在本文中，我們將更清楚地定義極性和相位，以更好地理解這兩個(gè)術(shù)語之間的差異。
任何電信號或波形（包括模擬音頻信號及其數(shù)字表示）都具有極性。音頻信號的極性參考其高于（正）或低于（負(fù)）參考值/電壓的位置。無論中值/參考信號值如何，該參考線或中值線都處于“零幅度”。
因此，信號的極性本質(zhì)上是其波形上的正點(diǎn)和負(fù)點(diǎn)的函數(shù)。當(dāng)我們有多個(gè)信號時(shí)，極性就值得考慮。如果信號是彼此的副本，則尤其如此。如果我們有兩個(gè)相同的信號，我們可以將它們加在一起以獲得兩倍的信號電平。這可以如下圖所示：
現(xiàn)在，如果我們要翻轉(zhuǎn)第二個(gè)（藍(lán)色）信號的極性，兩個(gè)相同的信號將完全相互抵消。一個(gè)信號中的正振幅點(diǎn)會破壞性地干擾另一個(gè)信號的負(fù)振幅點(diǎn)，反之亦然。結(jié)果如下：
極性的好處是，我們不會通過延遲任何信號來改變相位，尤其是在處理相同信號時(shí)。相反，我們只是簡單地翻轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)極性，使所有正值變?yōu)樨?fù)值，所有負(fù)值變?yōu)檎怠?/span>極性在音頻技術(shù)中無疑很重要。讓我們看一些實(shí)例：揚(yáng)聲器通常具有正極和負(fù)極輸入端子。正極揚(yáng)聲器線將放大器的正極輸出端子連接到揚(yáng)聲器的正極輸入端子。相反，負(fù)極揚(yáng)聲器線將放大器的負(fù)極輸出端子連接到揚(yáng)聲器的負(fù)極輸入端子。
從理論上講，交換這兩根電線會導(dǎo)致?lián)P聲器在應(yīng)該推動空氣時(shí)拉動空氣，反之亦然。如果系統(tǒng)中只有一個(gè)揚(yáng)聲器，則混合揚(yáng)聲器線的影響將很小且難以察覺。當(dāng)使用多個(gè)揚(yáng)聲器時(shí)（例如在立體聲系統(tǒng)中），并且一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器的極性與其他揚(yáng)聲器的極性相反，就會出現(xiàn)此問題。這將導(dǎo)致聲學(xué)環(huán)境中破壞性干擾的重大問題。如果我們考慮一對以相反極性連接的揚(yáng)聲器，我們將得到平淡的結(jié)果，盡管我們可能不會有絕對的消除。首先，如果饋送到揚(yáng)聲器的音頻是立體聲，則每個(gè)揚(yáng)聲器首先將具有不同的音頻信號，盡管任何共性都會受到影響。其次，即使揚(yáng)聲器彼此極性相反，揚(yáng)聲器和聽眾在聲學(xué)環(huán)境中的距離也會允許聽到一些聲音。平衡音頻是一種通過三根導(dǎo)線（正極性音頻、負(fù)極性音頻和公共地）傳輸單聲道模擬信號的系統(tǒng)。
這種類型的音頻傳輸在麥克風(fēng)級設(shè)備以及樂器級設(shè)備中很常見，有助于最大限度地減少長電纜傳輸時(shí)的信號衰減。平衡音頻中的兩條信號線相互抵消，因?yàn)樗鼈儌魉蜆O性相反的信號。因此，平衡輸入需要差分放大器。這些差分放大器有效地將兩條信號線之間的差異相加，同時(shí)消除每條信號線常見的感應(yīng)噪聲。這個(gè)過程稱為共模抑制。在錄制和混合音頻時(shí)，我們應(yīng)該注意極性和相位，但在本節(jié)中，我們關(guān)注極性。
您可能會在前置放大器、控制臺、數(shù)字音頻工作站和其他音頻設(shè)備上找到極性反轉(zhuǎn)或“相位翻轉(zhuǎn)”開關(guān)。“相位翻轉(zhuǎn)”一詞實(shí)際上是用詞不當(dāng)，因?yàn)檫@些選項(xiàng)的實(shí)際作用與反轉(zhuǎn)極性有關(guān)。
極性反轉(zhuǎn)在錄音和混音會話中至關(guān)重要，可以更好地對齊會話的各個(gè)音軌。我們知道未對齊的信號在求和/混合在一起時(shí)如何產(chǎn)生破壞性干擾，因此在信號的正振幅和負(fù)振幅之間建立最佳關(guān)系符合我們的最佳利益。當(dāng)兩個(gè)麥克風(fēng)面對面放置時(shí)（在對小軍鼓的頂部和底部拾音時(shí)常見），一個(gè)信號為正信號而另一個(gè)信號為負(fù)信號的可能性很高。當(dāng)設(shè)置為在不同距離捕獲相同源的兩個(gè)麥克風(fēng)未正確放置以考慮聲波延遲時(shí)，也會出現(xiàn)這種情況。
現(xiàn)在我們知道什么是極性，讓我們討論一下相位。我們將通過將相位比作極性來開始討論相位，然后再深入研究相位本身及其在音頻中的使用方式。
相位是指波周期上某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的位置，以度為單位。在周期性波形中，例如重復(fù)音頻信號，波形的起點(diǎn)從 0° 開始，每 360° 重復(fù)一次。相位是時(shí)間的函數(shù)，頻率越高（波長越短），完成完整 360° 循環(huán)所需的時(shí)間就越短。這種循環(huán)和階段可以在下圖中直觀地看到：
請注意，在這種非常特殊的情況下，反轉(zhuǎn)極性與將相位移動 180° 相同。然而，改變或“移動”相位實(shí)際上意味著及時(shí)移動信號，而極性反轉(zhuǎn)則不然。如果我們采用另一種基本波形（例如鋸齒波），則在反轉(zhuǎn)極性和將相位移動 180° 之間會得到截然不同的結(jié)果。
這是原始鋸齒波和偏移 180° 的副本的疊加：
一旦我們開始處理復(fù)雜的音頻波形（占音頻的絕大多數(shù)），事情就會變得更加不同。事實(shí)上，在重復(fù)波形的最真實(shí)意義上，相位不一定是我們在音頻中討論的內(nèi)容，因?yàn)槲覀冎饕P(guān)注高度復(fù)雜的非重復(fù)波形。然而，相位是音頻波形與時(shí)間相關(guān)的位置的想法是音頻中值得理解的想法，并且經(jīng)常用于音頻和音樂制作領(lǐng)域。現(xiàn)在讓我們考慮一下音頻中如何使用相位：第一個(gè)想到的是移相器，它使用一系列全通濾波器在整個(gè)頻譜上產(chǎn)生各種調(diào)制陷波和峰值。說到濾波器，EQ具有固有的副作用，即在拐角頻率或中心頻率處和周圍的頻率相關(guān)相移。EQ 移動/濾波器越大/越陡，相移越大（正或負(fù)）。雖然這不是該過程的主要用途，但我認(rèn)為在討論移相器之后值得詳細(xì)說明。我們還有線性相位均衡器，它可以消除正在處理的信號中的任何相移。合唱、鑲邊和顫音等效果器都與調(diào)制延遲電路一起工作，該電路有效地調(diào)制信號的相位以產(chǎn)生效果。
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