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影院中揚聲器線對音質的影響

發布時間:2015-2-27 10:33:38

      盡管當前數字電影快速發展,但在影院建設中有好多技術要求沒有被重視,從而影響影片的放映質量和效果。現就影院中揚聲器線對音質的影響,做一些探討。

    揚聲器線,又稱喇叭線,是擴音機和揚聲器之間連接的導線。由于電影院中放映擴音機安裝在放映機房內,揚聲器則在銀幕后面,連接揚聲器的導線長達數十米,這么長的揚聲器線對電影的還音音質有兩個不利的影響:使擴音機功率放大器阻尼系數變差;產生交界面互調失真。下面就上述兩個問題分別予以論述。

   一、使擴音機功率放大器的阻尼系數變差

    對于電影擴音機,人們不但要重視輸出功率、頻率特性、失真度和信噪比,還要非常重視它的阻尼系數fD。fD可由圖1和式1來說明:

    fD=Rs÷(R0+R0′)

    式中:Rs是功放額定負載阻抗,也就是揚聲器阻抗;R0是功放輸出內阻;R0′是揚聲器線自身內阻。fD是功率放大器給予揚聲器的電阻尼值。

功放電路圖

圖1 功率放大器

    當功放輸出的信號電流送至揚聲器時,揚聲器的音圈便開始在磁場中運動,帶動紙盆發聲,這時的揚聲器好比是一個電動機。當信號暫停時,雖然功放沒有電流送往揚聲器,但紙盆的振動卻難以立即剎住,要經過一段過渡時間后,才能逐漸停息。在這段時間里,音圈繼續在磁場中運動,切割磁力線而產生感應電流。這時的揚聲器又好像是個發電機,負載就是功放的輸出內阻。如果這段過渡時間較長,前一個信號剛結束,紙盆的運動還沒有停止,后一個信號接踵而來,使音質拖泥帶水,聽起來不夠干凈利落。縮短這段過渡時間最常用的辦法之一,是把功放的輸出內阻盡量做得小些,即加重發電機的負載,迫使音圈迅速停止振動,這就是所謂的電阻尼作用。若功放沒有足夠的阻尼系數,那么在揚聲器受到電信號激勵時,會由于揚聲器諧振頻率f0的影響,產生原先電信號中并沒有的聲音成分而影響放聲效果。

    由于電影院中的揚聲器線一般均達數十米,其電阻值在1Ω以上。有的電影擴音機技術指標上給出揚聲器阻抗為8Ω時,揚聲器線電阻不大于2Ω。設揚聲器線電阻值為2Ω,功放輸出內阻為0,這時fD=8÷(0+2)=4,如果將功放輸出內阻計算進去,fD值還要低。這樣低的fD值,使得擴音機在低頻大振幅時,不能提供良好的電阻尼來有效地控制揚聲器的作狀態。尤其在諧振頻率附近,揚聲器本身的機械阻尼已無能為力,又得不到功放電阻尼的幫助,紙盆處于振蕩狀態,導致一片混濁的轟鳴聲掩蓋了聲音中的細節。即使擴音機在中、高頻大振幅時,fD值低也會產生附加音,影響音質清晰度。

    二 、產生交界面互調失真

    交界面互調失真是擴音機的一個動態指標。指功放驅動揚聲器時,揚聲器音圈在磁場中運動所產生的反電動勢不能被功放輸出內阻全部阻尼掉,因而會通過功放大環路負反饋環,反送到功放輸入端,這個信號與原輸入信號之間存在著復雜的相位關系,引起互調失真。現在這個反電動勢通過電影院中很長的揚聲器線產生的時間延遲,使其與輸入信號之間的相位關系更為復雜,因而加劇了交界面互調失真。這個問題在單聲道時還不明顯,當播放立體聲時,不同長度的揚聲器線會使各路揚聲器和功放之間產生相位差異,影響立體聲放映的真實還原效果。

    由此可見,電影院中很長的揚聲器線是提高聲音質量的一個障礙。所以,要盡量降低揚聲器線本身的電阻,使每米長度的阻值低于10 -3 Ω。最好選用截面積大于12 mm2的多股銅芯線。若來回80m的揚聲器線本身的電阻小于0.1Ω,功放的輸出內阻做到0. 3Ω以下時,阻尼系數fD可望在20以上,便基本滿足要求了。

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