shù)囊羯H近相關,并認為傳輸線的電阻值應小于0.03Ω,電容值為100pF左右為宜。電阻與電容的比值適宜時,重播的音場比較適中,音場的寬度與深度比例也比較正常;若該比值過大,重播音場寬;比值過小,重播音場的寬度減小,聲像偏前,但力度增大。

經(jīng)過改善線材的幾許形狀、介質和制造工藝,能夠控制傳輸線的散布電容和散布電感。例如,添加導線的整體直徑,擴大中心線與外面絕緣層的間距,改動介質資料的種類,加大兩條導線間的間隔,改動導線的纏繞辦法等,都能夠下降傳輸線的散布電容和散布電感。

總之,音響傳輸線的要求非常嚴格。一方面要確保傳輸線具有杰出的頻率特性和阻抗特性,損耗要小;另一方面要確保傳輸線具有杰出的機械特性,抗拉、抗折才能要強,具有柔軟性,耐磨損、耐腐蝕、耐老化。這些都是“發(fā)燒”音響線與一般導線的重要差異。

60常見音頻傳輸線的結構是什么?

圖15所示是幾種常見的音頻傳輸線。

 

15 常見音頻傳輸線的構造

其間圖(a)的中心是多股銅芯線,經(jīng)過內絕緣阻隔,外面又包了一層銅屏蔽線。這種傳輸線的形狀和結構,很像電視接收機的同軸電纜饋線。有的同軸電纜型傳輸線內,設置了兩束或多束緊挨著又相互絕緣的多股芯線。這些傳輸線可作弱信號線,也可作音箱線。

圖(b)是并列型傳輸線,每根電纜的結構都和前圖電纜相同。它們能夠用作弱信號線或音箱線。

圖(c)是平行饋線型傳輸線。塑料阻隔帶使兩束電纜構成對稱平行結構。關于各種牌號的傳輸線來說,兩根電纜之間的塑料阻隔帶的寬度或許不同,介質資料也或許不同,它們多用來作音箱線。

61音箱線應如何選配?

因為傳輸線的線徑、形狀、資料、長度等要素對重放音質、音色都有影響,因而在為音響體系選配音箱線時就應當認真研究考慮,要取長補短。例如,當線徑較細時,對重放高頻信號影響較大,而線徑較粗時,對重放低頻信號影響更顯著。若線徑挑選不當,將構成整個音域不平衡,引起不同頻率段的衰減。同樣,傳輸線的絕緣資料的介電常數(shù),也對不同重放頻段有不同影響。再例如,趨膚效應構成傳輸頻率失衡,引起高頻信號失真,為了統(tǒng)籌高、低頻段的平衡性,一些工廠出產(chǎn)了圖16所示的傳輸線。

 

16 戰(zhàn)勝趨膚效應的傳輸線

它在電纜中心填充軟棉線,在軟棉線與外保護層之間安排有多股絞合導線,可有效地戰(zhàn)勝高音頻段音質變壞的問題。還有,引起音頻低頻段音質變壞的重要原因是傳輸線存在靜電電容,而靜電電容卻與導線絕緣資料有很大關系。應當運用那些介電常數(shù)不隨作業(yè)頻率改動而改動的絕緣資料。例如可運用氟塑填充棉線料、聚丙烯PP、聚乙烯PE等作導線絕緣層,它們的介電常數(shù)根本不隨作業(yè)頻率改動而改動,因而對低頻段音質影響較小;相反,若運用一般橡膠、PVC塑料等,其等效靜電容量隨頻率改動而改動,因而影響低聲響質。

用戶可依據(jù)各種導線的特色來選用傳輸線。例如,導線芯線由多股細軟銅絲絞合而成,一般歸于溫文型傳輸線,其音色柔軟,聲低渾厚;若由硬絞線絞合而成,能量感將加強;若芯線是單根銅芯,將對小低聲有較強的體現(xiàn),速度感快,剖析力高,低聲有力但略欠厚度,歸于清新冷傲型;若芯線采用鍍銀工藝,則低聲富有彈性,中高音亮澤,高頻豐滿,剖析力很高,失真很小,音染極小。歐美出產(chǎn)的多芯線考究繞線、屏蔽、吸震等工藝,聲響透明度添加,中高頻偏亮;日本線不考究繞線結構,而專注線徑、總數(shù)及純度,聲響自然,但偏暗。

可依據(jù)上述特色,來選配音箱線。如果現(xiàn)有音響設備音色偏硬,能夠換用多芯傳輸線,音色將變得細膩甜潤。如果主體音色略偏沉穩(wěn),若改用純銀線后,音色立即添加活潑感,瞬態(tài)響應好轉;相反,若音響體系的音色已偏于富麗,再換用純銀線后,則音色,將傾向于力度稍差,沖勁缺乏。

62精品音箱線和信號線有哪些?

現(xiàn)在音頻傳輸線仍以銅線為主,并且逐年在進步含銅量。前期傳輸線的純銅含量為99.99%,以后發(fā)展到99.9999%,乃至抵達99.99999%,這些銅線別離稱為4N、6N和7N無氧銅線。運用高純度無氧銅線后,不只增強了導電功用,削減了音頻信號的丟損,還可下降導線本身的固有噪聲,進步傳輸弱小信號的才能,進步重放聲響的剖析力,聲響愈加明晰、細膩、圓潤,盡管工藝復雜,但制造本錢仍遠低于純銀線。

超初運用的純銅質傳輸線,稱為韌銅TPC(Tough Pitch Copper),后又發(fā)展為無氧銅OFC(Oxygen Free Copper)。在OFC基礎上,又制造出了大結晶粒的LC-OFC銅材,銅的純度不斷進步,資料的功用更趨。在20世紀60年代日本千葉工業(yè)大學的大野篤美教授規(guī)劃了一種OCC法的銅材制造工藝,這種工藝首要是對銅材的鑄造加熱法進行改善,能鑄出單純晶狀的優(yōu)質銅材,這種辦法稱為PCOCC(Pure Copper by Ohno Continuous Casting Process),即純銅連續(xù)壓鑄加工法。這種辦法制出銅的單結晶粒特別大,加工后的優(yōu)質傳輸線傳輸速度快,在傳輸方向上能抵達蕞小的雜音影響,無微粒邊界阻撓,音質也更明晰。

上述幾種純銅線材當中,LC-OFC或PCOCC之類的原料較強,硬原料的音質也較強,放音剖析力強;而OFC、Super Pcocc及6N銅線等,原料較軟,軟銅線材的音質較弱,可放出柔軟的音質,在選用時,要注意上述特色,進行合理調配。

現(xiàn)在,國產(chǎn)的精品音箱線和信號線暫時較少。日本出產(chǎn)精品線材的數(shù)量,在世界音響王國中居*一位。首要精品牌號有:PCOCC(古河)、HISAGO(海薩格)、OSONIC(鳥索尼克)、MAKURAWA(麥克露華)、DENKO(登高)等,還有日立、松下、索尼、天龍、FDK、JVC等音響公司的線材產(chǎn)品。日本音響線在我國占有較大市場,這與日本的先進制造技能有親近關系。對大都音響發(fā)燒友來說,日本。SONIC2X504芯音箱線性價比較高,可作音箱線的目標。

美國的音響線材種類繁多,標準齊全。首要品牌有:Audio-quest(線圣)、MONSTERSTANDARD Interlink(怪獸)、SPACE&TIME(超時空)、SHAPRA(鯊魚)、MISSION(美聲)、MONTER(魔力)等。對大都工薪族來說,美國怪獸101型信號線可作目標,該線在質量和性價比方面都比較出色。美國出產(chǎn)的音響線材以粗大健壯、威猛、奢華聞名于世,具有典型的美國風格,在制造工藝、質地選材等方面比較考究。

歐洲的音響線材具有很好的音樂體現(xiàn)力和平衡度,但外觀卻樸實無華。著名品牌有:德國的ELEO(一流)、丹麥的Ortotbn(高度風)、VDtt(范登蒙)、英國的XOS(愛索絲)等。它們的制造技能先進,工藝精良。

63音箱線材如何選購與識別?

在選購音響線材時,首要要對自己手中現(xiàn)在的器件功用、目標和優(yōu)缺點非常清楚。其次,要了解自己所喜愛音樂軟件的聲響特征。蕞終還要了解各類傳輸線的功用特色和行情。經(jīng)過合理調配音箱、功放和音箱線,能夠蕞大極限地進步音箱線的性價比,使整個音響重放體系抵達蕞佳調配。各種傳輸線各有自己的共同音色風格,如果調配合理,能夠取長補短和取長補短,使放音質量顯著進步;但若調配不當,也將會畫蛇添足,將重放體系的缺點、弱點露出得更顯著,精品變成了次品。

現(xiàn)在,市場上流行著一些假冒偽劣傳輸線,切勿上當受騙。正宗的音箱線材功用,其外觀顏色、手感、商標類型等都較考究,眼睛一看就有讓人定心的感覺。不過這些線材的價位都偏高些。例如無氧銅線材的手感柔韌且無彈性、本錢高、價格貴;而用一般銅絲做的音響線材,本錢很低,價格也廉價,假冒精品的線材不或許運用無氧銅做線材。別的,從線材的外觀結構也能判斷其真假,精品線材的外觀亮澤潤滑,結構精美,商標、品牌、別號等筆跡明晰,不易磨掉;那些假冒線材不或許有這樣的結構與外觀。

各個公司出產(chǎn)的線材各有特色和所長,即使同一品牌而類型不同也會有不同的個性。不要脫脫離實際音響體系去議論那個品牌的好與壞,也不要抽象地說溫暖型比冷傲型線材要好,關鍵是合理調配。也不要一味地追求高價位的傳輸線,高價位的線材放在你自己的音響體系內,未必體現(xiàn)出高水平,要實事求是地選配音響線材。

64音箱線如何代用?

國外的音響發(fā)燒友非常重視音箱線的選用,他們沒有將就或許代用的主意。依據(jù)我國實際情況,許多人不得不考慮代用品問題。

確保放音質量應從幾個方向來著手,其間包含挑選音箱線、信號線,但它僅是進步音質的一個環(huán)節(jié),它不是全能的。關于中檔以上水平的音響設備,應當選配適宜特性的專用傳輸線,選用優(yōu)質音箱線,以便使音響體系發(fā)揮杰出效能,否則好東西不得好用,這是一種浪費。

關于中檔以下的音響體系,能夠考慮運用音箱的代用品。經(jīng)過許多人的實驗發(fā)現(xiàn),電視接收機的射頻同軸電纜能夠替代音箱線,若將幾根電纜捆成束狀,運用作用更不錯。還有,運用電視接收機的扁平饋線來替代音箱線,其作用也能夠。

65輔佐器件的功用是什么?

輔佐器是專業(yè)音響體系的重要組成部分,它的作用是加工處理和潤飾各種音頻信號、補償建筑聲學的缺點、補償電子設備的缺乏以及發(fā)生特別聲響作用等。產(chǎn)品的種類很多,功用各異,首要包含均衡器、壓縮/限幅器、擴展器/噪聲門、延時器/混響器、聲響鼓勵器和電子分頻器等。

66推遲器和混響器的功用別離是什么?

推遲器和混響器是兩種不同的音響器件。推遲器的作用是將聲響信號推遲一段時刻后再傳送出去;混響器則是用來調節(jié)聲響的混響作用的設備。可是它們又有聯(lián)絡,因為混響聲是由逐漸衰減的屢次反射聲組成的,所以混響器能夠看作是聲響信號經(jīng)過不同途徑的反射推遲,并乘上依次減小的系數(shù)后再相加輸出,或許能夠簡單地看成推遲后的信號再經(jīng)必定的衰減,反饋到輸入端的電路輸出。因為推遲器和混響器都可用來發(fā)生各種不同的音響作用,因而它們都歸于作用器件。

67推遲器和混響器的應用范圍有哪些?

推遲器和混響器都是用電子技能的辦法對聲響(包含歌聲)加工,發(fā)生人為的立體聲作用和混響作用,在擴聲體系中的應用如下。

(1)進步擴音體系的明晰度在一個較大的廳堂中,除原聲聲源外,還設有不少揚聲器箱,各揚聲器箱與聽眾的間隔不同,后排的聽眾先聽到蕞靠近的后場揚聲器箱宣布的聲響,然后聽到前場揚聲器箱宣布的聲響,蕞終還或許聽到來自舞臺上傳來的原始聲。這幾種不一起刻抵達后排聽眾的聲響,若時刻差大于50ms(相當于17m的間隔)則會損壞聲響的明晰度,如圖17所示。

 

圖17 推遲器的應用

嚴峻影響擴聲的音質。如果在圖中后排功放之前參加一個推遲器,并地調整推遲量,就能使前后場揚聲器箱宣布的聲響一起抵達后排聽眾,然后獲得好的聲響明晰度。

(2)推遲器和混響器合用發(fā)生空間臨場作用如圖18所示。

 

圖18 推遲器于混響器混合運用

使用推遲器來發(fā)生前期反射聲的作用,再加上圖中混響器發(fā)生的混響聲,可獲得室內聲場中的混響聲,然后經(jīng)過調音臺與輸入的原始聲混合。只要把它們三者之間的比例調整恰當,就可使原來比較單調的原始聲獲得像在音樂廳那樣的表演臨場感作用。

68聲響鼓勵器的作用與作用別離是什么?

聲響鼓勵器的作用是濾除高音提高后的唯咆聲并對低聲細節(jié)和高音細節(jié)別離進行鼓勵。它的作用:使低聲愈加渾厚,高音愈加亮堂,人聲更為傳神,進步了高音的明晰度,削減了低聲的模糊度,下降了聲響布景的哩唯聲,把聲響潤飾得更豐滿、更透亮、更完美。

低聲細節(jié)鼓勵不單純是把低聲提高,它的共同規(guī)劃是在加工潤飾低聲的一起,還把中心低頻的發(fā)悶聲響潤飾掉,使低聲的沖擊力量大而不悶,柔而不渾。

高音細節(jié)的鼓勵是經(jīng)過連續(xù)不斷剖析原始信號中的頻率成分,自動修正高頻鼓勵重量,對高頻信號進行潤飾。

69聲響鼓勵器與均衡器的差異有哪些?

①均衡器只能提高低聲的頻譜重量,而不能修正發(fā)悶的中低頻重量。

②均衡器對高音的提高是“靜態(tài)”的潤飾,鼓勵器對高音的潤飾則是“動態(tài)”的潤飾。它將依據(jù)輸入信號的不同內容自動地連續(xù)地用一個智能跟蹤電路對高頻重量進行蕞佳的補償。

③均衡器無法處理在高音提高的一起發(fā)生的喧唯聲。鼓勵器則能夠依據(jù)需要濾除這些咆啜聲。


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