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张新房的博客 - 新型智慧城市

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什么是前置放大器?如何与话筒匹配?  

2008-09-08 22:00:49|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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什么是前置放大器?

是指把音频(AUX、MIC)信号放大至功率放大器所能接受的输入范围。

前置放大器功能有两个:一是要选择所需要的音源信号,并放大到额定电平;二是要进行各种音质控制,以美化声音。前置放大器的基本组成有:音源选择、输入放大和音质控制等电路。

各部分的作用:

  • 音源选择电路的作用是选择所需的音源信号送入后级,同时关闭其他音源通道。
  • 输入放大器的作用是将音源信号放大到额定电平,通常是1V左右。
  • 音质控制的作用是使音响系统的频率特性可以控制,以达到高保真的音质;或者根据聆听者的爱好,修饰与美化声音。

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。

在背景音乐系统中,可能大家经常遇到前置放大器,但很多朋友不了解详细的情况,希望这篇文章对大家有所帮助。张新房

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