音视频系统中音频电缆的性能分析及应用论文_王晓晖,郭德孺

音视频系统中音频电缆的性能分析及应用论文_王晓晖,郭德孺

(广东电网有限责任公司惠州供电局 516000)

摘要:在电力系统中音视频系统得到了广泛的应用,为其提供了办公电话、调度电话、音视频会议、应急指挥等服务。通信音频电缆是当前传输音频、数据、图像、视频等通信业务的主要介质。以便加强音视频系统的维护管理,使其经常处于良好状态,保证其优质高效安全运行,掌握通信音频电缆线路的常见故障及维护技术,具有重大意义。

关键词:音频电缆;网络音频技术;通信

音频电缆是扩声系统和音乐制作的重要组成部分。根据音频信号的特点可以分为模拟音频信号和数字音频信号,音频设备之间的互连,或音乐生产设备,声音播放设备连接,需求音频电缆完结,它肩带音频数据传输。依据传输音频信号的特点,音频电缆可分为模仿音频电缆和数字音频电缆。

1.通信音频电缆结构

通信音频电缆可分为麦克风音频电缆、传输线电缆和扬声器电缆。一般而言,音频电缆的中心部分是导体,作为音频信号的载体。导线的外盖不导电塑料或橡胶;外层是由导体组成的屏蔽层,它与外界的干扰绝缘,而另一部分则是信号的地回路。内部线路受外部的保护。通信音频电缆通常情况下回选用铜线作为导体,选用铜线作为导体有几个方面的优势造价低,导电性好,比较柔韧,但是经常将铜线导体暴露在空气中会容易被氧化而变成不良导体氧化铜,影响电流的传导。

2.通信音频电缆的阻抗特性

用绝缘子隔开的通信音频电缆可以形成一个电容,音频传输过程中音频电缆障蔽层和内导体就是这样的一种关系,因此总体电缆形成一个大容量,电容性电抗阻碍交流电的流动。根据电容频率增加的性质容抗减小,电缆接头的电容和电阻,形成一个高通滤波器,电缆截止频率点的时间越长,衰减就越大,一般建议没有长电缆的重要原因之一。导线的另一个属性是感抗,音频信号在导线中流通时产生随电压变化的磁场,物理学称为“自感”。这一磁场对信号的经过发生阻力,它随频率的降低而变小,与电阻、容抗交互作用将发生杂乱的成果。

3.应用中通信音频电缆存在的问题

通信音频电缆在工程实践应用中存在以下几方面的问题。

3.1音频信号的传送易受干扰

要求通信多芯音频电缆具有良好的屏蔽性能,由于很多外界因素的干扰则会严重影响通信多芯音频电缆内音频信号的传输效果,常见的一类干扰来自无线电信号。屏蔽不好的电缆犹如一根天线,很容易被无处不在的电波干扰。RFI是一种电磁波,同属于电磁波干扰源的还有电动机线圈、荧光灯、霓虹灯等。另一类常见的干扰是静电干扰,来自电火花、静电放电等。屏蔽线主要用于麦克风、吉他、线缆,因为信号电平低,必须放大,但同时在放大信号中,干扰信号也会被放大,造成严重后果。

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2.2音频电缆的阻抗对信号传输的影响

容抗的问题主要体现在通信多芯音频电缆中。由绝缘体分开两个金属对象可以形成电容,所以整个通信多芯音频电缆组成一个大电容,电容和电阻的电缆接头,将形成一个低通滤波器,电缆截止频率点的时间越长,衰减就越大。这是通常建议不用过长电缆的重要原因。

不同材料的电导率不同,由于不同的直径和长度,不同的传输信息对于电阻的要求也各不相同。这种小电阻变化对扬声器的影响是相当大的。扬声器的阻抗,通常是2到8欧姆,如果我们使用4的扬声器的阻抗,电缆的阻抗是4,加到8,一半的长度是扬声器的功率,另一半则完全在电缆中。许多高质量的扬声器电缆使用电线直径(12至18 awg)以及中等长度(少于100英尺),即使使用第18行,仍然有1.3欧姆电阻,线路将会有一些电力损失。在麦克风电缆中,电容性电抗比电阻更有问题:绝缘子上的中心可以构成一个电容,两个金属对象的音频电缆屏蔽层和内导体就是这样的连接,所以整个电缆,构成一个大电容,在其电流的电容性电抗阻碍了通信活动。

根据电容的性质,频率的增加会降低电容的电抗,但电容和电缆接头的电阻,将构成一个低通滤波器,电缆截止频率越长,衰减越大。这是你不需要长的电缆的一个重要原因。导线的另一个特点是感应电阻。当音频信号在电线中传播时,带有电压的磁场被称为“自我意识”。磁场对信号有一定的阻力,随频率的变化而减小,与电阻和电阻的相互作用会产生混沌的结果。

4.模拟和数字音频电缆之间的区别

模拟音频电缆能够用于数字音频信号传输,精确长度由差错校对性能和接纳机信号不稳定公差断定。目前模拟音频电缆大部分的特性阻抗在40~70Ω之间,阻抗音频的音质的影响不明显,然而这对于数字音频而言则要求会更高一些,数字音频信号频率很高(6MHz)的脉冲波,以便准确无误地传输信号,电缆有必要与发送和接受设备,阻抗匹配整个电缆的阻抗有必要是共同的,比方AES/如电缆有必要从一端到另一端显现一个常数110Ω阻抗。高、低电压脉冲波形界说信号变换的0和1,如果错误的阻抗和电容的影响,脉冲信号污染,接纳者了解的信号会呈现错误,呈现之前和之后的时刻搬迁(称为摇摇,颤动),然后下降数字信号的质量,甚至会呈现错误的代码。

结论

综上所述,在日常音视频系统中使用音频电缆传输出信号时,需要根据传输信号的特点以及外界干扰的强弱程度进行选择不同类型的电缆,其主要目的是保证高质量的传输信号。

参考文献:

[1]刘隆文、刘志.数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法[J].标准与测量.2014

[2]万祥毅、程云.音频电缆的应用[J].现代视听.2013

[3]王苏颖.音频信号传输及音频电缆发展展望[J].网络与多媒体.2012

论文作者:王晓晖,郭德孺

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/22

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