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音频光端机在专业音响系统中的应用与优势

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专业音响怎样接音频光端机?电平、通道与舞台返送验收

浏览次数: 飞畅科技原创 作者:飞畅科技技术团队

专业音响接入音频光端机,最重要的是输入电平、通道方向和端到端延迟都对得上。它可以把舞台与调音位置之间的长距离传输改用光纤,却不会自动完成调音、混音或扬声器驱动。麦克风能否直插,要看输入是否支持对应增益和供电;返送能否满足演员监听,也必须实测整条链路。

先区分麦克风、线路和功率信号

麦克风输出通常是较弱的音频信号,往往需要前置放大;调音台线路输出则处于另一类电平范围。功放输出又用于驱动扬声器,不能直接接到普通音频光端机输入。三者都携带声音,却不是同一种接口条件。把线路输入当成麦克风输入,可能声音过小;把过强输出接入低电平输入,可能发生过载,严重时损坏设备。

ADC是把模拟电压读成数字的电路,有允许的输入范围。输入增益把弱信号放大到合适范围,而不是越大越好。增益不足,后面再把音量开大,也会把前端噪声一起放大;增益过高,波形超过转换范围,峰顶就被截平,叫削波。削波发生在进入光纤之前,光传输再稳定,也不能把原来的峰形补回来。

平衡音频差分接收和ADC输入增益示意,比较正常波形与过载削波,并展示削波在远端仍然存在
图1:平衡输入与增益控制是不同环节;光纤不能修复已经形成的输入失真。

XLR只是外形,还要确认信号类型

平衡音频用两根信号导体传递差分信号,接收端主要读取它们的差值。沿线共同耦合的干扰,可以在合适的差分接收条件下得到抑制,但效果受布线、阻抗平衡与电路能力影响,不是任何噪声都被消除。屏蔽连接和保护接地也各有任务,不能为了消除嗡声随意断开保护接地。

XLR接口可以承载模拟平衡音频,也可能承载AES/EBU数字音频。即使插头同形,协议和电气要求仍不同,不能互插后期待设备自动识别。RCA通常用于另一类非平衡接入,转接头只改变物理连接,不会自动补齐前置增益、阻抗和信号制式。先核对设备说明书,再决定是否需要前置放大器或专用接口转换。

幻象供电是通过合适的麦克风输入电路为部分麦克风供电,不等于普通线路输入默认带电。飞畅FCA-A8-H产品页明确列出XLR及输入幻象供电。该特性有助于有相应供电要求的麦克风接入,但仍要核对麦克风类型、输入增益及实际订购配置;不能由这个型号推断其它音频光端机都提供幻象供电。

把上行与返送分别画出来

假设舞台有四路信号送往控制室,还有两路监听节目送回舞台。上行路径是舞台音源或前置放大器输出进入舞台发送端,经光链路送到控制室接收输出,再接调音台输入。返送路径相反:调音台输出进入控制室发送通道,舞台接收输出接监听功放或有源监听音箱。不要把接收输出误接到调音台输出,两个输出端相连并不形成正确的传输链。

舞台到调音台上行与调音台到舞台返送两条独立音频业务路径,包含前置放大和监听功放
图2:上行与返送分别配置;双纤示意中本端TX接对端RX,不代表所有型号都采用双纤。

两路立体声节目需要分别考虑左、右声道;所谓八路音频,也要确认指八个单声道还是其它组合,以及八路单向和四路双向之间的配置差别。给通道编号、线缆和端口贴对应标签,逐路送入测试信号,能比一起接上再猜故障更快发现串路或左右互换。

演员听到的延迟,不只来自光纤

声信号经过前置处理、采样、封装、发送、接收和数模还原,需要时间;数字调音台效果器、无线话筒及监听处理也可能增加延迟。光在纤中传播只占总路径的一部分。因此光端机标称“低延迟”,并不能证明从演员发声到耳返的整个系统达到要求,更不能写成零延迟。

可以用同步测试事件或合适的音频测量仪器,比较输入与最终输出的时间差。测量点应包含正式使用的处理设备,记录测试模式、通道和采样配置。现场扩声还要考虑不同扬声器的声传播距离,音频设备延迟和观众位置的声学到达时间不是一回事,光端机不会自动解决场馆声学问题。

光缆、环境与故障不能只凭宣传词判断

固定剧场可以使用按安装条件设计的永久光缆;临时演出则要重点检查接头清洁、线缆保护、弯曲和人员踩踏风险。玻璃光纤传输段可以减少长铜缆的电磁耦合,但电源、输入输出的模拟部分仍可能受到噪声影响。设备是否适合室外、潮湿或高温,须按具体型号环境指标判断,不能从“专业音响”推出耐候等级。

在正式长链路之前,先确认两端光口、单多模、波长和线路协议配套,再测接收光功率。短链路对测也要注意接收器过载条件;若需要衰减器,应依据设备规定选择。不得直视激光发射口,也不要用手摸端面来“擦干净”。通用应用与光预算的检查顺序见音频光端机应用与边界。

交付一套可重复的声音检查

先降低功放和监听音量,使用允许输入范围内的已知音源,逐路确认有声、方向正确、左右对应。随后按现场需求检查底噪、最大正常工作电平、频响与失真;需要量化指标时采用合适的测量设备,不以手机录音代替规格验收。还要测试实际返送链路时间,确认静音和恢复过程对现场业务的影响。

无声先查输入模式、通道映射与调音台静音;破音先查前端电平,再检查接收输出与后级输入是否匹配;嗡声则沿音源、供电、模拟线缆逐段排查,不先认定是光纤造成。将端口类型、幻象供电状态、增益设置、通道图和测量结果写进交接资料,换设备或增加通道时才有依据。

资料说明:产品接入特性依据上述飞畅官方型号资料,供电与接口以实际说明书为准;前端增益与ADC机制参考TI音频ADC资料,不表示飞畅采用此芯片。配图为通用机制示意,非具体产品拆机或实测。

现场常见问题

舞台麦克风接音频光端机声音很小,直接把后级功放开大就行吗?

不宜先这样处理。先核对输入是否支持麦克风所需增益与适用供电,普通线路输入可能不匹配。前端信号过小会影响噪声表现,后级放大不能弥补全部问题;调试先降低监听音量,再按允许电平逐段检查。

XLR插头相同的模拟音频与AES/EBU,可以共用任意音频光端机吗?

不能。接口外形不说明信号制式与电气处理,模拟差分音频和数字音频需要对应接收能力。应核对源、传输设备和后级完整规格;转接头也不会自动完成数字解码、前置放大或幻象供电。

音频光端机标称低延迟,是否足以证明演员耳返没有明显延迟?

不足以。耳返还经过前置、采样、调音及监听处理,光纤传播只是其中一段。应在正式设备链和采样配置下定义输入输出测点并实测,记录通道与条件,不用单台宣传值代替整个返送系统的时间。

继续阅读:音频光端机怎样接线:线路电平、两路双向与广播分配;音频光端机怎么选:模拟与数字接口、通道方向和验收指标;