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话筒与前置放大器之间的匹配问题

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#1 07-6-18 17:31

话筒与前置放大器之间的匹配问题

在话筒和前置放大器应用领域,“阻抗匹配(Impedance Matching)”是一个存在广泛误解的话题。因为事实上,绝大多数话筒和绝大多数前置放大器,相互之间都能够形成比较令人满意的组合,根本不需要进行所谓“真正”的阻抗匹配。至于“阻抗匹配”问题的提出,只有在极力追求某种特定的音质、音调、着色(coloration)以及特点时,才会变得有意义。

  在详细讲解这个问题之前,我们先来解释一下什么是阻抗。我们知道,任何一款话筒都不可避免地带有输出阻抗,而任何一款前置话放也都不可避免地带有输入阻抗。这里所说的“阻抗”指的就是信号电流在流出话筒电路、流向前置放大器电路时所遇到的“电阻”。

  由于阻抗通常用“Z”来表示,因而,就产生了专门用来描述输入输出接口的术语——“Hi-Z(高阻抗)”(吉他手应该对这个词汇比较熟悉)。在实际应用中,前置话放的输入阻抗会对输入信号的声音效果产生重大影响。这主要是因为,话筒的输出阻抗与前置话放的输入阻抗之间的相互作用相互影响关系,会给声音信号的最终效果带来重大改变,比如不同的声音均衡效果、不同的上冲特点等等。进一步讲就是,不同前置话放的输入阻抗同不同话筒的输入阻抗之间的相互作用在方式和程度上也是不一样的。

  下面我们就用花园里浇水用的管道和管道前面所带的喷嘴来打个比方。话筒就好比是管道,属于低阻抗源,也就是说,水流前进时的阻力比较小;而前置话放则好比是喷嘴,阻抗很高。首先,如果我们将喷嘴的阀门关掉的话,输入阻力(前置话放的输入阻抗)就会急剧增加,水压(电压)也会猛升至最大值,这时,喷嘴中水流的流量(电流)就变为0。

  接下来,如果我们再稍微将阀门打开一点的话,输入阻力和水流压力就会相应变小(尽管依旧很大),水流也开始出现,但是,这时喷嘴会发出“咝咝”的声音(高频)。后来,随着喷嘴阀门的不断开大,输入阻力和水流压力开始不断下降,水流的流量也开始持续增加,这时,“咝咝”声就会开始逐渐消失。从这个比方中,我们可以发现,前置话放的阻抗越低,声音信号的高频部分就会变得越不明显。

  实际操作中,将话筒和前置话放的阻抗设定在同一水平上的做法是完全错误的,因为这会将声音信号的电平和信噪比同时降低6dB。一般来说,对于动圈话筒和电容话筒,前置话放的最佳输入阻抗应该在话筒输出阻抗的10倍左右。而对于现在市场上新兴的输入阻抗可以调节的前置话放(比如Focusrite ISA 428、Summit 2BA-221等)来说,上述标准则可以有所变通。因为这种前置话放的变压器电平及其与话筒阻抗的相互作用程度都是可以调整的,能够在前面我提到过的均衡效果作用下,制造出各种各样的话筒/前置话放“着色”效果。

  这种前置话放最大的优点就是,在录音时,无需在信号路径中添加均衡器,即可实现对频率内容的自由组合和调整,从而避免由于信号路径中所用设备过多而可能引起的噪音增加、信号减弱现象。另外,在使用这种放大器时,除了可以按照上述所说的10:1标准来对输入阻抗进行调整外,还可以在不损坏设备的前提下,根据需要,对输入阻抗的设定进行多次试验,直至找到自己满意的声音效果为止。

1162
#2 07-6-18 17:59
明白楼主想阐述的意思,但我更关心的是阻抗的本质.说句比较 丢人的话,虽然知道大概阻抗怎么去参照应用,但是到目前为止真 的对阻抗的本质还不是完全懂得!因为没有学过电子电工学, 这里也借楼主的帖子来问几 个问题,希望能得到大家 指点一二!希望 能以常识的形式去了解阻抗!
一 .一般讲一 个设备的输出阻抗(例如话筒,音频设备的输出口)是指他标准应该需要的阻抗还是他本身带有的阻抗?
二,相应的,一个设备的输入阻抗是指他能提供给上一级设备的阻抗能力还是他本身带有的阻抗.
三,如果都是指本身带有的电子阻抗特性,那为什么需要匹配,就是说电流究竟是如何一级一级的"流"下去的?

1162
#3 07-6-18 18:25
再举个例子问一下吧,可能会让老师们跟容易知道我以往理解的错误在哪!
按找我现有的表面理解是这样的例如一个话筒的输出阻抗说明书上写着是400欧,那我理解为是他要连接的话放的输入口需要给它提供最好400欧的阻抗,这样就是 话筒的信号'流量' 不至于过大直接引起失真,也不至于过小显得能量不足,也就是声音信号"流量"在这个合适的"阻力"下得以最佳的工作,频响自然也良好.但不一定是正好数值上完全匹配的.只要在两者相差范围不大的情况下都不会有严重的能量于频响的偏差.又因为规定600欧以下为低阻,600欧以上为高阻,那么对于低阻设备,由于本身界定的范围就小,因此低阻于低阻的连接都不会有什么大问题.
所以,按照我现在的理解,一般我就比较在意高 阻设备连接的阻抗匹配问题,由于高于600欧都可叫高阻,,这个范围差异很大,因此进行设备连接时比较注意阻抗的相差范围.我 也是这样理解DI BOX的,它把不 管你是多高的高阻,转变为低阻以后,显然把阻抗范围缩小到了界定以内,然后进行低阻于低阻的连接,是比较容易得到匹配的!
以往只在概念上知道阻抗不匹配会造成频响"失真",但是不知道是具体怎么引起的,以前只理解为什么电平会有大小,今天看了楼主的帖子关于喷嘴的比喻,再联系频响的关系,感觉 很形象,也希望各位老师能在指正我以往对阻抗的错误理解后能多阐述阻抗和频响的关系原理,谢谢!

102
#4 07-6-19 15:30
不错,学习一下.

1162
#5 07-6-20 12:42
顶下,一定要弄清楚!

833
#6 07-6-21 00:35
楼主深入浅出,学习了!
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