什么是幻象电源?您需要知道的一切

什么是幻象电源?您需要知道的一切 什么是幻象电源?您需要知道的一切

好啦,朋友们--又到了技术时间!您可能听说过幻象电源,甚至经常使用。但你知道它是什么吗?

在这篇文章中,我们将探讨一切有关幻听的问题。当您读完这篇文章后,下次在酒吧里与人进行麦克风对话时,您就可以独当一面了。

什么是幻象电源?

简而言之,幻象电源是一种发送到麦克风的直流(DC)信号,用于为内部的有源电路供电。

虽然全球公认的幻象电源标准是 11 - 52 伏直流,但大多数录音室话筒使用的是 48 伏电压。

之所以称为幻象电源,是因为它很隐蔽--电流是通过麦克风输入的 XLR 电缆传送的。

所有麦克风都需要幻象电源吗?

并非所有麦克风的工作方式都相同;有些是无源的,有些是有源的,有源麦克风需要幻象电源。

您可能听说过电容式麦克风需要幻象电源,而动圈麦克风不需要的一般规则。大部分情况下是这样,但也有例外;有些电容话筒不需要幻象电源,有些动圈话筒需要。稍后再详述。

幻象电源会损坏话筒吗?

大多数现代动圈话筒即使不需要使用幻象电源,也能接受幻象电源。因此,在调音台或接口上混合使用动圈话筒和电容话筒(一般)被认为是安全的,因为所有话筒输入都能普遍获得幻象电源。

另一方面,有源带状麦克风需要幻象电源,但如果 "热插拔"--在打开幻象电源的情况下将其连接到麦克风输入端--则可能会损坏麦克风。

如果在跳线架上使用 TRS 连接,在热切换连接时也会对任何麦克风造成损坏。由于 TRS 电缆上的连接是按顺序设计的,因此在插拔电缆时会发生短路。如果开启了幻象电源,则会对您的麦克风收藏造成严重破坏。

这一切都很科学,因此,如果您觉得有点难以理解,最好的安全措施就是在插拔任何麦克风之前关闭幻象电源。

幻象电源会损坏其他设备吗?

由于幻象电源仅通过话筒信号传输,因此直流电流不会影响连接到接口或控制台的任何其他设备。无线话筒接收器是平衡的,可以安全地处理直流电压。

不过,当您连接或断开 XLR 电缆时,如果不关闭幻象电源,可能会产生咔嗒或噼啪声,进而损坏您的扬声器或耳机。因此,一般来说,在插拔话筒时最好关闭幻象电源。

幻象电源会伤害我吗?

除非您对直流电特别敏感,否则答案是否定的。

如何发送幻象电源

幻象电源主要有三种来源:

  • 音频接口
  • 混音台
  • 麦克风前置放大器

音频接口

大多数音频接口都有开启或关闭幻象电源的选项。这可以是一个开关,也可以是接口前面板或后面板上的一个按钮。通常情况下,这将向所有话筒输入供电,而通道无法单独隔离。

Focusrite Scarlett 18i20 通过 2 个按钮向 1-4 和 5-8 通道发送幻象电源

混音台

较小的调音台也可能只有一个按钮为所有通道提供幻象电源

在大型调音台上,你会发现每个通道都有一个专门的幻象电源按钮,让你可以选择使用哪个话筒。

Solid State Logic Origin 调音台的每个通道上都有幻象电源开关

麦克风前置放大器

话筒前置放大器也有专用的幻象电源开关。您可以根据需要对每个通道进行单独控制,也可以选择 "一键控制 "幻象电源。

Behringer ADA8200 是一款经济型话筒前置放大器,带有一个幻象电源开关。

分类了,对吗?

不一定。在一些低端型号上,幻象电源提供的电压可能达不到要求,提供的电压低于所需的 48V。有些电容式麦克风可以在较低的电压下工作,而有些则需要 48V 的全电压才能使麦克风中的有源电子元件工作。

输入外部电源。

光彩夺目的外接电源

如果您的接口无法提供所需的电压,您可以使用外接电源来获得驱动有源电路的电力。沙赞

此外,有些话筒需要 48V 以上的电压才能正常工作,例如几乎所有的电子管话筒。在这种情况下,您需要一个外置幻象电源,通常随话筒一起提供。

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深吸一口气,因为接下来会有一些技术性问题...

超级实用的技术

本节的目的是让您详细了解幻象电源的工作原理以及我们为什么需要它。

首先,让我们来看看电容式麦克风是如何捕捉声音的。

为什么电容式麦克风需要幻象电源?

电容式麦克风的工作原理称为 "可变电容"。可变电容是一种可以通过机械或电子方式反复改变的电容器。在电容式麦克风中,电容将物理声波转化为音频信号。

电容式麦克风的换能器元件(电容器)由一个振膜和一个固定板组成。声波撞击振膜,使其振动,从而改变振膜与固定板(也称为背板)之间的距离。这种距离的变化会产生维持在两者之间的电压的变化,这就是沿着平衡 XLR 电缆发送的电信号,并在另一端转化为光亮的音频信号。

除了为电容器供电外,幻象电源还为电容式麦克风内部的微型前置放大器供电。该前置放大器用于在信号离开麦克风之前放大电容器产生的微小电流变化。

您可能已经知道,电容式麦克风通常比动圈麦克风更灵敏。电容使它们对声音如此敏感,如果没有幻象电源,它们就像自行车上的鱼一样有用。

幻象电源如何工作?

标准幻象电源一般为 48 伏直流电。通常由调音台或接口提供,并通过平衡音频线传输。

在平衡 XLR 电缆中,48 伏电压通过针脚 2 和针脚 3(音频正负极)发送,并参考针脚 1(回线,也是接地针脚)。

在平衡 TRS 音频线中,48V 电压通过尖端和环相对于套管发送。

由于电压是通过平衡音频线传送的,因此不会干扰音频信号。

时髦的平衡 XLR 电缆

一旦电压到达麦克风,它就会被送往需要的地方,为有源电子元件供电。

不使用幻象供电的平衡麦克风(例如动圈麦克风)在设计上可以忽略该电压,即使 XLR 电缆传输 48 伏电压,一般也不会损坏麦克风。

但是,如果您使用的是非平衡麦克风,如带状麦克风,在出厂时根本谈不上幻象电源。

好吧,酷。哪些麦克风真正需要幻象电源?

现在你知道有源麦克风需要电源才能工作了吧,我想说的是,虽然大多数此类麦克风都使用幻象电源,但并非所有麦克风都使用幻象电源。

但我们还是长话短说吧。以下类型的麦克风需要使用幻象电源:

  • 真正的电容式麦克风
  • 驻极体 FET 电容式麦克风
  • 有源 FET 带式动圈麦克风

以下麦克风不需要幻象电源:

  • 动圈式动圈麦克风
  • 无源带式动圈麦克风
  • 直流偏压驻极体微型麦克风
  • 电子管麦克风

令人困惑,对吧?

最稳妥的做法是 RTFM,看看您的麦克风是否需要幻象电源,更重要的是,您的麦克风是否能够处理幻象电源。

是否所有麦克风都使用 48V 幻象电源?

虽然幻象电源的通用标准是 11-52 伏直流电,但大多数录音室麦克风使用 48 伏电压,因此音频接口上有 +48 按钮。不过,不同的麦克风有时需要或多或少的幻象电源才能工作。

如果电容式麦克风所需的幻象供电电压低于 48V,它就会获取所需的电压,然后丢弃剩余的电压,这种神奇的工程技术我并不完全了解。

当麦克风需要超过 48V 的幻象电源时,就需要外部电源。这通常与麦克风本身一起分配,因此您无需担心。当然,除非你把它弄丢了。

同样,如果有疑问,请阅读制造商的说明,了解麦克风需要多少伏电压才能工作。

其他动力源

有时,人们所说的幻象电源实际上是指下列电源之一。不要混淆,这都是骗人的。

电池

幻象电源不是麦克风的唯一电压源。市场上有些型号的电容式麦克风使用电池为内部电路供电。不使用时,最好取下电池,以防止腐蚀和损坏麦克风的内部结构。

插入式电源

即插即用电源 (PiP) 是一种低电流电源,可用于便携式录音机和电脑声卡等消费级设备。这是一种非平衡、低电压接口,因此与幻象电源截然不同。切勿在专为 PiP 设计的麦克风上使用 48V 幻象电源。

直流偏置电压

幻象电源一词有时用来描述为航空麦克风供电的小电流。虽然从技术上讲它是 "幻象"(看不见),但它的电流要低得多 - 1.5-9 伏。在音频工程中,它通常用于为微型 LAV 麦克风等麦克风供电。

幻象电源的其他用途

既然我们要深入探讨,幻象电源不仅用于麦克风,还用于其他领域。这些领域包括

  • 有源天线
  • 低噪声块降频器(卫星天线上的装置,用于接收信号并进行转换)
  • 以太网供电电缆

幻象电源简史

图片来源:Claus Grünstäudl on Unsplash

20 世纪初,幻象供电首次用于基于铜线的座机电话系统。虽然座机电话还能使用多久是另一个讨论话题,但它至今仍在使用。

电子管麦克风于 20 年代(即 20 世纪 20 年代)出现在市场上,40 年代贝尔实验室的晶体管技术取得了突破性进展。

这又促使 Schoeps 于 1964 年推出了第一款商用幻象供电麦克风 CMT20。但在当时,这类话筒都配有笨重的外接电源,而且必须靠近话筒本身。

挪威人的愿望和德国人的智慧共同促成了今天我们所熟知的幻象供电技术的发展。挪威广播公司(NRK)要求为麦克风提供幻象电源,因为他们的演播室已经有一个用于应急照明的 48 伏电源,不需要单独的电源。

诺伊曼(Neumann)承担了这项任务,并开发出一种可以使用 NRK 工作室现有 48 伏直流电源的话筒。

这是第一种通过音频线为电容式麦克风供电的方法,现代幻象供电麦克风由此诞生。

结论

这就是你需要了解的关于幻象电源的一切,以及一些额外的小知识。

无论是否使用幻象电源,为工作选择合适的麦克风都很重要。查看我们关于麦克风类型的文章,帮助您选择适合自己的麦克风。

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