怎样评价与改进音质?(3)

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信嗓比与动态范围对音质的影响

音响设备达到额定功率输出时的信号电压与无信号时的噪声输出电压之比称为信号噪声比,简称信噪比。专业人员可察觉的信噪比值约达66分贝以上,而一般人可达50~60分贝。放送乐音节目时,信噪比在46分贝以上就可忍耐,如果低于40分贝,听起来就很厌烦了。音响设备常存在下面三种噪声:白噪声(指频谱极宽的噪声,听音时为一片“沙沙”声)、交流嗡声、蜂音。这三种噪声都容易区别。

“沙沙”声大的音响设备多是由于前级特性不良所引起。对收音机来说,多是变频管噪声大(其噪声和晶体管的r\(_{bb}\)值成正比)或变频级工作电流调得偏高。如锗管变频器IC超过0.6毫安、硅管变频器I\(_{C}\)超过0.8毫安时,变频噪声就会进一步增大。在业余制作条件下,本级振荡电压最难控制。振荡电压偏低时灵敏度下降,偏高时收音机的背景噪声又会增大。另外,因为本级振荡器实质上是一个具有正反馈作用的选择性放大器,噪声频谱较宽,在外来信号电压与本振电压在变频级混频并差出中频信号的同时,本振的边带噪声电压也同时与信号电压相混频进入中频通带。因此,振荡线圈最好按原电路要求配用,不要随便采用其它型号的振荡线圈。近几年来,在设计普及型的调幅收音机时,有将变频级工作电压稳压后采用略低的本振电压的倾向(振荡电压一般取60~150毫伏),这样可以降低背景噪声。

对扩音机来说,也是第一级是产生“沙沙”声的主要因素。这是因为前级产生了噪声,会像滚雪球一样被后级逐级放大。特别是装有前级均衡放大器的扩音机或将总增益调得过高的扩音机,开机后常能听见明显的噪声。在专业设计时,对前级放大管多有一定要求。业余制作对此管最好选用低频低噪声管。此外,前级耦合电容如果采用电解电容,应选择漏电流小的,否则这一个电容会成为噪声源。如果采用聚脂树脂等固体类电容则无漏电流问题。前级电阻阻值超过100千欧时,采用金属膜电阻比采用炭膜电阻噪声要小。

喇叭音圈或纸盆处有污垢、音圈位置不正、纸盆破裂等也会使声音发沙,但这种“沙”声与前者不同,它类似纸张的磨擦声,而不是一片白噪声。

交流嗡声主要发生在音响设备的低频电路中,多数是由于接“地”不合理、电源系统不良、交流电源布线不当等原因所引起。它是业余制作中常见的毛病。

首先是整流电路的接地问题。整流管、滤波电容、泄放电阻、大电流器件(如功放管)的接地引线要粗,并且在一点接地。图19是接地不合理的例子(指实际接线,而不是指电原理图),因为A、B、C三个接地点不在一起,相互间总存在一定的电阻值,尽管这个阻值通常很小,但因流过滤波电容(C\(_{1}\)和C2)的交流电流比电源输出的直流电流大得多,流过电容C\(_{1}\)的交流电流要通过A-E之间的小电阻流回整流管,在A-E之间的小电阻上产生一个纹波电压eae;流过电容C\(_{2}\)的交流电流要通过B-E之间的电阻流回整流管,在B-E之间的小电阻上产生一个纹波电压ebe,而且e\(_{be}\)>eae。负载R\(_{L}\)上纹波电压不大可能再比ebe小,所以就会产生较大的交流嗡声了。图20是正确的接地方法。

图1
图1 🔍原图 (850×262)

另外,因为扩音机中的交流嗡声经电路放大后最强点在输出级,输出级接地点上的纹波电压必高于前级接地点上的纹波电压,所以不能将前置放大级和功率输出级的接地点接在一起。

电源线、指示灯交流线都应该远离前级放大器各输入端,以防止50赫交流磁场感应到信号通路中去。6.3伏的交流线更不应采用一端接地的办法。

图2
图2 🔍原图 (847×384)

电源变压器的漏磁常是交流嗡声的最大感应源。由图21a可见,变压器各个方向的漏磁强度是不一样的。安装变压器时切不可将漏磁强的方向指向收音机的磁棒、录音机的磁头、扩音机的前级匹配变压器等对电磁感应敏感的部位。为了削弱变压器漏磁的影响,可如图21b所示在线包与铁心外面包一个短路铜环,铜皮厚度应在1毫米以上。

蜂音干扰多是由于电路间的音频辐射被前级放大器吸收引起的。为了消除这种干扰,扩音机前级放大器输入端的引线,如接至唱机插口、录音机插口、收音机插口的引线应采用屏蔽线,并且导线的外层屏蔽体应该一端接地。究竟哪一端接地为好应通过实验决定。只有当屏蔽线的长度大于\(\frac{1}{20}\)信号波长时,屏蔽体外皮才应两端接地。

音响设备输入端的动态范围包括上、下两个阀值。上限阀值是指保证输出端达到额定输出电压或功率,且不超过规定的失真值时,输入端所能承受的最大输入信号的数值。在实际使用中,收音机检波级送来音频信号的最大值约240毫伏,自动增益控制差的收音机此值有时可达1伏;一般录音机线路输出均约100~200毫伏;国产电唱机所用压电唱头平均输出电压约500毫伏左右,有的新唱头甚至达到1.3伏。考虑到上述信号电压有时较大,为了提高扩音机输入端的过激励能力,输入端的灵敏度就不宜做得太高。例如收音、录音端的灵敏度一般有100毫伏左右即可。接压电唱头的输入端有150毫伏也就行了。高级唱机采用动磁、动圈型唱头,所配扩音机的灵敏度应在1毫伏左右。如果扩音机灵敏度设计得太高,输入信号太大时就会产生过激励失真。

动态范围的下限阀值即是设备的噪声电平。输入信号低于这个下限阀值时,噪声大于信号,是完全不能允许的。

听音环境对音质的影响

经常有同志问:为什么一套扩音机放在不同的房间内,或在同一房间放在不同的位置上会有不同的音质?怎样布置效果才会好呢?要解决这个问题,首先应弄清房间与声音之间的两大关系。

头一个关系是共振现象。有些结构不坚固的房间存在不少松动部位(如木板房或架空的阁楼),当这些松动部位的谐振频率接近音响设备的放音频率时,便会随着音量的开大,屋内产生一种隆隆声,使失真加大。屋内出现共振的频率常不只一个,当遇有松动的玻璃窗和门板时,会出现一些更高的共振频率。

减轻共振的方法是在房间里摆一些沙发、绒面椅子、软窗帘等吸音较好的材料,以增加房间的吸音能力(但100赫以下频率的共振现象较难抑制)。

房间与声音的第二个关系是房间对声音的反射与吸收。反射声与直射声到达聆听者两耳的时间有差异时,便会给人一种声音的深度感(如同在大厅或山谷里歌唱),这种现象称为混响。一个房间的平均混响时间和室内的纵横尺寸有关。房间的声学特性常用“湿”和“干”这两个述语来描述。声学特性比较“湿”的房间,其特点是房间对声音反射得多、吸收得少,声音在室内混响时间长,听起来活泼、圆润。比如我们在浴室里唱歌时就会有这种感觉;声学特性比较“干”的房间,其特点是房间对声音的吸收性太强,室内失去了混响效果,声音不活泼。

适当的混响时间对听音乐是有利的,但混响时间太长,声音就会变得模糊、失真了。遇到这种情况,应适当加强室内的吸音性。另外,当室内的声源(喇叭)的位置放得不合适时,由于墙壁的反射,常会在某一声频上产生驻波,使这一个频率成分突然加强或衰减,使声音失真。可用移动声源的位置来解决。例如,放音时当听到某一频率附近有轰鸣声,可移动一下喇叭箱的位置,如果轰鸣声消失了,就说明是驻波的影响。

一般十几平方米的小房间,若挂满了厚重的窗帘,铺满了柔软的被褥,摆下了长大的沙发,其声学特性必然“干”;如果是狭长的大房间,喇叭箱又是纵向摆设(7米以上),对面的墙壁吸音特性又不好,则容易使声音模糊。应改善对面墙及两侧墙后部的吸音特性(如挂上柔软多折的窗帘,加曲面屏风等)。另外,可将喇叭箱安放在图22的S\(_{2}\)的位置,此时不仅可以改善混响效果,而且作为两侧夹角的墙壁像助音喇叭筒一样,有利于增强中、低音。

图3
图3 🔍原图 (372×543)

就房间的形状对音质的影响来说,正方形的房间最不好。长方形的房间其纵横尺寸最好不成整数倍关系。实验证明,一些形状不规则的房间音响效果倒比同等面积的规则房间好。

在摆设室内的家俱时,注意不要将它们遮挡在喇叭前面,这是因为中、低音波长较长,可以绕射,而高音不能绕射,如果经多次反射,高音传不了多远就被衰减掉了。对于单独装有高音喇叭的组合式喇叭箱,高音喇叭安放的高度应与聆听者坐听时的耳朵一样高为好。

最后应指出,节目源音质的好坏是听音评价音响设备音质的首要前提。如:磁带以原版节目带(其中以音质宣传广告带最好)为好;广播以调频节目为好;唱片最好是新密纹唱片。

听音评价时,如果能同时用两套性能各异的音响设备轮流放送同一节目内容,最容易做出判断。(全文完)(高闻)