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專業音響系統的安裝與調試

 二維碼

  都是由單元設備組成的,根據使用要求設計音響系統、選定所用設備之后,要將這些分立設備按設計要求連接起來,構成一套完整的可以實現設計要求的音響系統。對于固定安裝的系統,要將設備安裝在機柜中,并要將所有系統的連線按照一定的標準、規范(建筑弱電的有關規范)進行固定安裝。對于移動式系統,如演唱會、露天演出等臨時裝置,應對設備、線纜采取有效的臨時固定措施,以確保其安全。 音響系統的連接、安裝涉及許多工程問題,包括音響控制室的設計與建設,音響系統電纜的管線工程,系統的供電等。本節將重點討論這些工程問題。音響系統的連接一般可分為信號傳輸、接地網絡和供電系統三個方面。

一、阻抗與傳輸電平

1.阻抗匹配 信號輸入端口也就是信號輸出端口的負載,它們之間的阻抗匹配需在怎樣的范圍內才能達到其要求,一般要視其信號輸出設備的設計要求而定。要使音頻電信號的傳輸狀態達到最佳,信號輸入接口的阻抗必須滿足信號源輸出接口對其負載的阻抗匹配要求,否則,就將影響到音響設備的工作狀態,造成其輸出信號的失真。嚴重時,甚至有損壞音源設備的危險。 從理論上講,輸出阻抗與其負載阻抗相等時,信號的傳輸效率為最高。而如果輸出阻抗大于負載阻抗,則信號電能就會大部分損失在信號輸出電路上,這顯然不利于信號的傳輸。因此,音響設備通常都是按輸入阻抗大于輸出阻抗設計的。 一般音響設備的連接,只要是負載阻抗大于信號輸出端的阻抗,都能使之正常工作。但音響設備的輸入阻抗不能設計得過高或過低,過高會降低其饋線的抗干擾性,過低則會造成其頻響指標下降。目前的專業音響設備的輸出、輸入端口大多都使用IEC268-15標準,所有使用此標準的音響設備都可以任意連接。IEC268-15標準采用電壓匹配技術(VMT),其設計旨在使負載能從信號源中取得最大電平值,以實現信號的無損耗傳輸。這就要求負載 的阻抗應遠大于信號源阻抗。 IEC268-15標準規定:所有音響設備的線路輸出端阻抗都應在50Ω以下,而作為負載的線路輸入端阻抗則都應在10kΩ以上。另外,傳聲器的信號饋送線一般較長,需要較強的抗干擾性,所以其輸入接口阻抗一般在1kΩ左右。

2.信號傳輸電平 音響系統連接的目的是為了傳遞信號,音頻信號傳輸的最佳狀態要求信號源輸出的電平值必須大于或等于輸入接口的靈敏度,否則,便會造成信號的信噪比指標惡化。專業音響設備上的線路輸入、輸出電路的增益一般都定在0dB上,也就是說,設備對輸入或輸出信號的電平既不放大,也不衰減,以使之在傳輸的過程中能保持其電平值不變,這主要是為了使電平控制單元的調整能有數值上的表征。

音響系統中通過設備外部的電線連接傳送的信號可以分成以下幾類:

(1) 微信號: 傳聲器輸出信號(mV級) LP唱機輸出信號(mV級) 音源輸出 (-10dB, 250mV)

(2)線路電平: 調音臺輸出 (+ 4dB, l.22V) 周邊設備輸入/輸出(+ 4dB, 1.28V) 線路傳輸 ( 0dB,0.775V)

(3)功率傳輸類Z:功放輸出(高電平,大電流) 顯而易見,在系統連接中,應注意輸出、輸入電平的匹配。否則,要么出現設備過激勵,造成削波失真,要么激勵信號不足,造成整個系統信噪比下降,對于某些信號處理設備還會因為輸入電平不匹配而達不到應有的效果。通常音響設備(調音臺、周邊設備、功放)之間的連接是以線路電平傳遞信號的。一般有兩種線路標準,一種是+4dB( 1.228V),這種標準是最普遍、最多見的。另一種是0dB(0.775V)不及上述+4dB的普遍。系統中采用的設備的線路電平最好能統一,這樣調整和使用時都會方便一些。但是,只要各級設備都有電平調節( level adjust)功能, 0odB和 +4dB的設備一般也可共存于一個系統中,不會發生什么問題。另外,有一些聲音處理設備,特別是效果器,為了兼顧電聲樂器與專業音響系統的需要,設置了接口電平轉換功能,該轉換開關一般設置于設備的背后,可分為 +4 dB 、-10 dB、-20 dB 幾檔,使用擴聲系統時應注意將其調整到 +4dB擋。 通常,線路輸入、輸出電路的電平控制旋鈕上都標有以分貝數為單位的刻度,如果音響系統的所有信號饋線都是從線路輸出到線路輸入,則此系統上的各個電平控制旋鈕上刻度值的總和,就是整個系統的增益分貝數;如果信號電路上有電平衰減開關,則系統的增益分貝數還應加上開關上所示的數字。由于傳聲器的輸出電平很小,所以用于拾取傳聲器信號的輸入接口的增益通常都在60dB以上。也就是說,此輸入接口電路的放大倍率為1000倍以上。

3.信號連接方式 專業音響設備的輸入、輸出端子有非平衡、變壓器平衡、差分平衡等幾種方式。平衡與平衡、非平衡與非平衡端口之間都是可以直接饋送信號的;在要求較高的場合,平衡與非平衡端口之間,則須經過專門的轉換器才能相互連接。轉換器一般有無源變壓器轉換器、半電壓轉換器以及有源差分放大轉換器三種。 在一些要求不高的場合中,信號的非平衡端子與平衡端子之間還是可以直接饋接的,其接線方法是:平衡端的熱端接非平衡端的信號端,平衡端的冷端接非平衡端的地端,而平衡端的地端則接信號饋線的屏蔽層。 除了功放與音箱間的功率傳輸以外,為了提高系統的抗干擾能力,保障信噪比,專業音響系統中的信號連接都應盡可能采用平衡方式進行傳輸。專業音響設備一般也都提供平衡輸入、輸出功能。 平衡方式信號傳輸采用三線制。用二芯屏蔽線連接,屏蔽網層作為接地線,其余兩根芯線分別連接信號熱端(參考正端)和冷端(參考負端)。由于在兩條信號芯線上流過的信號電流是大小相同,方向相反的,因此傳輸線上感應到的外界電磁干擾將在輸入端上被相減抵消。 專業音響系統中有時也采用一些家用的音源設備,它們的輸出是不平 衡的。此外,電聲樂器中的電吉它、電貝司、電鍵盤、合成器等也采用不平衡輸出方式,因此音響系統的連接不可避免地會采用一些不平衡方式的連接。在此應特別注意兩點:其一,采用不平衡方式時,尤其傳送電平較低時,應盡可能縮短連接電纜的長度。必要時可在不平衡輸出設備附近就地設置放大器,提升電平并轉換成平衡輸出后再進行長距離傳輸,也可用變壓器將信號轉換成平衡方式后再進行長線傳輸。由于系統中采用不平衡信號傳輸的設備存在,就提出了平衡/不平衡,不平衡/平衡的轉換問題,有時這種轉換并不是困難的,但有時必須借助變壓器才能較好地解決問題。

二、連接件 專業音響系統中用的連接器(接插件)種類較多,主要有卡儂連接插件,也稱標準連接器,6.25mm三芯插頭和6.25mm 二芯插頭,RCA和DIN插接件。下面分別介紹這幾類連接器。

1.卡儂插接件(Cannon) 卡儂連接插件是專業音響系統中使用最廣泛的一類插接件,可用于傳遞音響系統中的各類信號,從微弱信號、線路電平信號直至功率信號都可由卡儂插接件連接,這是目前專業音響設備使用最廣泛的一類插接件。一般平衡式輸入、輸出端子都是使用卡儂插接件來連接的。在某種意義上說,使用卡儂插接件也是專業音響系統的特征之一。其好處是:

(l)采用平衡傳輸方式,抗外界電磁干擾能力較強。

(2)具有彈簧鎖定裝置,連接可靠,不易拉脫。

(3)插接件本身屏蔽效果良好、不易受到外界電磁場的干擾。

(4)插接件規定了信號流向,便于防止連接上的差錯。 卡儂插頭有公插與母插之分,插座也同樣有公插座與母插座之分。公插的電接點是插針,而母插的電接點是插孔。按照國際上通用的慣例,以公插頭或插座作信號的輸出端;以母插頭、插座作為信號的輸入端。 卡儂插頭的外型示意圖 接照標準規定,卡儂連接器的1腳為接地端,2腳為信號熱端(參考正極),3腳為信號冷端(參考負極)。大部分設備按照上述標準設計,但也有個別廠商的設備例外。因此,接線時應注意先看說明書上對卡儂插腳的定義、否則可能會接錯,造成無聲故障??▋z連接器除了上述三個接線端以外,還有一個外殼接地端,此端應根據外殼屏蔽接地的具體情況進行連接。有些設備信號地與機殼地是分開的,此時則應另行處理,不要將1腳與外殼地端連接。

采用卡儂插接件連接的情況主要有:

(l)傳聲器與電纜的連接;

(2)傳聲器電纜與調音臺的連接(一般調音臺低阻 Low-Z輸入習慣上用卡儂連接器,而高阻則用6.25mm話筒插接件);

(3)調音臺的主輸出;

(4)功率放大器的輸入;

(5)專業音源設備的輸入、輸出;

(6)音箱與電纜的連接。 音箱與電纜的連接采用卡儂插、6.25mm話筒插以及接線端(柱)的情況都有。 另外,調音臺與周邊設備的連接,周邊設備的輸入、輸出雖然也可以采用卡儂連接器,但大多數產品都采用6.25 mm話筒插頭,而采用卡儂插接件的并不多見。 卡儂插頭的拆卸方法方法較特殊,一般是順時針向內擰緊拆卸螺絲后, 向外拉出卡儂插頭的插芯。也有少數卡儂插頭的拆卸螺釘是采用逆時針方向向外擰下后拆卸的。因此拆開卡濃插頭連接電纜時應注意方向,不要強行硬擰以免損壞螺紋。 兩端都采用卡儂連接件的連接電纜,按照信號流向的規定,一端必然是卡儂公插,另一端是卡儂母插。這樣的連接電線可以一根接一根地連接加長,非常方便。一般將兩端插頭上對應的引腳相連接,即兩端的l-l,2-2,3-3之間是相互導通的,有時將它連成l-l,2-3,3-2的形式,這就構成了“反相線”。將這樣的反相線插入到傳聲器與調音臺的連接電纜中(即將話筒輸入經反相線過渡),便可實現話筒信號的反相。對于沒有反相開關的調音臺,備一些這樣的反相線就可以實現調音臺輸入信號的倒相功能。 2. 6.25mm話筒插件 在有些設備上,也常使用6.25mm話筒插件連接, 6.25mm話筒插頭( l/4 inch phone Jack)有兩種,一種是三芯的(TRS Phone Jack),另一種是普通二芯話筒插頭。 (1)三芯話筒插頭(TRS Jack) 6.25mm三芯話筒插頭其內部接線為:插頭頂T( TOP)為信號熱端,插頭環R( Ring)為信號冷端,插頭套S( Sleeve)為接地端。三芯話筒插頭如圖8-2(a)所示。 這種三芯插頭可以用于單向傳輸信號,此時采用平衡傳輸;也可用于雙向傳輸信號,此時采用不平衡方式。用于平衡單向傳輸信號時規定:頂一輸出(信號熱端),環--返回(信號冷端),套-地。TRS插頭的這種用法主要用于調音臺上話筒的輸入(高阻),調音臺的線路輸入、調音臺的輔助輸出,輸入、輸出在采用平衡方式的周邊設備也用 TRS插頭。 TRS插用于不平衡雙向信號傳輸主要是調音臺的 Insert接口,通過 TRS插頭的一個電接點將信號引出調音臺進室外樓的聲道,另一個電接點返回調音臺,第三個接點則作為地線端。TRS 插頭在作雙向信號傳輸時一般規定:頂一送出、環一返回、套—接地。 此外,三芯話筒插還可以用于立體聲設備輸入、輸出的插接件。 (2)二芯話筒插頭( l/ 4 inch phone Jack) 6.25mm二芯話筒插頭,與三芯插的外形和尺寸基本一致,但少一個電接點R,只有頂和套兩個電接點。因此,非平衡輸入、輸出端口的連接一般都使用大二芯插接件來進行。二芯話筒插頭規定頂(TOP)是信號端、套(sleeve)是接地端。這種普通的二芯話筒插頭可用于調音臺、周邊設備信號的不平衡方式輸入、輸出,也用于音箱與電纜的連接。二芯話筒插如圖8-2(b)所示。 由于二芯和三芯(6.25mm)話筒插頭外型尺寸是一致的。因此二芯話筒插頭可以插入三芯的插座,三芯的插頭也可插入二芯的插座。對于信號輸入的情況,將二芯插頭插入三芯插座(即將不平衡信號送入平衡輸入口)一般可以自動實現不平衡一平衡的連接,此時二芯插頭將三芯插座內信號冷端與地相連。 對于信號輸出端,則要先弄清內部電路形式,方可將二芯插頭插入三芯插孔。設備的平衡輸出電路有兩種方式。一種是變壓器輸出,另一種是差動電路輸出,當設備平衡輸出為變壓器輸出方式時,將二芯話筒插插入三芯的輸出插座即可實現平衡一不平衡轉換。此時將變壓器的輸出冷端接地。 對于采用差動電路進行平衡輸出的情況,一般不能用二芯插頭插入三芯插座的方法來實現平衡一不平衡轉換。 3.RCA插頭 RCA插頭又稱蓮花插,主要用于家用音響和視聽設備,其外形見圖8-2(c)。 4.DIN插接件 此外,還有些設備的非平衡線路輸入、輸出端口是通過DIN五芯插接件來連接的。這是一種專門用于立體聲信號傳輸的插接件,其內部接線如圖8-1-2(d)所示。 (a) 三芯插頭(1、左信號或信號+,2、屏蔽,3、右信號或信號-) (b) 二芯插頭(1、信號,2、屏蔽) (c) TX型同心插頭(1、信號,2、屏蔽) 圖8-2 常用音響插接件示意圖 錄音機等音源設備上的DIN插座,其內部接線為:第一、四腳為左、右聲道輸入端,第二腳接地,第三、五腳為左、右聲道輸出端;而功放設備上的DIN插座內部接線則為:第1、4腳為左、右聲道輸出端,第2腳接地,第3、5腳為左、右聲道輸入端。 所有使用DIN插接件作為其信號端口的音響設備都是按上述標準連接的;這樣,只要用一條順著接的DIN插頭饋線,即可在兩設備之間實現立體聲信號的雙向饋送。 5.傳聲器盒 為了方便起見,在舞臺上應裝備傳聲器接線盒,音箱附近應安裝接線盒,這些接線盒最好應采用金屬制成并良好接地,以屏蔽空間電磁場。應注意這些接線不要離電源插座太近,以防止 5OHz交流聲的干擾。 傳聲器盒通常用卡儂插座與1/4in話筒插座制成,其組成方式可以是2~16個構成一組,以4個插座的傳聲器盒最為常見。盒的中上部為卡儂插座,下部為1/4in(6.35mm)話筒插座,盒子用鍍鋅鋼板制成,兩邊留有穿線孔,穿線孔孔徑為φ30mm。圖8-3給出了傳聲器盒示意圖。 圖8-3 傳聲器盒示意圖 三、設備連接要求 1.連接線要求 音響系統中各個設備之間的連接,傳聲器、音箱與設備的連接都要用線纜(cable)。系統聯接中用的線纜不僅與整個系統的信噪比有關,而且線纜的材料,分布參數特性對音質也有很大的影響。按照所傳輸信號的不同,音響工程中用的線纜可以分成三類。第一類是微弱信號傳送線纜、主要是指話筒線;第二類是電平信號傳送用電纜,用于各類設備間的連接;第三類是功率信號傳送電纜,即音箱線。下面分別介紹這幾種線纜。 (1)話筒線 話筒線必須是屏蔽電纜。因為話筒線傳送的為毫伏級信號,電平很低,為了防止受環境電磁干擾,必須采取屏蔽措施。話筒線有二芯屏蔽線與單芯屏蔽線之分,二芯的可用于平衡傳輸,單芯的只能用于不平衡傳輸。話筒線除了抗干擾的要求以外,對機械特性也有要求。由于話筒要經常移動,話筒線容易受到牽拉,而且也容易打結。為此,要求話筒線比一般的屏蔽線應該更柔軟,并在電纜中加入纖維線,以提高抗拉強度。應選金屬屏蔽 層緊密,質地柔軟,有纖維線的話筒線用于音響工程。 (2)線路電平信號傳輸線 線路電平信號傳輸線用于電聲音響系統中各個設備間的連接。這些連接線也應用屏蔽線以防干擾。線路電平信號傳輸線對機械特性沒有特別的要求,用普通的屏蔽線即可。但線的材質對音質會有一些影響。故音響工程中用的線路電平傳輸線應盡量選用無氧銅線,既有助于改善音質,價格也較合理。 (3)音箱線 在專業音響系統的功放與音箱連接中,通常都希望使阻尼特性fD值大些為好。影響fD值的因素有音箱分頻電路阻抗和音箱連線內阻兩個方面。功率放大器應盡可能降低輸出內阻來提高阻尼系數,以增強功放對音箱的控制能力。音箱線的電阻即可看作是功率放大器輸出電阻的一部分,當音箱線過長時,其電阻值可能會使阻尼系數大為降低。 首先音箱線應具盡可能低的電阻。這一點在音響工程中尤為重要,因為音響工程中往往要使用較長的音箱線,其電阻不可忽視。因此音箱線應該盡量粗、短一些。在音響控制室與音箱距離太遠的情況下,必要時可將功放就近安裝于音箱附近。 其次音箱線的材料對音質也有影響,就音響工程而言可采用無氧銅(OFC)的專用音箱線。其純度越高,音質越佳。在音箱線選擇時應盡量選擇截面積大一些、股數多一些的OFC線。通常優質產品質地都很柔軟,這也是鑒別音箱線質量的一種方法。在電聲工程中因為音箱線一般都較長,因此它對音質的影響也較大,在沒有條件使用0FC音箱線時,應盡量選擇截面大一些、股數多一些的優質銅線。功放送往音箱的信號電壓有幾十伏,瞬時電流可高達百安培。因此音箱線無需采用屏蔽措施。 音箱線不能使用單芯的音頻同軸電纜來代替,因為這種電纜的屏蔽層是用鐵質材料制成的,而鐵的內阻又較大,不宜用于音箱連線的大功率信號的傳輸。要求連接線的線阻不要超過專業放大器的內阻。所以,對于超長的音箱連線,如果其線阻超過了0.02Ω,就應換用較粗的銅質導線。不僅降低功放系統的線耗,而且保證音質。 2.設備連接的工藝要求 設備的連接除了要滿足上述各項要求之外,還有如下幾項工藝方面的要求: (1)電纜的終端焊接,應使失去屏蔽的部分盡可能的短,通常應在25mm以下。 (2)對平衡傳輸線路屏蔽層的一端接地時,不接地的一端應可靠絕緣。 (3)在電纜超過300m時,最好將其屏蔽中心斷開,并將兩端分別接地,以減小屏蔽內阻。 (4)平衡式傳輸電纜的兩根傳輸線應相互絞合、以抑制磁耦合。 (5)把交流電源線的火線和零線絞合起來,可減輕其對音響系統的干擾。 (6)接地導線應盡量使用相同的金屬材料,以避免不同金屬材料之間產生氧化層。 (7)多芯電纜中不用的芯線應予以單端接地。 (8)接地應走直線,避免成環路,以減小自感。 (9)不同電平、不同類型的信號饋線應彼此遠離,并避免相互平行的分布。 (10)系統的真地電阻應不大于4Ω。 四、接地網絡 音響系統的所有設備必須進入同一個公共的接地網絡;其作用是建立屏蔽系統。對音響系統的信噪比指標影響最大的是感應干擾,這種干擾可分為電場干擾和電磁場干擾兩種。其中電場干擾是由高壓交變電場對音響系統的影響,從而引起其靜電分布產生相應的變化所造成的,這種交變電場作用在系統的前級,經各級電路的放大后,會產生不容忽略的噪聲電平。 使用良導體(如銅、鋁等)將設備屏蔽起來,并將其靜電引入大地,即可有效地抑制此類干擾。電磁場干擾一般是由交變磁場作用在音頻線路上,并形成電磁感應所造成的。屏蔽此類干擾,一般可使用高磁導率的材料,如鐵氧體、坡莫合金以及各種軟鐵磁材料等。 兩種感應干擾噪聲的頻譜通常為50Hz或60Hz的工頻及其各次諧波。高 壓輸電線、高壓霓虹燈等高壓電器設備所輻射出的多為電場,而變壓器、調光器等電器設備輻射出的則多為電磁場。由于這兩類干擾通常都是同時存在的,所以音響系統的抗干擾屏蔽應使用對電場和電磁場都具有良好屏蔽作用的軟鐵磁材料等。 專業音響設備一般都是用金屬外殼封裝起來的,其抗干擾性通常不會有問題。而信號傳輸線則應注意必須使用專門的音頻同軸電纜,此類電纜的屏蔽層覆蓋率在90%以上,并且是由鐵質材料制成的,所以具有良好的抗于擾能力。而射頻電纜(此類電纜的屏蔽層為銅質,抗電磁干擾能力較差),或泄漏通信電纜(此類電纜屏蔽層覆蓋率較低)等,則不宜用于音響系統的信號傳輸。 整個接地網絡由兩部分組成,一部分是屏蔽系統,另一部分為公共接地系統。 1.屏蔽系統 音響設備的鐵質外殼和信號饋線的屏蔽層的作用是將音響系統的所有部件都屏蔽起來。一般的音響系統都是由多臺分立設備串接起來的鏈路系統;如果其屏蔽系統也是依其音響系統設備中信號的走向串接成鏈狀,則稱其為鏈式接地方式。 由于屏蔽系統是由內阻較高的鐵質材料制作的,當其上出現較強的交變靜電感應時,就會因整個系統的電荷平衡速度較慢而產生電勢;此電勢影響到音響設備前級,會產生一定的噪聲電平,即地阻干擾。此類干擾在鏈路較長的音響系統上尤為明顯。因此,在復雜的音響系統中,應避免使用鏈式接地方式,而應使用星式接地方式,如圖8-4所示。 星式接地方式,就是將音響系統的屏蔽鏈路劃分成盡量小的段,每一段都通過單獨的導線接到一個公共地端上,以避免地阻干擾現象。屏蔽的分段通常是以一臺設備為單位,而饋線的屏蔽層則應一端接地,最好是在信號傳輸線的末端接地。設備的共地接線應盡量短粗,并宜使用高導電率的銅質或鋁質導線,導線的一端可接在設備外殼的接地螺絲上,另一端應在盡量靠近系統前級(如調音臺),集中接到一起后,就近與真地裝置相連。 另外,星式接地方式還可通過電源線的接地端進行。此時,系統的接地 網絡將集中于電源插板上。當然,用此方式接地時,所有設備的電源線都必須帶有接地端;如遇到有個別設備的電源線沒有接地端,亦可另用一導線將其與電源插板的地端相連。不能讓信號傳輸回路進入饋線的屏蔽層。這一點在非平衡式的信號傳輸線上尤其要注意,一定要用三芯同軸電纜,以便其信號端和接地端都走屏蔽層內的導線。 圖8-4 星式接地方式 2.接地 接地在音響工程中不僅起到防止觸電事故的作用,而且對防止干擾,提高整個系統的信噪比有著不容忽視的作用。 為了防止通過地線將某些干擾引入音響系統,音響系統要設置專用的接地線,盡量不要與其他設備共用一根地線,尤其是可控調光設備。 (1)真地 真地,也就是接大地。屏蔽系統對電磁場的抗干擾作用與其是否接大地是沒有關系的;而對于電場干擾的屏蔽,則必須接大地,屏蔽才起作用。因而在有強電場干擾,或較為嚴謹的場合當中,屏蔽系統必須處于真地狀態。音響設備屏蔽系統的真地,一般可借用電源系統的真地裝置,但在嚴謹的場合當中,必須使用單獨的真地裝置。 (2)一點接地 音響設備的接地原則是確保整個接地系統是“等電位”,接地的各點不應有電位差,因此接地點不應構成回路。在工程上采用“一點接地”的方式來確保上述基本要求。 在系統中信號的參考零電平稱作信號地;埋設于地下的地線稱作“真大地”;而設備的外殼構成機殼地,有時也稱保護接地;在音響工程中,應將所有的信號地匯集于一點,通常是匯集于調音臺,其連接是借助于信號電纜的金屬編織屏蔽網層。此時應注意信號地 需以調音臺為中心呈輻射狀連至各個設備,不能有地線回路。外殼地的匯集點通常是19in機架,它匯集各設備的外殼接地端以及管線工程中鐵管的接地。同樣,外殼地也自19in機架一點呈輻射狀,不可有回路。最后用粗 銅線將調音臺的信號地匯集點與機架上的外殼地匯集到為音響系統專門埋設的地線上。 接地網絡絕對不能出現有閉環回路的結構。產生閉環回路的原因一般是由于多條信號線的屏蔽層兩端接地,或是在屏蔽層與電源地端之間形成的。這些由閉環回路所形成的大線圈,當受到其它電器設備輻射出的交變磁場的作用時,必然會出現工頻感應電流,產生嚴重的噪聲干擾。為了保證系統不出現地環路的結構,要求其各設備之間只能有一條接地導線互連。 設備之間的所有的音頻電纜屏蔽層都采用一端接地(話筒電纜除外)。接地導線最好使用銅芯線材,每臺設備都應有自己的接地線,不能將多臺設備的接地端用一根導線串連起來,再引入真地裝置。效果器設備的接地,最好是通過效果處理的輸入接口進行,也就是說,應盡量靠近信號鏈路的前級接地。 信號饋線的屏蔽層如果需要一端接地,則其接地的最優方式一般是取信號傳輸線的末端接地(鏈式接地系統除外),而對于平衡與非平衡端口之間的接地,則接地端就應選擇平衡的一端。 3.方法 固定安裝的擴聲系統由于采用上述機殼地、信號地各自集于一點,然后再從機架和調音臺上將其引至接真大地端的方法。因此在設備連接中應該注意卡儂連接器上的外殼地不要和屏蔽層的金屬編織網層相連,也不要使金屬網層碰到卡儂插的外殼,否則,這樣的接地方式就會造成有“地線回路”影響接地效果。 對于經常移動的系統,有時采用在單件設備上將信號地與外殼地接于一點的方法。此時,用卡儂插上的外殼地端與信號地(1腳)相連。在這樣的系統中,與真大地連接端只能取自調音臺一點,否則也將出現“地線環路”。 總而言之,接地的原則是使整個接地系統成為一個等勢體,不許存在地線環路。在工程中若出現交流聲等問題,應首先從接地是否合理著手考慮解決的方法。 五、供電系統 音響設備在安裝和使用中應避免受到干擾而引起的噪聲。音響設備的外殼,設備間的連接都采取了屏蔽措施,這有助于防止空間電磁場對系統的干擾。各類干擾進入音響系統的另一條途徑便是通過供電電源,因此在音響工程中對設備的供電不可馬虎。 1.防止強電干擾 多數強功率用電器都可通過電網對音響系統施以干擾,這類干擾比較嚴重的有可控硅調光器,高壓孤光燈等等。因而,此類電器的電源插頭應盡量接在遠離音響系統配電盤的地方。并且,對于較為嚴謹的場合,其供電線路還應使用隔離變壓器,將音響設備與其它用電設備隔離,以杜絕此類干擾的產生。 從電源串入電聲系統的最主要干擾是來自可控硅調光設備,這種干擾使音響系統發出明顯的“吱吱”聲。在劇場、歌舞廳中所使用的燈光設備一般都用可控硅調光,因此在系統設計中一定要采取有效的措施??煽毓柚詴蓴_音響設備是因為它們在工作時會將大量諧波電流注入電網,造成電力系統中諧波含量劇增,電壓波形畸變的所謂“電源污染”。當用這種受到污染的電源向音響設備供電時。勢必造成危害,嚴重破壞音響系統的放音音質。 為了防止可控硅調光設備對音響系統的干擾,其最基本的出發點便是設法以較“干凈”的電源向音響設備供電。有幾條常用的措施,可以根據具體情況和條件加以采用。 (l)對要求較高的大型劇場,應考慮采用兩個變壓器供電的方式,音響設備與燈光設備各自使用一個變壓器,這樣可較為徹底地解決來自電源的可控硅干擾。 (2)對于中小型劇場、歌舞廳,在沒有條件使用兩臺變壓器時,則應從變壓器輸出端專門拉一路電源供給音響設備使用,在必要時可再增設交流電源濾波器和穩壓器。 (3)盡量選用干擾小的可控硅調光器,以減少“干擾源”注入電網的諧波量。 (4)燈光的供電線路,應遠離音頻線路,特別是傳輸低電平信號的話筒線。 (5)音響系統應有獨立的接地端,該地線要專門理設,不能和別的強電接地端相連,尤其不能和燈光設備地線相連,以防止其它設備的噪聲、干擾通過地線進入音響系統。 2.電源相位一致 音響設備的供電配線比較簡單,只要使其各設備之間的電源相位保持一致即可。同一套系統內的各設備之間電源相位不一致時,電網頻率波動會在設備之間引入一定程度的低頻噪聲干擾。因而,在進行電源配線時,應逐一將各設備的電源插頭都反插一次。對于有接地端的三端電源插頭來說,將電源的火線與零線反接一次是很不容易的。此時,可準備兩塊完全一樣的多功能電源插座板,并將其互為反相并入供電網。這樣,只要將每臺設備的插頭在這兩塊電源板的相同位置上都試插一次,選擇交流聲最小的插接方式確定下來即可。此外,在供電方面要盡量使三相負載較為平衡,這對提高電源質量有好處。 六、音響控制室施工 在實施音響工程時,音響控制室的建設是十分重要的。 1.音響控制室的施工要點: (1)為了使地板不易受潮和保持干燥,并具有較良好的絕緣性能,地面最好做成木地板。地板的設計應考慮設備荷重及避免行走時地板出聲和產生振動。 (2)擴聲控制室和燈控室的位置不宜設在同一臺側的上下層??煽毓璧碾娋€管和傳聲器電纜管不能靠近和平行布置,兩種管線應相距1.5m以上。 音響控制室內敷線地溝的深度約8 cm,寬度應大于 20cm,內置鐵皮以防鼠、防潮及便于接地,同時應裝活動蓋板。 (3)輔助設施齊備 音響控制室內因為裝置了大量音響器材、設備,應該防塵、避振。應備 有空調與通風系統。保證設備的通風、散熱。為了便于與場內聯絡,音響控制室與舞臺監督,燈光控制室之間應該具備對講設備。 2.機柜安裝 專業音響機柜寬度是標準的19in,與專業音響的標準尺寸相同。根據所裝設備的多少,有多種不同的高度機柜可供選擇。采用標準機架可將整個音響系統的大部分設備安裝連接成一個整體,方便操作,可靠美觀,在音響工程中得到普遍采用。 音響設備的安裝順序一般按信號流程的原則,自上而下排列。即信號源、聲音處理設備在上,功率放大器在下。其好處是: (1)設備的安裝順序與信號流程一致,便于逐級調整、檢查。 (2)系統中最重的設備(功率放大器)在最下面,使整個機架的重心在下面,穩定性好。 (3)有利設備的通風散熱。 由于專業音響系統工作時會產生較大熱量,必要時可配置風扇以確保其散熱通風。圖 8-5給出了專業音響機柜的示意圖。 圖8-5 專業音響機柜示意圖 第二節 音響設備的安裝與調試 一、傳聲器安裝與調試 在擴聲系統中用傳聲器拾音,除了要按傳聲器的各種技術特性進行選型外,還應充分考慮到按不同場合的使用特點去布置傳聲器。例如,會場擴聲用傳聲器就應該布置在舞臺內的講臺上,一般可根據主席臺就坐情況布置一只或數只。同樣,在體育比賽時,在主席臺,講解臺和裁判席上均應布置相應的傳聲器。在音樂廳和劇院中,為了不妨礙觀眾的視線,通常力求使用小型傳聲器,布置在舞臺口部或燈架處,保證可靠的屏蔽。在音樂廳中的傳聲器,放置在舞臺上,振動干擾大,應有隔振裝置。演出擴聲用傳聲器的布置還應均勻地照顧舞臺上演員的活動區,也可以使用無線傳聲器。對于樂隊的拾音,傳聲器的布置直接影響樂隊演奏的藝術效果,其布置應保證對整個樂器組和演奏者的綜合拾音,并使它們之間的響度有正確的比例。 1.布局要點 (1)傳聲器的布置應遠離音箱,以減少聲反饋。這是因為音箱的輻射聲壓隨距離的平方成反比例衰減,傳聲器離音箱愈遠,接受音箱聲波的機會愈小,對抑制聲反饋愈有利。假設音箱輻射的聲壓為p,音箱與傳聲器間距離為r,那么隨著r的增大,p將愈來愈小,也就是傳聲器所能接受到的音箱重發信號愈來愈弱。 語言拾音(例如開會演講等)一般采用近距拾音。因為語言拾音以清晰度和可懂度為主,通常聲源與傳聲器的距離應保持在20cm~40cm為佳,這樣聽起來親切、扎實。距離太遠,會使信號變弱,容易接受到室內噪聲和混響聲,人為地降低系統的信噪比,會影響語言清晰度。不同混響時間條件的房間內,聲源與傳聲器間距離變化與語言清晰度有一定關系。隨著聲源與傳聲器間距離增大,清晰度會急劇下降。距離太近,會使傳聲器的輸出信號過強,而產生過荷失真。同時,聲源過分靠近傳聲器,使之處于近場區,產生近講效應,明顯加重低音成分、聽起來發悶,影響語言可懂度。 近講效應多存在于壓差式和壓強與壓差式復合的指向特性的傳聲器中,有時演出需作近距使用時,可以采用無指向性傳聲器,或者采用有指向性而又有低音衰減開關的傳聲器,使低音適當衰減,從而克服近講效應。 大型演出的傳聲器布局,要取決于演出形式,特別要注意樂隊與合唱團的聲平衡。當用心形傳聲器時,合唱團的女高音、女低音、男高音、男中音四個聲部,每個聲部需要一只傳聲器,傳聲器的裝置高度取決于該聲部演唱者平均嘴部的高度,拾音距離取決于傳聲器的拾音水平角。樂隊伴奏用傳聲器也應該使用心形指向性傳聲器,拾音距離應盡量靠近聲源。另外對于大型演出用的混響傳聲器一般吊在舞臺前方,離樂隊指揮7m~10m,高6m~7m位置上。 (2)采用強指向性傳聲器。 對于擴聲系統,使用較強指向性的傳聲器利多弊少。采用強指向性傳聲器可明顯減少音箱的直達聲或廳堂混響聲對傳聲器的影響,提高系統穩定度,通常前者比后者使系統的穩定度提高5~10dB;采用強指向性傳聲器,使得音箱的聲輻射方向不包含傳聲器的靈敏度方向。將傳聲器置于音箱的后下方,仍可較好地抑制聲反饋。 (3)采用強指向性音箱,使音箱的指向性輻射范圍背離傳聲器位置,其輻射聲波不會影響傳聲器的正常工作。 (4)傳聲器和反射墻面應有一定距離,此距離至少應在3m以上,避免反射聲太強,引入聲源反饋,影響語言清晰度或出現嘯叫。通常會議時,傳聲器的后墻應有幕簾遮擋,有條件的場所講臺附近作些吸聲處理,可加強擴聲效果。 2.多路傳聲器的使用要點 當使用多路傳聲器時,傳聲器的相位問題表現在兩個方面。一個方面是必須保證所有傳聲器在相位上同相,另一個方面是多路傳聲器拾音時,要防止傳聲器之間的位置與距離同聲源處理不當,產生相位干涉現象,而影響拾音效果。當使用多只傳聲器拾音時,為了減少傳聲器所拾取信號的干涉現象,還應遵循下述三個原則: (1)使用多只傳聲器拾音時,傳聲器之間的距離(L),應至少等于聲源到傳聲器的距離(D)的3倍(L≥3D)。這時每個聲源直接到達最近傳聲器的信號強度將明顯大于其到達鄰近傳聲器的信號強度,聲源相互干擾小,相位干涉現象不明顯。 (2)當使用心形指向性傳聲器時,可將傳聲器位置調整,使其主軸靈敏度區偏離聲源的主軸方向,以減少聲反饋。 (3)當使用一對傳聲器拾取單聲源信號時,應盡量將兩只傳聲器靠攏,使之距離遠遠小于聲源至傳聲器的距離。當兩只傳聲器間距離大于聲源與傳聲器間距離時,應保證兩只傳聲器與聲源間距離完全相等。 (4)當拾取多聲源(例如合唱或樂隊演奏)時,應避免在拾取某一聲源信號時,過多拾取其它聲源信號,使整個演出的聲平衡難以處理。傳聲器與音箱的相對位置應有一定的角度,使音箱輻射聲音最弱的方向對準傳聲器靈敏度最弱的方向。 (5)多只傳聲器不宜并聯使用。 傳聲器并聯使用時互為負載,其輸出阻抗變化很大,降低了靈敏度,增大了失真度,破壞了傳聲器的頻率響應,嚴重影響音質。多只傳聲器應有多路輸入調音臺(或其它前置增音機)配合使用。多只傳聲器的投入使用,使得聲反饋的機會增大。在分別工作時,不使用的傳聲器應切斷或關小,以保證工作傳聲器的最佳穩定度。 3.傳聲器拾音布局實例 (1)單只傳聲器的拾音 單只傳聲器的拾音,對于語音拾音,如前所述,應采用近距離拾音,可保證語音聲能清晰實在。此外。對于語言拾音,還應根據傳聲器的指向性,選擇合適的直達聲與混響聲的比例來確定拾音距離。 如果是小樂隊伴奏(或一件樂器伴奏)的獨唱或獨奏小型節目,可使用單只傳聲器拾音。此時可將獨唱(奏)演員與伴奏樂隊分置在拾音傳聲器的兩邊,并使傳聲器距獨唱(奏)演員稍近一些,離伴奏樂隊稍遠一些,這種拾音方式可使獨唱(奏)演員聲音突出,具有親切感,同時獨唱(奏)與伴奏遠近層次分明,音響整體效果較好。 (2)多只傳聲器拾音方式 ① 主傳聲器方式 這是一種在單只傳聲器拾音方式基礎上發展起來的一種多只傳聲器拾音方式。它是用一只傳聲器作主傳聲器對整個演出現場進行全面拾音、另外再 在一些聲部前面布置相應傳聲器進行近距特寫拾音。調音時將主傳聲器的分電平調節器開足,使其所拾取的整體聲能基本達到額定輸出,在此基礎上再適當加入特寫傳聲器信號,以使需要突出聲部的聲音或聲音較弱的部分增加音量,求得各聲部音量的平衡。 對大型交響樂團演出拾音時,主傳聲器應采用心形傳聲器,設置在指揮臺稍后較高處,其數量為一只或數只,架高1.~3.5m,以拾取節目的整體聲。這個位置與樂隊指揮所聽到的演出氣氛應當是一致的。樂隊前方可布置幾只電容式傳聲器,重點拾取各組弦樂聲音。這些傳聲器也作為主傳聲器對所有樂器進行整體拾音。獨唱演員前設置近講離心形傳聲器,以增加親切感;木管樂器和豎琴聲音特別微弱,但經常有獨奏樂句,在整個樂隊中起重要作用,可以分別專設心形電容傳聲器作近距離特寫拾音。合唱隊離主傳聲器較遠,通常也設置數只傳聲器拾取合唱聲音增加真實感。樂隊前區所設置的無方向性電容傳聲器是為專門拾取混響聲的傳聲器,在廣播錄音系統中,當不用人工延時、混響時、可將這只傳聲器所拾取的混響聲,按適當的比例混入整個音樂之中。通?;祉憘髀暺鞯氖耙艟嚯x應大于或等于等效混響半徑,其安裝高度在5~7m為宜。 ② 多聲道拾音方式 多聲道拾音多用于錄音系統之中。這種方式是將全部音樂聲源分成若干個聲部(大多為一件樂器一個聲部),每一個聲部前都放置一個近距離拾音傳聲器做“特寫拾音”。調音時,按照節目所需的音量平衡調整各個傳聲器的分電平調節器,而各聲部聲象的層次感,要由人工延時混響技術來完成。 4.傳聲器盒的布置和安裝 舞臺上傳聲器所拾取的聲頻信號需饋送到調音臺去進行信號的處理與放大,調音臺及其它聲頻設備所處的控制室一般距舞臺較遠,為了保證信號的正常饋送,除了須考慮前級與中間級的屏蔽連接外,還須在舞臺上設置與傳聲器連接的傳聲器盒。傳聲器至調音臺的連接饋線可以隱蔽而固定安裝,這樣,傳聲器可以置于舞臺上任何位置而不受饋線長度影響。 (1)傳聲器盒的布置 傳聲器盒可根據其在舞臺的布置形式采用集中放置或分散放置兩種形 式。 傳聲器盒的安放位置應以接近傳聲器的使用位置并且不影響舞臺演出活動為原則,通??杉兄糜谖枧_兩側或分散置于舞臺上傳聲器常用位置。 舞臺兩側的傳聲器盒中應設有10~16個插座,有時也可以集中于舞臺一側放置。 樂隊常處位置處的傳聲器盒可設置8~12個插座。舞臺后區使用的效果傳聲器的插座可直接與舞臺吊桿連在一起。有些廳堂的舞臺前設有樂池,此時在樂池內也應埋設傳聲盒,并在盒內設置8~12路插座。 體育場、館除了要在主席臺與裁判臺的方便位置設置具有一定數量插座的傳聲盒外,還應在比賽場地周圍設置4~6組傳聲器盒,每組盒內可裝4~6個插座,以適應體育館內的多種功能的需要。 (2)安放方式 傳聲器盒可嵌入舞臺臺框內側墻內,距地板30cm~50cm,傳聲器盒下部應有薄壁穿線鋼管與之連通,穿線鋼管經舞臺地板下部一直引伸至調音控制室,管內穿屏蔽信號線。 傳聲器盒分散布置時,可將傳聲器盒置于舞臺(或主席臺)地板下面,為了防止灰塵落入,并保證地板表面平整,可在放置傳聲器盒部位地板表面嵌入金屬蓋板。金屬蓋板宜用厚1cm的銅板或不銹鋼板制成。有時為了防止灰尖對盒內插座的影響,可將傳聲器盒垂直固定在地板下部。 (3) 屏蔽連接 傳聲器盒內的插座須用屏蔽線可靠連接,并且穿管敷設,直接引入音響控制室。 二、 音箱系統的安裝 音響工程應該保證場內各處具有基本一致的聲壓級。為保證此項指標要求,應對場內各點聲壓級進行測量,了解聲場分布情況。若聲壓級相差較大,可適當調整音箱的擺放位置,若還不能解決問題,則要考慮增設音箱或改善建聲環境。 聲場調整好后,便可著手安裝音箱系統了。 1.常規音箱的安裝 常規音箱系統的安裝有明裝、暗裝和吊裝三種方式。明裝指音箱系統直接裝在觀眾廳內可視之處;暗裝指音箱系統裝在平頂內或臺框、墻壁內,吊裝指采用吊鉤、掛鈞或吊籃將音箱系統吊掛在頂棚上、墻壁上,吊裝時可以有暗吊和明吊兩種形式。 (1)明裝 明裝音箱裸露在觀眾廳頂棚或墻壁之外,采用吊、掛或嵌入形式,其特點為: ① 聲音不受阻擋,可直接射向觀眾席,聲能損失很小。 ② 安裝、調整方向,可在現場很直觀地調節好音箱的聲輻射方向,保證觀眾席內各個區域內都可獲得較為均勻的直達聲。 ③ 應充分注意安全。 ④ 注意不要讓音箱影響廳堂內的整體造型。 (2)暗裝 暗裝音箱指將音箱隱蔽安裝的方式,如圖8-6所示。其安裝特點為: ① 預留的安裝洞口必須足夠大,以便調節音箱系統方向,洞口的寬度會影響水平方向的調節,高度和深度會影響垂直方向的調節。 ② 裝在頂棚內的音箱系統有兩種處理方式, 一種是音箱與頂棚平行放置。音箱直接平放在頂棚上,此時聲音由頂棚直射相應觀眾席,這種方式通常適用于體育館的場地供聲系統,低音音箱系統以及分散布置的背景音箱系統。 另一種是音箱裝在頂棚的反聲罩內,以免聲能在平頂內的逸散。安裝反射罩的平頂留空處要有足夠大的面積,反聲罩本身的出口處也必須按照音箱的聲輻射角度留有足夠大的空間,使音箱的聲覆蓋范圍不受影響。反聲罩應用硬木制作,并且牢牢固定在頂柵上,避免由揚聲器的工作而產生共振現象,破壞重放聲的音質。 ③ 暗裝時所用的面罩必須透聲,通??捎媚猃堁b飾音箱布或滌綸裝飾音箱布。不宜采用透聲性能差的厚密織物。金屬網罩容易產生刺耳的金屬共振聲,影響聲質,也應當少用或慎重使用。 ④ 有時暗裝音箱前還采用了裝飾格片。裝飾格片的寬度應小于所裝音箱 紙盆直徑的1/10,格片的開口率應大于75%,裝飾格片最好做成楔形,有利于聲波的傳播與擴散。 ⑤ 暗裝形式有利于整個廳堂的裝飾效果,但是如果處理不好會使部分直達聲能損失,而且安裝比較麻煩,調整與維修亦十分不方便。 圖8-6 音箱暗裝示意圖 (3)吊裝 廳堂內音箱的吊裝需要考慮兩個問題:一是吊裝位置與傾斜角度直接影響整個廳堂的聲場分布,吊裝角度和音箱主聲束的聚束區域;二是吊裝的牢固度直接關系到廳堂內的安全性??刹捎玫趸@吊裝形式,這種聲吊籃在設計時應根據廳堂體形和輻射區域預先預制好,將音箱系統按各個相應位置安裝固定牢固后再起吊至廳堂上空。聲吊籃應配置有電動起吊設備,利于安裝,調整與維修。表8-2給出了音箱緊固件的規格與許用負荷,可供吊裝時參考。 表8-2 音箱緊固件一覽表 音箱的吊裝要點是: ① 根據專業音箱或音柱的重量設計吊裝構件與固定方式,確保吊裝安全可靠。 ② 頂棚吊裝音箱應有四個吊裝點,側墻吊裝則要有三個吊裝點,便于調節傾斜角度。 ③ 大型專業音箱或音柱的吊裝除需特殊制作與箱體相固定的吊架,還應采用花籃螺絲和 6~ 8mm鋼索與之配合吊裝?;ɑ@螺絲可用于拉緊鋼索并調節松緊,利于音箱的固定和傾斜角度調節。 2.背景音樂音箱安裝 (1)背景音樂系統的音箱可安裝在使用場合的天棚內,由于天棚高度各不相同,音箱的安裝高度亦有所差異。音箱間的配置距離以3~6m比較理想。有些場合亦可安裝在使用場合的墻壁上,安裝在墻壁上的音箱高度宜取3~5m,其間隔為4~7m。 (2)音箱的口徑一般選取φ165mm,有些場合也使用φ130mm,或φ200mm。音箱為全頻帶動圈式紙盆音箱,其重放頻率為100~10000Hz(至少需達8000Hz)。音箱可置于吸頂圓盤上,安置在頂棚內。也可以裝在助聲箱內,懸掛在墻壁上。 (3)吸頂音箱安裝 吸頂音箱安裝如圖8-7所示,其步驟如下: ① 將天花板割開一個圓形安裝孔,將支架上的壓片上移,將支架整體裝入安裝孔內。 ② 旋松壓片蝶形螺絲、將壓片下移,頂緊天花板,并旋緊蝶形螺絲,以使支架固定。 圖8-7 吸頂音箱安裝 第三節 音響系統調試 音響工程的調試,是一項既需要技術經驗又需要認真細致的工作。調試就是讓音響系統達到合理設計要求的唯一手段。如果調試不細致,不僅不能達到工程的設計效果,而且還有可能使設備工作在不正常的狀態。所以在調試前要充分認識到這項工作的重要性。 調試前要仔細確認每一臺設備是否安裝、連接正確,認真向施工人員詢問施工遺留的有關問題;調試前必須認真地閱讀所有的設備說明書,仔細查閱設計圖紙的標注和連接方式;調試前一定要確信供電線路和供電電壓 沒有任何問題;并要準備相應的儀器和工具。 一、系統通電 音響系統安裝工程完成之后,便可進行通電調試了。系統通電是給每臺設備加電,驗證每一單元是否都完好,連線是否正確,系統是否可發出聲音。在此基礎上才可進行細致調整、調試。系統通電雖說不復雜,但是工程上存在的一些問題都要在這一工作中進行驗證。系統通電是保證工程質量的第一步。需要準備的儀器和工具有:相位儀,噪聲發生器,頻譜儀(含聲壓級計),萬用表等。 1.通電前的檢查 通電前的檢查非常重要,如果設備或線路有嚴重問題未及早發現,盲目地開機通電會造成系統更大范圍的故障和損壞。通電之前一定要作充分準備,仔細檢查管線工程的質量并對各單件設備作初步的檢查,確認不存在短路故障的情況下才能給系統通電。 (1)管線工程質量的檢查 音響系統的管線工程應按建筑電氣規范進行施工、安裝,并以此標準加以驗收。在系統通電前一定要仔細檢查,以防管線工程存在的問題禍及貴重的音響設備。在此僅強調幾點關鍵問題: ① 現代音響設備都以單相交流電供電,管線工程完畢后應檢查向音響設備供電的配電板通電源插座供電電壓是否為220V,如果接線有差錯,將兩根相線接至單相電源插座上則會有38OV電壓,會燒毀機器。 ② 檢查輸入調音臺的信號線是否存在與功率線短路的情況。若把高電壓誤送入調音臺輸入端,會燒毀調音臺。 ③ 功放輸出端決不可短路,因此要重點檢查音箱饋線、插頭、插座,確保沒有短路??上劝稳ヒ粝洳孱^,在音響控制室那一端用萬用表測音箱線兩端的電阻,此時應該是開路,然后接上音箱插頭,再在音響控制室那端測其電阻,此阻值一般為音箱阻抗的 1.l倍左右,如果考慮音箱線電阻,其阻值還將大一些。插頭短路是最常見的惡性事故,應引起注意。 (2)設備檢驗 音響系統中設備器材眾多,如果個別設備有故障時,常會造成大面積器 材發生損壞的惡果。例如,功放損壞可能會出現輸出端有很高的直流電壓,這將引起音箱系統的損壞。專業音響器材、設備在出廠時雖然都經過嚴格檢驗,但這些器材往往要經過長途運輸,而且有時還要幾經轉運才最終到達用戶手中。裝卸搬運的過程中有時難免碰撞,對設備造成損傷,倉儲環境不良又可能使設備受潮。因此系統通電前,要先對單件設備先作逐個通電檢查、測試。 上述對單件設備分別進行的初步測試主要包括幾個方面: ① 檢查設備電源。檢查設備電源電壓是否與市電電壓220V相符,電源是否置于220V擋。設備沒有220V電壓擋的機型,應考慮另配變壓器。單臺設備接通電源觀察是否有異?,F象。在不加輸入信號情況下測量輸出電壓。此時,輸出電壓應基本為零,不應有直流電平輸出。存在的極小的輸出電壓即為輸出噪聲。 ② 單獨開機。從音源開始逐步檢查信號的傳輸情況,只有信號在各個設備中傳輸良好,功放和音箱才會得到經過正確處理的信號,才可能有好的音質。進行這一步時,音箱和功放先不要連接上,周邊處理設備也應置于分路狀態。檢查時要順著信號的去向,逐步檢查它的電平設置、增益、相位及暢通情況,保證各個設備都能得到前級設備提供的最佳信號,也能為后級提供最佳信號。在檢查信號的同時,還應該逐一觀察設備的工作是否正常,是否穩定,這項工作意義就在于;單臺設備在這時出現故障或不穩定,處理起來比較方便,也不會危及其它設備的安全。因此,這項檢查不要帶入下一步進行。單臺設備檢查通過上述這些檢驗,再接入系統。 2.系統通電 在上述檢驗的基礎上,系統開機通電將是安全的。首先將各個設備的輸入、輸出電纜線正確地連接好,將各級設備的增益控制都調低,音量調至最小。然后自前級到后級逐個接通設備電源,上述無誤后,就將音箱和功放逐一接入系統,在較小的音量下,利用相位儀首先逐一檢查所有音箱的相位是否一致,為下面的調試作好準備。并按下述步驟調整,直至在音箱中聽到節目聲,系統即告開通。 (1)選用動態較小的CD唱片,用相應的信號源設備放音,將調音臺上 的總推子推至0位,相應輸入通道的分推子也推至O位。標準的調音臺上0位在70%行程左右,此時,則應將推子置于70%行程附近的一條特別明顯的刻線處,慢慢旋大輸入通道增益(gain)調節旋鈕,觀察 VU表讀數,調至 VU表通常指示在- 6VU以下,最大讀數不超過 OVU即可。 (2)按照信號流經設備的順序,逐個調整其工作電平和增益??偟脑瓌t是保證各級聲音信號處理設備具有為零的增益,既不對信號電平進行提升,又不對信號電平進行衰減。除非系統中設備的線路電平標準不一致,這時一般需要通過設備的輸入、輸出電平控制使單個設備具有一定的增益或衰減,以達到系統中各個設備工作電平適配。 (3)房間均衡器暫時先置成0位,對各段頻率既不提升,也不衰減。 (4)緩慢旋大功放衰減器,使音量逐步增大。此時應聽到場內音箱中有正常的節目聲,功放的信號指示燈(signal)應閃亮,峰值(削波)指示( Peak/clip)僅允許偶然有閃亮為標準。 二、音響系統的調試 系統通電后還需進一步細致的調整、調試。這些調試工作一般要借助一些專用的儀器、設備才能很好地完成。常用的儀器設備主要有:音頻信號發生器、毫伏表、噪聲發生器、聲級計、實時頻譜儀; 需要測量混響時,則還需要電平記錄儀。 1.傳聲器相位校驗 音響系統中同時使用的傳聲器一般情況下應該是同相位的。在工程交付使用之前需將系統中所有傳聲器的相位都校正成同相的。在使用中由于特殊需要而要求將個別傳聲器接成反相位時,可利用調有臺上的相位倒置開關或者插入一段“反相線”。檢驗傳聲器相位的方法很簡單,若兩個傳聲器是同相位的,則這兩個傳聲器指向同一聲源時音量會明顯增加,若兩個傳聲器是反相的,則這兩個傳聲器同時使用音量反而減輕。調整時,可任選一個傳聲器作基準,將系統中所有的傳聲器都與之比較,將相位與之相同的歸為一類,相位與之不同的歸為另一類。將為數較少的一類傳聲器相位進行調整,即把卡儂插上2腳與3腳的接線互換,便可實現相位調整。 2.房間均衡器調整 房間均衡器一般要借助粉紅噪聲發生器和實時頻譜儀才能精確調整。房間均衡器主要用于對房間頻率特性進行修正和補償。因此在調試時應保證廳堂的環境與實際聽音環境的一致性。另外,房間均衡器的調整,有時需與音箱布局的調整結合起來。 房間均衡器是通過改變信號的頻率特性來實現對環境頻率特性的補償。對頻率特性的改變不可避免地會引致相位特性的改變,引起相位失真。當房間均衡器的調整量過大時,尤其是在某段不寬的頻帶中又必須以很大的調整量才可達到均衡效果時,雖然房間的頻率特性被修正了,但因為相位失真的關系,聽感會變得很差,對立體聲系統這種情況將更為突出。在建聲條件不佳的情況下,房間均衡器的調整有時只能在頻率特性與聽感之之間折衷。強求頻率特性的平坦結果有時反而弄巧成拙。最佳的辦法是改進房間自身的聲學特性。 房間均衡器調整的原理如圖8-8所示。 圖8-8 房間均衡器調整的原理圖 (1)調試過程 ① 用粉紅噪聲作為系統輸入測試信號,這種噪聲是由白噪聲經過-6dB/oct濾波器后得到的。與白噪聲相比,粉紅噪聲低頻能量較大。因為粉紅噪聲能量分布情況與真實音樂信號較接近,所以常被用作音響工程和音響設備的測試信號。音箱的功率容量一般也用粉紅噪聲來測量。如果沒有粉紅噪聲發生,也可用錄有粉紅噪聲的CD唱片來放送粉紅噪聲,一般中檔以上的激光唱機的頻響可做到在2OHz~20kHz +0.5dB,可以滿足測試要求。 ② 將粉紅噪聲輸入調音臺,調整調音臺至標準輸出電平,通常是OVU,輸出電平+4dB,應注意此時調音臺上均衡器 EQ 調為平線,即全部放在零 位,對測試信號各段頻率既不提升,又不衰減。房間均衡器各點頻率調節電位器也先暫時置于零位。緩緩加大功放音量調整器可聽到粉紅信號聲,用聲壓計監測,直至廳堂內粉噪信號聲壓級達85dB左右。 ③ 將其測量傳聲器置于廳堂中心位置,頻譜儀上選擇開關置于“OCT”擋(該檔是倍頻程濾波器檔,與粉紅噪聲的特性相對應)。這時實時頻譜儀上的LED顯示就是聽音環境的頻率特性曲線。它越平坦則說明房間建聲的頻率特性越好。 ④ 調整均衡器上各點頻率提升/衰減器,使頻譜儀上頻率特性曲線呈一條直線。 上述調試完畢后,一般還要對均衡器上的均衡曲線“光滑”一下,這主要是為了防止均衡器調成鋸齒狀頻率特性時帶來過大的相位失真。 (2)房間均衡器調整要點 ① 在20~50Hz左右的低頻段以及14kHz以上高頻段,其頻率特性不必強求,尤其是低頻段更是如此。因為一般音箱難似延伸至2OHz,能夠達到40Hz已算是不錯。強求低頻段特性的平坦而提升超低頻,會使音箱因過大的延伸低頻而“失控”,失真加劇。 ② 房間均衡器的調整應始終考慮到頻率特性平坦與盡量減小相位失真之間的矛盾,而做出折衷的考慮。 ③ 對于建聲環境的頻率特性存在明顯的“峰”和“谷”的情況下,應考慮改變音箱位置和設法改變建聲特性。 ④ 房間均衡器的調整是十分細致的工作,需要多次重復調 整才可最終調定。這是因為在調整過程中往往還需對音箱擺位、建聲環境作一些調整,且均衡器在調整時會有相互牽制。 客觀地說,房間均衡器的作用是有限的,建聲環境的缺陷不可指望完全依靠房間均衡器來解決,其均衡量越小,音質也將越好。在沒有粉紅噪聲發生器和實時頻譜儀的情況下,可按所選用房間均衡器上各個的頻率點,用音頻信號發生器向系統送入同樣幅值的各點頻率信號,用聲壓計測試場內聲壓,并通過房間均衡器的調整。使各點頻率的輸入信號,在場內均產生相同的聲壓級。這種調試方式的實際效果比用標準的粉紅噪聲要差。因 此,專業單位應盡可能配置粉紅噪聲發生器和實時頻譜儀。 3.電子分頻器的調試 電子分頻器的調試可以分高、中、低頻單獨進行,其中分頻器在系統中的用途不同,調試的方法也有區別。如果分頻器僅用于低音音箱的分頻,要在讓低音音箱單獨工作,將分頻器的低音分頻點取在150~300HZ之間,適當調整低音清號的增益,感覺低音音量適當便可,然后與全頻系統一道試聽,再進行低音與全頻音量的平衡;如果分頻器用在全頻系統中,就要求準確依照音箱廠家提供的參數分別設定高、中、低頻的分頻點,然后反復地進行各頻段信號增益的調整,直到各頻段的聽感比較平衡后,再參照頻譜儀在各測試點測試的聲壓情況做進一步的微調。 4.延時器的調整 如前所述,在擴聲系統中使用延時器的目的,除了產生一些聲音的“特技效果”以外,主要是用來防止重音、回聲,改善音響的清晰度。作為這一目的使用的延時器的調整,應該是以消除不同音箱輻射出的直達聲到達聽音者的時間差為原則。但在實際工程應用中往往并不要求將此時間差補償到零。首先,這樣做是很難實現的,因為在某一點位置上實現為零的時間差,則其周圍的位置上則仍然不可避免地會有時間差。其次將不同音箱輻射的直達聲到達的時間差完全補償到零,在聽覺上反而會不自然。因為在完全依靠建筑聲學結構自然音響的場合下,聲壓級的均勻分布主要是靠近次反射聲對直達聲的增強作用來實現的,此時近次反射聲與直達聲到達聽眾的時間差反映了廳堂的空間感。當然能量較強的近次反射聲與直達聲的時間差不能超過Hass效應指出的50ms,否則會使清晰度受到很大的影響。調整得當,可獲得更真實自然的音響效果。 5.壓限器的調整 對于壓限器的調試,應該在系統的以上設備基本調走后再進行。一般在工程中,壓限器的作用是保護功放和音箱,使聲音的變化平穩。所以在調試時首先要設定壓縮起始電平,通常不要設定得太低,具體設置應該視各種壓限器的調節范圍和信號情況而定;其次要設定壓縮啟動和恢復時間,通常啟動時間不宜太長,以免保護動作不及時;對設備的保護而言,啟動 時間短一些將會更有利。為了有利于在聽感上保持有較好的動態感,恢復時間不宜太短,以免造成聲音效果受到破壞。一般工程中設定壓縮比在4:1左右。這兩項參數的調整總的來說要根據節目的具體情況,以聽感自然,不覺得聲音有明顯的變化為準。要特別注意壓限器中的噪聲門的設定,如果系統沒有較大的噪聲,可以將噪聲門關閉;如果有一定的噪聲,可以將噪聲門的門限電平設定較低處,以免造成擴聲信號斷斷續續的現象;如果系統的噪聲較大,就應該從施工技術方面分析了,不能單獨靠噪聲門來解決。其它設置可以根據不同要求而定。 6.廳堂聲壓級的測定 在上述調試的基礎上,用聲壓計測試進行廳堂聲壓級的測定。采用粉紅色噪聲發生器作為噪聲源,在高、中、低三個頻段分別選取幾個頻點測試,測試的目標就是:在保證信號最佳動態的前提下,經調整使得系統的擴聲聲壓在各點都要達到設計的聲壓級,同時要參考高、中、低頻段各點的情況,再分別對均衡器和電子分頻器略作調整。如果各測試點產壓級的結果價差較大,即聲場的均勻度不好,就應該認真地進行分析和相應的改進。首先要從建筑裝飾的施工工藝方面入手,假如這方面有較大的缺陷,從而影響聲場的質量,那就應該提出可行的整改措施:假如裝飾方面沒有明顯的缺陷,應該從音箱的擺位,指向及安裝的形式方面進行分析,分析的內容包括:音箱與建筑四面的距離,音箱之間的安裝位置要求,音箱的指向和頻率特性等。



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