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音視頻設計要了解的電纜知識

2022-02-21  來自: 華中線纜有限公司 瀏覽次數:1337

電纜

設備與設備之間的信號傳輸需要連接線(音頻電纜)和接口,在整個音視頻系統中起著非常重要的作用。

一、導線材料要求

無論是音頻線還是視頻線都需要良好的導電性,即導線材料本身的電阻率應盡可能小。從表1可以看出,銀、銅、金、鋁是正常情況下很好的導電性。金、銀價格昂貴,所以銅使用極其廣泛,幾乎所有使用的導線都是由銅制成的(鋁通常被用作高壓導線,因為它的密度比銅小)。塑料和橡膠的電阻率較大,通常用作絕緣材料。很常見的插頭是銀和銅,銀是銅鍍銀,銅黃是銅。因此,市場上一些插頭的表面鍍金比銅的導電性差,只有鍍銀插頭的導電性才能提高。

二、減少噪聲干擾的方法

麥克風線和音頻信號線對來自電磁場的干擾非常敏感,因為這些信號源的電平相對較低。在傳輸過程中,信號會拾取一些不必要的干擾信號,影響音質效果。例如,在磁場(如交流電源線)附近的波動后,會感應到噪聲信號,并在揚聲器中聽到交流聲音。減少干擾信號的主要措施是:

1.增加屏蔽層

通常,音頻線的核心部分是導線(通常使用銅線),導線覆蓋著無導電的塑料或橡膠,然后是由導體組成的屏蔽層,用于隔離外部干擾信號(有時是信號線)。法定標準GB/T8734.5-2006年屏蔽的編織密度不得小于80%,銅絲直徑不得小于0.15mm。 

2.使用平衡電纜

增加屏蔽層可以隔離大部分外部噪聲干擾,但不是萬無一失的。平衡傳輸是一種廣泛使用的音頻信號傳輸方式,利用相位抵消的原理將音頻信號傳輸過程中的干擾降到最低。平衡傳輸是一種將原始信號和副本信號結合在一起的傳輸方式,通過在同一電纜中傳輸與原始信號相反位置的副本信號,然后對副本信號進行相反處理。兩根導線結合在一起,可以保證沿途遇到的任何噪聲都會被兩根電纜均勻地拾取,也有助于電纜的整體穩定性。在其次的設備的輸入端,負極上的反向副本信號將反轉回原來的正極,而原來兩個信號中的噪聲相位差為180度。疊加后,由于相位相反,噪聲將被肅除,原始信號可以保持純度。平衡電纜采用三根導線,即熱端導線(Hot,傳輸原始信號),冷端線(Cold,與原始信號相反的傳輸副本信號)和地線(Gnd)。

3、采用4芯絞線

4芯絞線以其雙平衡對線結構命名,很大限度地減少了電纜的環狀電磁干擾區,大大降低了相鄰電纜電磁感應引起的噪聲。雙平衡對線采用5條線,分別為2條熱端線、2條冷端線和1條地線,其中2條熱端線和2條冷端線需要交叉布置,不能相鄰布置。


三、流動性能對電纜和接口的要求

流動性能電纜要求易收放和抗拉(容易被意外拉扯),所以要求:

1.導線應具有良好的柔韌性多股細銅線(直徑約0.1mm)絞合而成。

2.絕緣材料采用彈性好的橡膠,抗拉抗扭。

3.電纜內部填充繩、纖維或鋼絲,以提高電纜的抗拉性。

4.建議采用編織屏蔽層進行屏蔽,抗變形能力強。

接口應有鎖定裝置,防止插頭脫落。

四、音視頻電纜的類型

用于傳輸音頻源(信號源)產生的音頻信號的電纜統稱為音頻電纜。大致可分為三類:麥克風線(連接麥克風等設備的電線)、音頻信號線、音頻線(連接功率放大器和揚聲器的電線)、樂器專用線和同軸線。音頻信號主要分為模擬信號和數字信號。用于傳輸模擬信號的電纜包括模擬音頻信號線、數字音頻信號線、網絡電纜和光纖

麥克風線、音頻信號線和同軸傳輸小功率、小電流信號,阻抗高,易干擾。因此,為了匹配阻抗,這些線通常相對較薄(電阻會相應較大);同時,需要設置屏蔽層,以避免外部信號的干擾。

聲線主要傳輸大功率、大電流的信號,因此要求聲線具有優異的導電性,即電阻足夠小。

五、接口的要求和類型

接口要求插頭與插座接觸面大而緊密,插頭與插座可鍍銀,以提高導電性。

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