音響工程中常遇到的一些相位問題 (轉載)

wil-wil

資料來自:
http://hk.myblog.yahoo.com/email_to_stanley/article?mid=229


音響系統中的相位是很抽象的，涉及到很多相關的問題，在這裏我們主要討論一下工程常遇到的一些較容易發生的“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。

音響系統中，常遇到關於相位的問題，通常，音響中的相位是對聲場中量感變化相對而言的，於是便有了同相與反相對音響系統的影響問題。

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，那麼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於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相位的問題：

1. 首先是音響系統的電源相位，如果一套系統設備所採用的電源不同相 (如: 功放用 A 相供電，調音台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,對整個系統效果帶來一些幹擾，
    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後，假若一對音箱有一隻接反相（通常是指“+”“—”極接反），那麼這對音箱的單元會產生交流相位差，
    音頻信號相互抵消，擴聲後的低頻信號非常明顯偏弱，聲音變硬變幹，中高頻會來回飄，影響整個擴音系統的調試與整體效果。

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，加大正反饋的產生，產生自激，這種現象在卡拉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後較容易理解正負極，香蕉輸出插也有明顯的紅黑二個埠供辯認，但當功放使用橋接以後，
    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. 檔次好點的調音台，一般設有相位轉換開關，在使用不同型號的幾支話筒平行拾音時，如果發現聲音異常或偏弱，可以將其中一個話筒通道的相位轉換開關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，你會發現拾音信號降低，這時速訊按下其中一支話筒相位轉換開關便能解決這個問題。

作為從事專業擴聲工程的技術人員，如果系統中出現反相，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），
除了劣質產品外，音箱自身和功放等周邊出現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“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現的，有兩個簡單的辦法來解決這個問題：

1. 對於電路中的相位問題，現在國產的相位檢測儀已經很便宜了，還不到300大元，有卡農、RCA、6.3直插等各種介面，可以非常直接地檢測出線路中是否有反相問題。
   但不能全部連好後一次測，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過的一道程式。

2. 對於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音台的兩個通道，
    再通過PAN（聲像定位旋鈕）分別定位在左、右聲道後，通過調音台的左右主輸出送往左右音箱群。然後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。


技術論壇點評：擴聲系統中，由於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。
聲音相位關係的正確與否（尤其是反相），將直接影響聲音還原質量。但是，目前國內眾多中小型音響工程技術人員似乎對系統的反相並沒有給予高度重視。
多數音響工作者將系統連接完畢以後，根本不考慮傳聲器和音箱的相位；在進行設備和系統調整時，也不考慮由於調整而有可能帶來的一系列相位失真，
這對於現代音響系統來說，無疑是個缺憾。希望本文能給更多從事中小型工程技術應用的朋友引起重視。

[ 本帖最後由 wil-wil 於 2008-10-15 23:41 編輯 ]