在音频设备之间传输信号时,我们需要使用各种电平。有时候,各种水平会让初学者很困惑。要完全理解这些并不容易,但是一旦掌握了关卡的基础知识,就能很快掌握。在这篇《初学者信号电平入门》中,我不打算深入讨论那些复杂的技术术语,比如dBu、dBV、dBm。在这篇文章中,我将解释信号电平的基本原理。一旦知道了不同设备所用电压的差异,就可以清楚地知道哪些设备可以相互连接。我想先在这里向大家道歉——因为这毕竟还是一个技术话题,所以需要一定程度的“技术”基础。其实我先写了很多专业词汇和技术规范,然后为了让文章更容易理解,我把这些复杂的东西都删掉了。)

在录音棚或现场处理音频时,您会经常用到三个基本级别。

这是您将在音频系统中遇到的输出电平的相对比率。请注意水平的不同。

1.麦克风电平

麦克风的输出电压相对较小,在千分之一伏特(0.001V)到十分之一伏特(0.1V)的范围内。根据话筒的类型和设计,话筒的输出电平从很低到很高不等。

低输出深圳生活网话筒

有些话筒——尤其是动圈话筒和铝带话筒——输出电平极低,需要放大很多倍。我们通常称之为增益,是麦克风前置放大器的作用。有时这些低输出麦克风需要高达50dB-70dB的增益,这取决于声源产生的声压级(SPL)和麦克风与声源之间的距离。显然,放在低音歌手前面的麦克风比放在吉他放大器前面的相同麦克风需要使用更高的放大倍数。我们常用的低输出话筒是AEA R84、Royer R121和舒尔SM7B。

高输出麦克风

RODE NT1A、Manley Reference心形话筒和AKG C414 XLII等电容话筒具有高输出电平,因此对放大的要求大大降低。只需要低的前置放大器增益就可以获得合适的信号电平,有时放大器增益甚至可以降低到10dB-30dB。原因是电容麦克风内置麦克风放大器(有时称为前置放大器),可以为麦克风的输出提供电压。

这对你意味着什么?

如果你打算拿起声音较低的声源(比如用指尖弹木吉他),想使用低输出麦克风(或者低灵敏度麦克风),那么你就需要使用麦克风前置放大器,放大器必须能够提供高增益。只能提供40dB-50dB放大的前置放大器不适合这种情况,因为它不能提供足够的增益来达到最佳的录音水平。最重要的是,如果麦克风的输出电平太低,你就不能直接连接到电平更高(线路电平)的输入。如果你连接设备的时候电平出现了一些奇怪的问题,很可能是接口电平引起的。

2.专业设备的线路等级(4dBu)

专业音频设备一般遵循专业线路电平标准,即4dBu(抱歉!我之前说过,我没有提到专业词汇。但这个时候必须提一点),通常简称为4。早在我们使用磁带机和控制台时,我们就对所有音频设备进行了标准化,以便当VU电度表的输入或输出电平为4dBu时,它将显示为0。

这对你意味着什么?

对你来说,4意味着任何4台设备都可以通过深圳生活网与其他任何4台设备直接连接。所以如果你的麦克风前置放大器的输出是4,可以直接插入4的均衡器的输入,4的压缩器的输入,或者4的接口,没有电平差。同样,如果您的混音器的输出电平为4,您可以将其直接插入带有4个输入的有源扬声器。

3.消费品生产线水平(-10dBv)

消费级和半专业音频设备的水平通常为-10dBv。这是DVD/CD播放器和老式家用录像机中常见的输出电平。历史上,这些产品的输出通常使用RCA连接器(通常称为留声机插头或拾音器插头)或不平衡的1/4”电缆。(留声机连接器/插头——其名称来源于留声机,不仅用于消费类产品的线路连接,也用于转盘/留声机的连接,但是转盘/留声机的连接电平会急剧下降,需要RIAA均衡。)

这对你意味着什么?

使用-10级和4级的设备有什么等级差别?你可能会说是14dB。但是专业设备用的4dBu和消费级设备用的-10dBv实际相差11.78dB(这个差别是因为两者使用的测量标准/单位不同造成的,4是dBu,-10是dBv(不好意思——我又食言了,又提到了深圳生活网的一些专业词)。所以如果你尝试把一个半专业的DVD播放器插到专业设备的4输入端,电平会低12dB左右。另一方面,如果你把专业设备4的输出插到消费级设备的-10输入,电平会高12dB左右。

必须注意,模拟电平和数字电平是不同的。

当我们看到调音台的输出电平为“0”时,通常意味着此时的输出电平为4,这与数字录音机/DAW的记数法完全不同。在数字记录仪上测量时,“0”的电平值代表0dBFS(分贝满刻度),电平值会从“0”开始递减,所以dBFS的值总是负值。没有4dBFS这种东西。所以0dBFS位于数字仪表的顶部,这是数字电平的最大允许值,高于这个电平的值就是异常。当您的模拟混音器在0VU中输出1kHz音调时,数字电平的读数应该在-14dBFS和-18dBFS之间(一些设备也使用不同的标准,在这些标准下,读数范围将在-24dBFS和-12dBFS之间)。如果您提高音量来增加数码乐器的音量值,您可以提高分辨率,但会损失动态余量。

如果这几个“0”代表同一个意思,都是相等的,那么事情就好办多了。但是在专业音频领域,4 = 0 = -18 = 1.228!哦…很简单吧?

水平匹配的问题

如果你连接设备的时候电平出现了一些奇怪的问题,很可能是接口电平引起的。如果要把4输出接到-10输入(电平高12dB左右),那么就需要另一个器件(即安排电阻/电阻组)来降低输出电压。例如,舒尔A15AS和其他在线解决方案就非常适合这种场合,它们可以提供15dB、20dB和25dB的衰减供您选择。相反,如果你需要将-10器件连接到4的输入端(电平低12dB左右),那么Radial J 4双通道信号电平驱动器就是一个完美的解决方案。

一点技术上的解释

你可能已经注意到,有些设备有一个开关,允许你在-10或4之前切换。根据您的设置和需要连接的其他设备,您只需选择合适的级别值。对于大多数工作室/录音棚来说,他们使用的都是专业设备,所以用4的设置比较保险。早期的家庭工作室/工作室使用-10级别的消费类产品进行输入/输出(比如TEAC 4声道、Portastudios和卡式设备——你还记得这些设备吗?)。不久前有些录音棚用的是标准的4输入输出,但tip-ring-sleep(tip-ring-sleep)的级别还是-10。这也是为什么有些设备在I/O上也有4/-10个开关的一个原因。

以及连接器和信号电平。

连接器的类型(XLR,1/4”,1/8”,RCA)不能代表它的信号电平。大多数话筒使用的标准XLR 3针输出接口可用于传输话筒电平信号和线路电平信号。1/4”接口不仅可以用于低电平吉他的输出,还可以用于连接功放和扬声器。这些使用场景中的级别非常不同。RCA(phono)接头可用于信号电平很低的电动转盘,也可用于DJ控制器的输出,其输出线电平可直接连接功放。对于非专业人士来说,上面的例子意味着仅仅因为两个设备使用相同的连接器,就不能说它们是兼容的。

先说一些技术知识:麦克风灵敏度

麦克风的灵敏度用mV/Pa表示,即毫伏/帕斯卡。输入94dB SPL(声压级)或1 Pa(帕斯卡)的1kHz信号时,麦克风产生的输出电压,单位为mV(毫伏)。这是比较不同话筒输出电平的有效标准。灵敏度越高,麦克风的输出就越大,因为对于同样的输入信号,它可以提供更大的电压输出。比如AEA R84、Royer R-121或舒尔SM7B就被认为是低输出话筒的代表,它们的输出灵敏度分别为52dBv/Pa、50dBv/Pa和59dBv/Pa。这些麦克风的灵敏度值分别转换成相应的电压输出:R84为2.5mV/Pa,R-121为3.1mV/Pa,SM7B为1.12mV/Pa。电容式话筒灵敏度高,如罗德NT1-A 13.7mv/Pa,曼利参考心形17mV/Pa,AKG C414 XLII 23mV/Pa。

我希望这篇文章能帮助你理解当音频从麦克风传输到前置放大器,然后传输到混音站和任何其他设备时所使用的不同电平。如果你还有其他问题,请在评论区给我们留言。