专业音响中的相位问题.doc

专业音响中的相位问题一、前言专业音响工程是汇集了多项学科知识的一项综合性工程。它包含了较高的技术含量，需要严格与周全的设计和音响设备的选型；需要合格的管线预埋，需要可靠的焊接技术，需要科学的调试检测手段等等。而相位的问题则是音响工程中所包含的一个很小部分，但是它有着举足轻重的作用。音响系统中的相位是很抽象的，涉及到很多相关的问题（如电路中相位，电源相位，音箱单元相位，话筒拾音相位等等）。 二、相位概念声波的一个振动周期等于360度，在这一个振动周期中，一个振动点（或粒子）所达到的阶段用度来表示，如果是0度180度与180度360度的关系，也就是我们说的正值与负值的关系，它们的相位是相反的。1、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。2、在音响系统中，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。两个频率相同的音频信号从功放输出，如果一个音箱的信号反相，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。3、在声场环境中，相位是相对听音位置来说的，单个音箱时也可以说是相对它的中轴线来定义的。三、常见的相位问题及解决方法1、对于电路中的相位问题，目前国产测试有些设备可以直接地检测出线路中是否有反相问题。但不能整个电路连接好之后再测，如果中间有两条串接的线反相，则负负得正。所以电路中需要分段测量其相位。20071114150107158.jpg (127.84 KB)2010-5-10 21:59图中左边是输入信号的电压和电流波形,右边是扬声器的速度和位移波形,在某一时间点各有不同或相同的相位差。在某一频率,各波形的相位差是固定的某值,不随时间变化。2、音响系统的电源相位。如果一套音响系统中设备所采用的电源相位不一致，例如：功放用A相供电，调音台或周边用B相供电，当设备消耗电功率程度不平衡时，相位高与低所产生的差异，会使某些设备电压高或低导致工作不正常,从而对整个系统带来一些不良的干扰，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。 解决方法：音响系统中最好使用同相电源供电，或者A、B、C相电源供电尽量分配平衡，以免出现上述不良干扰。通常的做法都是用同相电源供电，因为要使A、B、C相电源供电平衡是件比较烦琐的事。3、音源拾音部份（话筒相位）。话筒相位是指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，声音发闷，动态不足，有压抑感。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，从而产生自激（声反馈现象）。话筒相位反相的原因也有可能是话筒线插头焊掉了或者是焊接反了。出现反相后，要对话筒间相位做同一校正，使所有的话筒间输出信号相位保持同相状态。解决方法：（1）在多只话筒中，首先确定一只真实相位相同的话筒，将这只话筒作为基准话筒。一般来说，在所有音箱之间为同相关系的情况下，同一型号话筒中拾音效果相对最好的那只话筒肯定是真实相位同相。确定了真实相位同相后，将被检查话筒与基准话筒的头部紧靠在一起，用话筒拾取同一声音，输出音量声源音量增加而增加的为同相，否则被检查话筒为反相。重复以上步骤，就可以检查出所有的反相话筒。（2）对于反相话筒，有两种解决方法：一是打开反相话筒线卡侬插头，将卡侬插头的2、3端对调；二是如果调音台设有倒相键，可将反相话筒信号输入路的倒相键按下，相位就调换过来了。4、调音台相位。一般调音台设有键（即倒相键），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。另外在两只相位正确的音箱同时发出声音时，因为指向角度，摆放位置，离听众距离等因素的影响而导致的声像漂移，其实也可以列入“相位”这个范畴里讨论的，只不过它是两只箱的声音到达人耳不同步而单个音箱是高低音喇叭的声音到达人耳不同步。这个问题也可以在调音台上有个专用的声像电位器来平衡处理。5、功放相位。两入两出功放的输出模式有两种：一是有四个接线端，分别有两组红（+）黑（-）接线端子），二是四芯插座（1、2）。如果是第一模式的连接方法，四个接线端，则较容易理解正负极，输出插也有明显的红黑二个端口供辨认，但当功放使用桥接以后，注意信号输入控制（通常为A通道）的红端为正极，另一输入控制（通常为B通道）的红端为负极。6、音箱单元相位。引起音箱单元相位的偏移有几个因素：（1）接线端反接会反相180度。同频率的音频信号从功放输出后，若一对音箱有一只接反相（即指“+”“-”两极接反），这对音箱的单元会产生交流相位差，音频信号相互抵消，扩声后的低频信号明显偏弱，声音变硬变干，中高频漂移，影响整个扩声系统的调试和整体声场效果。（2）喇叭安装方式为反装（即磁钢朝外）时，这种情况会反相180度。一阶分频是滞后90度，二阶分频是滞后180度，三阶分频是滞后270度以此类推。（3）喇叭灵敏度引起的高低音到达人耳的时间差不同，也会导致相位失真，这就是在同一个分频器里高低音的滤波器阶数常常不一致的原因。通常高音驱动头的灵敏度是远远超过低音单元的，所以我们会发现低音分频的元件很少，而高音部分则是比较多的电阻、电容和电感，就是利用滤波器阶数来平衡高低音喇叭之间的灵敏度，使高低音到达人耳的时间同步，同时其相位亦得到校正。（4）在现场扩声系统中，通常有多只音箱同时使用，如果使用不同牌子或不同型号的音箱，有可能出现相位差问题，所以实际工程调试时工程人员