音響系統(tǒng)中的相位是很抽象的,涉及到很多相關(guān)的問題,在這里我們主要討論一下工程常遇到的一些較容易發(fā)生的“相位”問題。
在物理學中,相位的概念是反映交流信號任何時刻的狀態(tài)的物理量。交流信號的大小和方向是隨時間變化的。
音響系統(tǒng)中,常遇到關(guān)于相位的問題,通常,音響中的相位是對聲場中量感變化相對而言的,于是便有了同相與反相對音響系統(tǒng)的影響問題。
列如:兩個頻率相同的音頻信號從功放輸出,如果一條音箱線反相,那么這個相位的差叫做相位差,或者叫做相差。在物理學中,這兩者的相位差正好等于180°。這種情況叫做反相位,或者叫做反相。
在實際工程中,我們也會常遇到這些有關(guān)相位的問題:
1、首先是音響系統(tǒng)的電源相位,如果一套系統(tǒng)設備所采用的電源不同相(如:功放用A相供電,調(diào)音臺或周邊用另一相供電),當設備消耗電功率程度不均勻時,相位高與低所產(chǎn)生的的差異,會使某些設備電壓高或低導致工作不正常,對整個系統(tǒng)效果帶來一些干擾,如:哼聲、電流聲等;也有可能會因為相位差異過大引起設備的損壞。
2、音箱單元相位,同頻率的音頻信號從功放輸出后,假若一對音箱有一只接反相(通常是指“+”“—”極接反),那么這對音箱的單元會產(chǎn)生交流相位差,音頻信號相互抵消,擴聲后的低頻信號非常明顯偏弱,聲音變硬變干,中高頻會來回飄,影響整個擴音系統(tǒng)的調(diào)試與整體效果。
3、音源拾音部份,話筒同樣存在相位,如果有多支話筒同時使用,有一支話筒反相,會導致整體拾音產(chǎn)生不平衡感,拾音話筒接近者,會抵消信號。而同相的二支話筒近距離一起拾音時,易造成信號重疊,加大正反饋的產(chǎn)生,產(chǎn)生自激,這種現(xiàn)象在卡拉OK較常見。同時可以做個試驗,同相位的二支動圈話筒,將其成180°相對進行拾音,會明顯感受到音壓偏低,甚至無信號輸出。
4、功放,同樣存在相位的問題,好在輸出端子使用四芯插后較容易理解正負極,香蕉輸出插也有明顯的紅黑二個端口供辯認,但當功放使用橋接以后,注意信號輸入控制(通常為A通延)的紅端為正極,另一輸入控制(通常為B通道)的紅端為負極。
5、檔次好點的調(diào)音臺,一般設有相位轉(zhuǎn)換開關(guān),在使用不同型號的幾支話筒平行拾音時,如果發(fā)現(xiàn)聲音異?;蚱酰梢詫⑵渲幸粋€話筒通道的相位轉(zhuǎn)換開關(guān)按下去判斷是否相位問題引起。二位歌手靠在一起“深情”演唱時,假若手持的話筒接近相對水平位置,你會發(fā)現(xiàn)拾音信號降低,這時速訊按下其中一支話筒相位轉(zhuǎn)換開關(guān)便能解決這個問題。
作為從事專業(yè)擴聲工程的技術(shù)人員,如果系統(tǒng)中出現(xiàn)反相,這簡直是不能接受的,因為這只有一種解釋,你的音箱線接反了(或信號線焊反了),除了劣質(zhì)產(chǎn)品外,音箱自身和功放等周邊出現(xiàn)相位反接的可能性非常低。
在我們的工作中,所接觸倒的有關(guān)“相位”主要問題往往是反相,相移是很少碰到的,除非我們自己設計分頻器或音頻信號處理電路。舉個例子,高音串個電容,相位就差了90度。而反相在實際應用中是很容易發(fā)現(xiàn)的,有兩個簡單的辦法來解決這個問題:
一、對于電路中的相位問題,現(xiàn)在國產(chǎn)的相位檢測儀已經(jīng)很便宜了,還不到300大元,有卡農(nóng)、RCA、6.3直插等各種接口,可以非常直接地檢測出線路中是否有反相問題。但不能全部連好后一次測,因為中間有兩條串接的線反相的話,又負負得正了。而應該一段一段地測。這應該是工程安裝中必須經(jīng)過的一道程序。
二、對于功放到音箱是否反相,可以直接通過聽感來判定。如果感覺自己沒有這個把握的話,你可以把一路單聲道信號同時送進調(diào)音臺的兩個通道,再通過PAN(聲像定位旋鈕)分別定位在左、右聲道后,通過調(diào)音臺的左右主輸出送往左右音箱群。然后保持兩個輸入通道中的一個通道相位不變,另一個通道利用相位切換鈕進行反相切換,低頻明顯豐滿有力、中頻豐滿的即說明相位沒有問題。
技術(shù)論壇點評:擴聲系統(tǒng)中,由于傳聲器信號輸出線或音箱功率信號輸入線極性接反以及系統(tǒng)存在的相位失真等原因,會造成各種各樣的聲音反相位或相移問題。聲音相位關(guān)系的正確與否(尤其是反相),將直接影響聲音還原質(zhì)量。但是,目前國內(nèi)眾多中小型音響工程技術(shù)人員似乎對系統(tǒng)的反相并沒有給予高度重視。多數(shù)音響工作者將系統(tǒng)連接完畢以后,根本不考慮傳聲器和音箱的相位;在進行設備和系統(tǒng)調(diào)整時,也不考慮由于調(diào)整而有可能帶來的一系列相位失真,這對于現(xiàn)代音響系統(tǒng)來說,無疑是個缺憾。希望本文能給更多從事中小型工程技術(shù)應用的朋友引起重視。