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音频电缆在动态信号传输中的首要性

2017-07-27 19:19分类:电气工程 阅读:

 

不论是音乐制造设备仍是动态回放设备,音频电缆一向是一个首要的有些,可是恰当多的人并不注重它。这或短或长的线,有粗有细的芯,以及林林总总的 接头,背负着音频数据的传输作业,而假定一套好的音乐回放设备,没有分配一条合适的音频电缆,就不能抵达最佳的回放作用,有时乃至会“惨不忍听”。这篇文章介 绍了音频电缆及其有关疑问,意图只需一个——使动态信号抵达最佳传输作用。
数字音频电缆
通常来讲,由于很大都字音频电缆运用与仿照音频相同的接插件(如卡农口XLR,莲花口RCA等),不少人就用仿照电缆暂年替代数字电缆。尽管也能姑息,但有必要知道到这么做对错常过错的。
仿照电缆和数字电缆有完全纷歧样的阻抗恳求,仿照电缆由于长度纷歧样,在电缆各点上,阻抗在30到90欧姆之间改动,阻抗不坚决并不会影响仿照音频的音质。而 这关于数字音频就很可怕,数字音频信号是频率很高(大概3MHz)的脉冲波,为了准确地传输信号,电缆有必要与发送和接纳设备匹配,整根电缆的阻抗有必要坚持 一同。例如AES/EBU电缆有必要从一端到另一端闪现安稳的110欧姆阻抗,这也是AES/EBU电缆要比表面差不多的麦克风电缆贵重许多的要素。
假定用仿照电缆暂年替代数字电缆会如何呢?首要由于阻抗不匹配,电缆中将发作驻波反射,“污染”信号,使脉冲波的归纳迷糊。污染相同来自电缆的散布电 容,它能下降电缆的高频照料,影响脉冲的上升时刻。脉冲波形高、低电压的改换界说出信号的0和1,假定遭到了禁绝确的阻抗和电容影响,脉冲信号被污染,接 收端对信号的解读就会呈现过错,呈现时刻上的前后偏移(叫做抖晃,Jitter),然后下降了音频的质量,乃至会呈现错码。
制造电脑音 乐离不开音频电缆,它们没有麦克风、构成器、调音台、监听音箱等设备那样具有引人留神图外形,常常是一团乱麻相同铺得满地。通常用户对设备比照尽心,对电 缆比照大意,接通就行了,不大留神质量。假定悉数设备的水平广泛低下,电缆的短少还显不出来;假定作业室里的设备都很高档,残次电缆就成了音质的“瓶颈 ”,咱们将跟着它降级。这时对电缆出资替换就十分必要。
仿照音频电缆
仿照音频电缆大致可以分为3类:麦克风电缆,吉他/ 线路电缆和音箱电缆。通常状况下,音频电缆的基地有些是导体,是音频信号的载体。导体外部掩盖着不导电的塑料或橡胶,再外面是由导体构成的屏蔽层,它一方 面阻隔外界的搅扰,另一方面构成信号的地线(回路)。最外面一层外皮可以维护内部各层,使电缆经久经用。音频电缆通常运用铜线作导体,由于它造价低,导电 性好,比照柔韧。可是露出在空气中的铜简略被氧化而成为不良导体氧化铜,影响电流的传导。
仿照音频电缆运用典型的几种接插办法,麦克风通常运用卡农口(XLR),线路联接运用大三芯(1/4英寸)或莲花口(RCA),音箱电缆的接头常常是裸铜线,有时也用香蕉插头或其它插头。插头插座联络时,赋有延展性的镀金层可以填充联接中的缝隙,坚持最超卓的联接。

电缆的屏蔽恳求

  许多品种的搅扰会影响电缆内音频信号的传送,因而电缆需求有超卓的屏蔽功用。多见的一类搅扰来自无线电信号,英文为 Radio-Frequency Interference,简称RFI。电缆假定捡拾到无线电台发射的信号,经过拓宽电路时就或许被检波拓宽,混在音频 信号傍边构成搅扰。屏蔽欠好的电缆犹如一根天线,很简略被无处不在的电波搅扰。RFI是一种电磁波,同归于电磁波搅扰源的还有电动机线圈、荧光灯、霓虹灯 等。另一类多见的搅扰叫静电(Electrostatic)搅扰,来自电火花、静电放电等。

电缆基地的屏蔽层可以维护基地的导 体免受上述几类搅扰,可是屏蔽层对某些类型的电磁波无效,只能用平衡传送的办法来抵消它们(使两条导线捡拾相同的搅扰,经过变压器让两个搅扰信号的方向相 反,抵达彼此抵消的意图)。屏蔽线首要用于麦克风、吉他、线路电缆,由于这些信号源的电平都比照低,有必要加以拓宽,在拓宽信号的一同,混进入的搅扰信号同 样会被拓宽,构成严峻的作用。

  音箱电缆传递高电平信号,比照之下搅扰信号微短少道,所以不需求屏蔽,可是音箱电缆有它自个的恳求。比方 导线的电阻关于麦克风电缆不很首要,但音箱线要经过大电流,阻抗的疑问就很超卓,准则上是越短越粗越好。需求留神的是,有的音箱线端也装有大二芯或卡农插 头,同麦克风线相同,有时乃至表面也差不多。但它们所用的电缆完全纷歧样,必定不要稠浊或用错。

  电阻、容抗、感抗

  阻抗包 括电阻、容抗、感抗,以欧姆为单位。电阻极好了解,各种资料的导电性纷歧样,同一种资料也由于线径和长度的纷歧样而具有纷歧样的电阻。例如500英尺16号线规 的铜线电阻为4欧姆,线规号每添加或减小3号,电阻就加倍或折半。500英尺13号线规的铜线电阻为2欧姆,19号线规的电阻为8欧姆,以此类推。这么小 的电阻改动关于音箱的影响恰当大。音箱的阻抗通常在2至8欧,假定咱们用一个4欧阻抗的音箱,电缆阻抗也是4欧,加起来就成为8欧,并且只需一半功率送到 音箱,其他一半完全耗费在电缆中!

  许多高质量的音箱电缆运用满意的线径(12到18AWG)和中等长度(少于100英尺),细算起来, 即使运用18号线,电阻仍有1.3欧姆,线路大将有一些功率丢掉。在麦克风电缆中,容抗比电阻更成疑问。基地隔着绝缘体的两个金属物体可以构成电容器,音 频电缆的屏蔽层和内部导体刚好便是这么的联络,因而整条电缆就构成一个大电容,以它的容抗阻遏沟通电流的活动。

  依据电容的性质,频率上 升会使容抗减小,可是这一电容与电缆的电阻联合,将构成低通滤波器,电缆越长截止频率点就越向下移,衰减越大。这是通常主张不必过长电缆的首要理由。导线 的另一个特征是感抗。音频信号在导线中流转时发作随电压改动的磁场,物理学称为“自感”。这一磁场对信号的经过发作阻力,它随频率的下降而变小,与电阻、 容抗交互作用将发作凌乱的作用。

  在线路电平的电路中,由于电流弱,自感发作的磁场也不强;可是大电流信号(如扬声器信号)的磁场就健旺得多。运用高质量的音箱电缆可以削减自感磁场,改进音质。

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