BÀN TRỘN ÂM THANH - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
Audio mixing console - Part 2: Methods of measurement for basic parameters
Lời nói đầu
TCVN 6851-2:2001 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC/E6 Phát thanh - Truyền hình biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ khoa học và Công nghệ) ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
BÀN TRỘN ÂM THANH - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
Audio mixing console - Part 2: Methods of measurement for basic parameters
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo các thông số kỹ thuật của bàn trộn âm thanh analog.
Thông số kỹ thuật và chỉ tiêu của bàn trộn âm thanh quy định trong TCVN 6851-1:2001
2. Điều kiện chung đối với các phép đo:
2.1. Bố trí tín hiệu và thiết bị
Sơ đồ bố trí tín hiệu và bố trí thiết bị đo các thông số kỹ thuật được cho trong các hình 1, 2, 3 và 4.
2.2. Yêu cầu về thiết bị đo
2.2.1. Máy tạo sóng âm tần
- Dải tần tối thiểu phải đạt 20 Hz ÷ 20 kHz.
- Mức điện áp ra không nhỏ hơn 10 V.
2.2.2. Máy đo mức tín hiệu
- Dải tần tối thiểu phải đạt 20 Hz ÷ 20 kHz.
- Mức điện áp đo không nhỏ hơn 20 V.
2.2.3. Máy đo méo hài tổng
- Dải tần tối thiểu phải đạt 20 Hz ÷ 20 kHz
- Thang đo thành phần méo hài tổng không hẹp hơn 30%.
2.3. Chuẩn bị đo
- Tiếp đất cho thiết bị đo và thiết bị cần đo.
- Ngắt tất cả các tải và các thiết bị ngoại vi nối với bàn trộn.
- Đặt tất cả các chức năng của bàn trộn về chế độ làm việc danh định:
Chức năng điều chỉnh hệ số khuếch đại về vị trí 0 dB
Chức năng điều chỉnh âm lượng về vị trí 0 dB
Chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc về vị trí 0 dB
Chức năng điều chỉnh PANPOT về vị trí 0dB
- Bàn trộn phải được hoạt động trước khi thực hiện các phép đo ít nhất 15 phút.
2.4. Yêu cầu đối với người thực hiện đo
- Không làm bất cứ thay đổi nào đến bàn trộn trong quá trình đo, trừ những thay đổi hoặc điều chỉnh được quy định riêng cho từng phép đo.
- Phải ghi vào kết quả đo những thay đổi hoặc điều chỉnh khác với chế độ danh định.
3.1. Đo dải động đầu vào
3.1.1. Thiết bị đo:
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM.
- Máy đo méo hài tổng.
3.1.2. Sơ đồ đo: Hình 1
Hình 1 - Sơ đồ đo
3.1.3. Tiến hành đo:
+ Chọn đầu vào kênh kiểm tra (đầu vào line hoặc micro)
- Đặt các chức năng đầu vào về vị trí làm việc ở mức tín hiệu vào danh định.
- Đặt chức năng điều chỉnh hệ số khuếch đại về vị trí làm việc danh định.
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc.
+ Đo các mức tín hiệu trong dải động:
a) Đo mức tín hiệu lớn nhất:
- Đưa tín hiệu tần số 1 kHz tới đầu vào kênh kiểm tra biên độ đạt mức vào danh định. Thay đổi chiết áp điều chỉnh âm lượng cho đến khi mức đầu ra đạt mức danh định của bàn trộn.
- Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại tại đầu vào kênh kiểm tra về vị trí mức tín hiệu đầu vào lớn nhất (hệ số khuếch đại nhỏ nhất).
- Tăng dần mức tín hiệu đầu vào kênh kiểm tra cho đến khi mức tín hiệu đầu ra đạt mức danh định. Ghi lại mức ra của máy tạo sóng âm tần, đó chính là mức tín hiệu lớn nhất trong dải động.
Lưu ý: Mức đầu ra danh định đo được phải nhỏ hơn hoặc bằng mức bão hòa. Tại mức bão hòa nếu tiếp tục tăng mức tín hiệu đầu vào bàn trộn sẽ gây ra méo hài tổng cao.
b) Đo mức tín hiệu nhỏ nhất:
- Đưa tín hiệu tần số 1 kHz tới đầu vào kênh kiểm tra biên độ đạt mức vào danh định. Thay đổi chiết áp điều chỉnh âm lượng cho đến khi mức đầu ra đạt mức danh định của bàn trộn.
- Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại tại đầu vào kênh kiểm tra về vị trí làm việc ở mức tín hiệu nhỏ nhất (hệ số khuếch đại lớn nhất).
- Đưa tín hiệu tần số 1 kHz tới đầu vào kênh kiểm tra với mức từ (- 90 dBu) đến (- 80 dBu).
- Tăng dần mức tín hiệu đầu vào kênh kiểm tra cho đến khi mức đầu ra đạt giá trị danh định. Ghi lại mức ra của máy tạo sóng âm tần, đó chính là mức tín hiệu nhỏ nhất trong dải động.
3.1.4. Thể hiện kết quả đo:
Mức tín hiệu lớn nhất và nhỏ nhất tại đầu vào kênh kiểm tra được biểu thị bằng dBu.
3.2. Đo mức điều chỉnh cân bằng âm sắc
3.2.1. Định nghĩa
Bộ điều chỉnh cân bằng âm sắc là mạch điện hoặc thiết bị dùng để thay đổi đáp tuyến biên độ tần số của tín hiệu.
3.2.2. Thiết bị đo
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM.
- Máy đo méo hài tổng.
3.2.3. Sơ đồ đo: Xem hình 1.
3.2.4. Tiến hành đo:
+ Chọn đầu vào kênh kiểm tra (đầu vào line hoặc micro)
- Đặt các chức năng đầu vào về vị trí làm việc danh định.
- Đặt chức năng điều chỉnh hệ số khuếch đại về mức danh định.
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc.
- Điều chỉnh chiết áp âm lượng về vị trí 0 dB.
+ Đưa tín hiệu tần số 1 kHz đến đầu vào kênh kiểm tra, biên độ bằng mức vào danh định.
+ Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại hoặc tinh chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra để mức đầu ra đạt giá trị danh định. Mức ra được chọn là mức tham chiếu 0 dB.
+ Điều chỉnh âm sắc:
- Bật chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc (nếu có).
- Đặt chiết áp âm sắc ở vị trí lớn nhất.
- Đưa tín hiệu có tần số tương ứng với tần số làm việc của mạch âm sắc có mức bằng với mức đầu vào danh định. Ghi lại giá trị điện áp đầu ra.
+ Chỉ số méo hài tổng tại mức đầu ra của tín hiệu không được vượt quá chỉ tiêu quy định trong bảng 1. Nếu không đạt, giảm dần chiết áp điều chỉnh cân bằng âm sắc cho đến khi đạt và ghi lại giá trị mức điều chỉnh cân bằng âm sắc tại tần số đó.
+ Với chiết áp điều chỉnh cân bằng âm sắc đặt tại vị trí nhỏ nhất, các bước tiến hành tương tự như chiết áp đặt ở vị trí lớn nhất
3.2.5. Thể hiện kết quả đo:
Mức điều chỉnh cân bằng âm sắc được biểu thị bằng dB.
3.3. Đo đáp tuyến biên độ tần số
3.3.1. Định nghĩa:
Đáp tuyến biên độ tần số là sự thay đổi theo tần số của biên độ tín hiệu đầu ra so với biên độ tần số 1 kHz trong khi không thay đổi điện áp tín hiệu đưa vào.
3.3.2. Thiết bị đo:
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM.
3.3.3. Sơ đồ đo: Hình 2.
Hình 2 - Sơ đồ đo
3.3.4. Tiến hành đo:
+ Xác định chế độ làm việc cho kênh kiểm tra:
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc.
- Điều chỉnh chiết áp hệ số khuếch đại về vị trí làm việc danh định.
- Điều chỉnh chiết áp âm lượng về vị trí 0 dB.
+ Đưa tín hiệu tần số 1 kHz đến đầu vào kênh kiểm tra, biên độ bằng mức vào danh định.
+ Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại hoặc tinh chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra để đầu ra đạt mức danh định. Mức ra được chọn là mức tham chiếu 0 dB.
+ Giữ nguyên mức đầu ra của máy tạo sóng âm tần, thay đổi tần số trong dải tần từ 20 Hz đến 20 kHz, ghi lại các mức tín hiệu tại đầu ra.
3.3.5. Thể hiện kết quả đo:
Đáp tuyến biên độ tần số được biểu thị bằng dB dưới dạng bảng số liệu hoặc đồ thị.
3.4. Đo méo hài tổng
3.4.1. Định nghĩa
Méo hài tổng là tỷ số (thể hiện bằng phần trăm) giữa giá trị điện áp (Vrms) của tổng các thành phần hài với giá trị điện áp (Vrms) của tần số đó đo được tại đầu ra.
Công thức tính:
Méo hài tổng (%) =
trong đó:
Uf1: là giá trị điện áp của tần số cơ bản.
Uf2... Ufn: là giá trị điện áp của các thành phần hài của tần số cơ bản.
3.4.2. Thiết bị đo:
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM.
- Máy đo méo hài tổng.
3.4.3. Sơ đồ đo: Xem hình 1.
3.4.4. Quy trình đo:
+ Xác định chế độ làm việc cho kênh kiểm tra:
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc.
- Điều chỉnh chiết áp hệ số khuếch đại về vị trí làm việc danh định.
- Điều chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra về vị trí 0 dB.
+ Đưa tín hiệu tần số 1 kHz đến đầu vào kênh kiểm tra, biên độ bằng mức vào danh định.
+ Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại hoặc tinh chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra để mức đầu ra đạt mức danh định.
+ Đo méo hài tổng tại đầu ra. Ghi lại kết quả.
+ Giữ nguyên mức đầu ra của máy tạo sóng âm tần, thay đổi tần số trong dải tần từ 20 Hz đến 20 kHz. Đo chỉ số méo hài tổng của các tần số tại đầu ra, ghi lại kết quả.
Lưu ý: Nếu cần, có thể đo tại giá trị cao hơn 10 dB so với mức đầu ra danh định.
3.4.5. Thể hiện kết quả đo:
Méo hài tổng được biểu thị dưới dạng bảng số liệu hoặc đồ thị, tính bằng %.
3.5. Đo tỷ số tín hiệu trên tạp âm (S/N)
3.5.1. Định nghĩa:
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm (S/N) là tỷ số giữa mức điện áp ra danh định và mức tạp âm đo được tại đầu ra kênh kiểm tra.
Công thức tính:
Tỷ số S/N = 20 log(dB) = 20 logUr - 20 logUn
trong đó:
Ur: là mức điện áp ra danh định, đơn vị V(rms)
Un: là mức tạp âm đo tại đầu ra danh định khi cắt tín hiệu đầu vào, đơn vị V(rms)
20 logUr: là mức điện áp ra danh định, đơn vị dBu
20 logU: là mức tạp âm đo tại đầu ra danh định khi cắt tín hiệu đầu vào, đơn vị dBu.
3.5.2. Thiết bị đo:
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM sử dụng bộ lọc không trọng số cho dải tần 20 Hz đến 20 kHz.
3.5.3. Sơ đồ đo:
Hình 3 - Sơ đồ đo
3.5.4. Tiến hành đo:
+ Xác định chế độ làm việc của kênh kiểm tra:
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc.
- Điều chỉnh chiết áp hệ số khuếch đại về vị trí làm việc danh định.
- Điều chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra về vị trí 0 dB.
+ Đưa tín hiệu tần số 1 kHz có biên độ bằng mức vào danh định đến đầu vào kênh kiểm tra.
Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại hoặc tinh chỉnh chiết áp âm lượng của kênh kiểm tra để mức đầu ra đạt mức danh định. Khi đó mức ra được chọn là mức tham chiếu (0 dB).
+ Tắt Máy tạo sóng âm tần.
+ Nối đầu vào kênh kiểm tra với trở kháng vào danh định (RV). Sử dụng bộ lọc không trọng số từ 20 Hz đến 20 kHz cho máy đo mức. Đo mức điện áp tại đầu ra (tính bằng giá trị tuyệt đối) IdB I.
3.5.5. Thể hiện kết quả đo:
Tỷ số tín hiệu/ tạp âm được biểu thị bằng dB.
3.6. Đo xuyên âm kênh lân cận
3.6.1. Định nghĩa:
Độ xuyên âm kênh lân cận là tỷ số tính bằng dB, giữa giá trị điện áp hiệu dụng ở đầu ra của kênh có tín hiệu với giá trị hiệu dụng của tổng các thành phần xuyên âm và tạp âm tại đầu ra của kênh lân cận.
Công thức tính:
Mức xuyên kênh A (dB) = 20 log10(UA/UA’) = 20 log10UA- 20 log10UA’
Mức xuyên kênh B (dB) = 20 log10(UB/UB’) = 20 log10UB- 20 log10UB’
trong đó:
UA, UB: Mức tín hiệu ra danh định của kênh A và kênh B.
UA‘, UB’: Mức tín hiệu bị xuyên âm.
3.6.2. Thiết bị đo:
- Máy tạo sóng âm tần.
- Máy đo mức tín hiệu (Vrms) chỉ thị bằng đồng hồ đo PPM.
3.6.3. Sơ đồ đo:
Hình 4 - Sơ đồ đo (kênh A sang kênh B)
3.6.4. Tiến hành đo
+ Xác định chế độ làm việc cho kênh có tín hiệu và kênh lân cận:
- Đặt các chức năng đầu vào hai kênh cần đo về vị trí làm việc ở mức tín hiệu danh định.
- Ngắt chức năng điều chỉnh cân bằng âm sắc của cả hai kênh.
- Đặt các chiết áp điều chỉnh hệ số khuếch đại của hai kênh về 0 dB.
- Đặt các chiết áp điều chỉnh âm lượng của kênh cần đo về 0 dB.
+ Đưa tín hiệu tần số 1 kHz, biên độ bằng mức danh định đến đầu vào của cả hai kênh.
- Điều chỉnh lại hệ số khuếch đại hoặc tinh chỉnh chiết áp âm lượng của cả hai kênh đạt giá trị danh định.
- Ngắt tín hiệu đưa vào kênh lân cận. Đầu vào kênh lân cận được nối với một trở kháng bằng trở kháng danh định.
- Đo mức tín hiệu tại đầu ra kênh lân cận. Ghi lại kết quả.
3.6.5. Thể hiện kết quả đo:
Xuyên âm kênh lân cận được biểu thị bằng dB.