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重庆华科音响灯光工程公司
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音频线 发布日期:2018-01-26 01:13:36 阅读人数:92次

音乐离不开音频电缆,它们没有麦克风、合成器调音台监听音箱等设备那样具有引人注目的外形,经常是一团乱麻一样铺得满地。只要它们还在工作,没有人为它们操许多心。一般用户对设备比较经心,对电缆比较马虎,接通就行了,不大注意质量。如果所有设备的水平普遍低下,电缆的不足还显不出来;如果你的设备都很高级,劣质电缆就成了音质的“瓶颈”,大家将跟着它降级。这时对电缆投资更换就非常必要。
        电缆解剖
    模拟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。
    音频电缆的基本部分。中心是导体,音频信号的载体。导体外部覆盖着不导电的塑料或橡胶,再外面是由导体构成的屏蔽层,它一方面隔绝外界的干扰,另一方面构成信号的地线(回路)。最外面一层外皮可以保护内部各层,使电缆经久耐用。
    音频电缆一般使用铜线作导体,因为它造价低,导电性好,比较柔韧。但是暴露在空气中的铜容易被氧化而变成不良导体氧化铜,影响电流的传导。
    音频电缆使用典型的几种接插形式,麦克风通常使用卡农口(XLR),线路连接使用大三芯(1/4")或莲花口(RCA),音箱电缆的接头经常是裸铜线,有时也用香蕉插头或其他插头。高质量的电缆和接插件总是值得投资。一些接插件往往镀金,在这里使用纯金并不是为了奢侈,金是优良的导体,非常稳定,不会被氧化,又很柔软,有极好的展延性。插头插座结合时镀金层的变形可以填充连接中的缝隙,保持最良好的连接。
    线规尺寸:导线的规格根据心线直径而定,习惯用AWG标准。
屏 蔽
    许多种类的干扰会影响电缆内音频信号的传送。常见的一类干扰来自无线电信号,英文Radio-frequency interference简称RFI。电缆如果捡拾到无线电台发射的信号,经过放大电路时就可能被检波放大,混在音频信号之中造成干扰。屏蔽不好的电缆犹如一根天线,很容易被无处不在的电波干扰。RFI是一种电磁波,同属于电磁波干扰源的还有电动机线圈,荧光灯,霓虹灯等。另一类常见的干扰叫静电(Electrostatic)干扰,来自电火花,静电放电等。
    电缆中间的屏蔽层能够保护中心的导体免受上述几类干扰,但是屏蔽层对某些类型的电磁波无效,只能用平衡传送的方法来抵消它们(使两条导线捡拾同样的干扰,通过变压器让两个干扰信号的方向相反,达到互相抵消的目的)。屏蔽线主要用于麦克风、吉他、线路电缆,因为这些信号源的电平都比较低,必须加以扩大,在扩大信号的同时,混进去的干扰信号同样会被放大,造成严重的后果。
    有一种屏蔽层用编织的细铜丝围绕带绝缘层的导体[图1],编织层一般可以屏蔽导体表面的90%到97%,比例越高说明屏蔽得越完全。编织线屏蔽具有柔软灵活,易弯曲,挠性好等优点,大量应用在麦克风、吉他电缆上。廉价的电缆编织层稀疏,复盖百分比小,留有很多未被屏蔽的缝隙,干扰信号经常可以透过这些缝隙到达导体。这样的电缆用过一段时期之后,由于经常的弯曲使稀疏的编织层变得不平均,形成更大的空隙,屏蔽效果更差。
    另一种类型的屏蔽层使用金属箔卷绕,通常使用敷在聚酯膜上的铝箔[图3],比编织层屏蔽份量轻,成本低,而且可以做到100%的覆盖。屏蔽箔通过一条特设的导流线接地,导流线和导体平行置放,如果你剥开这样的电缆之后看到一条额外的导线,那就是导流线。金属箔屏蔽的电缆不够柔顺,适合作固定安放,不适合经常移动、卷绕的场合应用。如果将它们用作麦克风、吉他电缆,有可能发生屏蔽层断裂的故障。
    常见的音频电缆内部有1或2条导体,单一导体的电缆只能传送不平衡音频信号,多用于电子乐器、吉他、和一些低档次音频设备,使用大二心或莲花接插件。金属箔屏蔽比编织型更多地使用在不平衡电缆。乐器音频电缆(包括吉他、贝司)经常按照最大的机械强度设计,不但屏蔽层被加强,外皮也特别厚。
    平衡音频电缆经常用于专业设备,要求有2条导体[图3、4],使用大三心或卡农接插件。平衡电缆有多种不同的设计,屏蔽层可能是编织的或金属箔卷绕,视用途而定。2条导线在电缆内绞绕在一起,有助于接收到相同的干扰信号,发挥平衡连接的好处。双线电缆的变种是4线电缆,用2条并联的导线代替单一导线,两对导线同样绞绕在一起,抵消干扰的效果更好。
    麦克风可以使用双线或4线的平衡电缆,高质量的电缆更加柔顺耐用,而且能减少从电缆直接传导到麦克风的噪声。考虑到有可能在电磁干扰严重的场地使用,加强了屏蔽层。外皮的选材考虑到抵抗大力拉扯,粗暴对待或碾压搓揉,以及宽范围的温度变化。
    音箱电缆传递高电平信号,相比之下干扰信号微不足道,所以不需要屏蔽,但是音箱电缆有它自己的要求。比如导线的电阻对于麦克风电缆不很重要,但音箱线要通过大电流,阻抗的问题就很突出,原则上是越短越粗越好。这的注意的是有的音箱线端也装有大二心或卡农插头,同麦克风线一样,有时甚至外表也差不多。但它们所用的电缆完全不同,一定不要混淆或用错。例如有的麦克风把屏蔽层当作第二导线使用,而音箱线要求两条相同的导线。如果错把麦克风线当作音箱线,就会有大电流从屏蔽层通过,而屏蔽层的设计没有包括这样的使用,结果轻则使功放和音箱的性能大幅度下降,严重时将危及设备。
电阻、容抗、感抗
    对音频电缆的传输要求是不丢失信号或尽量少丢失,电缆使用不同的导体、屏蔽层、绝缘体,就会具有不同的电阻、容抗、感抗,它们都对信号的传输产生影响。
    阻抗包括电阻、容抗、感抗,以欧姆为单位。电阻很好理解,各种材料的导电性不同,同一种材料也因为线径和长度的不同而具有不同的电阻。例如500尺16号线规的铜线电阻为4欧姆,线规号每增加或减小3号,电阻就加倍或减半。500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。这么小的电阻变化对麦克风或线路信号没有多少影响,但对于音箱的影响就大了。音箱的阻抗一般在2至8欧,如果我们用一个4欧阻抗的音箱,电缆阻抗也是4欧,加起来就变成8欧,而且只有一半功率送到音箱,另外一半完全消耗在电缆中!
    许多高质量的音箱电缆使用足够的线径(12到18AWG)和中等长度(少于100尺),细算起来,即使使用18号线,电阻仍有1.3欧,线路上将有一些功率损失。
    在麦克风电缆中,容抗比电阻更成问题。中间隔着绝缘体的两个金属物体可以形成电容器,音频电缆的屏蔽层和内部导体正好就是这样的关系,因此整条电缆就形成一个大电容,以它的容抗阻挡交流电流的流动。容抗的大小与导体的绝缘材料有密切的关系。
    根据电容的性质,频率上升会使容抗减小,然而这一电容与电缆的电阻联合将形成低通滤波器,电缆越长截止频率点就越向下移,衰减越大。这是通常建议不用过长的电缆的重要理由。
    导线的另一个属性是感抗。音频信号在导线中流通时产生随电压变化的磁场,物理学称为“自感”。这一磁场对信号的通过产生阻力,它随频率的降低而变小,与电阻、容抗交互作用将产生复杂的结果。
    在线路电平的电路中,由于电流弱,自感产生的磁场也不强;然而大电流信号(如扬声器信号)的磁场就强大得多。使用高质量的音箱电缆可以减少自感磁场,改善音质。
    自感产生的磁场可能影响到邻近的电缆而成为干扰源,最有代表性的就是音箱线和电源线,所以要避免麦克风或线路电缆紧靠它们。
    根据同样的理由,避免把过长的音箱线盘卷起来,因为那样就形成一个电感线圈,问题将更加严重。比较好的办法是把电缆在地面摆成“S"形。

结构引起的噪声
    劣质电缆在弯曲或移动的时候,可以从扬声器中听到一些噪声,这是因为电缆外皮里边的内容结构过于松散。高质量的电缆内部结构紧凑,使用高品质的绝缘材料,而且经常使用棉、麻、化纤等填充材料阻止内容物的移动。选择用于麦克风、吉他等经常需要移动的电缆使要特别留意这一问题。可以通过电缆的断面,甚至剥开一定长度,以了解内部结构。也要避免使用其它电缆充当吉他电缆。一些录音棚内使用的电缆没有考虑到经常要移动或弯曲,选用了较为廉价的电缆,它们的内部结构可能不够紧密,可能没有填充物。
    电流问题
    麦克风、线路、乐器的音频电路都不存在电流问题,音箱电缆要传送功率,有很大的电流通过。一般来说导体的尺寸大,容许通过的电流也就大。例如28号线允许3至5安培电流;4号线可以通过125到180安培电流。当然4号线给音箱用太过分,一般音箱使用10号到18号(允许电流10-20安培)就可以了。
        缓解张力
    设备後板的音频电缆插头负担着地面以上部分电缆的重量,插头根部的电缆弯曲成直角形,内部的导线和屏蔽层受到很大的张力,很容易发生断裂。选用电缆的时候同时要注意到缓解张力的措施,例如有的插头在根部备有橡胶的护套。模压的插头不能打开检查或修理,强度也不如焊接的那种。有一个常识问题:电缆所受的拉力应当由外皮和内部填充物承担,它们能承受较大的拉力。而有些廉价的劣质电缆往往让导线和插头的焊接点首先受力,结果外表很好的电缆却内部断线报废了。由此也引出另一个常识问题:插拔操作一定要捏住插头,一定不要揪电缆。
    进口电缆
    我国的市场上可以买到物美价廉的音频电缆,但如果不当心,也可能遇到极糟糕的劣等品,一定要严格检验把关。价格高出许多的进口电缆是真是假,质量高低也要细看。有趣的是美国的销售商也打“进口电缆”的招牌推销显然昂贵的货色,真是“天下老鸦一般黑”。美国市场上的进口电缆有时使用不同截面形状的导体,如方形、扁形以减少导线的容抗和感抗;有的音箱线做成多根互相绝缘的形式以及减少自感;使用特殊材料的绝缘体和外皮减少容抗;使用金、银等贵金属作导体改善导电率等。是否需要购买昂贵的进口电缆,建议考虑以下几点:谁给你当参谋?你的耳朵有多好?你的听音环境如何?你的音频设备品质如何?原文中说到:如果你为一套300美元的系统配一条1000美元的电缆,别盼望声音会有什么改善。又打趣的说:如果你为买一对音箱线或一辆新吉普车拿不定主意,就太过火了!
    比较定优劣
    如果你认识到音频电缆的重要性,用较高质量的电缆替换掉凑合使用的劣质电缆而使得系统的音质有改善,这是很合算的升级。电缆的好坏很容易通过声音比较出来,例如使用两条不同的麦克风电缆录同样的素材,然后仔细聆听录音回放。或者听一段熟悉的音乐,然后更换数条关键电缆再试听。
    几件小事
    大家都喜欢把电线搞得整齐一些,但切记不要把麦克风或线路电缆跟电源线、音箱线并行。实在没有办法安排时,让它们成直角形交叉。数字电缆、模拟电缆、音箱电缆、电源线要明确分开,不得挪用。
    定期清洁接插件,尘土和氧化会影响良好的接合。因此那怕是简单地插拔几次,也能起到“自洁”的作用。
    注意消除不必要的张力。如果合成器或音源架得很高,电缆直垂到地,插头要承受很大的重力。可以考虑将电缆绑在机架或琴架上,免除插头处过大的张力。
    尽量缩短电缆的长度。过长的电缆有更大的电阻和电容,能检拾更多的干扰,有害无益。哪怕将来需要长线时还要接头,也要忍痛下剪刀。
    最后,给所有的电缆贴上标记。过几个月,你开始忘记哪一条电缆是干什么的时候,标记会显出它的用处。

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