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DPA大学堂:了解幻象电源最基本的十六条基础知识

了解幻象电源的基础知识

DPA大学堂

所有电容麦克风都需要电源(进行供电)。幻象电源是专业麦克风的主要标准之一。

 

以下是有关幻象电源(phantom power)及其在麦克风应用中的16条基础问题及答案。

我们之前也为大家介绍过很多麦克风指标及录制过程中的设置等等知识,还没有看过的小伙伴可以在文章结尾看到我们所有的DPA大学堂相关内容。

   什么是幻象电源?

简而言之:幻象电源是通过XLR-3接口与平衡电缆为专业电容话筒供电的标准方法。XLR接头的针脚2和针脚3都承载+48V±4V直流电(DC)。针脚1处则为0V。

“幻象电源”这个名字是指在连接不需要外部电源的平衡麦克风(balanced microphones)时的“隐形”(invisibility),例如动圈式麦克风。简单地说,就是P48(这表示48V幻象供电)。

   为什么麦克风需要电源?

只有内置电子设备的麦克风才需要电源。这主要是指电容式麦克风。然而,一些内部带有电子设备的动圈麦克风(ribbon铝带麦克)也会使用幻象电源。

 

   是否有标准?

一项国际标准定义了幻象电源,以确保对所有品牌的连接都能按预期工作。标准 IEC 61938:2018 概述了技术规范,这些规格涉及电压、电流消耗、阻抗等。

 IEC 标准 61938:2018

 

   幻象电源总是48V吗?

鉴于 IEC 标准,所有配备幻象电源的新产品(录音机输入、混音器输入、前置放大器等)都应提供 48 V电压。然而,以前设计人员可以选择在 12 V或 24 V之间进行选择。有些系统能提供低于 48V的电压。甚至存在 15 V和 18 V的系统。有时设备只提示幻象电源的应用,而不显示应用的实际电压。

 

   如果电压低于48V怎么办?

大多数专业幻象供电麦克风都需要48V电压。(少数品牌可以使用 9-52 V)。当你拥有一支P48麦克风时,它仍然可能在较低电压下工作。但是,通常的结果是麦克风的性能受到影响,降低了最大声压级处理(max SPL handling)并出现了失真。如果电压过低,麦克风将停止工作。

   能输出多少电流?

IEC标准规定P48的额定可用电流为7ma,最大为10ma。

   如果我不用P48,必须关掉它吗?

基本上,不需要关闭幻象电源(这就是为什么被称为幻象电源的原因)。然而,这同时也是输入设备的配置问题。有些设备的每个通道都有单独的开关。其他一些则配备了一个按钮,可以同时连接/断开所有的通道。

   如果我的设备没有幻象电源怎么办?

如果你有一台没有幻象电源的录音机、混音器或前置放大器,以及一支需要它的麦克风,则有多种选择。如果你在旅途中,可能需要一个通过电池工作的供电装置。而在录音棚或混音棚,则可以使用连接电源的幻象电源装置。
 

   微型麦克风也需要幻象电源吗?

是的,但也不绝对。大多数微型麦克风都设计与无线发射器配合使用,后者只能提供低于10V的电压。此外,发射器没有配备XLR连接器,因此不可能提供P48。然而,有一些适配器可以将P48转换成使微型麦克风工作的相关电压。通过适配器例如(DAD6001)连接的DPA微型麦克风可以在12-4V范围内工作。

DPA微型麦克风适配器

   如何同时提供AC(交流电)与DC(直流电)?

P48的一个聪明之处在于,接线方案能将直流电提供给麦克风,同样的布线则将信号带回了输入端。可以想象一下大海:有水流(直流电),此外,还有波浪(交流电,信号)。因此,可以说直流电在向上或向下移动时,受到交流电的调制

幻象电源基本电路图

 

   P48可以为除麦克风以外的其他设备供电吗?

是的,P48可以为麦克风以外的其他设备供电,例如线路驱动器(line drivers)。它有时还被用来为工作灯供电。

   幻象电源是什么时候发明的?

1966年,Neumann在向挪威广播公司(NRK)提供特殊电力时发明了幻影电源,该照明系统可提供48V电压。第一个标准是DIN 45 596(现在被IEC 61938:2018所取代)。

   幻象电源会损坏麦克风吗?

如果连接了不平衡且灵敏的麦克风(如 ribbon microphone),它可能会损坏。因此,切勿将不平衡的麦克风或电缆连接到幻象供电的输入端。

 

   如何检查幻象电源?

检查幻象电源的一个简单的方法是使用电压表。把一根探针接到引脚1,另一个到引脚2或引脚3。此时它的读数应该是48V直流(和0V交流)这两种情况。在引脚2和3之间,它的读数应该是0V。48V读数是连接麦克风前的开路电压open-circuit)。当连接麦克风时,由于电流通过馈电电阻(feeding resistors )的消耗,电压下降到一个较低的值。

像NTI-Audio MR Pro miniator这样的信号发生器则能读取输出是否“看起来”像P48输入(即麦克风输入)。此外,各种小工具都是可用的,例如Canford P48-Check幻影电源测试仪。

Canford P48-Check 幻象电源测试仪

   P48电路对输入阻抗有影响吗?

任何输入都有输入阻抗。根据经验,负载(输入阻抗)应该比源阻抗高5-10倍。例如,麦克风的输出阻抗为100ω,负载至少应为500-1000ω。对于幻象供电的输入来说,这不是问题,输入阻抗为3.4kω。然而,具有非线性输出阻抗(即线圈)的动圈话筒通常喜欢更高的输入阻抗。因此,对于动圈话筒,采用一个特别高的欧姆阻抗(ohmic impedance)是一个好主意。

   预计麦克风会消耗多少电流?

麦克风的设计决定了电流消耗。以下是一些典型的值:

麦克风 指定电压 (v) 电流消耗 (mA)
DPA 2006A 48 2.8
DPA 2006C 48 2.8
DPA 4006A 48 2.8
DPA 4006C 48 2.8
DPA 4006ES 48 3.5
DPA 4017B 48 4.5
DPA 4017C 48 2.8
DPA 4017ER/ES 48 3.5
DPA 4041-SP 48 2.2
DPA 4060 + DAD 6001 12-48 3.5
其他品牌的规格数据
AKG C414 XLS 48 4.5
AKG C451B 9-52 2
AKG P170 48 3
铁三角 AT2020 48 2
铁三角 ATM350U 11-52 3.5
铁三角 AE3300 11-52 3
Crown (AKG) PCC-160 12-48 n/a
Crown (AKG) PZM30D 12-48 n/a
Earthworks SR40V 24-48 10.0
Earthworks SR314 24-48 10.0
Earthworks M23 24-48 10.0
纽曼 U87 48 0.8
纽曼 KM100 48 2.0
纽曼 KSM105 48 3.5
Schoeps CCM2 12
48
3.6
4.0
Schoeps CMIT 5 48 4.4
Schoeps V4 48 3.3
森海塞尔 MKH40 48 2.0
森海塞尔 MKH416 48 2.0
森海塞尔 MKH 8040 48 3.3
舒尔 KSM9 48 5.2
舒尔 KSM44A 11-52 5.8
舒尔 SM-81 11-52 1.2

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