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对传输线,在通信技术中有较为详细的研究。要定量地去分析音频信号在线路上的传输情况是比较复杂的,对均匀传输线而言,即当分布参数沿线均匀分布时,可等效为无限多个集总参数四端网络链接而成,运用集总参数网络来分析线的电特性,求出传输正弦信号时的稳态解;再通过麦克斯韦方程,经过复杂的推导获得线缆的电感L、电容C、电阻R、导纳G。如2条平行的线,计算结果表明,线缆的衰减曲线与材料、界质、线缆结构等有关,在频率为0时衰减为根号的(RG),随着频率的增加衰减按根号(WRC/2)迅速增大(W即信号的角频率欧米加),至800HZ后衰减按另一公式变化(公式复杂故略),衰减曲线在10KHZ附近出现拐点,衰减逐渐平缓,至30KHZ后衰减又按R/2*根号的(C/L)+G/2*根号的(L/C)公式变化(*表示乘),总之,在音频段幅频特性曲线类似圆的弦,频率越高衰减越大。
另外,线缆的相移特性在频率为零时从零开始,随着频率的升高相移按根号(WRC/2)增加,至800HZ后按另一公式变化(公式复杂故略),至30KHZ后为W*根号的(LC),总之,相频特性在30KHZ以下其是一条曲线,因此传输的信号会有群时延失真。
另外,计算结果表明,线缆的结构对衰减也有影响,当线缆的结构尺寸与导体直径符合一定比例时,其衰减值为最小。如4线组扭绞线缆(如AQ的CV4、TYPE4等喇叭线均是4线扭绞组结构),在492KHZ时,聚苯乙烯绝缘4线组直径为7毫米时,其最小衰减的导线直径为1.1毫米。
目前的HDSL(与ADSL类似,HDSL是上下行速率一样的对称传输,ADSL是非对称的,)在双绞线上传输,在设备的输入口首先要对经过线路衰减的信号进行均衡,HDSL信号的频率范围分别为0—500KHZ,覆盖整个音频范围。早期用市话电缆传输PCM信号亦然。
不失真传输的条件是:幅-频特性是一常数,相-频特性的导数为一常数即相频特性是一条直线。
乐器发出的声音除包含声调高低的基波外(通常还不是单一的基波而是一个群),还包含其丰富的谐波。若是低音信号其谐波失真,低音听起来会发闷模糊不清,若是中高音信号其谐波失真,声音听起来会缺少晶莹通透的感觉。虽然只是高频的失真,却会对整个音频段的音色产生影响。
从理论上说,音频信号在线路上传输时会产生失真是毋庸质疑的,问题是:人耳又能分辨出多小的信号损伤呢?还有线这么短,各种线的差异又有多大呢?我想,这只有通过实验才能确定,而盲听是准确的判断方法。
至于材质对听感的影响与电子的迁移运动有关,其机理尚未完全清楚。同样地,人耳到底能分辨出多少的差异呢?也只有通过实验才能判断,盲听就是要分辨这是听到的差异而不是心理上感觉的差异。
另外,目前没有任何理据支持电源线对声音的影响。
[ 本帖最后由 gz-tiger 于 2008-3-20 16:32 编辑 ] |
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