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日志

 
 

再经典不过的音响基础知识  

2013-04-20 05:35:48|  分类: 音响器材维修 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1, 什么叫音箱的承受功率? ­


   顾名思义,音箱的承受功率就是指“输入音箱不超过此标示功率就不会损坏,就能承受得了”。 ­


  音箱的承受功率有几种表述方法,很容易造成使用者的误解,从而不当使用造成音箱的损坏。音箱的参数标注中有的是标注额定功率,也就是长期功率,表示在此功率状态下长期使用不会损坏。工厂检测额定功率是在恒温20℃条件下,用粉红噪声信号连续工作48小时为准。在KTV包房中使用环境比较恶劣,音乐中又包含很多大动态的峰值信号,建议输入功率低于额定功率20%^以上使用音箱,将会安全很多。有的音箱参数标注的是峰值功率,这个值是额定功率的3-4倍,例如BMB牌CS-450MKII的功率标注就是峰值功率450W。音箱对峰值功率的承受是有条件限制的,时间设定是1秒钟,反复也只能10次,如果超过就可能损坏,对峰值功率标注的音箱要特别小心使用,建议使用功率不超过峰值功率的1/4。 ­


­


2什么是功放的额定输出功率? ­


功放的额定输出功率是指:“在不失真条件下的长期输出功率(一般指输出失真不超过1%^)”,此种状态下功放是安全可靠工作的。其实这里有几个前提条件:其一是要求市电电压为标准的220V,若市电波动,则功放的输出功率也会随之变化;其二是对负载(音箱)有阻抗规定,例如2*150W(8Ω)的功放,在4Ω负载的情况下可能输出功率会达到230W左右。其三工厂在功放的输出功率测试时的环境温度为20℃,在KTV包房中使用时若散热不好,即使是在额定功率条件下工作,都有可能损坏功放,其四功放的额定功率是指不失真输出功率,并不是说功放只能输出这个功率,如果任由功率失真也加大输出(增大音量旋钮),则输出的失真功率是很大的,远远超过额定功率。例如150W(8Ω)的功放在不失真时的最大输出电压应小于35V(功率=电压2/电阻),当失真时,输出电压可能会升到40V,则此时的失真功率会达到402/8=200W。 ­


­


3在选用功放和音箱时应该如何匹配功率? ­


  在选择功放和音箱时,我们建议功放额定功率要略大于音箱的额定功率,一般大小20-30%^为宜,最起码也要相等,一定不能让功放额定功率小于音箱额定功率,形成“小马拉大车”。小马拉大车会造成整个系统低音表现松软无力,动态和音乐表现层次变差,如果此情况下使用者过多加大低音的音调旋钮或加大音量旋钮,则会造成功放输出失真,即内行人常说的“削波”,造成直流电输出(正常情况下功放的输出波形为交流电正弦波,失真后会“削波”形成近似的直流电)。在有直流电输出的情况下功放已控制不了喇叭,必烧无疑。功放的功率大于音箱功率时,要控制功放的输出不能过大,这样就能保证功放有足够的“功率储备”,有好的动态表现,又不会损坏音箱。 ­


­


4 ;为什么经常“烧高音喇叭”? ­


 高音喇叭是音箱中最薄弱的环节,当有造成音箱损坏的情况发生时,往往首先损坏的是高音喇叭,当然使用不当的也会烧低音喇叭。 ­


工厂在设计音箱时,一般在额定功率的前题下保留了一定的余量,例如我厂的CS-450A音箱是双高音设计,配KA2050功放,额定输出功率是150W,分配给高音部份的功率也就是45W左右(一般音乐信号中高音单元分配的功率约为额定输出功率的30%^),CS-450A音箱的高音部份有保护灯泡,第一系列分频元件和2只3寸的高音喇叭,真正在150W推动时每只高音喇叭的分配功率不超过15W,而高音喇叭的额定功率是20W,还有25%^的富余量。 ­


  通过我们走访大量的用户后发现,绝大多数“烧喇叭”是使用不当造成的,主要集中在以下几个方面: ­


a;音箱、功放功率匹配不当。 ­


有的客户选择了2*200W(8Ω)的功放来搭配额定功率120W的CS-450A音箱,而该音箱的阻抗是6Ω,当功放在6Ω负载下不失真的满功率输出时已达250W左右,分配给每只高音喇叭的实际功率在25W,已超过了高音喇叭的额定功率,造成高音喇叭损坏。功放的实际输出功率客户完全可以自己测量:功放机正确接上音箱,开大功放音量旋钮,用万用表测量功放机输出端的电压(表针会摆动,要取最大值),然后用测得的电压值的平方值除以音箱的阻抗值即得到此时功放机的输出功率。 ­


干扰,但使用时必须是嘴要正对话筒,而且要靠近一些,一般以距离2至4cm为宜,如果离得过远,或没有正对,则会造成“输入不够”,尤其是低音损失会很大。一般的娱乐客人可能没有这些“专业知识”,不知自己使用不当而又抱怨唱得累。要解决这些问题,要教会我们的服务员去帮教客人,但方法一定要得当,千万不能指责客人,最好是在墙上挂一张正确使用话筒的提示图。) ­


B、开、关机操作不当。 ­


有的卡拉OK场所的服务员在开、关机操作过程是先开功放(并且音量旋钮开得很大)再开音源(VOD或DVD),关机时是先关音源再关功放,还有的是在功放开启的状态下先扦入话筒线到功放机上,再将开启了开关的话筒扦入连线的卡侬头中,结果造成极强的冲击电流,喇叭在瞬间发出一声强劲的“叭”声,就由于这瞬间的冲击,完全可能损坏喇叭。 ­


正确的操作方法是:开机时先开音源再开功放,关机时是先关功放再关音源,话筒扦入功放时要保证话筒已和连线接好,并且保证话筒开关在关闭状态。 ­


C、连线故障。 ­


连线故障也是“烧喇叭”的元凶,如果音源到功放的信号线断地线(有时是地线接触不良,时通时断),会造成功放产生“高频自激”,轻则烧喇叭,重测烧功放。有时话筒线与话筒接触不好(多数是卡侬头松动),或话筒扦头与功放接触不好,或话筒断地线(单芯线断屏蔽网)都会造成强烈的冲击,音箱出现很强的“卡………卡炸裂声,这时也会一瞬间损坏喇叭。 ­


有不少用户自己制作的话筒线出错,造成话筒“地线悬空”,这样不但引起系统很大的噪声,而且也会损坏喇叭,如果是双芯屏蔽线,正确的方法是红色线接卡侬头的“2”,白色线接卡侬头的“3”,屏蔽线接卡侬头的“1”,6.35扦头的那一头是红线接芯,白线、屏蔽线共同接外壳。如果是单芯屏蔽线则芯线接卡侬头的“2”,屏蔽线接卡侬头的“1”,将卡侬头的“3”和“1”连通接起来。 ­


D、电脑点歌系统(VOD)不稳定! ­


   目前的VOD系统歌库不稳定是普遍存在的,好坏只是相对而言,主要表现在有的歌曲音量大,有的歌曲音量小,我们把音量大的歌曲叫VOD的输出电平高,把音量小的叫VOD的输出电平低,它们之间的高低甚至会在0.5V至2V之间波动,相差4倍。 ­


功放的输出功率是受输入电平高低所影响的,当输入电平变高时,输出功率也会随着10倍的增大,这种变化对音响设备,尤其是对音箱的影响是十分可怕的,在使用过程中,遇到VOD突然出现输出电平很高的歌曲,功放机必然会输出很强的且失真的功率,如果没有非常及时的关小音量,喇叭很快就烧坏了。 ­


为了防止客人对功放音量的误操作,我们在功放机上设计了“内藏式”音量限制旋钮,如果音量限制旋钮是以VOD歌库中一般歌曲的标准来设定限制,当VOD出现高电平输出的歌曲时是无法起到保护喇叭作用的。 ­


,KTV的调试人员在锁定最大音量时,一定要选择歌库中最大输出电平歌曲为标准(一般在的士高曲目中为多),才可能有可靠的保障。这样的方法也许客人会投诉某些歌曲音量不够,那么只有尽量挑选好的歌库。 ­


­


正确的调试方法是:首先将音量限制旋钮关到最小,再将总音量旋钮开到最大,在输入歌库中电平最高的歌曲下慢慢加大音量限制旋钮,直到声压足够,又不失真为止锁定,最好是锁到最大正常音量的80%^为宜,特别要注意的是:一但锁定好了之后,不准再调整VOD音量的大小,万一不能控制VOD音量的大小,则在设定音量限制旋钮时要将VOD的音量开到最大作为基准。再三重申:最大音量锁定是要有参考标准的,这个标准是两个“最”,一是歌库中选择电平最高的歌,二是VOD输出开到最大。当然,当VOD的输出开到最大会影响音质,甚至也会出现输出失真现象,那么想一想有没有办法恒定VOD输出(不是指歌库,是指声卡的输出),不让客人调整到VOD(很多地方是将VOD的遥控器直接交给客人使用的,这些地方无疑是烧喇叭特别严重的地方,VOD音量输出失真也会损坏设备)。我们见到不少案例,VOD的施工人员偷工减料,点歌面板只控制VOD音量,根本不控制功放,这样不仅造成功放机各种遥控功能的浪费,而且音质劣化,客人的操作中极易损坏喇叭和功放(音量大小会失控),这是决不允许的。严格说,VOD的输出一但不允许客人调整的,控制板对功放的功能控制可通过功放后板的线控接口实现,也可用“学习功能”学习功放机的摇控器来实现功能控制,音响安装调试人员一经发现VOD控制板只能控制VOD本身音量大小,而不能控制功放音量,要责成VOD方改正,否则会有损坏音响设备的麻烦。 ­


E、 话筒最大音量锁定不准。 ­


话筒最大音量锁定的操作方法和原理同音乐最大音量锁定完全是一样的,关键在最大音量的标准确定。 ­


我曾目睹一些调试人员操作最大音量锁定,方法并没有错,但标准却自己用很小声对话筒“喂”几声就定了下来,这就大错特错了。 ­


KTV器材的使用环境非常恶劣,常有客人在半醉酒的情形下对话筒大喊大叫,远远超出调试人员原来设定话筒最大音量的标准,这无疑是话筒输入过大损坏喇叭的主要原因之一。 ­


话筒最大音量锁定标准是:调试人员要对话筒大声喊叫时来进行锁定音量操作,确保大声喊叫也不会出现音响系统失真为准。 ­


正确的话筒最大音量锁定方法是:首先将话筒最大音量锁定旋钮关到极小,再将单支话筒音量开到足够大(一般为2/3,否则会影响话筒演唱的轻松度),同时将话筒总音量开到最大,在大声喊叫的最大输入下慢慢加大话筒最大音量锁定旋钮,直至达到声压足够,又不失真为止。 ­


F:音调旋钮调整不当. ­


音调旋钮的设计是考虑到使用环境的不同,环境可能会对某些频段造成增加或缺失而进行适当修补的一种手段,一般的设计为:低音音调中心调整点是100Hz,中音音调调整点是1000 Hz,高音音调调整点是10000Hz,调整量一般是正负8-12dB。 ­


个别调试人员会依据个人对音色的喜好而过多的增加音调提升量,而不知道每增加3 dB音量则功率会增加1倍,很可能引起某些频率的失真而损坏喇叭,我们的建议是听感上觉得高音不够可以衰减低音,而不是一味提升高音音调旋钮,这样也能达到“平衡”的目的,而且十分安全,当觉得低音不够则可以反过来操作,总的原则是:少提升,可衰减,尽量不调整(提升或衰减时引起Q值和相位变化,劣化音质)。 ­


G、啸叫。 ­


所谓啸叫是由话筒回输造成的,当音箱发出的声音经话筒再次输入功放后会造成“同频叠加”,在这个频点功放的输出会成几何倍数的增加,短短几秒种就会损坏喇叭。最容易造成啸叫的频点一般是5kHz至6kHz左右, 刚好落在高音喇叭的工作区域,所以因啸叫而损坏的往往是高音喇叭。 ­


造成啸叫主要有两个方面的原因,一是话筒正指向音箱,这一点可以在使用中注意克服,二是高音反射太集中且又指向了话筒,这一点可以通过适当调整音箱摆位和改变墙面反射点,比如挂一些吸音材料来克服,三是话筒增益太大(音量开得太大),可以适当调小话筒音量(特别是内调最大音量锁定旋钮)。控制啸叫也可以用反馈抑制器(自动窄带衰减),但成本增高,而所谓的“移频技术”和衰减法又会引起变声和缺频的音质损害,其实引起啸叫的原因主要是话筒增益开得太大所致,稍稍调小一点话筒音量就不会啸叫了。 ­


其它原因) ­


      除了上述原因会造成喇叭损坏之外,还有不少其它原因,比如VOD开关电源的直流输出,话筒的人为敲击和跌落,音箱线接触不良造成时通时断冲击。市电电压的过高或过低等等,这些在使用中也要充分注意,小心避免。 ­


5、为什么感觉唱起来很累?


如果功放机对话筒信号的放大量足够大,就能小声唱都可以获得高声压,如果功放机对话筒信号放大的动态范围足够宽,就能较好的表现声音细节,唱起来觉得累的原因是放大量不够或动态不够宽引起的,既可能是先天不足(功放或话筒本身存在缺点),也可能是调试和使用不当,归纳起来有以下三点。 ­


A、卡拉OK器材看似是介于民用与专业中间的一种简单产品,其实不然,它非常专业,无论是设计,制造和使用都有相当的技巧,真正能做好卡拉OK器材的厂家很少,能应用好音响系统的调音师也不多。我们在市场调研中发现一个非常惊人的事实,无论是经销商、工程商还是娱乐场所调音师,高达95%^不能完全正确的了解KTV器材,当然也就无法正确调试和维护设备,结果音质不好、设备常坏是可想而知的。由于机器、话筒和音箱缺陷唱起来累主要表现在:响应速度慢、响应频宽窄,放大增益不够,灵敏度低,阻抗匹配不合理,元器件损耗大,音箱、话筒或机器的平衡度不好,保真度低……等原因。要想解决硬件的问题,当然只有一个办法,那就是换。 ­


KTV包房的话筒基本上都是动圈式向心近讲麦克风,才可以有效避免杂音'' ­


6、功放机上话筒的各级增益开得不够,引起放大量不足而感觉唱得累。 ­


        前面谈到过话筒增益过大会引起啸叫,话筒输入过大会损坏喇叭,而现在又说到增益不够会唱得累,真的很矛盾,关键是找到一个调试的平衡点。有经验的调音师一般会先将话筒的单个放大音量旋钮(第一级)尽量开大(常开到2/3左右),以保证足够的动态,再将话筒总音量(第三级)开到最大,然后调整话筒最大音量锁定旋钮(第二级)来控制整体增益大小,最佳工作点一般是啸叫临界点退后少许,当然同时要保证大声喊叫时话筒人声不失真。 ­


­


有的客户选择了小功率的功放来搭配大功率的音箱,想当然的会安全可靠,结果适得其反,造成前面所说的“小马拉大车”,不但声音不好,而且容易出现直流电输出而烧坏喇叭. ­


­


7,怎么会感觉演唱清晰度差,声音层次不好?出现这种情况是因为话筒系统平衡度差所引起的,可能是话筒本身频率响应不平坦,有某些频段的缺失或提升。不同的话筒有的声音尖,有的声音沉就是不平坦的表现。 ­


还有的是调试人员误以为关小机器的中、高音音调就可以保护高音喇叭不损坏(往往高音喇叭损坏是增益太大,而不是音调的原因),造成的结果是人声发混和发闷。 ­


不同的使用环境也会影响演唱的清晰度,这主要是由于不同环境对声波的吸收,反射和驻波点不同而造成的,可以通过改变音箱摆位,调整吸音和扩散材料来进行改善。 ­


对音调旋钮的调整要明白几个基本的道理:低音是声音的基础,欠缺会使声音没有厚度,发飘;过量会发混,造成层次感变差。中音是声音的力度,过强则会声音前移,产生压迫感,过弱会使声音发虚,听感有气无力。高音是声音的清晰度,过量会声音发尖,唇齿音刺耳;欠缺则会声音发干,不活泼,细节表现差 。 ­


­


­


8、为什么会感觉人声与背景音乐有分离感? ­


卡拉OK是一种无乐队伴奏的自娱自乐演唱模式,伴奏音乐与话筒声经混合后输出给扬声器重播,为了使人声和音乐很好地混合在一起,有一个专门的效果电路,三种参数可外调,这就是常说的延时、重复次数和混响深度,英文标识分别为:DELAY、REPEAT、ECHO。 ­


当效果器电路调试得不好时,会有人声与音乐分离的感觉,也可能出现人声被埋没,分辩不清的毛病。要调试好效果电路,首先要了解基本原理。 ­


如果将话筒信号直接经过几级放大后输出,就只有话筒本身的声音,这就是所谓的“直达声”,此时等同于将混响深度旋钮全部关闭。“效果”的处理方法是从“直达声”中取出一部份信号,经过延时电路延时,经过震荡电路增添声音的重复,经过混响深度旋钮来控制经过修饰的效果声音与直达声音的比例,这就是效果器的基本原理。高档的DSP效果器会增加一些效果声的音调变化,将效果中的各种参数作多种组合,来形成所谓的“教堂”、“音乐厅”、“浴室”等模式。 ­


延时时间的长短设定可根据演唱环境的空间大小来确定,一般来说空间大,声音反射次数少(吸音材料多)则延时时间要长一些,甚至可以达到200毫秒以上,空间小,反射强烈的环境要将延时时间调得短一些,也许几十毫秒就足够。延时时间过长会使声音混浊,拖泥带水,延时时间短声音单调发干,欠缺圆润性。延时长短还会感觉空间长短变化,延时太短会感觉空间距离短而有压迫感。 ­


回声次数主要用来营造空间感,产生“山谷效应”,回声次数合适将会营造出空旷自然的优美声场,调试时用舌尖弹一下就能听到重复次数,15-20平方的房间重复次数6次左右为宜。 ­


混响深度会决定人声与伴奏的融合度,也会影响演唱的轻松度和人声谐波量感,一般使用不宜调得太小。唱歌水平高的人可以减小混响深度,让“直达声”多一些,以利尽量展现自我;唱歌水准稍差的人不宜直达声太多,否则缺点暴露无遗,应将混响深度适当加大,唱不好的地方则容易“带过去”。 ­


­


KTV音响器材是音响设备中使用频率最高的器材之一,使用者和维护者大都没有受过专业训练,很容易造成操作失误,轻则影响设备的正常发挥,劣化音质;重则损坏设备,特别是损坏喇叭。好的调音师首先要合理调整音调,保证声音品质,再用增益来控制喇叭保护,而不是盲目的降低中高音比例。 ­


9、什么是相位,对声音有什么影响? ­


音响技术中常说的相位有电相位和声相位,电相位会直接影响声相位,作为卡拉OK的调试人员只要了解声相位就足够了。 ­


电磁波是横波,声音则是以纵波方式传播的,当两列声波相遇时,相位的干扰十分明显,造成听感上的很大变化,所谓的声相位差,是指两个以上音源发出的声音到达某一点的时间差。我们可以做一个这样的实验:向平静的水面投两块石头,产生的两列水波一定会相遇,如果相遇时是水波的波峰与波峰相遇,则峰会增强,这种现象叫叠加;如果是水波的波峰与波谷相遇,则会相互低消,水面变得平静,这种现象叫做“声短路”,声音会减小。 ­


如果一对音箱的正、负端接反线,就会造成声短路,不但声音的层次变差,声场混乱,而且低音也会抵消而变得很弱。有些Hi房尽管装了大口径的低音炮,但由于低音炮的相位与主箱接反,造成低音不足也是常有发生的。 ­


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KTV音响器材中包含着许多深奥的知识,很难用几千字就说得清楚,以上这9个问题是较为常见的,很多技巧和方法要在实践中不断摸索总结。KTV设备的调试与维护不单是一项技能,音响工程较为复杂,本文未尽之处欢迎共同探讨

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