音响工程中常遇到的一些相位问题

2012-11-02 10:32:34来源: 互联网

音响系统中的相位是很抽象的,涉及到很多相关的问题,在这里我们主要讨论一下工程常遇到的一些较容易发生的“相位”问题。

  在物理学中,相位的概念是反映交流信号任何时刻的状态的物理量。交流信号的大小和方向是随时间变化的。

  音响系统中,常遇到关于相位的问题,通常,音响中的相位是对声场中量感变化相对而言的,于是便有了同相与反相对音响系统的影响问题。

  列如:两个频率相同的音频信号从功放输出,如果一条音箱线反相,那么这个相位的差叫做相位差,或者叫做相差。在物理学中,这两者的相位差正好等于180°。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。

  在实际工程中,我们也会常遇到这些有关相位的问题:

  1、首先是音响系统的电源相位,如果一套系统设备所采用的电源不同相(如:功放用A相供电,调音台或周边用另一相供电),当设备消耗电功率程度不均匀时,相位高与低所产生的的差异,会使某些设备电压高或低导致工作不正常,对整个系统效果带来一些干扰,如:哼声、电流声等;也有可能会因为相位差异过大引起设备的损坏。

  2、音箱单元相位,同频率的音频信号从功放输出后,假若一对音箱有一只接反相(通常是指“+”“—”极接反),那么这对音箱的单元会产生交流相位差,音频信号相互抵消,扩声后的低频信号非常明显偏弱,声音变硬变干,中高频会来回飘,影响整个扩音系统的调试与整体效果。

  3、音源拾音部份,话筒同样存在相位,如果有多支话筒同时使用,有一支话筒反相,会导致整体拾音产生不平衡感,拾音话筒接近者,会抵消信号。而同相的二支话筒近距离一起拾音时,易造成信号重叠,加大正反馈的产生,产生自激,这种现象在卡拉OK较常见。同时可以做个试验,同相位的二支动圈话筒,将其成180°相对进行拾音,会明显感受到音压偏低,甚至无信号输出。

  4、功放,同样存在相位的问题,好在输出端子使用四芯插后较容易理解正负极,香蕉输出插也有明显的红黑二个端口供辩认,但当功放使用桥接以后,注意信号输入控制(通常为A通延)的红端为正极,另一输入控制(通常为B通道)的红端为负极。

  5、档次好点的调音台,一般设有相位转换开关,在使用不同型号的几支话筒平行拾音时,如果发现声音异常或偏弱,可以将其中一个话筒通道的相位转换开关按下去判断是否相位问题引起。二位歌手靠在一起“深情”演唱时,假若手持的话筒接近相对水平位置,你会发现拾音信号降低,这时速讯按下其中一支话筒相位转换开关便能解决这个问题。

  作为从事专业扩声工程的技术人员,如果系统中出现反相,这简直是不能接受的,因为这只有一种解释,你的音箱线接反了(或信号线焊反了),除了劣质产品外,音箱自身和功放等周边出现相位反接的可能性非常低。

  在我们的工作中,所接触倒的有关“相位”主要问题往往是反相,相移是很少碰到的,除非我们自己设计分频器或音频信号处理电路。举个例子,高音串个电容,相位就差了90度。而反相在实际应用中是很容易发现的,有两个简单的办法来解决这个问题:

  一、对于电路中的相位问题,现在国产的相位检测仪已经很便宜了,还不到300大元,有卡农、RCA、6.3直插等各种接口,可以非常直接地检测出线路中是否有反相问题。但不能全部连好后一次测,因为中间有两条串接的线反相的话,又负负得正了。而应该一段一段地测。这应该是工程安装中必须经过的一道程序。

  二、对于功放到音箱是否反相,可以直接通过听感来判定。如果感觉自己没有这个把握的话,你可以把一路单声道信号同时送进调音台的两个通道,再通过PAN(声像定位旋钮)分别定位在左、右声道后,通过调音台的左右主输出送往左右音箱群。然后保持两个输入通道中的一个通道相位不变,另一个通道利用相位切换钮进行反相切换,低频明显丰满有力、中频丰满的即说明相位没有问题。

  技术论坛点评:扩声系统中,由于传声器信号输出线或音箱功率信号输入线极性接反以及系统存在的相位失真等原因,会造成各种各样的声音反相位或相移问题。声音相位关系的正确与否(尤其是反相),将直接影响声音还原质量。但是,目前国内众多中小型音响工程技术人员似乎对系统的反相并没有给予高度重视。多数音响工作者将系统连接完毕以后,根本不考虑传声器和音箱的相位;在进行设备和系统调整时,也不考虑由于调整而有可能带来的一系列相位失真,这对于现代音响系统来说,无疑是个缺憾。希望本文能给更多从事中小型工程技术应用的朋友引起重视。

关键字:音响工程

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/1102/article_17401.html
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