卡拉OK話筒和聲卡連接器的接線處理解決方案
來源:數字音視工程網 編輯:妮妮5 2015-08-07 10:55:57 加入收藏
很多計算機聲卡用戶購買專業話筒,但由于計算機領域的互連規程與專業音頻領域所用的不同,專業話筒與計算機配合起來有時并不容易。為了成功地將話筒接到計算機,就必須了解話筒和聲卡兩方面的知識。其中,信號電平、電阻抗、連接器類型和接線方案等方面信息對了解每一種產品非常重要,可通過參考產品資料或與制造商的技術支持部門聯系而獲得。
信號電平專業話筒的輸出信號很弱,小于1mV。聲卡的音頻輸入處雖然也可能標有“MicIn”,或以一個小話筒圖符標識,但按設計通常不會接受如此低電平的信號。大多數聲卡輸入要求最小電平為10mV;一些較早的8b聲卡要求100mV的電壓。這些差異意味著,如果將典型的專業話筒接到聲卡的輸入端,用戶就不得不對著話筒大叫和/或者與其拉近至約1"的距離,以便產生聲卡“聽得到”的足夠強的信號。
可能的解決方案有兩種。其一是提高聲卡的輸入靈敏度,這樣就可以更容易地探測來自話筒的信號。某些聲卡提供的軟件可使用戶提高輸入靈敏度或“增益”,通過“點擊—拖拉”式輸入電平控件,或者一組可使靈敏度以2、3或4倍倍增的復選框。如果輸入靈敏度不能提高,另外一種方法是在聲卡輸入端之前,對話筒信號進行放大。這可讓話筒信號通過一個稱為“話筒前置放大器”或“話筒至線路放大器”的設備而實現。(例如音響在線提供的LTOMICTUBE雙通道電子管話筒放大器)。如果話筒混音器能提供聲卡輸入所需的足夠電平的話,也可以使用它。(此時,混音器僅僅起到了前置放大器的作用,而不是混合。)無論哪種情況,為了知道究竟需要多少放大量,以及一個特定的話筒前置放大器或者混音器是否合適,均須知道話筒的典型輸出電平(見話筒的技術規范)和聲卡輸入靈敏度。阻抗阻抗是同電阻類似的一種電氣參數。該參數很重要,因為話筒的阻抗和相連的聲卡的阻抗之間的關系,可能對實際上從話筒傳送到聲卡的信號多少有顯著的影響。為獲得可接受的效果,話筒的輸出阻抗必須小于聲卡的輸入阻抗。如果話筒的阻抗與聲卡的輸入一樣或者更大,話筒的部分或全部信號強度將會丟失(稱為負載效應)。話筒的阻抗相對聲卡的阻抗越高,丟失的信號就越多。將一個高阻抗(也稱“高Z”)的話筒接到輸入阻抗為600Ω的聲卡,將會丟失很多信號,以至于講話者的聲音都聽不見。一般說來,專業話筒的輸出阻抗低于600Ω,而大多數聲卡的輸入阻抗為600~2000Ω,因此一般不存在阻抗方面的問題。連接器和接線方案將專業話筒連接到聲卡時,最直觀的問題是,所使用的連接器是各式各樣的。由于寬度有限,計算機聲卡通常只能容納很小的連接器。用于大多數隨聲聽個人立體聲設備的3.5mm(1/8")“微型插座”是最普遍的一種。用于專業話筒的標準1/4"和XLR連接器太大,無法插入單個聲卡插槽。和連接器的“類型”一樣重要的是所采用的“接線方案”。具有XLR連接器的專業話筒采用了工業標準的“平衡”接線方案,其中兩個引腳運載音頻信號,第三個引腳接地。聲卡使用的3.5mm微型插頭連接器目前尚無接線標準,因此實際接線方案隨聲卡制造商的不同而不同。
3.5mm微型插頭通常有兩種不同的結構。大多數聲卡采用由三段組成的連接器,通常稱作“立體聲”連接器,因為除接地外,還能運載兩個獨立的聲道。當其用作話筒連接器時,連接器的尾部(稱作末端)通常運載音頻信號;中央部分(稱作環)有時用以運載隨聲卡提供的話筒所需的低壓直流電源;第三部分(稱作套管)接地。在兩段結構或者“單聲道”類型中,連接器的末端運載音頻,套管接地。通常單聲道3.5mm微型插頭不能提供直流電源。
有些聲卡具有一個以“Linein”標識的附加立體聲輸入。其設計目的是滿足來自VCR、CD機或者磁帶機的立體聲信號,并不適合用作話筒輸入。動圈式話筒與電容式話筒比較,不同類型的話筒使用不同的方法,將聲源(如話音)的聲能轉換成可以放大、處理、記錄或者傳輸的電能。最常見的兩類專業話筒是動圈式和電容式(有時稱作駐極體式)。與聲卡有關的主要差別,在于電容式話筒需要DC電源來工作;動圈式話筒不需要任何外部電源。
電容式話筒所需電源的類型和提供方法是非常重要的,可能會影響到某個特定的專業話筒是否能夠與某一特定的聲卡配合,以及將它們連接到一起的電纜如何配置。其中一種稱作“偏置電壓”的電源為話筒“頭”內部的一只小晶體管供電。另一類稱作“幻像電源”,用來驅動一個放大倍數較小或為頻響曲線整形的小型前置放大器。該前置放大器可能位于話筒的手柄;而在小型頸掛式或鵝頸型話筒的情況下,則位于一根外管或包裝的內部。
專業話筒與聲卡的連接,將帶有一只3芯XLR輸出連接器的一支話筒連接到某塊聲卡的3.5mm微型插頭的輸入端時,必須購買或制作一根特制的電纜。為了使話筒正常工作,接于聲卡的電纜連接器的類型(兩根導線的“單聲道”或3根導線的“立體聲”微型插頭)必須合適,接線必須正確。正確的接線方案取決于話筒的類型和聲卡上話筒的輸入接線。
以下是一些普通類型的話筒和聲卡連接器的接線情況:專業動圈式話筒與聲卡的接口,與XLR連接器的1、3腳相連的線束應同時與單聲道微型插頭的套管連接。與XLR連接器的第2腳相連的線束應該與微型插頭的尖相連。如果聲卡采用立體聲微型插頭,上述配置就稍有不同。與XLR連接器的1、3腳相連的線束應該同時與立體聲微型插頭的套管相連。與XLR連接器的第2腳相連的線束應該與微型插頭的尖相連。微型插頭的環懸空,因為動圈式話筒不需要外部DC電源。有時侯,要說清某個聲卡上的連接器屬于單聲道或者立體聲是不可能的。如果將某個具有單聲道連接器的電纜插入一個具有立體聲連接器的聲卡的輸入端,話筒仍會工作。這是因為聲卡插口的環與同話筒的電纜相連的微型插頭的套管接觸,該套管將使任何DC基準電壓接地。專業電容式話筒與聲卡的接口,專業電容式話筒與聲卡的接口可能很復雜,因為就基準電壓而言,不同話筒之間的差別很大。(幻像電源已有定義,符合音頻工業標準,不論品牌如何總是一樣的,但是沒有聲卡能夠提供該類電源。
這里有幾種可能的解決方案:
(1)如果話筒依靠內部電池工作,就無須外部電源,該話筒可按同動圈類話筒一樣的接線圖連接到聲卡。例如AKGC1000S。
(2)如果是自帶前置放大器的手持型或者鵝頸管型話筒,該前置放大器要求幻像電源,就不能將其直接連接到聲卡(因為電池可能不適合)。這類話筒必須連接于專用的幻像電源或者具有該功能的話筒混音器;然后使用同動圈類話筒一樣的方法,將電源或者混音器的輸出接到聲卡的輸入端。AKGC1000SC2OOOBC3000BBERHRINGERB-1等。
(3)如果該話筒屬于具有分立的管或盒型前置放大器的頸掛式、頭戴式或者其它類型,該放大器需要幻像電源,就有可能把前置放大器旁路,再將話筒直接連到聲卡的輸入端。如果聲卡能夠提供同前置放大器一樣的偏置電壓的話,這僅僅是一個可選項。
讓電容式話筒在聲卡電壓下工作,有些電容式話筒工作于來自聲卡的偏置電壓,該偏置電壓通常為直流3~9V;有些話筒工作于某個電壓段,有些則要求確定的電壓。為了使電容式話筒直接工作于聲卡所提供的偏置電壓,需要更換或者改進將話筒連接到前置放大器的電纜。
因此,了解話筒和接線圖的要求,以及聲卡輸入端的偏置電壓值是相當重要的。特別是,必須知道將該電容式話筒連接到前置放大器的電纜是一根導線的屏蔽電纜,還是兩根導線的屏蔽電纜。如果這一點不能確定,就不要進行下一步。切記信號電平和阻抗依然非常重要,只在偏置電壓下工作的電容式話筒的阻抗可能比連接前置放大器的話筒的阻抗更高。話筒的輸出阻抗應該小于或者等于聲卡的輸入阻抗。
兩根導線的屏蔽電纜是很普遍的,其中一根導線負載音頻信號,另一根提供直流電源。屏蔽層接地,應該與微型插頭的套管相連。偏壓導線應該與環部相連,音頻導線與微型插頭的末端相連。如果電容式話筒使用一根導線的屏蔽電纜,則該導線同時負載音頻信號和偏置電壓。在這種情況下,必須附加一些電路,以便將音頻信號從偏置電壓中分離出來。該電路由一個電阻和一個電容組成,固定于大多數可拆式微型連接器里面。這里再一次建議與話筒制造商聯系,以保證其能夠與特殊話筒配合。
其它話筒問題,話筒的電纜應該多長?由于計算機聲卡的輸入采用非對稱接線,話筒的電纜長度超過15米"的話,通常就會產生電磁干擾,或者使聲音消逝。為了保持聲音質量,要使話筒電纜盡可能短。“極性”是否重要?如果與微型插頭的尖相連的是XLR連接器的第3腳,而不是第2腳,信號的極性將被倒置。人耳朵聽起來,話筒的聲音是一樣的;但是話音識別軟件可能識別不了該波形,導致較高的錯誤率。
使用非XLR連接器話筒的音源:如果話筒或其它類型的音源帶有其它東西,而不是三個引腳的XLR連接器,就應該稍作研究,以弄清楚連接器的那一部分負載音頻信號,那一部分接地。音頻信號應該總是通過聲卡微型插頭連接器的尖端,連接器的套管接地。立體聲連接器的環懸空。這種用途的電纜,其一端為一個單聲道1/4"電話插頭,聲卡端是一個3.5mm的電話插頭,環懸空。與適配器結合在一起的標準音頻線纜也能滿足條件。
采用1/4"插頭的話筒的尖通常負載音頻,套管接地。該類話筒的阻抗通常較高(大約10kΩ),也就是說,只有相當于輸入信號總量的零頭的那一部分才被傳送到低阻抗值(600Ω~2kΩ)聲卡的輸入端。
總結:將音頻設備連接到計算機聲卡時,有很多變量必須予以考慮。切記聲卡的輸入端的結構可能和這里描述的不一樣。如果聲卡提供的技術信息不清楚的話,請致電制造商。但在任何一種情況下,本文所描述的信息都會幫助你找到一種適當的解決方案。
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