计算机声卡与各类专业话筒如何正确连接

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计算机声卡与各类专业话筒如何正确连接
& b3 U2 M) _& p; h: s: B    随着计算机多媒体技术的发展，计算机音频处理技术的能力越来越强。很多用户购买专业话筒用于多媒体录音及音频信号的合成与编辑，但由于计算机领域的互连规程与专业音频领域所用的不同，专业话筒与计算机配合起来有时并不容易。为了成功地将话筒接到计算机，就必须了解话筒和声卡两方面的知识。其中信号电平、电阻抗、连接器类型和接线方案等基本知识对了解这种连接非常重要。
    【信号电平】
& a; t. K1 z% y/ M% z( m* P    声卡的音频输入通常有两个插口，一处标有“MIC IN”（以一个小话筒图符标识），一处标有“LINE IN”，前者为话筒直接输入，灵敏度较高，可直接接受10mV左右话筒输出的信号。后者要求输入信号幅度较大，一般在100 mV以上，通常用于连接CD等外接设备经过放大的音频信号。专业话筒的输出信号都比较弱，通常在1～10mV的数量级。如果将典型的专业话筒接到声卡的“MIC IN”输入端，灵敏度较低的话筒就可能产生信号小而噪声大的现象。
, P4 L" N" O+ X* g  `    可能的解决方案有两种，其一是提高声卡的输入灵敏度，这样就可以更容易地接收来自话筒的信号。某些声卡提供的软件可使用户调整输入灵敏度或“增益”，通过“点击---拖拉”式输入电平控制软件调整输入灵敏度。
    如果话筒输出灵敏度不能满足要求，另外一种方法是在声卡输入端之前，对话筒信号进行放大。这可让话筒信号通过一个称为“话筒前置放大器”的设备而实现。为了知道究竟需要多少放大量，以及一个特定的话筒前置放大器是否合适，应该查询话筒的典型输出灵敏度和声卡输入灵敏度。(见话筒及声卡的技术规范)。
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( y1 U* }" [7 ]" y6 R! i    【阻抗】
- a; j0 [- u: o' Y0 |6 R    阻抗是同电阻类似的一种电气参数。该参数很重要，因为话筒的阻抗和相连的声卡的阻抗之间的关系，可能对声卡从话筒接收到的信号大小有显著的影响。为获得理想的效果，话筒的输出阻抗必须小于声卡的输入阻抗。如果话筒的输出阻抗大于声卡的输入阻抗，话筒的输出信号将被衰减50％以上(称为负载效应)。话筒的输出阻抗相对于声卡的输入阻抗越高，信号的衰减就越大。将一个高输出阻抗的话筒接到输入阻抗为600Ω的声卡，输出信号将会受到极大衰减，以至于讲话者的声音都听不见。一般说来，专业话筒的输出阻抗低于600Ω，而大多数声卡的输入阻抗为600～2000Ω，较理想的匹配应是声卡的输入阻抗大于话筒的输出阻抗5倍以上。

( x4 v0 w( t/ u. Z) }. ?   【连接器和接线方案】
    将专业话筒连接到声卡时，最直接的问题是，所使用的连接器是各式各样的。由于宽度有限，计算机声卡通常只能容纳很小的连接器。用于大多数随身听及便携CD等个人立体声设备的3.5mm(1/8")“微型插座”是最普遍的一种。用于专业话筒的标准6.3mm（1/4"）和XLR（卡农）连接器太大，无法插入单个声卡插槽。
- W: U0 }/ z4 B  |    和连接器的“类型”一样重要的是所采用的“接线方案”。具有卡农插口的专业话筒采用了工业标准的“平衡”接线方案，其中2、3插脚传输音频信号，1插脚接地。声卡使用的3.5mm微型插头连接器目前尚无接线标准，因此实际接线方案随声卡制造商的不同而不同。
    3.5mm微型插头通常有两种不同的结构。大多数声卡采用由三段组成的连接器，通常称作“立体声”连接器，因为除接地外，还能传输两个独立的声道。当其用作话筒连接器时，连接器的尾部(称作末端)与中央部分(称作环)通常连在一起传输音频信号及随声卡提供的话筒所需的低压直流电源；第三部分(称作套管)接地。在两段结构或者“单声道”类型中，连接器的末端传输音频及随声卡提供的话筒所需的低压直流电源，套管接地。

4 k8 [7 W! Z1 v! X+ |' c6 z    声卡上带有 “LINE IN” 标识的附加立体声输入。其设计目的是满足来自VCR、CD机或者磁带机的立体声信号，并不适合未经放大的话筒信号直接输入。
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    另有插头类型：
    TRS (1/4”) 大三芯插头和插座 TRS (1/4”) 大二芯插头和插座
. r- E( N7 t) |% B. E" Q    TRS (1/8”) 小三芯插头和插座 RCA 莲花头和插座

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【动圈式话筒与电容式话筒比较】
    不同类型的话筒采用不同的换能原理，将声源(如话音)的声能转换成可以放大、处理、记录或者传输的电能。最常见的两类专业话筒是动圈式和电容式(其中包括驻极体式)。与声卡有关的主要差别，在于电容式话筒需要DC直流电源来工作；动圈式话筒不需要任何外部电源。
    电容式话筒所需电源的类型和提供方法是非常重要的，可能会影响到某个特定的专业话筒是否能够与某一特定的声卡配合，以及将它们连接到一起的电缆如何配置。其中一种称作“偏置电压”的电源为话筒“音头”内部的一只场效应晶体管供电。另一类称作“幻象电源”，用来驱动一个起阻抗变换作用的小型前置放大器。该前置放大器可能位于话筒内部；而在小型颈挂式或鹅颈型话筒的情况下，则位于一根外管或话筒的底座内部。

# c  H- X' c. t- m   【专业话筒与声卡的连接】
    将带有卡农插头的话筒连接到某块声卡的3.5mm微型插头的输入端时，必须购买或制作一根特制的电缆。为了使话筒正常工作，连接到声卡的电缆插头的类型(两根导线的“单声道”或3根导线的“立体声”微型插头)必须合适，接线必须正确。正确的接线方案取决于话筒的类型和声卡上话筒的输入接线。以下是一些常用类型的话筒和声卡插口的接线情况：

    动圈式话筒与声卡的接口
    与卡农插头的1、3脚相接的连线应同时与单声道微型插头的套管(即信号地)连接。卡农插头的第2脚相接的连线应该与微型插头的尖端相连。
0 J- Q1 u5 s5 i$ f: E0 p如果声卡采用立体声微型插口，与卡农插头的1、3脚相接的连线应该同时与立体声微型插头的套管相连。与卡农插头的第2脚相接的接线应该与微型插头的尖端相连。微型插头的环悬空，因为动圈式话筒不需要外部DC电源。
2 k6 o" g5 D! A  b4 y& g    电容式话筒与声卡的接口
$ c$ ~( e* m$ c3 d$ ^7 b    专业电容式话筒与声卡的接口比较复杂，因为就基准电压而言，不同话筒之间的差别很大。(幻像电源已有定义，符合音频工业标准，不论品牌如何总是一样的，但是没有声卡能够提供该类电源。)这里有几种可能的解决方案：
    (1)如果话筒依靠内部电池工作，就无须外部电源，该话筒可按同动圈类话筒一样的接线图连接到声卡。
    (2)如果是自带前置放大器的手持型或者鹅颈管型会议话筒，该前置放大器要求幻像电源，就不能将其直接连接到声卡。这类话筒必须连接于专用的幻像电源或者具有该功能的话筒混音器；然后使用同动圈类话筒一样的方法，将幻象电源或者混音器的输出接到声卡的输入端。
1 `$ g) n8 \4 k. C* {/ M$ E    (3)如果该话筒属于驻极体音头直接输出结构，例如多媒体耳麦形式，由于驻极体音头只需要1.5～3V的直流电压即可正常工作，而普及型声卡“MIC IN” 输入口一般都会提供2.5V左右直流供电，故一般耳麦就可直接插入“MIC IN”进行工作，并可通过音量控制软件调整麦克风输入音量。
9 k( _; p6 f! I/ u4 Y9 A    【其它话筒问题】
    话筒的电缆应该多长？由于计算机声卡的输入采用非对称接线，话筒的电缆长度超过15米的话，通常就会产生电磁干扰，或者使声音减弱。为了保持声音质量，要使话筒电缆尽可能短。
    “极性”是否重要？如果与微型插头的尖端相连的是插头的第3脚，而不是第2脚，信号的极性将被倒置。人耳朵听起来，话筒的声音是一样的；但是话音识别软件可能识别不了该波形，导致较高的错误率。
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, p! {: V2 S. z5 B2 d9 f' L    【使用非卡农插头的话筒及声源】
    如果话筒或声源信号采用其他形式的插口，而不是三个引脚的卡农插口头，就应该稍作研究，以弄清楚插口的那一部分接音频信号，那一部分接地。音频信号应该总是通过声卡微型插头连接器的尖端，连接器的套管接地。立体声连接器的环悬空。
* _8 E$ F7 r9 {- n) ~: C采用6.3mm插头的话筒连线的尖端通常接信号，套管接地。该类话筒的输出阻抗如果较高(大约10kΩ)，也就是说，当与低阻抗值(600Ω～2kΩ)声卡连接时输出信号的大部分将被衰减掉，后果就是声音很小。
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    总结
    将音频设备连接到计算机声卡时，有很多参数必须予以考虑。切记声卡的输入端的结构可能和这里描述的不完全相同。如果声卡提供的技术信息不清楚的话，请致电咨询该声卡制造商。但在任何一种情况下，本文所介绍的基本知识都会帮助你找到一种适当的解决方案。

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tritik

分享，谢谢楼主，好文章，收藏了啊