音响系统各设备的配接及影响

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音响系统各设备之间的配接十分重要，如果配接不好，就会明显影响整个系统的放音质量，严重时会损坏设备或使整个系统无法正常工作。通常，由一个厂家生产的套装设备，如：组合音响，因对各设备之间的配接要求已作考虑，故配接问题不大，对于不同厂家组合而成的组合音响，尤其必须对系统的配接问题给予足够的重视。　　关于音响系统的配接，国际上有IEC268-15的"声系统设备部件互联的优选值"，我国也有相应的标准--家用声系统设备互连配接要求（GB9031-88）和声系统设备互连的优选配接值等。
　　一、常用配接插头和接线
　　常用的配接插头、插座有如下几种。
（1）两芯或三芯插头插座
有直径φ2.5mm、ф3.5mm和ф6.3mm三种，一般用于话筒输入、外接扬声器输出或耳机输出等。两芯的用于单声道或不平衡接法，三芯的用于立体声或平衡接法。
（2）TX型同心插头插座
　　又称莲花插头，或称电唱盘插头，因最早用于电唱头输出线而得名，目前应用很广，除了电唱盘外，还可供CD机、VCD机、卡座机和其他音响设备等作输入、输出使用。总之，主要用于音频电平在1V左右的各种音响设备输入、输出的连接。
（3）YC型五芯插头插座
　　又称德国DIN标准的插头插座，一般用于盒式录音机与放大器之间的配接，作录音机的线路输入输出使用。
（4）卡侬插头插座
　　多用在调音台及其周边设备、功放的输入输出连接。通常卡侬插头插座多用于平衡接法，其各脚的接法是：1（地）为屏蔽接地，2（+）为信号正端，3（-）为信号负端。如果将卡侬插头接成不平衡接法，则可将3端和1端短接即可。
　　一般的插头插座的接线还是比较简单的。在调音台的插入（INSERT）插头比较特殊，为了将多加的效果设备通过插头插座接插到调音台输入通道，使用Y型分支插头接线方式（即调音台的INS采用Φ6.3mm两芯一地插头，效果设备的输入、输出采用Φ6.3mm一芯一地插头。效果设备的输入接两芯一地的环和地，输出接两芯一地的头和地）。
　　关于配接用连线，除了功放与音箱之间的喇叭线可用一般没有屏蔽层的塑料线外，其他各种信号连线都应采用单芯、双芯或多芯屏蔽线，以避免串入交流声或其他高频干扰。五芯DIN插头用的屏蔽线是一种专用的五芯屏蔽线，如果没有的话可用两根有屏蔽的双芯线代替。
　　喇叭线(扬声器连接线)属于大信号的功率线，在要求不高的场合虽然一般可用多股(最好是20股以上)塑料线；但在高保真放声场合，喇叭线对音质的影响不可忽视，因此应采用专用的喇叭线，以便获得最佳的音响效果。由于现代功放的输出内阻一般都很小，只有0.05～0.2Ω，因而扬声器接线电阻对阻尼系数有很明显的影响，所以一般要求喇叭线粗而短，以减少接线电阻。

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二、系统的配接考虑

　　一个音像系统能否发挥各种设备的性能，其配接是很重要的。如果配接不好，就会明显地影响系统的放声和图像质量，严重时会损坏部件或使整个系统无法工作。为了实现正确的配接，必须注意：一是要保证各设备之间在阻抗、电平、功率、频带等方面达到匹配；二是要注意信号的传输方式，是采用平衡方式还是不平衡方式；三是要正确选用传输线和接插件。

1．阻抗匹配

　　在理论上讲，当负载阻抗与信号源内阻抗相等时，负载从信号获得的电功率取得极大值，此时称为阻抗匹配。然而，在音响系统中阻抗匹配具有更为广泛的意义，如果作为信号源的设备输出阻抗和作为负载的设备输入阻抗的取值，能使设备以及整个系统满意地工作，我们就认为达到了阻抗匹配。这里，信号源和负载之间并非有最大的功率转换。在音响系统中，通常信号电平低，为了高质量进行传输，要求负载阻抗应远大于信号源内阻抗，这是因为信号源内阻抗小，则信号源内消耗的功率就低，输出同一电平值时要求信号源的开路输出电压也较低。更重要的是信号源内阻抗低时，可以加大信号的有效传输距离，改善传输的频率响应。按照国际上和我国规定，一般要求设备的信号源内阻抗(输出阻抗)与负载阻抗之比应为1：5，或者信号源阻抗更小一些。对于视频图像系统，作为信号源设备的输出阻抗值与作为负载设备的输入阻抗值之比为1：1，此时才为阻抗匹配。因此，卡拉0K歌舞厅中的电视机、录像机、激光影碟机等的射频和视频的输入、输出阻抗均为75Ω。

2．电平匹配

　　设备互连时，电平的配接也同样重要。如果配接不好，会使激励不足或发生过载；从而产生严重的失真。按IEC和我国标准，音像系统通常都有额定输出电平或额定输入电平、最大输出电平或最大输入电平、最小输出电平或最小输入电平，一般按有效值标注。要做到电平匹配，就是不仅使信号在额定状态下电平匹配，而且在信号出现尖峰时也不发生过载。如果电平不能直接匹配，就应采取适当的变换方法，如用变压器或电阻分压网络，使电平达到匹配，变换时也需同时考虑到阻抗匹配。

3．功率匹配和阻尼系数匹配

　　功率放大器与音箱配接时，应考虑它们之间的功率匹配、阻抗匹配、阻尼系数匹配以及相位等问题，若匹配不好会严重影响放音质量和效率等。这里着重说明一下功率匹配与阻尼系数匹配。

（1）功率匹配

　　从原则上说，功率放大器的额定输出功率应与音箱的标称功率相一致。对于功率放大器来说，它的输出功率大小只与音箱的阻抗有关，而与音箱的标称功率无关。无论音箱标称功率与功放的额定功率是否相同，对功放的工作无甚影响，只是对扬声器本身安全有关。

　　一般高保真功率放大器要有足够的输出功率富余量。如果音箱的阻抗符合要求，功率放大器的额定功率比音箱的标称功率大，则推动功率充足；这时功放的功率富余量较大，失真较小，尤其能充分表现音乐的低频成分。音箱实际能随牟功率比它的标称功率大2到3倍，瞬时安全功率可达4倍左右。因此功率放大器的额定输出功率可以比音箱的标称功率大2到3倍，这是一种较好的匹配情况。但如果大得太多，音量开足时则可能烧毁音箱。如果功放的额定功率比音箱的标称功率小，虽然两者都能安全工作，但这时功放的推动功率不够，会觉得声音响度不足，往往发现功放已经开到饱和状态，失真严重，而声音响度仍感不足，这是一种较差的匹配方式。

　　音箱的标称功率并不能视作为各扬声器标称功率的总和，因为对于大多数音乐信号，低音和中低音的功率能量比例明显大于中音和高音的能量比例。因此，如果音箱是由单只大口径全频带扬声器构成，则音箱的标称功率就是该扬声器的标称功率；如果是组合音箱，其标称功率可简单地认为是低音扬声器的标称功率加上中音、高音扬声器标称功率的一半。

（2）阻尼系数匹配

　　功放的输出内阻实际上对扬声器的发声起着电阻尼作用，阻尼系数是指功放额定输出阻抗(即音箱的标称阻抗Zo，与功放输出内阻抗Ro(包括接线电阻)之比值，即阻尼系数DF=Zo/Ro。一般地说，希望阻尼系数大些好。当阻尼系数小时，扬声器的输出声压频率特性(尤其是低频特性)和谐波失真特性都要变坏，一般要求DF≥3，高保真放大器应≥10，专业音响要求DF更大，有时甚至要求高达200以上，为了提高DF值，应减少音箱的接线电阻和接触电阻，故功放输出与音箱之间不用转换开关，并采用截面积大、直流电阻低的多芯导线连接。

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4．平衡与不平衡连接方式

　　平衡与不平衡，也是音响系统设备互连时需要注意的问题。平衡接法是指一对信号传输线的两根芯线对地阻抗相等；而不平衡接法是指两根信号传输线中，其中一根接地。当有共模干扰存在时，由于平衡接法的两个端子上所受到的干扰信号数值相差不多，而极性相反，干扰信号在平衡传输的负载上可以互相抵消，所以平衡电路具有较好的抗干扰能力。在专业音响系统(特别是使用调音台的系统)中，一般除扬声器馈线外，大多采用平衡输入、输出。而在家用音响系统中，为了降低成本，往往采用不平衡输人、输出。平衡电路有的采用传输变压器(带中心抽头接地的和不带中心抽头的)，也有用差分放大电路的。当不平衡电路与平衡电路连接时，就破坏了传输的平衡，但这有时是不得已的，因为有些设备采用不平衡输人或输出方式。但是设备的差分电路输出不能与设备的不平衡输入相连接，因为这时差分电路的一个输出端与地短路，电路不能正常工作。当设备的不平衡输出与设备的差分输入相连时，只要不破坏差分电路的直流工作点，则双端输人的差分电路就变成了单端输入的差分电路，可以正常工作。

三、音响调整

　　在音箱和音响系统正确布局后，还要注意音响系统的调整或校正。对于立体声音响系统，除了一般的音量、响度、音调等调节外，在这里着重是声道校正、相位校正、平衡校正和频率响应校正等。

　　1．声道校正主要是检查左、右音箱是否相应地接在左、右功放输出上以及声道间有无串音存在。借助于"声道平衡"旋钮可进行简单测试。例如将平衡旋钮向左旋到底，左音箱音量应明显增大，右音箱应无声；反之将此旋钮向右旋到底，右音箱应发声、左音箱应无声。若检查结果与此相反，应将左、右音箱接线交换。对于没有平衡旋钮而设有左、右声道音量电位器的机器，可分别调节两电位器进行检查。

　　串声音检查最好用分别只录有左声道信号和右声道信号的试听唱片或磁带进行。在放送左产道信号时，应只有左音箱发声，右音箱应无声，这说明没有串音和串音衰减很大。一般立体声系统要求串音衰减大于20dB。

2．相位校正

　　立体声重放系统要求左、右声道从声源(磁头、唱头、调谐器)到音箱的相位一致。相位校正可使用同一单声道信号(如重放单声道唱片或磁带)输入到左、右声道，并按以下三种方法的一种测试和校正：

①站在左右音箱的中垂线上聆听，若感到声像处于两音箱的中点上，说明左、右声道同相；若感到声像跳到音箱外侧或后侧去，则相位相反。这时将一个音箱的接线极性颠倒即可。

②听者在两音箱前从左边缓步走到右边，此时如果感到声音是平滑变化的，则两者同相；如果感到声音由一音箱突然跳跃到另一音箱，则两者反相。

③把两个音箱靠拢在一起，此时如果左、右声道反相，聆听者听到音乐中的低音大大削弱，总的响度也降低很多。

3．平衡校正

　　平衡校正主要是校正左、右声道输出的平衡度，它包括放大器增益的差别、音箱灵敏度差别和房间对称性的差别等。校正的方法是：重放一段单声道音乐，站在两音箱中垂线上的听者应感到声像在两音箱的中点上。若偏离一侧，说明两声道不平衡，应调节平衡旋钮，将声像移到中点上来。

4．频响校正

　　这里的频响指的是包括房间声学特性在内的左、右声道的总的频率响应。频响校正是通过左、右声道中的图示均衡器(又称多频率补偿器)来实现的。校正时，可用音频信号发生器给左、右声道输入33Hz、100Hz、330Hz、1kHz、3．3kHz、10kHz等单音频信号，调节图示均衡器中相应的电位器，使各个单音频的重发声像都处于两音箱的中点上，这时可认为左、右声道的频响基本一致。

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