Electronics: Week 10 - Making A Microphone Cable

麥克風導線用接頭部件

    XLR Male Connector

步驟

1. 先將導線接頭的尾端 (Booty) 裝上導線。

2. 使用電纜剝線鉗將外圍的絕緣體去除約2~3公分。

3. 利用工具將外圍的地線鬆開後，並將其捲在一起。

4. 由於是使用四芯的導線 (二條Hot 藍色、二條Cold 白色)，所以需先將中間的訊號線外圍固定的綿線解開，再把四條訊號線解開。

5. 利用剪刀或剪鉗剪掉綿線後，分別將Hot線及Cold，利用電纜剝線鉗將外圍的絕緣體去除約5 mm後，各自捲在一起。

6. 利用焊槍各別的將焊絲熔在捲在一起的Hot、Cold線頂端及Shield線上，共三條，使其固定在一起，不會脫離。

7. 利用剪鉗個別的將Shield及訊號線剪到適當的長度，然後將Shield焊到Pin 1、Hot焊到Pin 2、Cold焊到Pin 3。*Pin 1、2、3會寫在接頭上，公頭母頭的位置排列不一樣，所以要看清楚上頭的標示後，才將導線焊在接頭上。

8. 裝上Protector、套上Shell後，將接頭尾端轉上Shell即可。

Electronics: Week 9 - Making An Instrument Cable

使用工具

焊槍 Solder Iron

建議使用20~30瓦的焊槍，並有整組的架子及海綿，可供放置及清理焊槍頭。

http://www.heatshrink.me.uk/acatalog/4524462.jpg

樹脂心焊絲 Rosin-Core Solder

使用60-40的Rosin-Core Solder，其成份為60%的鍚及40%的鉛，可以適用於大部份的電子器材。
http://www.mcmelectronics.com/content/productimages/s4/3856398.jpg

剪鉗 Cutter Pliers

http://www.hyperclaw.com/pic/products/diagnoal-cutting-plier-s5-L.jpg

電纜剝線鉗 Wire Strippers

http://www.apogeekits.com/images/wire_strippers_5in1.jpg

樂器導線用接頭部件

步驟

1. 先將導線接頭的尾端(Booty)裝上導線。

2. 使用電纜剝線鉗將外圍的絕緣體去除約2~3公分。
3. 利用工具將外圍的Shield鬆開後，並將其捲在一起。
4. 將中間的訊號線外圍的絕緣體去除約5~8mm後，將中間的訊號線捲在一起。

5. 利用焊槍個別的將焊絲熔在Shield及訊號線上，使其固定在一起，不會脫離。
6. 利用剪鉗個別的將Shield及訊號線剪到適當的長度，然後各自的焊到接頭的相對位置 (Shield -> Ring、Signal -> Tip)。


7. 裝上Protector、套上Shell後，將接頭尾端轉上Shell即可。

Electronics: Week 8 - Audio Equipment Specificaions

Frequency Response 頻率響應

顯示器材對於頻率反應的準確度，以dB為測量單位。

Crosstalk 串音

任何兩個傳遞聲音訊號線路裡頭，彼此互相影響的情形。

Impedance 阻抗

在電路當中，所有的阻擋電流傳遞的反應總和，單位為ohms。

Signal Levels 訊號強度

+4 dBu (1.228 Volts)：專業錄音器材Balance線路的訊號強度。

-10 dBV (-7.8 dBu)：一般消費者家電Unbalance線路的訊號強度。

-60~-40 dBu：麥克風接受的訊號強度。

-30~-20 dBu：樂器導線傳遞的訊號強度。

T.H.D. (Total Harmonics Distortion) 諧波失真

由線路的輸出端，因人為因素所產生的Harmonics，以原訊號的百分比為測量單位，特別是當有訊號超載的時侯，會產生的現象。

若產生在3%以內的狀況，我們的人耳反應還可以接受，這也是為什麼有些錄音師及混音師在看到表格顯示超載，仍不理會，因為他們利用耳朵來判斷聲音是否可以接受，並非單純的利用眼睛來做事。

Noise Floor 底噪
內部線路當中，所產生的雜訊，以dB為測量單位。

S.N.R. (Signal to Noise Ratio) 訊號噪音比

在一個器材中，測量由Noise Floor到0 VU間，總共有多少的距離，以dB為測量單位。

Headroom 餘欲空間

測量由0 VU到3% THD最高點間，總共有多少的距離，以dB為測量單位。

Dynamic Range (= S.N.R. + Headroom) 動態範圍

測量由Noise Floor到3% THD最高點間，總共有多少的距離，以dB為測量單位。

Electronics: Week 7 - Decibels and Filters

Decibels 分貝

Decibels是一種比例，並非一種絕對的單位，不像重量、長度等，可以實際的就算出來，需要有參考的值，才能夠算的出來。

而且Decibels的計算方式，以對數的方式來計算，可以去研讀一下，有一個大致的對數概念，但是實際情況，是都直接使用計算數來計算，因此至少要了解如果用偷懶的方法來得到數字。

分貝有二種應用的計算方式：

20 log formula

用來測量計算電壓 (Voltage) 、電流 (Current) 及Sound Pressure Level。

dB = 20 x log (測量值/參考值)

當有一個參考值為1V的單位，實際測量值為2V時

則電壓即為 dB = 20 x log (2/1) = 20 x log 2 = 20 x 0.3 = 6

因此可得當電壓加倍時，會增加6 dB的單位。

*電壓、電流及SPL是密不可分的，當電壓加倍時，其電流及SPL也會跟著加倍；相對的任何一個單位增加或減少，其他二個也都會一起變動。

10 log formula

用來測量電力及聲音功率。

dB = 10 x log (測量值/參考值)

這在錄音室裡頭較少使用到，通常是在現場演唱的時侯，才會比較常使用。

Filters

Filters是屬於被動式的頻率調整器，有別於一般的EQ可以主動的Cut或Boost，Filters只可以單純的過濾掉不想要的頻率。

根據Filters的作用是依照每降低或增加一個八度的距離，可以降低多少dB強度來計算的，可以依下列來作分別

1st order：6 dB / octave

2nd order：12 dB / octave

3rd order：18 dB / octave

4th order：24 dB / octave (這個再下去的等級，通常就很少使用在音樂的環境當中。)

以此類推

Low / High Pass Filter

會開始刪減掉指定以上或以下的頻率，換句話說，就是讓低頻或是高頻通過。

Band-Pass Filters

將Low-Pass及High-Pass Filters串連起來使用，同時作用在一個訊號上，可以讓只有某程度的訊號中頻通過，通常用來製造聲音效果，如電話筒的效果。

Band-Reject Filters

將同樣的訊號複製過變成二軌後，分別經由Low-Pass及High-Pass Filters平行的作用過後，再將二個訊號混合起來，會造成只有高及低頻，而二個Filters都刪除掉的中頻頻率範圍則會被刪減掉，這樣方式可以移除掉不想要的頻率，但很少會應用在實際的狀況裡頭，

Electronics: Week 6 - AC/DC Currents, Basic Components of Electronics

交流電及直流電 AC/DC Currents

直流電 Direct Currents

直流電傳輸著固定的電流，使用在一般電器中，最常見的直流電源就是電池。

交流電 Alternating Currents

交流電傳輸著不固定的電流，此不固定的電流可以是有規律的正負極不斷跳動，譬如一般的交流電插座，也有非常隨機的，就像是麥克風接收的聲音訊號。

基本電子阻件 Basic Components of Electronics

乾電池 Dry Cells

電池具有正負極性，電流由負極端傳遞至正極端，當多個相同電壓的電池加在一起，其電壓會相加，不得將不同電壓的電池一起使用，會使得電池燒壞。 

Dry Cell 符號表示

電阻器 Resistors (R)

http://image.cn.made-in-china.com/2f0j01BCNaQRhmEgkw/%E7%A2%B3%E8%86%9C%E7%94%B5%E9%98%BB%E5%99%A8.jpg

電阻器並沒有極性，在電子線路中是用來限制電流的阻件，在限制電流的過程中會產生熱能。

Resistor 符號表示

電阻器記算表格

http://www.token.com.tw/resistor/image/color-code.jpg

電阻器的測量單位為歐姆 (ohms/Ω)大部份使用在錄音及音響器材上頭，都是使用四色環電阻器，電阻器的電阻記算方式，就根據上頭所標示的顏色，第一及二環為最前面的二位數，然後乘於第三環的數字，第四環就為此電阻器的可能的誤差值。

譬如有一個電阻器為：黃色、紫色、橘色及金色，則這個電阻器的電阻為 "47" x 1000 = 47,000 (47 kΩ)，且誤差值在5%以內。

可變式電阻器 Variable Resistors

在類比的控台及一些器材上頭的旋鈕及推桿，則是屬於可變式電阻器，可以經由我們的調整來變更電阻，以得到我們想要的設定參數。

Variable Resistor 符號表示

電容器 Capacitors (C)

電容器是由二個平行的金屬片，中間由絕綠體隔絕的物體所組成的，如電容式麥克風的音頭。

也因為其絕緣體的關係，其電流並無法完成一個完整的線路，所以當使用直流電時，直流電源的負極端會送出電子，而正極端會吸引電子回來，此時的電容器經由直流電源的充電過後，本身也形成為一個電源，譬如：照相機的閃光燈作用的過程。單位為Farads (F)

Capacitor 符號表示

電感器 Inductors  (L)

由電子線圈所構成，因此又稱作線圈，通常會在金屬或磁鐵的中心，根據電子線圈裡頭的電流波動，就會造成四周的磁場跟隨著變化，而產生能源。單位為Henry (H)。

 Inductor 符號表示

Electronics: Week 5 - Microphones

Dynamic Microphones 動圈式麥克風

麥克風的前方，由非常薄且輕的振膜 (Diaphragm) 來接受空氣中聲音能量的振動，其後方連結著電子線圈 (Voice Coil)，電子線圈的四周則有磁鐵 (Magnet) 圍繞，這整個構造稱作麥克風的音頭 (Capsule)。

根據電磁原理 (Electromagnetic Principles)，當振膜接受到外在能量時，其振動會連同的牽引著電子線圈，使電子線圍在磁鐵所產生的磁場中來回振動，導致電線裡頭的電子開始流動，而產生感應電流 (Induced current) 來傳遞訊號。

特性：價格較低廉、堅固耐摔、可承受高SPL、瞬態響應反應較平順


Condenser Microphones 電容式麥克風
麥克風的音頭，由二片平行的金屬片所組成，後方厚金屬片固定不移動，而前方薄金屬片則是用來接收空氣音能量振動，根據靜電原理 (Electrostatic Principles)，將兩個金屬片充電，聲波的振動反應導致兩個金屬片間的距離變化，而產生感應電流來傳遞訊號。

特性：需使用幻象電源、較脆弱且靈敏、體積較小、大部份的價格較高


Ribbon Microphones 鋁帶式動圈麥克風
同樣利用電磁感應，只是改成使用波狀型的金屬片，來取代一般的振膜及電子線圈接收振動，由於金屬片非常的輕巧，所以非常的靈敏，但是也因此很容易損壞，要避免嚴動的振動、過大的聲響或是對麥克風吹氣。


Proximity Effect 麥克風接近效應
當麥克風距離音源太接近時，會造成某些程度的低頻，在非自然的因素下增加，使得聲音變的模糊不清，或相對的失去中高頻。


麥克風上的設定
極性指向：可以提供選擇麥克風的指向性，記得要在Console或是Interface先將訊號切掉後，才可以切換，否則在更換指向時，極有可能造成迴授或是爆音，而傷害喇叭及耳朵。

減低音量強度訊號 (Pad)：根據設定，麥克風內建的零件會自動降低傳遞出去的訊號強度，但不建議使用，因為若聲音強度到達需要調整的時侯，通常已經是在傷害麥克風的振膜。


High-pass filter：自動過濾掉低頻，可以在錄音時根據需求而做調整設定。

Electronics: Week 4 - Patchbay

俗稱訊號分配器或是跳線盤，在錄音室裡頭，連接著所有器材的Inputs及Outputs，可以方便使用者自已編制想要使用器材的訊號流程。

在錄音室裡頭，Patchbay都是兩兩一組，上排為Output，下排為Input。在正常的Patchbay裡頭，

上排的接頭與下排在內部的金屬零件若是有直接相連的，可以使訊號直接往下傳遞，這種狀況稱為Normal；若是將導線插入任何一個Patchbay的位置，使其訊號無法傳遞，這個動作叫作Breaks the normall。


Fully-normalled
將導線插入上排，造成Breaks the normal，通常使用在第一排Mic Line及Channel Mic Input的位置，以防止同時二個訊號送進同一軌Mic Pre，造成Mic Pre燒壞。

Half-normalled
將導線插入上排，不會Breaks the normal，通常使用在其他組的Patchbay，可以使原訊號繼續傳輸，並且可以複製將訊號另外再送出。

*Dead patch：不論是Fully-normalled或Half-normalled式的Patchbay，只要將導線插入下排，都一定會使該Patchbay break the normal，這個動作就叫Dead patch。


De-normalled
Patchbay的上下排，內部是沒有直接相連的，這種Patchbay就稱做De-normalled。使用在連接外接器材的Input及Output，如此一來訊號才不會經由Patchbay而一直將訊號送回外接器材，而造成迴授。

Electronics: Week 3 - Cables

Unbalanced and Balanced Lines
Unbalanced Line
一般家電音響最常看見的電纜，一共有二條電線合成一條電纜，一條傳輸著訊號(Signal)，而另一條則是地線 (Ground or Shielded)，地線連結著圍繞在訊號線外圍，以金屬絲網做成的保護層，用以接收在大氣中傳輸的電台、電話等的頻率訊號，並傳導到地面，避免這些不必要的訊號被訊號線所接收而進入訊號流程裡頭。

Unbalanced線使用TS (Tip, Sleeve)接頭，Tip連接著訊號線，而Sleeve則連接著地線。

Balanced Line
用於專業的音響設備器材，由三條電線做成的電纜，一條是地線、一條Hot線及一條Cold線。(歐規則稱為Ground、High及Low)
在導線的開始的一端，將有器材經由Hot線傳遞出去原始訊號，而器材將另一個複製且將相位倒轉的訊號，就經由Cold線傳遞；而在導線的尾端連接至另一個器材時，器材會再一次的將Cold線的訊號倒轉回來，如此一來兩條線的訊號加在一起，訊號強度就加倍，而在傳輸過程中，兩條線所產生的雜訊，就會因為在尾端將Cold線訊號倒轉過來的關係，而使得兩條線的雜訊相位互相砥消，而降低雜訊的影響。
也因為Balanced Line的設定，因此可以使用在遠距離，且傳輸較低的訊號，所以通常會在錄音器材裡頭，選擇使用Balanced Line。

Balanced線使用兩種接頭，第一種是3-Pins XLR接頭，第一個接頭為Ground，第二個為Hot，第三個則為Cold (歐規及印度則分別是Ground、Cold及Hot)；而另一種則使用TRS (Tip, Ring, Sleeve)接頭，Tip是Hot、Ring是Cold、Sleeve是Ground。


Cables and Connectors Used in Audio
Unbalanced Cable：使用1/4 inch TS Mono接頭，常用在一般的樂器連接音箱、效果器及混音器等使用。
Balanced Cable：使用3頭的XLR接頭，或是1/4 inch的TRS Stereo接頭，常見於使用在專業音響器材上。
Consumer Hi-Fi (Unbalanced)：使用RCA接頭，為一般家用音響所使用的電線。
Headphones (Stereo speaker cable)：使用1/4 inch或1/8 inch的TRS接頭，Tip是左聲道、Ring是右聲道、Sleeve則是Ground。
Patchbay (Balanced)：傳統家用音響設備使用TRS接頭，而傳統的專業錄音室則多使用TT (Tiny Telephone)接頭，目前多數的錄音室也都漸漸的更改成使用TS接頭的導線。

Electronics: Week 2 - Origins of Electricity

電流 (Electrical Current)：電子的流動 (A Flow of Electrons)

原子(Atom)是構成所有物質的最小單位，每個原子都是由帶正電的原子核(Nucleus)以及圍繞在周圍帶著負電的電子(Electrons)所組成的。

在金屬當中，原子非常緊密且錯粽複雜的排列在一起，稱之為晶體(Crystal)；而圍繞在原子周圍的自由電子則會隨機的的移動到鄰近的原子，我們在這結構裡以外力引導電子的流動，這就是電流的產生。

導體(Conductors)與絕緣體(Insulators)

在電子學當中，我們常使用的兩種物體分類。

導體

它們可以輕易的攜帶著並傳遞著電流，如金屬、水。在電子器材當中，最常見的金屬為銅，它的特性便宜且容易取得，其它如金、銀等，為更佳的導體，但由於價格高及數量稀少，因此並不實際用於電子產品裡頭。

絕緣體

它們會阻止電流的傳遞，如塑膠、橡膠、木頭、空氣等，都是很好的絕緣體；由塑膠及橡膠合成的產品，在目前電子產品當中最常使用在電線的外圍，具有絕佳的軔性，且不會風乾而造成損壞。

電壓(Voltage)、電阻(Resistance)及功率(Power)

電壓：在線路當中，其電流最高點到最低點間的產生的能量差，即為電壓。

電阻：在導體中，因雜質而限制電流的移動。

功率：電子產品所消耗的能源，公式為功率(P)=電壓(E) x 電流(I)。

單位及字母表示

Electronics: Week 1

在這堂課程中，會更詳細的介紹麥克風細節、直流及交流電、錄音室裡頭使用的導線、以及將其錄音概念應用在數位及類比的聲音系統裡頭。在學期末也會指導如何製作高品質的TS樂器導線及XLR導線。

+4 dBu (1.228V)

專業錄音室裡頭，訊號操作的標準強度單位，一般麥克風所傳輸的訊號強度則約為 -60~ -40 dBu。 

-10 dBV (-7.8 dBu)

一般家電用品的聲音輸出強度單位，鍵盤樂器、鼓機，甚至是家用音響、電動等的聲音輸出也都是，因此在錄音時，建議使用Line Level Shifter來轉換-10 dBV至+4 dBu，並以Line in的方式輸入進Console或是Interface，如此才是正確的錄音方式，使用DI Box並非正確的方法，但是可行。

*Line Level Shifter (https://www.google.com/search?rlz=1C1CHFA_enUS484US484&sugexp=chrome,mod=13&sourceid=chrome&ie=UTF-8&q=line+level+shifter)