在電聲系統(tǒng)工程搭建完成后，系統(tǒng)工程師總需要對(duì)整套系統(tǒng)做出測(cè)量校準(zhǔn)工作，這就好像您從琴行買(mǎi)了一臺(tái)鋼琴，搬回家后需要專業(yè)的調(diào)律師重新校準(zhǔn)音高、音色等一樣。

　　電聲系統(tǒng)工程從有設(shè)計(jì)思路到實(shí)施擴(kuò)聲過(guò)程實(shí)際是個(gè)減法公式，我們考慮的方面越多、處理得方式越科學(xué)，減分?jǐn)?shù)就會(huì)越小，保真度就越高。系統(tǒng)工程調(diào)試講究忠實(shí)還原，留給調(diào)音師更多的創(chuàng)作空間。其中電平匹配校準(zhǔn)工作尤為重要，它對(duì)聲音的影響非常明顯。

　　在實(shí)際調(diào)試工作中，大多數(shù)工程師都了解電平匹配的重要性，它是系統(tǒng)調(diào)試中最先應(yīng)該做的工作。然而也有部分工程師并沒(méi)有正確有效地做好電平校準(zhǔn)工作，乃至于我們常聽(tīng)到類似于“輸入加大點(diǎn)輸出壓小一點(diǎn)效果一樣”之類的說(shuō)法。那么到底應(yīng)該怎樣去逐級(jí)匹配呢?

　　我們得從系統(tǒng)的源頭說(shuō)起——音源。

　　電聲系統(tǒng)的音源分三大類，自然聲采集(傳聲器)、數(shù)碼回放設(shè)備(模擬信號(hào))、數(shù)字信號(hào)輸入。

　　先說(shuō)傳聲器，如何獲得最大有效增益電平?很多調(diào)試者認(rèn)為MIC信號(hào)不宜過(guò)大所以增益電平給一點(diǎn)點(diǎn)就足夠了，卻不知這是概念的錯(cuò)位。一支話筒不論動(dòng)圈或是電容式，都通過(guò)振膜的微弱振動(dòng)產(chǎn)生了微小電平，它們一定要通過(guò)調(diào)音臺(tái)的MIC話放模塊來(lái)獲得有效增益。系統(tǒng)工程中需要把這些微弱的電平信號(hào)放大至可供系統(tǒng)正常傳輸處理的0dBu標(biāo)準(zhǔn)。因此調(diào)音臺(tái)充當(dāng)著類似定標(biāo)器一樣的作用，把各種輸入電平整合成統(tǒng)一的線路信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)往后級(jí)傳輸。多數(shù)工程師都清楚地知道，如果輸入增益過(guò)大，可能導(dǎo)致信號(hào)過(guò)載，在鏈路中輸出類似于方波信號(hào)，危及系統(tǒng)運(yùn)行安全;但如果有效的輸入增益過(guò)小，也會(huì)影響到聲音信號(hào)的表現(xiàn)，過(guò)低的信噪比直接降低系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的呈現(xiàn)，后級(jí)放大的底噪也將非常明顯。

　　最佳的電平匹配方案則是輸入電平≈輸出電平，如果在調(diào)音臺(tái)的前級(jí)增益上，我們?cè)谕谱忧熬蜑樵捦蔡峁┝俗銐虻挠行л斎腚娖?0dBu)，那么這個(gè)信號(hào)就不怕過(guò)多地受到傳輸、處理、分配過(guò)程失真的影響。良好的增益架構(gòu)，保證了后級(jí)設(shè)備對(duì)該信號(hào)的有效處理，同時(shí)也有效避免了小信號(hào)串?dāng)_的問(wèn)題。

　　傳聲器如此，線路信號(hào)亦同。線路信號(hào)源雖不像MIC感應(yīng)電流那樣的微弱，但他們通常也是民用級(jí)電平，同樣需要通過(guò)調(diào)音臺(tái)的Line口提供線路放大，匹配至音響系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的0dBu。若是數(shù)字信號(hào)鏈路的電平匹配則跟數(shù)字采樣的比特率有關(guān)系了，常見(jiàn)的16bit、24bit即將原始波形振幅采集2的16或24次方(次)。其最大電平為0dBFS是由數(shù)字信號(hào)“1”和“0”組成的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制計(jì)算結(jié)果。(-20dBFS≈0dBu)線路音源設(shè)備在輸入音響系統(tǒng)時(shí)也應(yīng)該注意自身的輸出電平，正常不失真情況下，建議該音源采用最高電平輸出送入調(diào)音臺(tái)，人為可控地從源頭拉開(kāi)信噪比值，同樣對(duì)于傳輸有效性、后級(jí)分配、處理提供正?？捎玫挠行щ娖?。

　　這里還需要特別說(shuō)明一件事，即是調(diào)音臺(tái)的Gain和Level看起來(lái)都是調(diào)整音量，實(shí)際差異是很大的。Gain可以看做是對(duì)輸入靈敏度調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)建立者，而Level推子則是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要所作音量的操作性控制。兩者定義不能混淆，單純把增益當(dāng)做音量調(diào)節(jié)的做法對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、信噪比、擴(kuò)聲質(zhì)量都會(huì)造成很大的影響。

　　調(diào)音臺(tái)至處理器的電平匹配

　　由于信號(hào)已經(jīng)由調(diào)音臺(tái)前級(jí)電壓放大“定標(biāo)”至0dBu標(biāo)準(zhǔn)(0.775V)，此后在后級(jí)放大前的傳輸應(yīng)該按照0dBu的輸入輸出執(zhí)行，以求最大的信噪比和最有效的信號(hào)處理。那么為什么處理器還有輸入電平調(diào)節(jié)和輸出電平調(diào)節(jié)呢?這就要和電聲系統(tǒng)中信號(hào)的分配路由以及傳輸損耗，乃至處理手段聯(lián)系起來(lái)解釋了。

　　模擬系統(tǒng)信號(hào)的分配路由終究是對(duì)電信號(hào)的分流，無(wú)論是設(shè)備的路由還是人為的線路并接都將給信號(hào)電平帶來(lái)一定的損耗，包括傳輸距離也是直接損耗有效電平、降低信噪比的一大殺手。除此以外，過(guò)分地濫用動(dòng)態(tài)處理器、均衡濾波器對(duì)電平信號(hào)的影響也是巨大的!

　　圖片來(lái)源于Motivity處理器聯(lián)機(jī)軟件

　　為什么系統(tǒng)本底噪音那么大?它來(lái)源于設(shè)備、線路、和處理?；蛟S你會(huì)說(shuō)本底噪聲是正常現(xiàn)象，當(dāng)然它和設(shè)備元器件選型時(shí)的靜噪系數(shù)、傳輸過(guò)程的硬損失息息相關(guān)，然而我們有什么辦法讓它變小得以控制呢?答案只有一個(gè)：想方設(shè)法拉大每一級(jí)電平匹配中信噪比值!因此，在信號(hào)流經(jīng)的每一個(gè)失真環(huán)節(jié)都需要實(shí)時(shí)地補(bǔ)償回來(lái)，這需要系統(tǒng)具備足夠的電平補(bǔ)償切入口。

　　為什么是0.775V的電壓標(biāo)準(zhǔn)？

　　前文不斷地提及0dBu，可能很多小伙伴們還沒(méi)有仔細(xì)想過(guò)為什么不是0.3、1V之類的吧?這里需要說(shuō)明一下，0.775V是根據(jù)行業(yè)應(yīng)用實(shí)測(cè)，人為定義的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有效信號(hào)電壓在保障了信號(hào)與噪聲比值足夠拉開(kāi)的同時(shí)，又能滿足大多數(shù)電器設(shè)備的電壓匹配，不至于送入下一級(jí)設(shè)備信號(hào)失真。換句話來(lái)說(shuō)，每個(gè)電器設(shè)備最大有效信號(hào)承載能力或多或少會(huì)有差異，例如某調(diào)音臺(tái)最大輸出可達(dá)1.4V，某處理器最大輸入可達(dá)1V，那么我們統(tǒng)一約定一個(gè)即保證拉開(kāi)了信噪比，又能保證設(shè)備與設(shè)備之間正常安全傳輸?shù)暮侠黼妷簶?biāo)準(zhǔn)吧。于是我們規(guī)定0.775V作為0dBu的電平標(biāo)準(zhǔn)。而各設(shè)備間仍留有足夠的動(dòng)態(tài)余量，在一些特定需求下不至信號(hào)過(guò)載。

　　功放需要擰到頭么？

　　這一直是困擾業(yè)界眾多工程師們一個(gè)飽受爭(zhēng)議的話題。具體應(yīng)該怎么做，還要看我們到底希望解決什么問(wèn)題來(lái)定義了。就電平匹配的合理性、聲音的飽和度、清晰度、信噪比來(lái)說(shuō)，其實(shí)功放是不一定非要開(kāi)滿的。

　　圖為Motivity功率放大器

　　根據(jù)音響系統(tǒng)使用領(lǐng)域在設(shè)計(jì)中通常就已經(jīng)融入了電平匹配的概念(功率匹配)，例如對(duì)音箱以1.2~2倍的功率來(lái)匹配放大器。因?yàn)檫@符合音箱三種常規(guī)功率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)(也利于交給非專業(yè)的使用者時(shí)提供良好安全的系統(tǒng)保障)。多數(shù)工程師習(xí)慣將功放輸入前的DSP關(guān)到最小，功放旋鈕開(kāi)滿，然后嘗試一點(diǎn)點(diǎn)加大功放輸入電平。他們會(huì)明顯的發(fā)現(xiàn)，功放輸入的電平(功放前輸出)沒(méi)加多少音量，音箱聲音就很大了，于是就設(shè)定在這個(gè)點(diǎn)吧，大約做個(gè)壓限保護(hù)一下，完成電平匹配，這實(shí)際也是有誤區(qū)的。通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，往往系統(tǒng)本底的來(lái)源與之關(guān)系巨大，而其放大出來(lái)的聲音也是沒(méi)有緊致感的。

　　圖為Peavey功率放大器旋鈕面板

　　造成以上諸多問(wèn)題的原因是部分工程師還沒(méi)有真正了解到功放旋鈕的含義。目前市面上通用的功放旋鈕定義和標(biāo)示方式有兩種：

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　　控制放大增益型

　　功放旋鈕并不僅是一個(gè)單純的輸出功率衰減控制的電位器，它控制著整個(gè)功放的放大增益(放大倍數(shù))，表示功率放大在不同倍數(shù)狀態(tài)下的功放最大輸出。若前級(jí)輸入有效信號(hào)過(guò)小，攜帶的本底噪聲會(huì)隨著放大旋鈕同時(shí)被成幾何倍數(shù)地放大!而低電平的有效聲能被放大到變味乃至影響音色也不是沒(méi)可能的，猶如被白水稀釋后的威士忌。

　　如何設(shè)置為佳?實(shí)際需要在保證功放輸出功率不變的情況下，利用功放的最小放大倍數(shù)進(jìn)行擴(kuò)聲。設(shè)某功放標(biāo)稱功率為8Ω狀態(tài)下最大額定輸出300W信號(hào)，可以計(jì)算出功放的最大輸出電壓：√(300*8)≈49V，如果功放旋鈕擰到頭，此時(shí)功放最大放大倍數(shù)為63倍。通過(guò)實(shí)際測(cè)量(部分產(chǎn)品資料會(huì)提供)，我們發(fā)現(xiàn)該放大器允許最大輸入電平為1.26V，即其在1K赫茲正弦波測(cè)試信號(hào)達(dá)到1.26V信號(hào)輸入電平下不會(huì)過(guò)載。所以可得到該放大器的最小放大倍數(shù)是：保證最大額定輸出功率不變時(shí)，該功放放大信號(hào)38倍(電平增益31dB)。此時(shí)您只用把這一數(shù)值對(duì)應(yīng)到放大器旋鈕上即可。如此即保證了有效信號(hào)的功率放大輸出，也極大地提高了系統(tǒng)信噪比。

　　2

　　控制輸入靈敏度型

　　圖為Motivity功率放大器旋鈕面板

　　除了放大增益標(biāo)注方式外，市面上多數(shù)功放也有按照控制輸入電壓-∞~0dB方式標(biāo)注的。該設(shè)計(jì)理念即：保證功率放大倍數(shù)不變，通過(guò)調(diào)整輸入電平來(lái)獲取輸出功率，此時(shí)功放旋鈕設(shè)置在0dB時(shí)，表示輸入0dBu信號(hào)，功放將達(dá)到標(biāo)稱的最大額定功率輸出。屆時(shí)如何指導(dǎo)信噪比以及音質(zhì)的調(diào)整呢?我們得清楚兩個(gè)值，一是參數(shù)設(shè)定值;二是實(shí)際電平值。如果設(shè)定值大(例如將功放旋鈕擰到0dBu狀態(tài))而實(shí)際輸入電壓過(guò)小，信號(hào)占空比就會(huì)非常大，經(jīng)過(guò)固定的放大增益后輸出信號(hào)與噪聲比值將很小，信噪比差。此時(shí)需要將實(shí)際有效電平信號(hào)與設(shè)定信號(hào)的電平匹配起來(lái)，即保證功放輸入電平接近0dBu狀態(tài)下，調(diào)節(jié)其旋鈕衰減量有效性明顯增高，信噪比得到最優(yōu)控制。在輸入電平*固定的放大增益(倍數(shù))后，獲得送給揚(yáng)聲器有效的輸出電平。值得一提的是，音箱不會(huì)工作在滿負(fù)荷狀態(tài)，具體輸出多少功率需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)定。

　　不過(guò)，什么場(chǎng)合應(yīng)該怎樣設(shè)定還看我們需要解決什么樣的問(wèn)題，在國(guó)內(nèi)擴(kuò)聲領(lǐng)域，專業(yè)的終端使用者匱乏的現(xiàn)象較為突出，在那些后期沒(méi)有專業(yè)人員專職保障的系統(tǒng)條件下，筆者更傾向于建議功放開(kāi)滿的做法，雖然不太科學(xué)合理，但它保證系統(tǒng)正常安全、更符合現(xiàn)階段國(guó)情。