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作为录音专业人员，一定要熟悉安全用电知识，树立安全第一的思想，才能主动灵活地驾驭电，避免发生触电事故，确保操作人员及设备仪器的安全。
人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以致引起死亡或局部受伤的现象叫作触电。触电分为电击和电伤两种。电击是指电流流过人体，使得人体内部组织器官或外部组织受到损伤，严重的可造成死亡事故。电伤一般指电弧或电火花等对人的伤害，如烧伤、溅伤、强光刺伤等。无论哪种触电形式，对人体的伤害程度，与流过人体电流的频率、大小、通电时间的长短、电流流过人体的途径，以及触电者本人的情况有关，当然也与电能所转换成热能和光能的大小及强弱等因素有关。触电事故表明，频率为50～100Hz的电流最危险，通过人体的电流超过50mA时，就会产生呼吸困难、肌肉痉挛、中枢神经遭受损害，从而使心脏停止跳动以致死亡；电流流过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。
触电伤人的主要原因是电流，但是电流值又决定于作用到人体上的电压和人体的电阻值。通常人体的电阻为800Ω至几万Ω不等。当人体表层皮肤较干时，电阻值较大，可达到上万Ω；当皮肤出汗、有导电液体或导电尘埃时，人体电阻将大大降低。若人体电阻以800Ω计算，当触及36V电源时，通过人体的电流是45mA，对人体不构成安全威胁，所以规定36V以下的电压为安全电压。如果人体处在潮湿的环境，安全电压将低于36V。不高于24V或12V的电压为安全电压。
人体站在地面上，身体某个部位接触到相线（单相220V的火线），这是相当危险的。因为大地是一个导体，当人体接触带电导线后，电流从带电导线通过人的身体流向大地，形成回路，如不及时切断电源，将会危及生命，大部分触电事故都属于这种情况。
人体同时接触两根火线，这时将承受380V的线电压作用，通过人体的电流会很大。这种触电最为危险，但是这种情况较少。
应当注意的是，在正常情况下，电器设备、音响设备、仪表等的外壳是不带电的。但是当某些电器设备由于导线绝缘部分破损、老化，或装备工艺等原因而漏电时，人体触及其外壳便会触电。
对音响设备仪表的使用、操作、维护首要的是安全用电问题。因而了解安全用电常识，采取相应的安全用电措施是极为必要的。
调音台、功率放大器等音响设备要根据说明和要求正确安装，不可马虎。带电部分尤其是电源线连接处必须有防护罩或放到不宜接触到的位置，以防止触电。
为了防止音频设备外壳带电而导致触电，一般应该把音频设备的金属外壳用导线和埋在地中的接地装置连接起来，叫作保护接地（适用于中性电不接地的低压系统中）。保护接地的作用是当电气设备外壳带电时，电流将被大地泄放，即使人体接触带电设备外壳，电流同时沿接地体与人体流入大地（即人体与接地电阻并联的情况），但由于人体电阻远远大于接地电阻，绝大部分电流经过接地体流入大地，人体则能避免触电危险。
保护接零就是在电源中性点接地的三相四线制中，把电气设备的金属外壳与中性线连接起来。这时如果电气设备的绝缘损坏而接触外壳，由于中性线的电阻很小，所以短路电流很大，立即使电路中的熔体烧断，切断电源，从而消除触电危险。在单相用电设备中，应该使用三角插头和三眼插座。正确的接法应该是把电气设备的外壳用导线接在中间比其他两个较为粗或长的插脚上，并通过插座与保护接零线或保护接地线相连。
音响设备控制室铺设绝缘垫与大地绝缘，可避免人体与大地间形成回路电流而触电。
连接音响设备时必须断开电源，维护设备时尽量避免带电操作。
音响工作人员一旦在工作中发生触电事故，可按照以下方法进行急救：
（1）立即切断电源，或用不导电物体如干燥的木棍、竹棒或干布等使伤员尽快脱离电源。急救者切勿直接接触触电伤员，防止自身触电而影响抢救工作的进行。
（2）当伤员脱离电源后，应立即检查伤员全身情况，特别是呼吸和心跳，发现呼吸、心跳停止时，应立即就地进行人工呼吸等抢救措施。
（3）在自救的同时立即拨打急救电话，争取时间抢救触电人员的生命。
思考题
1.如果有人触电应该怎么办？
2.安全用电的措施有哪些？
3.什么是保护接地？什么是保护接零？
专业知识
电路的作用包括：完成电能的传递、分配和转换；完成信息的传递和处理等。在音频系统中，有线话筒、调音台和连接两者之间的导线（音频连接线）构成部分电路，此处电路即为信号电路，话筒、调音台均为组成电路的电路元件，完成音频信息由话筒到调音台的传递工作（见图1-14）。
图1-14 最简单的专业音频系统方框图
从保证输入信号的信噪比的角度来考虑，高质量的调音台的输入接口均采用电平衡的输入方式。采用电平衡电路取代变压器可减少低频失真和电磁干扰等问题，同时也可以降低成本和减少电路的占用时间。目前在需要长距离传送和良好隔离的广播传送中，一般采用平衡连接方式。采用这种连接方式的优点是可以有效地减少由于线路引入的干扰。所以话筒与调音台的连接均采用电平衡方式连接。在高质量的调音台设计中，高电平的线路电平信号输入口也采用平衡方式。出于设计方面的考虑，高电平的线路信号也可采用非平衡的连接方式。
音频连接线，简称音频线，是连接用电器的导电体，起着输送和分配电能的作用，由音频线缆和连接头两部分组成。音频线担负着音频数据的传输工作，使声音信号达到最佳传输效果。
通常情况下，音频线缆的中心部分是导体，是音频信号的载体。导体外部覆盖着不导电的塑料、橡胶或合成树脂（如聚氯乙烯）等，再外面是由导体构成的屏蔽层，它一方面隔绝外界的干扰，另一方面构成信号的地线（回路）。最外面一层外皮可以保护内部各层，使线缆经久耐用。音频线缆一般使用铜线作导体，因为它造价低、导电性好、比较柔韧。
许多种类的干扰会影响线缆内音频信号的传送，因此线缆需要有良好的屏蔽性能。常见的一类干扰来自无线电信号（Radio-Frequency Interference，简称RFI）。无线电信号是一种电磁波，同属于电磁波干扰源的还有电动机线圈、荧光灯、霓虹灯等。另一类常见的干扰叫静电（electrostatic）干扰，来自电火花、静电放电等。线缆如果拾取到无线电台发射的信号，经过放大电路时就可能被检波放大，混在音频信号之中造成干扰。屏蔽不好的线缆犹如一根天线，很容易被无处不在的电波干扰。
音频线缆中间的屏蔽层能够保护中心的导体免受上述几类干扰，但是屏蔽层对某些类型的电磁波无效，只能用平衡传送的方法来进行处理。平衡式音频线相对于非平衡式音频线而言主要增加了所传输信号的抗干扰性，在非平衡式音频线中，只有一条音频线负责传输音频信号，而信号的返回路径则由屏蔽和负责直流供电的另外一条音频线共同承担。但在平衡式音频线内，由屏蔽线包裹的两条音频线共同负责信号的输出和返回，而屏蔽线并不负责传输信号。一旦干扰信号冲破屏蔽系统进入信号音频线，将在两条音频线内以相同的模式出现，即共模信号。而在设备（如调音台）上的平衡输入端的放大器只对电缆中不同的信号敏感而忽略具有相同性质的信号，因此在音频线中具有相同振幅和相位表现模式的噪声从理论上来讲就会完全被滤掉。
在实际工作中，话筒所使用的音频线通常包括双绞合屏蔽线、多通道（蛇形）音频线缆以及Star-Quad音频线缆。双绞合屏蔽线一般由两根直径为0.7mm的导线组成，其中每根导线包含有60根直径为0.08mm的铜线。高密度的屏蔽线可以有效隔绝低频哼声，或其他无线电频率干扰。该种音频线在外部采用胶皮或者PVC材料进行包裹，以便在较低的温度下仍能够保持较大的弯曲度，见图1-15。
图1-15 双绞合屏蔽线
多通道（蛇形）音频线缆一般包括有8、12、16对带有色码标识的电缆，以方便进行现场录音或扩声工作。该种音频线缆通常和调音台的多针输入信号接口进行连接，见图1-16。
Star-Quad音频线缆的主要优点在于其隔绝噪声的能力是普通双绞合屏蔽线的10倍，所以非常适合使用在影视棚内，见图1-17。
图1-16 多通道（蛇形）线缆
图1-17 Star-Quad音频线缆
音频线的连接头常见的有RCA针式插头（俗称莲花头）、多功能“phone”耳机插头、XLR-3插头（俗称卡侬头）。
RCA针式插头是多年来在家用音响设备中最常用的一种插头，它又经常被称为“phono”（phonogram的缩写）电唱机插头。近年来该名称已不常用，而且它很容易与“phone”耳机插头混淆。RCA针式插头的信号通常为非平衡信号，当将DVD、CD播放机或其他家用电器声源连接到调音台，或者将调音台输出连接到卡式录音机或类似非专业设备中的时候，很可能使用这种插头，见图1-18。
多功能“phone”耳机插头，常见于CD随身听和调音台上的耳机接入口，有两种尺寸：3.5mm和6.3mm。单从外观看不能够判断出该耳机插头具体处理何种信号。它可能是非平衡单声通道、非平衡立体声、平衡单声通道。用来处理平衡信号的耳机插头通常被标为“TRS”（Tip-Ring-Sleeve的缩写，又被称为小/大三芯）耳机插头，表示所使用耳机插头的构造：T（Tip，尖部）接信号“热”端，R（Ring，环部）接信号“冷”端，S（Sleeve，套管）接屏蔽层。而非平衡结构的耳机插头由于缺乏独立的信号“冷”端（R）连接而只被称作TS（又被称为小/大两芯插头），见图1-19。
图1-18 RCA针式插头
图1-19 phone耳机插头
图1-20 XLR-3插头
XLR-3型插头也叫作卡侬头，几乎都是用于传输平衡信号（见图1-20）。但是若适当设计相应的电路，XLR-3型连接插口也可正常处理非平衡信号。绝大多数专业音响设备的输入输出一般均为此插头。XLR-3型插头进行信号的平衡式连接时，是按照一定的接插件接口标准来进行的。这种接口有三个插针/插座。该类插头输出端为三根金属突出物，俗称“阳插头”或“公头”，输入端为三个容纳金属突出物的插口，俗称“阴插头”或“母头”。其中1脚接屏蔽层，2脚接信号“+”端或“热”端，3脚接信号“-”端或“冷”端。但是在美国等国的一些产品中是将2和3脚对调使用，即3脚接信号“+”端或“热”端，2脚接信号“-”端或“冷”端。如果在同一演播室中将这两种接法混用，信号相位上将会出现问题。在使用该种接头时请注意说明书上的接脚标注。如今国际上大多数产品按照前一种连接惯例来设计接口的连接。
思考题
1.为什么说平衡式音频线比非平衡式音频线更适合传输音频信号？
2.试述多功能“phone”耳机插头的三个脚分别连接信号端的情况。
3.XLR-3型连接插口是否可以正常处理非平衡信号？
课程小结
1.电与电荷
物体所带的电荷有两种：正电荷和负电荷。带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引，这种相互作用称为电性力。表示物体所带电荷多寡程度的物理量称为电荷量，用符号 q 表示。正电荷的电荷量取正值，负电荷的电荷量取负值。电荷守恒定律是指，在一个与外界没有电荷交换的容器内，无论进行怎样的物理过程，系统内正负电荷量的代数和总是保持不变。2.电流及其参考方向
电荷的定向移动形成电流。导体中形成电流的条件为：导体内部存在自由电荷，并且导体内部存在电场。电流是表示带电粒子定向运动强弱的物理量。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值：
，单位为安培（A）。电路中电流的假想方向为参考方向，参考方向对分析复杂电路既方便又重要。习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流方向，电流方向和强弱都不随时间而改变的电流叫作直流电，而电流方向和强弱都随时间作周期性变化的电流叫作交流电。
3.电压与电位
推动自由电荷定向移动的压力称为电压，电压的大小是用电场力移动单位正电荷做功来定义的，
，单位为伏特（V）。电压降的方向是电场力移动正电荷的方向。
电位是从能量的角度去描绘电场的物理量。要确定电路中某点的电位，首先要选定一个参考点，电路中某点的电位就等于该点与参考点之间的电压。两点间的电位差就是该两点之间的电压。参考点的电位为零，电位的单位为伏特（V）。电压的方向是由高电位指向低电位。
电位具有相对性。其大小与参考点的选择有关。参考点变化，各点电位随之变化。而电压具有绝对性，其大小与参考点的选择无关。参考点变化，两点之间的电压不变。当一个电路确定后，或者说一个确定的电路只能选择一个参考点。
4.电动势
电动势是衡量电源内部将非电能转换成电能的本领的物理量。在电源内部，非电场力把正电荷从低电位移送到高电位所做的功与被移送电荷量的比值即为电动势，
，单位是伏特（V）。电动势的方向是由低电位指向高电位。
5.电阻
电阻定律表示为，在保持温度不变的条件下，用同种材料制成的横截面积相等而长度不等的导线，其电阻与它的长度 L 成正比；长度相等而横截面积不相等的导线，其电阻与它的横截面积 S 成反比。电阻器简称电阻，其种类繁多，是电路元件中应用最广泛的一种。
6.电路
电路是指为电流流动提供路径的总体，最简单的电路是由电源、负载、导线和开关组成的闭合回路。电路的主要作用一是实现电能的传输与转换，二是传递和处理信号。电路可分为三种工作状态：通路（闭路）状态、开路（断路）状态以及短路（捷路）状态。电路最为常用的工作状态就是通路状态。用规定的图形符号表示电路连接情况的图，称为电路图。电路图只反映各个理想电路元件在电路中的作用以及相互连接方式，并不反映实际设备的内部结构、几何形状及相互位置。电路图中的图形符号要遵守国家标准。
7.安全用电
对音响设备仪表的使用、操作、维护首要的是安全用电问题。因而了解安全用电常识，采取相应的安全用电措施是极为必要的。人体的安全电压为36V，安全电流为50mA。
习题一
一、判断题
1.电路图是根据电器元件的实际位置和实际连线连接起来的。 （ ）
2.电荷的定向移动形成电流。 （ ）
3.蓄电池在电路中经常作为电源使用，把化学能转换成电能。 （ ）
4.直流电路中，有电压的元件一定有电流。 （ ）
5.电源电动势的大小由电源本身的性质所决定，与外电路无关。 （ ）
6.电阻值大的导体，电阻率一定也大。 （ ）
7.XLR-3型插头只能进行信号的平衡式连接。 （ ）
8.电压、电位和电动势的单位一样，都是伏特。 （ ）
9.电位是绝对的，而电压却是相对的。 （ ）
10.电动势表示电场力做功的本领，电位和电压表示非电场力做功的本领。 （ ）
11.电动势存在于电源内部，电压存在于电源内、外部。 （ ）
12.线性电阻的伏安特性是一条直线，非线性电阻的伏安特性是一条曲线。 （ ）
13.直流和交流均可通过电阻，不同频率的交流通过同一电阻时，将呈现不同的阻值。 （ ）
14.色环电阻有四色环和五色环之分。 （ ）
二、填空题
1.电路由____、____、____和____组成。
2.电路的作用是实现电能的____和____。
3.电路通常有____、____和____三种状态。
4.电压是使____定向移动____的原因。
5.电动势的方向从____极指向____极，或从____电位指向____电位。
6.习惯上规定正电荷定向移动的方向作为____的方向。它的大小是指单位____内通过导体横截面积的____。
7.对于电源内电路来说，电流是从____流向____，对于外电路来说，电流是从____流向____。
8.在一定____下，导体的电阻和它的长度成____，而和它的横截面积成____。
9.导体的电阻大，说明导电能力____；导体的电阻小，说明导电能力____。
10.一根铜导线的电阻为 R ，对折以后的电阻为____；均匀拉长为原来的2倍后的电阻为____。
11.一根铜导线，横截面积为1.5mm 2 ，长度为0.5m。20℃时，它的电阻为____。
12.某导体的电阻是1Ω，通过它的电流是1A，在1分钟内通过导体横截面积的电荷量是____，在10分钟内通过导体横截面积的电荷量是____。
13.音频系统中，话筒所使用的音频线通常包括____、____和____。
14.音频线的连接头常见的有____、____和____等。
15.XLR-3型插头可以进行信号的____式连接。
三、选择题
1.在下列设备中，一定是电源的为（ ）。
A.发电机 B.冰箱 C.蓄电池 D.白炽灯
2.通过一个电阻的电流是5A，经过4分钟后，通过该电阻的横截面积的电荷量是（ ）。
A.20C B.50C C.1200C D.2000C
3.一根4mm 2 的导线，电流密度为6A/mm 2 ，1分钟内通过导线横截面积的电荷量为（ ）。
A.20C B.24C C.360C D.1440C
4.下列关于电流的叙述，正确的是（ ）。
A.电荷的移动形成电流。
B.电流的方向与自由电子运动方向相同。
C.电流的方向与正电荷定向移动的方向相同。
D.导体两端没有电势差也能形成电流。
5.一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（ ）。
A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定
6.相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3∶5，横截面积之比为4∶1，则其电阻之比为（ ）。
A.12∶5 B.3∶20 C.7∶6 D.不能确定
7.电流给蓄电池充电时，将（ ）。
A.化学能转变成电能 B.电能转变成化学能
C.机械能转变成电能 D.电能转变成机械能
四、计算题
1.有一根导线，每小时通过其横截面积的电荷量为900C。通过导线的电流多大？合多少毫安？多少微安？
2.一根铝导线长4000m，横截面积为25mm 2 ，在20℃时的电阻率为2.83×10 -8 Ω·m，则这根铝导线的电阻为多少？若把它截成等长的两段，每段电阻又为多少？
3.有一个电炉，炉丝长50m，炉丝材料是铜丝，若电阻为5Ω，这根炉丝的横截面积为多少？
4.铜导线长100m，横截面积为0.1mm 2 ，试求该导线在50℃时的电阻值。
5.某电场中有a、b、c三点，电荷的电荷量 q=2×10 -2 库仑。电荷从a点移到b点电场力做功为0.4焦耳。电荷从b点移到c点电场力做功为0.6焦耳。如果分别以b点和c点为参考点，求a、b、c三点的电位值与a、b、c两点间的电压值各为多少。