现代音响录音技术
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2.2 电流、电压与阻抗

2.2.1 电流

电流指的就是在电路中流动的电子流。我们使用安培来对电流进行计量,一般也常把它简称为安(amps)。常用的安培数量级为安培或毫安培,其中毫安培为安培的1/1000。

电流包括两种类型:交流电流(AC)和直流电流(DC)。交流电指的是在1秒钟内电流方向改变50次或60次,即电流具有正向和反向流动,这种电源就是我们在家用插座中所常用的类型。如果通过一台示波器观察交流电的话,会看到它与音频信号中的正弦波非常相似,这是因为它就是正弦波,并且采用了相同的振动方式。

而对于直流电来说,它是一种单方向、大小保持持续不变的电流类型,可以说所有的电子设备都使用直流电。位于电子设备内部的电源会将来自墙面插座中的交流电转化为设备使用所需的直流电。电池就是一种常见的直流电源。

2.2.2 电压

电动势(EMF)指的是电源内部推动电子在电路中进行流动的势能。我们用伏特来对这种势能进行计量。如果电路中电源提供的伏特数值越大,那么就意味着电源能够为电路提供更多的势能。

可使用万用表来对电压进行测量。在这种仪表中,会看到两种缩写标示:VDC和VRMS。如果电路是由直流电源进行供电的话,那么需要使用直流电压伏特表测量,即VDC。而如果电路采用其他类型电源进行供电的话,就需要采用均方根电压伏特表测量,即VRMS,或是交流电压伏特表(VAC)。我们使用VRMS可以测量交流电的均方根电压大小,其数值大小近似等于在整个时间内的平均值。

2.2.3 阻抗

阻抗是一种电路对于信号的交流电流的阻力,它用符号z表示,计量单位为欧姆(Ω)。阻抗是电路在通过交流电流时所受到的总阻力(包括电阻和电抗,其中电抗可分为感抗和容抗,分别用Xl和Xc来表示)。

每一种音响录音设备都有它的输入阻抗和输出阻抗之分。为在两台音响录音设备之间作最大的电压转移,几乎所有设备都采用桥接方法——低阻抗输出至高阻抗输入。所以,为获得最佳的声音质量以及最高的电压转移,所插入接插件的输入阻抗应该比信号源的输出阻抗至少高7倍。例如,话筒的阻抗为200Ω,把话筒接入到调音台上时,调音台的话筒输入阻抗应该为7~10倍高,即1400~2000Ω。如果查阅调音台话筒输入端的输入阻抗指标时,该典型值约在1500Ω。同样,一种电吉他微型粘贴话筒的阻抗通常在20~40kΩ。所以吉他放大器(或是直接耦合小盒输入,或是乐器输入)的理想输入阻抗应至少7倍高,也就是至少为280kΩ。如果把低阻抗的信号源接到了高阻抗的负载上去后,那么在用这种连接时,不会使信号引起失真和频率响应方面的变化。如果把高阻抗的信号源连接到了一个低阻抗的负载上去之后,则会使信号引起失真或改变频率响应。例如,将一把电贝司吉他(一种高阻抗设备)连接到一种卡侬型的话筒输入(一种低阻抗负载)上,那么信号的低频部分将会被切除,声音变得十分单薄。高频部分也会衰减,使声音变得灰暗。

我们需要的是把低音吉他连接到高阻抗的负载上,而且还需要调音台的输入由一种低阻抗的信号来提供。那么直接耦合小盒或阻抗适配器(简称DI小盒)就能胜任这一任务。

不过,在把功率放大器的输出与负载(扬声器)相连接时,则要求两者的阻抗必须相等,这叫作“阻抗匹配”。因为只有在阻抗匹配的情况下,才能从功率放大器那里把最大功率转移到负载(扬声器)上去。