专业音响系统的安装与调试

音响工程的调试，是一项既需要技术经验又需要认真细致的工作。调试就是让音响系统达到合理设计要求的唯一手段。如果调试不细致，不仅不能达到工程的设计效果，而且还有可能使设备工作在不正常的状态。所以在调试前要充分认识到这项工作的重要性。
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eW!C 调试前要仔细确认每一台设备是否安装、连接正确，认真向施工人员询问施工遗留的有关问题；调试前必须认真地阅读所有的设备说明书，仔细查阅设计图纸的标注和连接方式；调试前一定要确信供电线路和供电电压没有任何问题；并要准备相应的仪器和工具。h+w'LQpq h'K
一、系统通电
'F2s0u:c6In 音响系统安装工程完成之后，便可进行通电调试了。系统通电是给每台设备加电，验证每一单元是否都完好，连线是否正确，系统是否可发出声音。在此基础上才可进行细致调整、调试。系统通电虽说不复杂，但是工程上存在的一些问题都要在这一工作中进行验证。系统通电是保证工程质量的第一步。需要准备的仪器和工具有：相位仪，噪声发生器，频谱仪（含声压级计），万用表等。
l'fF['?5l+R 1．通电前的检查%okX:h{LU
通电前的检查非常重要，如果设备或线路有严重问题未及早发现，盲目地开机通电会造成系统更大范围的故障和损坏。通电之前一定要作充分准备，仔细检查管线工程的质量并对各单件设备作初步的检查，确认不存在短路故障的情况下才能给系统通电。
1Z2U b)w!\9d+Q （1）管线工程质量的检查
1A2J tZ']h7} T+GB'P 音响系统的管线工程应按建筑电气规范进行施工、安装，并以此标准加以验收。在系统通电前一定要仔细检查，以防管线工程存在的问题祸及贵重的音响设备。在此仅强调几点关键问题：+eX:| c Ur g
① 现代音响设备都以单相交流电供电，管线工程完毕后应检查向音响设备供电的配电板通电源插座供电电压是否为220V，如果接线有差错，将两根相线接至单相电源插座上则会有38OV电压，会烧毁机器。!Hh6T7q|iHf0L
② 检查输入调音台的信号线是否存在与功率线短路的情况。若把高电压误送入调音台输入端，会烧毁调音台。2N^2r.P/AQ:D,\E1]
③ 功放输出端决不可短路，因此要重点检查音箱馈线、插头、插座，确保没有短路。可先拔去音箱插头，在音响控制室那一端用万用表测音箱线两端的电阻，此时应该是开路，然后接上音箱插头，再在音响控制室那端测其电阻，此阻值一般为音箱阻抗的 1．l倍左右，如果考虑音箱线电阻，其阻值还将大一些。插头短路是最常见的恶性事故，应引起注意。"d$Nk"z@ ry(UF^1\
（2）设备检验
J)r\q${.YB"d 音响系统中设备器材众多，如果个别设备有故障时，常会造成大面积器材发生损坏的恶果。例如，功放损坏可能会出现输出端有很高的直流电压，这将引起音箱系统的损坏。专业音响器材、设备在出厂时虽然都经过严格检验，但这些器材往往要经过长途运输，而且有时还要几经转运才最终到达用户手中。装卸搬运的过程中有时难免碰撞，对设备造成损伤，仓储环境不良又可能使设备受潮。因此系统通电前，要先对单件设备先作逐个通电检查、测试。
V1n1Y0|_/eq;t:N1P 上述对单件设备分别进行的初步测试主要包括几个方面：*d#N E H{uU!Fn1w
① 检查设备电源。检查设备电源电压是否与市电电压220V相符，电源是否置于220V挡。设备没有220V电压挡的机型，应考虑另配变压器。单台设备接通电源观察是否有异常现象。在不加输入信号情况下测量输出电压。此时，输出电压应基本为零，不应有直流电平输出。存在的极小的输出电压即为输出噪声。
nt-M/x4Z!Co2Du ② 单独开机。从音源开始逐步检查信号的传输情况，只有信号在各个设备中传输良好，功放和音箱才会得到经过正确处理的信号，才可能有好的音质。进行这一步时，音箱和功放先不znkS p!F{
要连接上，周边处理设备也应置于分路状态。检查时要顺着信号的去向，逐步检查它的电平设置、增益、相位及畅通情况，保证各个设备都能得到前级设备提供的最佳信号，也能为后级提供最佳信号。在检查信号的同时，还应该逐一观察设备的工作是否正常，是否稳定，这项工作意义就在于；单台设备在这时出现故障或不稳定，处理起来比较方便，也不会危及其它设备的安全。因此，这项检查不要带入下一步进行。单台设备检查通过上述这些检验，再接入系统。

2．系统通电-li.S x| ]
在上述检验的基础上，系统开机通电将是安全的。首先将各个设备的输入、输出电缆线正确地连接好，将各级设备的增益控制都调低，音量调至最小。然后自前级到后级逐个接通设备电源，上述无误后，就将音箱和功放逐一接入系统，在较小的音量下，利用相位仪首先逐一检查所有音箱的相位是否一致，为下面的调试作好准备。并按下述步骤调整，直至在音箱中听到节目声，系统即告开通。8J0U}3p$l7_#K:g
(1）选用动态较小的CD唱片，用相应的信号源设备放音，将调音台上的总推子推至0位，相应输入通道的分推子也推至O位。标准的调音台上0位在70％行程左右，此时，则应将推子置于70％行程附近的一条特别明显的刻线处，慢慢旋大输入通道增益（gain）调节旋钮，观察 VU表读数，调至 VU表通常指示在- 6VU以下，最大读数不超过 OVU即可。/p
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（2）按照信号流经设备的顺序，逐个调整其工作电平和增益。总的原则是保证各级声音信号处理设备具有为零的增益，既不对信号电平进行提升，又不对信号电平进行衰减。除非系统中设备的线路电平标准不一致，这时一般需要通过设备的输入、输出电平控制使单个设备具有一定的增益或衰减，以达到系统中各个设备工作电平适配。
r3Y3u*id+_?Op （3）房间均衡器暂时先置成0位，对各段频率既不提升，也不衰减。m.sB9s(T(r[
（4）缓慢旋大功放衰减器，使音量逐步增大。此时应听到场内音箱中有正常的节目声，功放的信号指示灯（signal）应闪亮，峰值（削波）指示（ Peak／clip）仅允许偶然有闪亮为标准。}u*Dk2x W2g1v[
二、音响系统的调试Uf]v g6U
系统通电后还需进一步细致的调整、调试。这些调试工作一般要借助一些专用的仪器、设备才能很好地完成。常用的仪器设备主要有：音频信号发生器、毫伏表、噪声发生器、声级计、实时频谱仪； 需要测量混响时，则还需要电平记录仪。
b1z y Su!|O,_ 1．传声器相位校验
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o/Z#B)NO5Q'R e2N9y6d 音响系统中同时使用的传声器一般情况下应该是同相位的。在工程交付使用之前需将系统中所有传声器的相位都校正成同相的。在使用中由于特殊需要而要求将个别传声器接成反相位时，可利用调有台上的相位倒置开关或者插入一段“反相线”。检验传声器相位的方法很简单，若两个传声器是同相位的，则这两个传声器指向同一声源时音量会明显增加，若两个传声器是反相的，则这两个传声器同时使用音量反而减轻。调整时，可任选一个传声器作基准，将系统中所有的传声器都与之比较，将相位与之相同的归为一类，相位与之不同的归为另一类。将为数较少的一类传声器相位进行调整，即把卡侬插上2脚与3脚的接线互换，便可实现相位调整。
"] m8Vi"DB y2I0]W 2．房间均衡器调整8J,]rQvn3e
房间均衡器一般要借助粉红噪声发生器和实时频谱仪才能精确调整。房间均衡器主要用于对房间频率特性进行修正和补偿。因此在调试时应保证厅堂的环境与实际听音环境的一致性。另外，房间均衡器的调整，有时需与音箱布局的调整结合起来。
4N#lH#`+u-a 房间均衡器是通过改变信号的频率特性来实现对环境频率特性的补偿。对频率特性的改变不可避免地会引致相位特性的改变，引起相位失真。当房间均衡器的调整量过大时，尤其是在某段不宽的频带中又必须以很大的调整量才可达到均衡效果时，虽然房间的频率特性被修正了，但因为相位失真的关系，听感会变得很差，对立体声系统这种情况将更为突出。在建声条件不佳的情况下，房间均衡器的调整有时只能在频率特性与听感之之间折衷。强求频率特性的平坦结果有时反而弄巧成拙。最佳的办法是改进房间自身的声学特性。4g ~dM V o@9n Fg
房间均衡器调整的原理如图8-8所示。6L*v![S.RjZ|@"A0fn
图8-8 房间均衡器调整的原理图
CH5xc q6I6O/T （1）调试过程
b?*r*Sd@;a ① 用粉红噪声作为系统输入测试信号，这种噪声是由白噪声经过-6dB／oct滤波器后得到的。与白噪声相比，粉红噪声低频能量较大。因为粉红噪声能量分布情况与真实音乐信号较接近，所以常被用作音响工程和音响设备的测试信号。音箱的功率容量一般也用粉红噪声来测量。如果没有粉红噪声发生，也可用录有粉红噪声的CD唱片来放送粉红噪声，一般中档以上的激光唱机的频响可做到在2OHz～20kHz +0．5dB，可以满足测试要求。@|g c
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② 将粉红噪声输入调音台，调整调音台至标准输出电平，通常是OVU，输出电平+4dB，应注意此时调音台上均衡器 EQ 调为平线，即全部放在零位，对测试信号各段频率既不提升，又不衰减。房间均衡器各点频率调节电位器也先暂时置于零位。缓缓加大功放音量调整器可听到粉红信号声，用声压计监测，直至厅堂内粉噪信号声压级达85dB左右。5N(D!E)FD`%C2l
③ 将其测量传声器置于厅堂中心位置，频谱仪上选择开关置于“OCT”挡（该档是倍频程滤波器档，与粉红噪声的特性相对应）。这时实时频谱仪上的LED显示就是听音环境的频率特性曲线。它越平坦则说明房间建声的频率特性越好。 vjr)rH0v O6K
④ 调整均衡器上各点频率提升／衰减器，使频谱仪上频率特性曲线呈一条直线。P.FB+SaN
上述调试完毕后，一般还要对均衡器上的均衡曲线“光滑”一下，这主要是为了防止均衡器调成锯齿状频率特性时带来过大的相位失真。 gs+r0IS7{
（2）房间均衡器调整要点
s-Yg-R?]i'{ ① 在20～50Hz左右的低频段以及14kHz以上高频段，其频率特性不必强求，尤其是低频段更是如此。因为一般音箱难似延伸至2OHz，能够达到40Hz已算是不错。强求低频段特性的平坦而提升超低频，会使音箱因过大的延伸低频而“失控”，失真加剧。
.yqJa!K} ② 房间均衡器的调整应始终考虑到频率特性平坦与尽量减小相位失真之间的矛盾，而做出折衷的考虑。
-|H;cq:_f1Kc}_ ③ 对于建声环境的频率特性存在明显的“峰”和“谷”的情况下，应考虑改变音箱位置和设法改变建声特性。b m+PA4~ GVB}
④ 房间均衡器的调整是十分细致的工作，需要多次重复调
,g.B'c |8G8d 整才可最终调定。这是因为在调整过程中往往还需对音箱摆位、建声环境作一些调整，且均衡器在调整时会有相互牵制。
;H.QaT0xeY 客观地说，房间均衡器的作用是有限的，建声环境的缺陷不可指望完全依靠房间均衡器来解决，其均衡量越小，音质也将越好。在没有粉红噪声发生器和实时频谱仪的情况下，可按所选用房间均衡器上各个的频率点，用音频信号发生器向系统送入同样幅值的各点频率信号，用声压计测试场内声压，并通过房间均衡器的调整。使各点频率的输入信号，在场内均产生相同的声压级。这种调试方式的实际效果比用标准的粉红噪声要差。因此，专业单位应尽可能配置粉红噪声发生器和实时频谱仪。4t-@e.hU e
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3．电子分频器的调试w C7v'i#VG b
电子分频器的调试可以分高、中、低频单独进行，其中分频器在系统中的用途不同，调试的方法也有区别。如果分频器仅用于低音音箱的分频，要在让低音音箱单独工作，将分频器的低音分频点取在150～300HZ之间，适当调整低音清号的增益，感觉低音音量适当便可，然后与全频系统一道试听，再进行低音与全频音量的平衡；如果分频器用在全频系统中，就要求准确依照音箱厂家提供的参数分别设定高、中、低频的分频点，然后反复地进行各频段信号增益的调整，直到各频段的听感比较平衡后，再参照频谱仪在各测试点测试的声压情况做进一步的微调。
h"l3LjF4w"wlPLB[ 4．延时器的调整
'Pc[2O;lQ(r(O 如前所述，在扩声系统中使用延时器的目的，除了产生一些声音的“特技效果”以外，主
:d9V9H @(IT"_:Z 要是用来防止重音、回声，改善音响的清晰度。作为这一目的使用的延时器的调整，应该是以消除不同音箱辐射出的直达声到达听音者的时间差为原则。但在实际工程应用中往往并不要求将此时间差补偿到零。首先，这样做是很难实现的，因为在某一点位置上实现为零的时间差，则其周围的位置上则仍然不可避免地会有时间差。其次将不同音箱辐射的直达声到达的时间差完全补偿到零，在听觉上反而会不自然。因为在完全依靠建筑声学结构自然音响的场合下，声压级的均匀分布主要是靠近次反射声对直达声的增强作用来实现的，此时近次反射声与直达声到达听众的时间差反映了厅堂的空间感。当然能量较强的近次反射声与直达声的时间差不能超过Hass效应指出的50ms，否则会使清晰度受到很大的影响。调整得当，可获得更真实自然的音响效果。 ]*D7Pq
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5．压限器的调整2tk/U
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对于压限器的调试，应该在系统的以上设备基本调走后再进行。一般在工程中，压限器的作用是保护功放和音箱，使声音的变化平稳。所以在调试时首先要设定压缩起始电平，通常不要设定得太低，具体设置应该视各种压限器的调节范围和信号情况而定；其次要设定压缩启动和恢复时间，通常启动时间不宜太长，以免保护动作不及时；对设备的保护而言，启动时间短一些将会更有利。为了有利于在听感上保持有较好的动态感，恢复时间不宜太短，以免造成声音效果受到破坏。一般工程中设定压缩比在4：1左右。这两项参数的调整总的来说要根据节目的具体情况，以听感自然，不觉得声音有明显的变化为准。要特别注意压限器中的噪声门的设定，如果系统没有较大的噪声，可以将噪声门关闭；如果有一定的噪声，可以将噪声门的门限电平设定较低处，以免造成扩声信号断断续续的现象；如果系统的噪声较大，就应该从施工技术方面分析了，不能单独靠噪声门来解决。其它设置可以根据不同要求而定。_.GF} H(e
6.厅堂声压级的测定#k#\G9lQ2j5F
在上述调试的基础上，用声压计测试进行厅堂声压级的测定。采用粉红色噪声发生器作为噪声源，在高、中、低三个频段分别选取几个频点测试，测试的目标就是：在保证信号最佳动态的前提下，经调整使得系统的扩声声压在各点都要达到设计的声压级，同时要参考高、中、低频段各点的情况，再分别对均衡器和电子分频器略作调整。如果各测试点产压级的结果价差较大，即声场的均匀度不好，就应该认真地进行分析和相应的改进。首先要从建筑装饰的施工工艺方面入手，假如这方面有较大的缺陷，从而影响声场的质量，那就应该提出可行的整改措施：假如装饰方面没有明显的缺陷，应该从音箱的摆位，指向及安装的形式方面进行分析，分析的内容包括：音箱与建筑四面的距离，音箱之间的安装位置要求，音箱的指向和频率特性等。
r4dNFl/PM#u 三、声反馈抑制u)U\%e*uC7[
声反馈直接影响扩声系统的音质，严重时会破坏整个系统的稳定，在实际工程中应采取必要的措施予以抑制。本节结合扩声系统的调试着重介绍对声反馈的抑制方法。:a[|H})y5x5s O7BL
1．声反馈的形成
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uA.y8d(F （1）声反馈的产生与影响,h6B+|.a u
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在扩声系统中，声源除了从传声器-放大系统-音箱这一正向电传输通道外，还存在着音箱直接回授给传声器这一反馈通道。反馈声再经过传声器-放大系统，送回至音箱。如此反复循环，整个系统将产生自激，进而使系统无法正常工作。.^!u \%y|ha2k
在室外扩声系统中，声反馈主要由音箱的直达声引起。在室内扩声系统中，引起声反馈的因素除了音箱的直达声外，还有室内声场中来自各壁界面的反射声。
P/r.e
NX,E ~J)G3IJ 实际上，声反馈系数的数值大小与反馈声声压及声源声压间的相位有关。通常，声频系统的使用频率范围为100～8000Hz，因此，在整个扩声音响系统当中，声反馈随着频率的变化，将会有正反馈和负反馈出现。当出现正反馈时，系统才会产主自激，引起啸叫。要使整个系统稳定工
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F*lG 作，其方法就是克服正反馈，条件是声反馈系数β＜＜1。为了防止自激，降低对扩声系统音质的影响，实际工作中允许的声反馈系数仅为0.2～0.3。
Bnb2Z2zyY5G5b 声反馈对扩声系统的影响如下： OQQ,b[#Dc
① 正反馈和负反馈两种现象互存，直接破坏了系统的频率响应，产生畸变，严重时影响系统音质； ^K A)Jm`?3`2q
② 在一定条件下，自激现象引起啸叫，破坏了系统的稳定性；2EqJc6`-? Q)}
③在室内声场中，声反馈的延迟会使混响时间变长，产生再生混响干扰现象，对听音区的语言清晰度产生影响。
6@ M8O MB4^p （2）最大功率增益
4kqI*v `!y"D+Rn 在扩声系统中，当β≤1且反馈通道信号传输与正向传声通道信号传输同相时，系统将不稳定并且产生自激。因此，定义β=1时，扩声系统输出的声功率称为临界功率，用WC来表示。在实际工程中，为了避免由于声反馈引起的频率畸变、系统自激和再生混响干扰，并且使系统能够稳定地工作，应该满足β＜＜1，也就是实际扩声系统输出声功率要低于临界功率。定义扩声系统在实际使用条件下音箱输出的声功率为最大声功率，用WM来表示。最大功率增益可以作为设计扩声系统时选择音箱与放大器功率容量的计算依据，
{:K` v%`Go%f I （3）传声增益
IuK7b$]:px 实际工程中，声反馈程度大小还可以用传声增益来评价。传声增益的定义是：“扩声系统达最高可用增益时，各听众席处音箱所产生的稳态声压级与声源在扩声系统传产生的稳态声压级之差。”