调音的基本技术(一)

chenzhiwei

看到声频系统设备从调音台到功放，有颜色各异的几百个乃至上千个旋钮、按键、开关，以及推拉电位器、输入／输出插孔、标准音量表等，初学调音的朋友往往眼花缭乱，摸不着头脑。其实并不复杂。调音要求调音师具备艺术和技术两方面的素质，本文从技术角度谈谈调音的基本技术要点。
1 音响系统中的基本设备

    音响系统中的基本设备很多，几乎都是可调的。如调音台的电平和音色加工功能、功放输入和输出方式、均衡器的均衡频率和幅度、分频器的分频点、数字音频处理器（包括多媒体矩阵）的各种声频参数、话筒（包括无线话筒）的方向性和灵敏度、音箱系统的全频和分频接法等等，均可调。音响系统包括的基本设备如图1。这些设备中，除调音台的电平和音色等需要实时调整外，其他设备的调整均由系统设计安装工程技术人员按系统的设计要求设置调试完毕，系统使用时无需再行调整。它们都被安装在标准机柜上，通常不允许再随意调节。例如，均衡器或数字音频处理器（包括多媒体矩阵）中的均衡功能，或叫房间均衡器，通常是用来均衡声场声学特性的，用以修补声场声学特性缺陷，改善声系统的频率特性，提高传声增益，抑制房间共振点的频率，避免系统声音回授。数字音频处理器中的陷波器也是抑制房间共振频率的，避免系统声音回授，这个功能设备一旦调试好了，就不允许再调整了，否则就会使全部声系统的声场最佳声学特性遭到破坏。音箱分频器的分频点更不能动，不然会破坏音箱单元所占的频段范围，损失信号的频谱成分，并有可能烧坏音箱系统的扬声单元。功放输入和输出方式也不能再调，功放输入也已由工程技术人员，根据系统电平的要求设置调试完毕，再调试也可能烧坏音箱系统的扬声单元，输出方式的单声道、双声道、桥接要与音箱系统合理配接，不然，可能造成音箱或功放的损坏。至于周边设备仅仅作一些信号源出现在系统中，它们的输入输出均对调音台，只要输入输出保持线路电平，或保持“0”增益，就不会出现破坏问题。剩下来的一个设备就是调音台，调音台的电平和音色等调整需要调音员的实时调整，这是一个艺术再创造的过程。

                               
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图1 音响系统包括的基本设备

2 调音台的基本电路结构

在声频系统诸多设备中，调音台的基本功能是对多路声频信号分别进行幅度、频率、相位均衡处理，然后按输出信号的要求，混合成节目总体需要的合成信号，送到输出通道，再行幅度、频率处理并输出。为此调音台的基本功能单元包括：话筒放大器（将话筒输出的小幅度的信号放大到线路电平）、均衡器、混合放大器、输出放大器、音量显示电路单元等。

2.1 输入接插件板

    输入接插件板，集调音台全部输入通道的输入端子于一体。输入通道包括：多路单声道话筒／线路输入MIC/LINE，多路双声道立体声线路输入ST LINE，返回输入RET，辅助输入AUX，两轨输入2TR L-R，对讲输入TB，效果输入EFF，卡座输入Cassette L-R等。

2.2 低阻混合母线

    低阻混合母线。在调音台电路系统中，均采用低阻混合母线，包括母线系统和反相线性比例加法运算器。低阻混合母线的结构参见图2。

                               
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图2 混合母线系统结构

    混合母线系统的输入是多路音频信号，它们在这里混合，进行线性比例加法运算，然后按比例输出这些多路信号总的合成信号。母线混合系统包括：主输出混合母线MASTER L/R，中间声道输出混合母线C，编组输出混合母线Group，辅助输出混合母线AUX，前、后监听输出混合母线PFL. AFL，矩阵输出混合母线Matrix，哑音编组输出混合母线MUTEG，独听输出编组母线SOLOG等，它们都工作在系统的工作电平“0 dBm”上。

这里的反相线性比例加法运算器，属于电流混合型电路。其原理与参见图3。其中：

                               
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图3 线性比例加法运算器原理图

Rin、Rout、kf分别为运算放大器的闭环输入阻抗、闭环输出阻抗、闭环放大系数，Rf为运算放大器的闭环反馈电阻。Rain、Raout、k分别为运算放大器的开环输入阻抗、开环输出阻抗、开环放大系数。运算放大器的开环参数与闭环参数相比，有Rin=Rain，kf=k的关系，则运算放大器的开环参数可认为Rain≈∞，Raout≈0，k≈∞。V11、V12、k、V1n分别为信号源输出电压，通写为V1。R11、R12、k、R1n。分别为信号源的混合电阻，通写为R1。R2为运算放大器的输入平衡电阻。i11、i12、k、i1n分别为信号源输出电流，通写为i1。A-A为低阻母线，又称虚地，其对地阻抗等于运算放大器的闭环输入阻抗。Rs为输入信号源内阻。它们有以下关系。

任意一路信号输出和输入的闭环关系输出电压为，

                               
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，闭环放大系数为

                               
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。闭环输入阻抗为

                               
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，则Rin=Rf ，而Rin=Rf= kfR1，又有kf=k，则有Rin=Rl。通常，R11= R12=L=Rln=R=l0kΩ由电路叠加原理可得：

                               
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    则

                               
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V0是各个输入电压的算术和，这里没有运算比例失真。
低阻混合母线系统给调音台带来两点好处：通道间的串音衰减很大，抗外部干扰能力很强。

通道间的串音衰减，参见图4。通常，A-A线对地的阻抗Rin≈(0.5：3)Ω，信号通道的输出阻抗（即信号源内组）Rs≈(5:10)Ω，通道间的串音衰减为：

                               
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抗外部干扰能力。由于Rin很低，即Rin=Rf，Rin=R1，干扰信号在此处被旁路到地线系统（虚地），不容易通过Rn、Rf和Rain。进入电路系统而形成干扰；从功率P =IV的角度说，干扰能量与信号能量相比，干扰信号仅有电压成分，电流成分非常小，即干扰信号的功率能量非常小，不容易进入电路系统形成干扰。

                               
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图4 通道间的串音衰减原理图

2.3输出接插件板

输出接插件板集调音台全部输出通道的输出端子于一体，参见图5。输出通道系统包括：MASTER输出L/C/R、两声道立体声输出ST、编组输出GP、辅助输出AUX、单声道输出MONO、监听MON、两轨输入／输出2TR L-R.两声道效果输入／输出EFF、卡座输入／输出等，它们的输出为额定电平+4dBm。

                               
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图5 调音台的基本系统方框图
  待续

yinxiang

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