音視頻系統(tǒng)中的信號傳輸連接方案

　　音視頻系統(tǒng)中設(shè)備與設(shè)備之間需要信號傳輸，就需要連接線（音頻線纜）和接口，它在整個音視頻系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的角色。

　　一、導(dǎo)線材質(zhì)的要求

　　無論是音頻線還是視頻線都要求有良好的導(dǎo)電性能，也就是導(dǎo)線材質(zhì)本身的電阻率要盡量小。從表1可以看出：常態(tài)下導(dǎo)電性能最好的依次是銀、銅、金、鋁。金、銀的價格偏貴，因此銅用的最為廣泛，幾乎所有應(yīng)用的導(dǎo)線都是銅制作的（鋁由于密度比銅小，所以常用作高壓電線）。而塑料和橡膠的電阻率較大，常用作絕緣材料。插頭最常見的是銀白色的和銅黃色的，銀色的是銅鍍銀，銅黃色的就是銅。所以市場上有些插頭表面鍍金反而比銅的導(dǎo)電性能差，只有鍍銀的插頭導(dǎo)電性能才會有所提高。

　　表1 幾種常用材料在20oC時的電阻率列表

　　二、減少噪聲干擾的方法

　　話筒線和音頻信號線因為這些信號源的電平比較低，對于來自電磁場的干擾非常地敏感。信號在傳輸過程中會拾取到一些不需要的干擾信號，影響音質(zhì)效果。比如經(jīng)過有起伏變化的磁場（比如交流電源引線）附近，就會感應(yīng)到噪聲信號，在音箱中聽到交流聲。減少干擾信號的措施主要有：

　　1、增加屏蔽層

　　通常情況下，音頻線的中心部分是導(dǎo)線（一般使用銅線），導(dǎo)線外部覆蓋著不導(dǎo)電的塑料或橡膠，再外面是由導(dǎo)體構(gòu)成的屏蔽層，用于隔絕外界的干擾信號（有時也會做為信號的地線）。國標(biāo)GB/T8734.5-2006規(guī)定屏蔽的編織密度不應(yīng)小于80%，銅絲直徑不應(yīng)小于0.15mm。 屏蔽層的做法見表2：

　　表2 屏蔽層的常用做法列表

　　2、采用平衡線纜

　　增加屏蔽層可以隔絕掉大部分外界噪聲干擾，但并非萬無一失。平衡傳輸是一種應(yīng)用非常廣泛的音頻信號傳輸方式，它是利用相位抵消的原理將音頻信號傳輸過程中所受的干擾降至最低。平衡傳輸是一種通過在相同的電纜中傳輸與原始信號反相位的副本信號，然后對副本信號做反相處理后，將原始信號和副本信號合二為一的傳輸方法。兩個導(dǎo)線絞合在一起，能夠確保沿途遇到的任何噪聲都會被兩條線纜均勻地拾取到，而且還有助于電纜整體的穩(wěn)定性。在第二個設(shè)備的輸入端，負(fù)極上的反向副本信號會被反轉(zhuǎn)回原本的正極，而原本的兩個信號中存在的噪音的相位差則是180度。疊加后噪音會因為相位相反而被清除掉，原始信號得以保持純凈。平衡線纜采用3根線，分別為熱端線（Hot，傳輸原始信號）、冷端線（Cold，傳輸與原始信號反相位的副本信號）和地線（Gnd）。

　　3、采用4芯絞線

　　4芯絞線得名于它的雙平衡對線結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得電纜的環(huán)狀電磁干擾區(qū)減至最小，大大減少了相鄰線纜電磁感應(yīng)引起的噪聲。雙平衡對線采用5根線，分別為2根熱端線和2根冷端線和1根地線，其中2根熱端線和2根冷端線需交叉布置，不能相鄰布置。

　　三、流動演出對線纜和接口的要求

　　流動演出線纜要求易收放和抗拉扯（很容易被人不小心拉扯到），因此要求：

　　1、導(dǎo)線柔韌性要比較好，易彎曲，采用多股細(xì)銅絲（直徑約0.1mm）絞合而成。

　　2、絕緣材料采用彈性較好的橡膠，抗拉抗扭。

　　3、線纜內(nèi)部填充繩、纖維或鋼絲，提高線纜的抗拉性。

　　4、屏蔽建議采用編織屏蔽層，抗變形能力比較強。

　　5、接口必須有鎖定裝置，防止插頭脫落。

　　四、音視頻線纜的種類

　　用來傳輸由音源（信號源）所產(chǎn)生的音頻信號的線材，統(tǒng)稱為音頻線纜。大致可以分為3類：話筒線（連接話筒和其它設(shè)備的線材），音頻信號線、音響線（連接功放和音箱的線材）、樂器專用線和同軸線。音頻信號主要分為模擬信號和數(shù)字信號，用來傳輸模擬信號的線纜有模擬音頻信號線，用于傳輸數(shù)字信號的線纜有數(shù)字音頻信號線、網(wǎng)線、光纖。

　　話筒線、音頻信號線和同軸線傳輸?shù)氖切」β?、小電流的信號，而且阻抗高，容易受干擾。所以為了阻抗相匹配，此類線一般比較細(xì)（電阻會相應(yīng)地大一些）；同時需要設(shè)置屏蔽層，以避免外界信號的干擾。

　　音響線主要傳輸?shù)氖谴蠊β?、大電流的信號，所以要求音響線要具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性能，即電阻足夠小。

　　表3 音視頻線纜的常用種類列表

　　五、接口的要求和種類

　　接口要求插頭和插座接觸面比較大且緊密，插頭和插座可以鍍銀，以提高導(dǎo)電性能。

　　表4 接口的要求和常用種類列表

　　【作者 楊志剛、劉俊】