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[求助] 请教关于音响设备输出输入电平的问题

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3361
#1 11-7-11 07:12

请教关于音响设备输出输入电平的问题

翻看了调音台   功放 和 音响的三本说明书,注意到这么几个参数: 1  调音台  Mix output   ..........  +20dBU  max       2 功放  灵敏度(音量最大值)额定功率8欧...........+4dBU 、功率额定输出水平(额定功率) 8欧(STEREO)  390W *   2。    3  音箱 8欧    NOSE*   250W    PGM  500W    MAX1000W。      声压 99DB SPL(1W  1M)

        请问各位老师   调音台的输出电平和功放灵敏度的输入电平    意外着什么呢? 调音台的最大输出电平指的是推子及表头在什么位置,他们之间关系如何计算  ?  另外功放与音箱的匹配上 ,大家觉得怎么样?   我的问题有些多   自己理论方面实在是差   还请各位多给予指教,  谢谢了!

3361
#2 11-7-11 07:31
刚才看了一些帖子   说声艺台子的表头在0时  其实是+4dBU   那+20dBU的状态则是接近表头+10的时候了  可以这样理解吗?

[ 本帖最后由 数字天空 于 11-7-11 08:58 编辑 ]

6725
#3 11-7-11 08:37
db、dBU、dBV  这些单位的含义 你还是模糊了
计算公式请右上角搜 现场扩声版 台湾吴老师的老帖
观众反应
:正在查找 学习

3361
#4 11-7-11 08:54

回复 Salinx 在 #3 的 pid=3171382 的贴子

因为自己数学基础很差   很多理论上的东西停留在感性认识上

[ 本帖最后由 数字天空 于 11-7-11 12:46 编辑 ]

1334
#5 11-7-11 16:37
一般调音台输出的信号都会进过处理器的处理,在这种情况下调音台的输出电平和功放的输入灵敏度没有直接联系。
如果你使用的系统中没有音箱处理器的话(也就是调音台直接接功放),那么你可得特别注意调音台的输出电平和功放输入灵敏度之间的关系了!


首先来解释一下什么是调音台的最大输出电平(Max output)。
你用的调音台的最大输出电平是+20dBu。这表示你所使用的调音台在产生削波失真之前最大可以输出+20dBu的电平。
此时你调音台上PPM表(峰值表)的状态应该是全亮(包括红色灯柱),这就是你调音台在极限状态下可以输出的最大电平以及仪表的指示情况。
请注意,此时的VU表并不能起到主要的监视作用。因为VU表反映的是信号电平的平均值,这个值是比PPM表更加接近于人耳听感的,所以VU表还有另外一个名字,叫做“音量指示表”。
但是,调音台的最大输出电平指的是信号的峰值电平(Peak),所以只能靠PPM表来读取。

VU表的示数与PPM表的示数之间的关系是根据信号的不同而不同的。比如说,未被压缩的军鼓信号有很大的峰值电平,但是其响度并不算很大。这样的信号在调音台上反映出来就是PPM表有很高的电平指示(可能会到黄色与红色之间),但是VU表却指示一个很低的值(-10VU左右)。而如果是一台合成器的信号,那么PPM表在绿色范围的时候VU表可能已近指向0VU了。

所以你说的“ 那+20dBU的状态则是接近表头+10的时候了”并不是一句准确可靠的话。

但是请记住一点,在输入正弦信号的时候,PPM表指示在+4dBu的同时VU表指针应该指在0VU上,这是亘古不变的。因为专业设备是把+4dBu作为标准操作电平的。所以+4dBu的正弦信号是一个标准的参考信号,我们是人为地把它定义为0VU的。

(关于PPM表与VU表更加详细的知识请关注我近期将会推出的相关教程。)


然后再说明一点,调音台的最大输出电平和推子的位置没有必然的联系。推子在调音台上作为一个衰减装置来使用,其作用只是给不同音轨上的信号一个不用的衰减量而已。


总结一下上面的内容:调音台输出最大信号电平时与推子的位置没有直接联系,PPM表(峰值表)灯柱全亮,VU表(音量表)指针随信号的不同而不同。


接下来说一下调音台与功放之间匹配的问题。
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DCA
:如此详尽解释 感激不尽!

1334
#6 11-7-11 17:14

接下来说一下调音台与功放之间匹配的问题

从你提供的数据上来看,你所使用的功放的灵敏度是+4dBu。这意味着你的功放是把+4dBu当做一个标准的参考电平来对待的。
换句话说,你直接用信号线把调音台输出的信号馈给功放它就能正常工作,而不必担心电平过小或是过大的问题。
因为你的调音台也是把+4dBu作为标准参考电平的(当有一个+4dBu的正弦信号被输出时,你调音台上的VU表指示的是0VU)。

但是你给的数据上并没有功放的最大输入电平,所以一个很重要的工作——功放衰减器的调整在这里就没办法说了。

你可以再仔细去看看功放的说明书,并把相关的数据找出来,我可以提供更加详细的解释。


但是为了让这个话题继续,我暂时用EV的P3000功放来举例说明。

这款功放的部分参数列举如下:

Input Sensitivity, 1 kHz, Dual Mode for
800 Watts into 4 Ohms:0 dBu (775 mV)

Maximum Input Level (reference 1 kHz):+20 dBu (7.75 V)


(请注意,以下内容均针对EV公司的P3000功放进行说明。由于你使用的功放性能可能不同,请勿对号入座。)

从厂家提供的数据中我们可以知道,这款功放的灵敏度是0dBu。也就是说功放是把0dBu的电平作为参考的。由于你的调音台是把+4dBu的电平作为标准参考电平的,所以同一个信号相对调音台而言,功放会认为它更大(大了+4dBu-0dBu=4dB)。当然,因为只差了4dB,所以这并不会产生太大的问题,我们只能说功放比调音台对信号更加灵敏。

继续看数据,我们会发现一个很重要的参数:最大输入电平。
这款功放的最大输入电平是+20dBu。

巧合的是,调音台的最大输出电平也是+20dBu。所以当功放的衰减器为零(最大音量)时,调音台输出一个最大电平的信号正好能被功放接受而不必担心削波失真或者是过载的问题。

至此,调音台与功放的电平匹配工作结束。当然,为了系统安全性考虑,建议楼主在调音台与功放之间串接一台限制器。


最后就是功放和音箱的匹配问题了。

1334
#7 11-7-11 17:27

最后是功放和音箱的匹配问题

你所使用的功放额定负载是8欧姆,你用的音箱也是8欧姆的阻抗,所以功放与音箱的阻抗匹配,音箱可以获得最大的输出功率。
你的功放每个通道的输出功率是390瓦,而你的音箱的额定功率我们可以认为是500瓦。(PGM是什么另求高手解释)

因为功放的额定输出功率小于音箱的额定输入功率,所以只要信号没有产生削波失真,你就可以放心地让功放满负荷工作而不必担心音箱会过载。

当然,这个搭配显然有些浪费,因为音箱的功率没有全部被用上。
观众反应

1334
#8 11-7-11 19:35
顺便再解释一下你提到的“声压 99DB SPL(1W  1M)”的含义。
这个参数是音箱的灵敏度,代表在给音箱一个1瓦功率的输入信号时(一般为粉红噪声),在距离音箱1米的开放空间内能产生99dB SPL的声压级。



最后再解释一下3楼左老师提到的dB、dBV、dBu这些单位的含义。

dB的中文名称是分贝。其中小写的d代表decibel即分贝,大写的B代表Bel即贝尔。采用小写的d和大写的B是为了说明分贝和贝尔之间的关系是1:10,即1分贝=1/10贝尔。(可以借助1分米=1/10米来理解)

0dB通常被立为参照标准。

dB可被用在“声”与“电”两个领域。0dB SPL代表人耳的听阈点,这就是“声”领域中dB的运用;上面说到的+4dBu是一个标准操作参考电平,这就是dB在“电”领域中的运用。

如果你够仔细,可能已经发现了,dB在运用时不会单独出现,我们用到的都是dB SPL、dBm、dBu、dBV这样的单位。那DAW中的电平表上为什么只有dB二字呢?其实这是dBFS的省略记法。


为什么我们不把dB单独拿出来使用呢?那还得从dB的计算公式说起。
dB=10log(P/Pr)=20log(E/Er)
其中P=实际功率测量值,Pr=参考功率值;E=实际电压测量值,Er=参考电压值。

所以说,dB在使用时必须把一个量作为参考。这个参考值就被定义为0dB。

举例来说,dB SPL就是把人耳的听阈点作为参考值,所以听力正常的人能觉察到的最低声压级就是0dB SPL;dBm是把1毫瓦(mw)作为参考值,1毫瓦的功率为0dBm。因为一般音频设备的阻抗为600欧姆,所以在600欧姆的负载下能产生0dBm的电压值也成了一个标准,这个电压值后来就被定义为0dBu。其大小为0.7746伏特(V),即在600欧姆阻抗下,0dBm=0dBu=0.7746V。所以dBu就是把0.7746V作为参考值的。还有一个单位dBV是把1V作为参考值的。

我们会发现dBu和dBV其实不是同一个单位。平时见到的标准操作电平为+4dBu或-10dBV,这两者之间的信号级差为11.8dB,因为-10dBV=-7.8dBu。所以这两个电平差并不是我们在表面上所看到的14dB。

而上面提到的dBFS代表满刻度分贝值,FS是Full Scale(满刻度)的缩写。0dBFS的含义就是一个正弦信号的正峰值在产生削波失真之前刚好接触到正数满刻度值(0dBFS)。所以这个单位常被用在数字储存设备上,我们在数字音频工作站(DAW)上接触到的dB正是dBFS这个单位。


顺便再说明一下VU表的读法。VU表刻度盘上有两行数字:一行的刻度范围在-20VU~+3VU,另一行的刻度范围是0~100%。其中,上面那行以VU标记的是音量值,下面那行以百分数标记的是电压百分比值。从VU表上读取的数据既不是以dBu为单位的,也不是以dBV为单位的,但却是遵照dB规律的。我们把从VU表上读取的的数据用VU来作为单位。国际标准是0VU=+4dBm。


目前在录音棚中往往是数字设备与模拟设备混用,所以dBFS与VU和之间的关系就显得极为重要了。
dBFS与VU之间建立的关系有两个国际标准和一个非国际标准。

两个国际标准为:1)0VU=-20dBFS;2)0VU=-18dBFS。其中(1)为SMPTE标准,(2)为EBU标准。我国的广播电视播出系统正是采用的SMPTE标准。也就是说当有一个-20dBFS的正弦信号从数字工作站输出时,它应使VU表指向0刻度,同时这个信号的电平大小往往是+4dBu。

一个非国际标准:0VU=-12dBFS。这是我们广泛使用在成品CD中的标准,因为它比SMPTE标准在相同的储存介质上可以大8dB的响度,而这正是广大消费者喜欢的声音,所以一般母带处理很多都把0VU=-12dBFS作为标准。




以上是关于dB的一些说明,其中一部分内容填补了音频上很多教程的空白,供音频爱好者和一线工作者参考使用。
观众反应
:太好了,辛苦了!
:物理没学好,看不懂啊

635
#9 11-7-11 20:33
楼上强人。学ING

3361
#10 11-7-11 23:24
非常感谢shybluecat朋友的详尽解释   给我上了一堂非常丰富的专业课。 另外我再补充下功放的其它参数   使用功放为YAMAHA  P3500S    其阻尼因子大于或等于200, 电压增益(音量最大值) 32.1dB  , 输入阻抗  30千欧  平衡、15千欧非平衡,  信噪比 102dB   。  音箱的噪声功率(即NOSE)为250W  ,这个数值不知道和PGM功率  是什么关系

1162
#11 11-7-12 00:12
天空兄弟,我也和你一样,这些表值方面的知识实在是云里雾里,回头真得好好研究学习!
另外我有个投机取巧的前后级匹配办法,偶尔会用,感觉也还行,但是不知道其中隐患或是致命缺陷在哪里!这里讲出来让老师们批评和指正!

首先我得检讨,说明书没那么仔细研究,然后为了现场前后级的匹配,我一般就用笨方法,把我的调音台用1KHZ把PPM总表推到正好削波,然后不管中间处理器,功放的衰减器是打到无限小的,喇叭暂时不接,然后慢慢开启功放衰减器,知道功放也开始削波为止,记住这个位置。

我的理论是,前提假设我的功放和喇叭匹配是OK的,那么我做完上面的工作后,我只要看我的调音台总表就可以了,只要我这里不削波,那么我的后级系统就是安全的,那我该推推,该衰衰。

我知道如此投机取巧肯定不好,但是也想问问各位大大,这么做具体不好的隐患在哪里?

968
#12 11-7-12 13:33

回复 shybluecat 在 #5 的 pid=3172005 的贴子

對不起,我沒有看到EV-P3000的放大器有寫最大輸入+20 dBu,只有看到輸入
零敏度的切換0,+6+26的選擇,能否詳述以免誤解。

1334
#13 11-7-12 17:59

回复#5贴内 Old soundman的疑问

您好,首先感谢您仔细阅读了我的文章。
#5贴中关于P3000功放的数据均摘自EV公司官网上提供的工程数据表。为了更有说服力,请查看附件中的工程数据表。

更多关于P3000的信息请点击这里转至EV官网查看。

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6725
#14 11-7-13 00:09

转载老帖一下


您的聲音工具分貝 ( dB ) 知多少     --   台湾 吳榮宗

從事聲音工作的朋友或是業餘愛好者,每每接觸到音響設備或是手冊,都會在一些數據之後,看到很多
你熟悉的 ( dB ) 字眼,它們的過程是怎麼來的?現在就簡單的介紹認識這個單位吧。

分貝( decibel )簡稱 dB
早期生活上,辨識東西會以大概、差不多,或是用比的,儘可能的讓對方或自己瞭解有多少多大。
當文明來臨與成長時,對這樣的果付予大家所認同的刻度單位種種,這樣的規則無不充斥在你我的
生活裡,例如長度的:公厘、公分、公寸、公尺、公丈、公引、及公里等,還有在面積的單位、
容積體積的單位、重量的單位等等,
( 聲學及電子聲學 ) 方面的單位,它是以分貝(decibel ,dB ) 來做結果的。
這個單位的由來是英國, Alexander Graham Bell ( 1847 - 1922 )這個人成長及受教育於英國愛丁堡大學
倫敦大學,後來任職於波士頓大學教授,一生專注於科學。
1876 那一年發明電話!我們都知道貝爾發明了電話,然而重要的是,他發現我們人類耳朵對聲音強度
的反應是成對數形式,
大概的意思是當聲音的強度增加到某一程度時,人的聽覺會變的較不敏銳,
這使得對數的單位可以去拿來代表人耳的特性,為了紀念他的發現因而命名為Bell。
Bell 用在遠距兩地計算時是 ok 的,因為 Bell 這單位在實際應用上太大了,我們用在小訊號方面時就
須再細分以十分之一為一個單位,如同你在使用電表時欲量取小電壓,會自動往下播切一格類似,
此即 decibel(分貝),從英文字的 decibel 是(十分之一),(小數)是 decimal,簡寫是 deci
將deci + bel 即成decibel 。而這又有簡寫符號為 dB,注意這dB前面的d 是小寫而後面的 B 是大寫。


dBm
dBm 是在一個電子電路內,求得一聲頻訊號電平( Audio Signal Level )的量測單位.它在分貝( decibel )的
領域內代表所依據的基準是
1 Milliwatt
的分貝.另一種說法是 dBm 所標示的m 即是(milliwatt)
在一個電路內其阻抗為
600Ω
.它參照換算相當於一個 0.775 V 的訊號電壓,這訊號電壓是 RMS 的電壓值,
也就是 0 dBm 因為 0.775 V 跨接600Ω的負載等於 1mW .即:

1 Milliwatt = 0.775V = 0 dBm / 600Ω.
dBm 的m 是小寫的m,它表示1 mW( milliwatt ).但是現在阻抗( Z )通常省略了不提示.
就設備的規格表裡如果有寫及
\
dBm字眼時,即表示在任一電子設備的電子迴路上所量測有供電的阻抗值
是600 歐姆,是有跨街負載的。
其方程式為:

dBm = 10 log ( P / 0.001 W )

P = 0.001 × 10 ( dBm / 10 )

式中的P 是量測Power 的數值,單位的表示就是Watts.
若以0 dBm 是測量於跨接在個600 歐姆的負載下(在這裡明白的指出了600歐姆的負載),
我們己知道這0.001 W 己經消耗掉了.

代入公式P = E × I = E2/ R 也就是說 0.001 = E2 / 600
E= √0.001 × 600 = 0.775V

因而當0.775 V 是量測在一個600 歐姆的迴路上的話.那0 dBm 就是訊號的功率值,若其它的電壓是測量
在這600 歐姆電路,則dBm 的數值是定位於


dBm = 20 log ( E / 0.775 )

式中的E 是經量測後得到的電壓值.



dBv and dBu
小寫的v 和u 表示相似的東西,
dBv 和dBu 也是在一個電子電路內,求得一聲頻訊號電平( Audio Signal Level )的量測單位.而且它們在
分貝(decibel)的領域內,所依據的基準也是0.775 V RMS值,與上述dBm 不同之處是它會運用在任何的阻抗
情形下去算出數據來,我們會時常見到dBu 但較少見到dBv,是因為dBv 它會混淆到我們以為是dBV,
dBv 和dBV 這兩者是不同的.另一方面要知道的是
dBu 是歐洲慣用的,dBv 是美國慣用的.
知道麼?
因此dBv 或dBu 小寫的v 和u 在基本上表示相同的事物,當一個電壓在做測量的時候,沒有牽拖到電路阻抗,
但起始運算是拿0.775 V 來導入,
這樣說好了,假設好像電路是600Ω 這是我們認為的,(在實際情況上,這可能是不知道的.)因為電路阻抗是
不清楚的,因而實際有效功率是不明確的,那求出的值亦是不準確,如果要嚴格結果的,
使用dBv or dBu 來求取數值時.並不是一個正確的 dB 測量法,然而它所得的果還是有用的.
我們觀察其不同之處,

dBm = 20 log ( E / 0.775 ),

dBv = 20 log ( E / 0.775 ),

dBm 式子裡的0.775V 是以正600歐姆求出的.
dBv 式子裡的0.775V 則是假設它們是600歐姆的,
式中的E 是經量測後所得到的電壓值,至後此兩式子的差值在現今已被畫成等號了.
也就是說dBm = dBv or dBu而且很不幸的是dBv 變成現在大家通用的運算法則.這是為什麼?
原因是,業者的產品設備雖不達要求標準,但足夠大眾消費上的運用,以音響商業市場裡,這是方便的
宣告自己產品規格數據,以這樣的方式去解釋分貝.但又沒有真實說明,這是廠商們最想要結果。


dBV
dBV 也是運用在一個電子電路內,求得一聲頻訊號電平( Audio Signal Level )的量測單位.
它在分貝( decibel )的領域內所依據的基準是1 V RMS 值的分貝.它量測時的條件很鬆.
可作用在任何的阻抗值上,dBV 的測量是相似於dBv( 或dBu )測量的方式,但大V 表示參考於1 伏特電壓
( 電壓基準 ),且不管給予的任何阻抗值,那麼這個值就更不是那麼的精準了.不過起碼能知道任一電路
架構的訊號電平位準差不多是在那裡,是的,dBV 會在那裡出現呢?
它通常是運用在-10 dBV 的非平衡式( Unbalanced ) or 高阻抗(High Impedance)的消費性電子裝置設備上,
一般製造商所提供的文件上,會標註輸入及輸出是依據於負10,又應標註何時是利用dBV 參考,
( 這點有時被忽略了 ).以及何時又是利用dBv or dBu 參考的,
大致上高端的器材設備上,幾乎看不到這樣的數值表示.當廠商提示出dBV 時,您也就不必太關心這個
數值了,它並不會很準確,但也是可以使用的結構,僅是利用在產品架構上,去界定它是消費性業餘
裝置或專業級的設備.

观众反应

6725
#15 11-7-13 00:11
dBW
它在分貝的領域內,所依據的基準是明確的在1 W 的分貝,
dBW 大寫的W 即為Watt的意思.其時這段文應該跟dBm擺在一起的.
就如dBm 般的,它對於聲頻方面,如麥克風電平位準及線性電平位準(Line Level)而言,運用dBm 來求取
數值剛好.dBm or dBv or dBu 就像比例呎一樣將一個較大的量測單位照比例縮小到方便我們使用.
如果用dBW 來導入就不太恰當.它是太大了.
不過它能利用在求出擴大機功率輸出的對數性質,即 dBW. 只是dBW與dBm一樣的被商家們,忽略掉
0 dBW=1W,
100W=10log(100W/1)=20 dBW
1000W=30 dBW
當dBW 代換到dBm 時是:
1W=多少 dBm
dBm=10log(1W/1mW)=10log(1/0.001)=30 dBm
1W= 0 dBW=30 dBm
dBW = -30 dBm,這就是 30 dBm = 0 dBW.

下表是有關dBW 與Watts 的相互對照,



覺得聲音大1 倍時,喇叭的音壓已增加了近10 dB ,擴大機的功率也大了近10 倍了.

dBr
dBr 是一個在當下量測時,付予電子電路內,一量測的參考電壓.製造商會在手冊上說明某一環節的電路
所求出的值.是以多少量測的參考電壓dBr 來測得的.淺說也就是參考電壓從單一訊號到全頻20~20k.
其量測的校準刻度是在0 dBr .又一般 0 dBr = 1.23 Vrms = + 4dBv 除非是使用不同的量測的參考電壓.
那廠商就有責任告知它們的dBr 是以多電平( Level )量測的.


dBFS
分貝滿刻度也就是一般數位設備上的指示單位.
這”滿刻度”之意就是使用在一類比訊號轉換成數位訊號 or 數位訊號換成類比訊號時的過程.
這轉換之間所能記錄編碼的最大電平量(在數位訊號失真切割之前" digital clipping" ).
這個最大的記錄編碼電平量就寫成 0 dBFS .
0dBFS 數位訊號滿刻度又等於+ 24dBu 的類比訊號輸出.然而一般的數位設備會架構於+ 18dBu輸出.


dBA,dBB,dBC
這三組濾波電路是針對人耳對於低頻的感觀在某個音壓下,會有不同的聆聽表現,
舉例當我們聆聽小聲的音樂電平時,對於低頻的反應是不靈敏,然後就量測麥克風儀器而言,
在任何音壓裡,對於低頻應有的能量取得是一樣的靈敏,這樣會造成在小音壓底下,麥克風量到的
與耳朵聽到的會不一致,為了讓人耳這樣的等響曲線與量測的曲線相似,在音壓量計上,或是量測曲線儀上,都會提供大約2~3個不同音壓範圍的曲線濾波選擇。

聲壓位準在20~55 dB SPL範圍內,建議使用A加權曲線網路.

聲壓位準在55~85 dB SPL範圍內,建議使用B加權曲線網路.

聲壓位準在85~140 dB SPL範圍內,建議使用C加權曲線網路.

B加權濾波已經不太被應用在量測上了,僅在學術的研討上才會有更細膩的慮波曲線參考。
观众反应
:谢谢左老师补充了dBW等更全面的知识!
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