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評(píng)測(cè)報(bào)告

科普 | 什么是幻象電源?它如何與麥克風(fēng)配合使用?





什么是幻象電源?



幻象電源是一種直流電壓(通常為 +48 V),可為某些有源麥克風(fēng)內(nèi)的有源組件供電。該電力通過(guò)承載音頻信號(hào)的相同平衡音頻電纜傳輸。術(shù)語(yǔ)“幻象”源于沒(méi)有明顯的電源線(xiàn)這一事實(shí)。


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幻象電源



如上所述,幻象電源是一種為麥克風(fēng)供電的方法。它由麥克風(fēng)前置放大器、混音控制臺(tái)、音頻接口和獨(dú)立幻象電源提供。

幻象電源通過(guò)同一根電纜從信號(hào)源(在麥克風(fēng)輸入處)傳輸?shù)禁溈孙L(fēng),該電纜將麥克風(fēng)的音頻信號(hào)從麥克風(fēng)發(fā)送到麥克風(fēng)輸入。

幻象供電麥克風(fēng)沒(méi)有專(zhuān)用電源線(xiàn)。相反,麥克風(fēng)通過(guò)傳輸音頻信號(hào)的同一根電纜供電,因此得名“幻象供電”。

標(biāo)準(zhǔn)幻象電源為 +48 伏特直流電,通??蓮膶?zhuān)業(yè)幻象電源獲得。但是,幻象電源的技術(shù)范圍為 12-48 伏特,電流額定值在 4 至 22 毫安之間。


幻象電源用于為有源麥克風(fēng)的有源元件供電。一般來(lái)說(shuō),它用于為有源麥克風(fēng)的阻抗轉(zhuǎn)換器和內(nèi)部前置放大器以及其他有源電路供電。它還用于對(duì)需要外部極化的電容式麥克風(fēng)的音頭進(jìn)行極化。

請(qǐng)注意,并非所有有源麥克風(fēng)都使用幻象電源。直流偏置和外部電源也很常見(jiàn),具體取決于麥克風(fēng)的類(lèi)型。


幻象電源如何工作



現(xiàn)在我們對(duì)幻象電源有了表面的了解,讓我們看看它是如何工作的。

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幻象電源最終是使用電源或電池為幻象電源供電的電力產(chǎn)生的?;孟箅娫窗ǎ?/span>


?獨(dú)立幻象電源裝置

?麥克風(fēng)前置放大器

?音頻接口

?音頻混音控制臺(tái)

上面列出的電源包含有源裝置,可將主電源或電池電源轉(zhuǎn)換為麥克風(fēng)的幻象電源。

如上所述,幻象電源通常是 +48 伏直流電。此 48 V DC 旨在通過(guò)音頻線(xiàn)路上的平衡音頻電纜傳輸。

使用典型的 XLR 麥克風(fēng)線(xiàn),幻象電源相對(duì)于引腳 1(返回)在引腳 2 和 3(分別為正音頻和負(fù)音頻)上發(fā)送 +48 伏電壓。


麥克風(fēng)通常通過(guò)其連接的 XLR 電纜接收幻象電源。不過(guò),在某些布線(xiàn)情況下,幻象電源可能會(huì)通過(guò)接線(xiàn)板(通過(guò) TRS 電纜)發(fā)送,然后再到達(dá)麥克風(fēng)。


幻象電源和平衡音頻線(xiàn)



為簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們將通過(guò)常見(jiàn)的(典型的)平衡 3 針 XLR 電纜討論幻象電源。XLR 電纜的接線(xiàn)如下:

引腳1:接地/屏蔽線(xiàn)

引腳2:正音頻信號(hào)線(xiàn)

引腳3:負(fù)極音頻信號(hào)線(xiàn)

基本上,麥克風(fēng)音頭的音頻通過(guò) XLR 電纜的 2 針和 3 針(相對(duì)于 1 針)發(fā)送。音頻信號(hào)是交流電,2 針傳輸正極性麥克風(fēng) 信號(hào),3 針傳輸相同信號(hào)的翻轉(zhuǎn)負(fù)極性版本。


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3 針 XLR 母頭和公頭連接


因此,引腳 2 和 3 上的音頻信號(hào)彼此完全不同相。在平衡麥克風(fēng)輸入(前置放大器、接口、混頻器等)處,差分放大器將引腳 2 和 3 之間的差值相加。這意味著產(chǎn)生的音頻信號(hào)實(shí)際上是兩個(gè)同相音頻信號(hào)的總和。


此接線(xiàn)設(shè)置允許共模抑制 (CMR)。CMR 是指在引腳 2 和 3 上消除相似信號(hào)。


例如,電纜中的任何噪音或電磁干擾都會(huì)同樣影響引腳 2 和 3。同樣,幻象電源在引腳 2 和 3 上施加相同的 48 伏直流電。

這和幻象電源有什么關(guān)系?因?yàn)榛孟箅娫词峭ㄟ^(guò)平衡電纜傳輸?shù)模运粫?huì)影響音頻的聲音,也不會(huì)給信號(hào)增加噪音!



使用幻象電源為麥克風(fēng)供電



所以我們知道幻象電源是平衡電纜音頻線(xiàn)上的直流電壓(XLR 的 2 和 3 針)。該電壓由麥克風(fēng)輸入電路提供,并通過(guò)電纜傳輸?shù)禁溈孙L(fēng)的輸出連接器,供麥克風(fēng)使用。

無(wú)論麥克風(fēng)是否需要幻象電源才能工作,其設(shè)計(jì)都能有效地從所提供的幻象電源中獲取所需的信號(hào)并阻止不需要的信號(hào)。


對(duì)于無(wú)源麥克風(fēng),直流電壓通常會(huì)在麥克風(fēng)主體內(nèi)部停止。這種阻斷可以通過(guò)輸出變壓器實(shí)現(xiàn),就像無(wú)源帶狀麥克風(fēng)的情況一樣。它也可以通過(guò)使用麥克風(fēng)輸出電路中的阻斷電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)。


動(dòng)圈式麥克風(fēng)有時(shí)沒(méi)有輸出變壓器。但是,幻象電源通常不會(huì)對(duì)動(dòng)圈式麥克風(fēng)的音頭產(chǎn)生負(fù)面影響。


需要幻象電源才能正常工作的麥克風(fēng)設(shè)計(jì)有適當(dāng)?shù)碾娐罚蓪⒒孟箅娫窗l(fā)送到需要的地方。同樣,電路設(shè)計(jì)用于阻止直流幻象電源電壓進(jìn)入不需要的電路或到達(dá)可能損壞的組件。


本質(zhì)上,需要幻象電源的麥克風(fēng)會(huì)接受它,而不需要幻象電源的麥克風(fēng)則會(huì)忽略它。


對(duì)于需要幻象電源的麥克風(fēng),幻象電源可用于以下功能:


?為阻抗轉(zhuǎn)換器供電

?為有源電路板元件供電

?對(duì)外部極化的麥克風(fēng)振膜進(jìn)行極化


雖然 +48 V DC 是幻象電源的標(biāo)準(zhǔn)電壓,但并非所有幻象供電麥克風(fēng)都需要完整的 48 伏電壓。有些可能只需要 9 V DC,而有些甚至可能需要超過(guò)完整的 48 伏電壓。

無(wú)論所需電壓是多少,麥克風(fēng)都會(huì)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐穪?lái)升高或降低幻象電源以實(shí)現(xiàn)正確的供電。

一些低端和消費(fèi)級(jí)接口、控制臺(tái)或其他電源為了降低成本不會(huì)提供完整的 48 伏電壓。較低的幻象電源電壓可能會(huì)對(duì)麥克風(fēng)的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

要了解幻象電源的真實(shí)電壓輸出,請(qǐng)查看產(chǎn)品的規(guī)格表?;蛘?,使用電壓表檢查針腳 2 和 1 以及針腳 3 和 1 之間的電壓。


幻象電源源自電源總管。有多種電源可以有效產(chǎn)生幻象電源。兩種主要的幻象電源是:麥克風(fēng)前置放大器和獨(dú)立單位。

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哪些類(lèi)型的麥克風(fēng)需要幻象電源?

有源麥克風(fēng)需要電源才能正常工作。許多麥克風(fēng)都使用幻象電源,但并非全部。


不需要幻象電源的麥克風(fēng):

?動(dòng)圈麥克風(fēng)

?無(wú)源帶狀動(dòng)圈麥克風(fēng)

?直流偏置駐極體微型麥克風(fēng)

?電子管麥克風(fēng)


需要幻象電源的麥克風(fēng):

?駐極體 FET 電容式麥克風(fēng)

?真正的(外部極化)電容式麥克風(fēng)

?有源帶式動(dòng)圈麥克風(fēng)