扩声系统的相位问题

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扩声系统的相位问题<br>
作者：陈斌<br>
1、 引言<br>
在扩声系统中，由于传声器信号输出线或音箱功率信号输入线极性接反以及系统存在的相位失真等原因，会造成各种各样的声音反相位或相移问题。声音相位关系的正确与否（尤其是反相），将直接影响声音还原质量。<br>
但是，目前音响界似乎对系统的反相和相移并没有给予高度重视。<br>
多数音响工作者将系统连接完毕以后，根本不考虑传声器和音箱的相位；在进行设备和系统调整时，也不考虑由于调整而有可能带来的一系列相位失真，这对于现代音响系统来说，无疑是个缺憾。<br>
文中将专门讨论音响系统的各种相位问题，分析相移对再现声音造成的影响以及检查和解决反相情况的具体办法。<br>
音响系统的反相包含两方面，一是对于音频信号来说，两个同一声音信号相位差为180°的情况；另一个是对于传声器和音箱来说，在同一声音的驱动下，各音箱振膜之间、传声器振膜之间或音箱与传声器振膜之间振动方向丁反的情况。从实际应用中就能清楚地了解反相以及反相对声音产生的影响。归结起来，扩声系统中的反相类型共有5种，即左右声道音箱间反相、真实相位反相、传声器反相、多只音箱阵列中部分音箱反相以及一只音箱中不同扬声器反相。<br>
任何一个音响系统都有可能出现程度不同的相移或相位失真，它与音响设备本身的相频特性和音响系统调整有一定关系。<br>
2、 左右声道音箱相位<br>
为了再现立体声效果，使放送的声音具有良好的展开感、保证声场均匀，现代音响均采取双声道系统放音。在左右声道音箱同时放音时，如果给左右声道音箱送入同一个推动信号，其扬声器的纸盆振动方向应该完全相同，即同时同步向外或向内运动；如果振膜的振动方向正好相反，其发出声波的振动方向必然相反，相当于左右两音箱发出的声波之间永远存在一个180°的相位差，这种状态被称为左右声道音箱反相。左右声道音箱反相会产生两方向影响：<br>
（1） 使左右两组音箱发出的声音在声场中的振动方向正好相反，彼此之间声音能量在声场中互相抵削，出现声短路现象，导致重放声音的音量达不到应有的音量、声音的力度变差、低音浑浊等。<br>
（2） 由于左右声道声音存在180°的相位差，致使重放立体声音乐时的声像定位在很大程度上是依靠左右声道之间的相位差来完成的。立体声理论告诉人们，当左右声道之间存在180°相位差时，听音者便感觉到立体声声像跑到了两音箱的外侧，声源的位置飘忽不定、模糊且混乱，立体声所特有的临场感、空间感和声包围感效果遭到破坏。<br>
音响系统在安装连接时极容易出现反相情况，为防止发生这种现象，一些音箱的信号输入端子和功放的输出端子用红和黑两种颜色标明极性。一般来说，只要用音箱线将功放的红端与凌晨箱的红端相连接、功放的黑端与音箱的黑端相连即可。但也不尽然，因为在音箱的生产过程中不排除信号线接错，有些音箱的接线端子在出厂时，本身极性就已经颠倒了；还有一种原因可能导致音箱反相情况的增加。即现代的专业音箱和功放已经普遍采用Neutrik插头作为音频功率信号传输接口，这种接口在连接时不太容易判别极性，稍一疏忽就有可能将导线极性接反。<br>
如果确有反相情况，只要将反相音箱的两音箱线对调即可。<br>
用试听法检查音箱是否反相是一种简便易行的方法，在没有专用相位测量设备（如相位仪）时可以采用此方法。目前，市场上有专用的CD试音盘，录有左右声道同相和反相两种声音，播放一个声音前会事先告诉听音者即将播放的声音是左右声道同相还是反相。如果同相的声音优于反相，则说明左右声道音箱是同相的；反之，则说明音箱接反了。没有专用试音盘时，用质量好些的音乐节目源也可以通过声音对比来检查左右声道音箱是否存在反相情况。听音时仔细观察两种接法在声音的立体感、力度、动态和低音等方面的变化，就可以进行判别，优者为同相，劣者为反相。<br>
3、 真实相位<br>
真实相位是指音响系统声音或信号输入与输出之间的相位关系。正常的相位状态应该符合两个条件：一是音箱放送传声器拾音时，传声器振膜的振动方向必须与音箱振膜振动方向一致；二是用音源设备（如卡座、CD机等）向系统输入音频信号时，输入信号必须要与输出信号的相位（即极性）相同。如果不能达不到上述两个条件，就是真实相位反相。<br>
当使用传声器演唱时，如果传声器振膜的振动方向与音箱振膜振动方向相反，就会出现演唱者直接发出的声音与音箱发出的演唱声在声场中互相抵消，或者音箱发出的声音传到传声器后对传声器振膜产生反作用力这两种现象。在传声器的拾音区域与音箱的放音区域混杂在一起的扩声场合，传声器与音箱之间的真实相位反相现象会显得格外突出，将使音箱发出的演唱声总是不能达到应有的音量，音量开大时，还容易出现啸叫。在传声器的拾音区域与音箱的放音区域完全隔开的场合，真实相位反相也会由于音箱发出的声音与实际的声音存在180°的相位差而影响保真度。<br>
有些人认为，用音源设备放送声音（如用CD机播放音乐）时，真实相位即使反相也不会对还音质量造成什么影响，其实这种观点是错误的。任何声音都有其自己本身原有的相位相状态，重放时，音箱发出的声音必须真实地反映原来的本来面目，当然也包括原有的相位状态。研究表明，真实相位反相会使中音略感不足，声音明亮度欠佳。<br>
检查真实相位是否反相的方法很简单，但必须在将左右声道音箱的相位校正或同相后进行。传声器与音箱之间的相位关系可采用下述方法：给传声器送入声音，将左右声道2个音箱的连接线或传声器的2，3端对调，在不改变功率放大器音量的前提下，比较对调前后的声音，传声器音量相对较小的就是反相连接，较大的就是同相连接。如果用音源放送音乐声音，可仔细品味音乐中的中低音成分，在不改变功率放大器音量的前提下，比较两种连接的声音，中音略优者为真实相位同相。<br>

喇叭

扩声系统中，噪声、反馈、相位问题是最让人烦恼的事，其中噪声、反馈都比较直观，而相位问题最不容易发现，但又危害相当。特别是在集中式多只扬声器的扩声中，如果有两只音箱反相很难发现。

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反相问题的发现的确是令人头疼的问题,得依靠长期的经验才能判断.音响系统的调试本来也是实践性很强的学问.最简单的方法就是多花时间把话筒和音箱的接线正反连接进行比较.(还是得靠你的耳朵来听,哈哈)

AURA

秀起来~