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《专业音响系统的连接》

音响系统的连接有很多种,不同的系统和设备有不同的连接方法。但大体上原理都一样,主要还是有:音源+功放+喇叭,组成的。  

1、 现在的音源包括各种乐器,各种音源播放器及一些特殊的声音发生器。  

2、 功放是有各种放大电路组成的,可以对前级的信号进行放大,来推动后级的喇叭。  

3、 现在一般把多个喇叭组合在一起,形成音箱,也组成了很多种类的音箱。  

   以上就是最简单的一套音响系统。当然现在的系统中又加入了很多辅助设备,我们叫做:周边设备。我们现在一般是按照使用特点和客户的要求来灵活搭配音响系统,但同样的设备不同的连接方法所产生的音响效果也是不一样的,所以要求我们技术人员要多掌握这方面的知识。  

音响系统中常用的连接线和接插件。

  音响系统中设备与设备之间要达成联络传输、沟通等,都必须仰赖其连接的工具,这就是线材与接头。它在整个音响系统中占据着非常重要的角色,现在专业音响系统中使用的连接线和接插件种类较多,下面我们把常见的线材与接插件种类作一下简单介绍:  

一、 各种线材  

1、 专业音频线:现在音频线有两芯、三芯、四芯、五芯等,这种线由于屏蔽效果好,可以用来传输高质量的音频信号;现在较专业的话筒一般使用三芯以上的线材,这种线材抗干扰能力强,可以做远距离传送。当然这种线材也可以传送其它信号,如传送电脑灯的DMX512控制信号。  

2、 同轴电缆线:一般用在视频方面,也有一些音频线,由于这种线材抗干扰能力较差,再加上设计时就不是主要用来传输音频信号的,因此不适合做长距离的音频信号传输。  

3、 集中式电缆线∶就是多条讯号线包裹在同一个保护管内,一般是连接系统内部使用,以减少独立线材的数量。现在也用在诸如电视转播车、地下预埋和其它特殊方面。这种线一般是有专业厂家加工好的,质量上较有保障。  

4、 光纤:许多 CD 或 MD 等录放音器材上常使用的传输线材,它传送的是数码信号。 随着数字化的普及,今后光纤在音响系统里的运用会越来越多.  

5、 MIDI 线∶通常为五芯线,传送有关 MIDI 的信息,现在大多数使用在键盘、效果器等设备上。  

6、 还有一些特殊的线材,比如电脑点歌系统里原来用来连接网络的多芯网线现在也可以用来传送音视频,实现电脑自动点播功能。  

二、 各种接插件:  

1、 XLR∶俗称卡侬接头(Cannon),此种接头是由三个接点所组成,分别为1-- Ground接地;  

2--热端(+级);3--冷端(-级),当然也有的设备里规定3是热端(+级);2是冷端(-级),这点要看清楚设备的说明书。卡侬连接插件是专业音响系统中使用最广泛的一类接插件,可用于传输音响系统中的各类音频信号,一般平衡式输入、输出端子都是使用卡侬接插件来连接的。在某种意义上说,使用卡侬接插件也是专业音响系统有别于民用音响的特征之一,其好处是:  

a、 采用平衡传输方式的,抗外界干扰能力较强,利于远距离传输。  

b、 具有弹簧锁定装置,连接可靠,不易拉脱。  

c、 接插件规定了信号流向,便于防止连接上的差错。卡侬插头有公插与母插之分,插座也同样有公插座与母插座之分。公插的接  点是插针,而母插的接点是插孔。按照国际上通用的惯例,以公插头或插座作信 号的输入端;以母插头、插座作为信号的输出端。  

2、 RCA∶在中国一般俗称莲花头(因某些型式的 RCA 接头外观看似莲花瓣),此种接头是由两个接点所组成,分别为 热端(+级);冷端接地(-级),其使用同轴电缆连接,当然也可以使用多芯音频线,常使用在一般家用音响器材上。因其长度在3.5厘米左右,所以通常我又叫它:3.5cm插头。  

3、 TRS∶一般叫立体声接头,它是由三个接点所组成,分别为:头端(+级);环端(-级);接地(Ground),使用在小型耳机上的长度在3.5厘米左右,但最多还是使用在专业音响当中,其长度为:6.35厘米,目前专业调音台的高阻输入和插入插出插口大都使用这种插头,其它音响设备也大都采用了此端口。  

4、 TS∶俗称单音(声)接头,此种接头是由两个接点所组成,分别为 头端(+级);接地端(Ground)。以上两种接头,用在专业音响里的其长度在6.35厘米左右,所以通常我又叫它:6.35cm插头。虽然TS接头和TRS接头二者长度一样,外表也很相似,但具体功能可不同,TRS立体声接头可以用三芯线做平衡方式传送信号;但TS单声道接头只能采用非平衡的信号传送方式。  

5、 MIDI接头∶使用在MIDI应用上的接头,有五个针脚,传送有关MIDI上的信息。  

6、 音箱接头,现在一般使用四芯专业接头,还有的采用TS单声道接头或者其它方法。  

7、 各式转换接头:可以方便的运用这种接头在各种不同接头之间转换。  

8、 还有其它一些特殊接头在这里就不做过多介绍了。  

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三、 音响系统中连接线的制作  

     目前专业音响设备的输入、输出信号方式基本上分为:Balance 平衡方式与Unbalance非平衡方式。平衡与平衡、非平衡与非平衡端口之间当然是可以直接馈送信号的;在要求较高的场合,平衡与非平衡端口之间,则须经过专门的转换器才能相互连接。但在实际工程当中,只要信号线不要太长、干扰不要太大,平衡端口和非平衡端口是可以直接相连正常传输信号的。在一套音响系统中,除了功放与音箱间的功率传输线以外,其它设备之间的信号连接线要应尽可能多采用平衡方式进行传输,这样可以提高系统的抗干扰能力,增加信号的有效传输距离,线:  

A、 平衡与平衡之间的信号线:  

1、 XLR卡侬公接头→XLR卡侬母接头:这种线在专业音响系统中使用的最多,制作方面把卡侬公和母之间1、2、3三个接点分别连接起来,接点1接屏蔽层,接点2接信号热端(+极),接点3接信号冷端(-极)。  

2、 TRS立体声接头→TRS立体声接头:制作方面分别把两个TRS立体声接头之间的头端(+级)、环端(-级)、接地(Ground)三个接点分别连接起来。这种线实际上在音响系统中也应该大量使用,但是好多音响师由于图省事,经常用TS单音(声)接头来代替了,这个尤其要注意,这样一代替信号传输方式就从平衡传输变成非平衡传输了。  

3、 XLR卡侬公或母接头→TRS立体声接头:制作方面卡XLR侬接头的接点1(屏蔽接地)对接TRS立体声的接地(Ground);XLR接点2热端(+极)对接TRS的头端(+极);XLR接点3冷端(-极)对接TRS的环端(-极)。这样也是一种平衡传输方式,在专业音响系统中也是经常使用。  

4、 XLR卡侬公→ XLR卡侬公 或 XLR卡侬母→ XLR卡侬母:这种线有点特殊,最多使用在功放与功放之间或功放与其它周边设备之间的信号连接,制作方面也是把两个接头之间的1、2、3三个接点分别连接起来,接点1接屏蔽层,接点2接信号热端(+极),接点3接信号冷端(-极)。  

    还有一点,为了防止“环路干扰”,我们可以把一条信号线中的一个XLR卡侬接头的接点1(屏蔽接地)或一个TRS立体声接头的接地(Ground)在特殊情况下空出一个来不接,例如:一条XLR卡侬公对XLR卡侬母的平衡线,我们可以空出XLR卡侬母接头里面接点1(屏蔽接地)来不接,这样可以避免设备之间的某些干扰;TRS接头原理一样,任意空出一个接地(Ground)接点就好了。这样一条平衡线我们原来在制作时一共要焊接6个焊点,现在空出一个来就是焊接5个焊点了,但非平衡线不能采用此方法。  

B、 非平衡与非平衡之间的信号线:一般是指TS单音(声)接头→TS单音(声)接头之间的信号线,这是一种非平衡传输方式,制作方面分别把两个TS单音(声)接头之间的头端(+级)、接地(Ground)二个接点分别连接起来。  

C、 平衡与非平衡之间的信号线:XLR卡侬公或XLR卡侬母接头→ TS单音(声)接头,这种连接方式实际上信号也变成了非平衡传输方式了,制作方面XLR卡侬接头的接点1和3合并接屏蔽线然后对接TS单音(声)接头的接地(Ground);XLR接点2热端(+极)对接TS单音(声)接头的头端(+极)。在专业音响系统中这种线经常使用在包厢卡拉OK系统中做话筒线用。  

D、 音箱线:在专业音响系统的功放与音箱连接中,音箱线的电阻应该尽量低,选用粗、短一些的线材及合理的布线。现在的音箱一般使用四芯专业接头,功放也一般采用了四芯专业接头或接线柱,在制作方面,把音箱四芯专业接头的1(+极)和1(-极)与功放输出的(+极)和(-极)正确连接好就行了。还有一些采用TS单声道接头及接线柱的音箱或功放,其连接的原理一样。都是正极对正极,负极对负极,要是接反了音箱会反相,这样会影响音箱的音质及稳定性,同时在连接时避免短路,否则会损害功放设备。  

    总体来说以上就是我们经常在系统中使用的连接线种类了,也许以前大家没有非常注重信号线及音箱线的连接,以信号线为例:其实它就像人体内的血管一样的重要!而且从稳定性和长远性考虑,我们一定要使用优质的线材和优质的接插头,并保证优质、无故障的把它们焊接好。现在我做工程时不管多么忙多么累,系统中所有的信号连接线我都习惯自己亲手焊接,如果采用了别人焊接的信号线连接了系统,心里就一点底都没有,就好像你不知道前进的路上哪里会有一颗地雷一样,你也不知道哪条信号线会在何时出现故障,所以相对而言,再烂的设备我也可以相信它的稳定性,但我不会随便相信质量得不到保障的信号连接线及音箱线!  

四、 音响系统设备连接顺序:  

    制作好了各种信号连接线后,就要准备进行设备连接了,现在音响系统中周边设备比较多,连接时候总要有个先后,在我去年一系列文章中其实已经有过介绍,这里再归纳几个简单的连接顺序:

一、调音台的连接

    提到音响系统,我们当然首先会想到调音台,调音台,会有很多种形容法,最贴切的莫过于把调音台比喻成一个音响系统的心脏了,这个心脏血液循环的如何,直接影响到整个系统的性能。形象来说调音台就像一个大的水处理池,我们把多种音源信号像流水一样输入进这个大水池,然后在水池内对流入的各种水进行合理的处理,最后再从各种不同渠道流出去 ,整个过程就是这么简单。因此对调音台的连接无非也是:输入和输出两大部分。

(一)、调音台输入部分的线路连接:

    调音台的输入信号大体上分为低阻话筒信号输入和高阻线路信号输入两种。其实我们可以把低阻和高阻的区分看成是水压力或水流速度的不同。比如:高阻输入的电平高,就好像水压很大,水流较急,直接输入到调音台这个水池里就合适了,不用在中间加什么环节来调整水压和水流速了;但低阻输入的电平低,就好像水压很低,水流很慢,直接输入到调音台这个水池里就不合适,我们就需要在大水池里加上一台抽水机,把低阻的低水压给它加大,让水流速度加快!所以调音台的低阻输入通道线路里都内置了专门的电路放大器,把低电平放大到合适的电平。这样用水的特点来形容低阻信号和高阻信号大家应该很好理解了。

    只有分清高阻、低阻之后才可以选择正确的线材进行相应的连接,大体上调音台输入插口基本可以分为3种:

1、TRS:高阻输入部分通常要用6.35cm TRS立体声接头作平衡输入,尽量不要用6.35 TS单音(声)接头作非平衡输入,而现在我们用的大部分音源播放设备如:CD、VCD、DVD、MD、MP3等以及大部分乐器的输出信号通常都是高阻信号。

2、XLR:而低阻通常用XLR卡侬接头作平衡输入,现在大部分的有线话筒通常都要用低阻插口与调音台连接。

3、RCA:如果有的调音台带有TAPE录音输入,那通常是采用RCA莲花接头进行连接。

    调音台信号输入部分需要注意的问题:上面已经介绍了调音台的输入信号大体可分为低阻和高阻输入,但如何准确界定某一路信号是属于低阻还是高阻就需要灵活。比如按照标准,电子琴、电贝司、电吉它等属于高阻信号,要用6.35接插头输入到调音台才可以,但有些地方从舞台到调音台之间的连接线太长,线阻大,再加上灯光等系统干扰,让这条信号线的本底噪声已经很大了,即使不输入任何音源信号,在调音台上把这条线路所输入通道的增益开大时都会有很大的本底噪音,就好像上面形容的:这条线就是一条河,现在这条河里的泥沙已经太多了,此时这条线路里杂音很多还是不可改变的,而且线路那边的乐器音量已经开到最大而无法再增加了,也就是河里只能给你放那么深的水了,那怎么办呢?如果用高阻信号输入就等于河里的水没有增加,水质不可以改变,音质当然也没办法改变;如果用卡侬插头从低阻插口输入信号,河里的一点浅水就会经过低阻放大器的放大,这样水深了,水质好了,音质也好了。说起来好像不太真实,大家可以试下。我现在做的好多工程,乐队基本上都是采用卡侬插口从低阻输入,虽然表面看起来不规范,但实际上也是减少乐队噪声的无奈之举。所以我们还是要灵活,在实践中寻找最佳工作方法。

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(二)、调音台输出部分的线路连接:

    现在专业调音台的输出部分有很多插口,而且各有分工,不像输入部分虽然插口多但却相对简单。因此连接输出信号时要慎重。通常调音台主要的输出部分还是指总音量输出、编组音量输出、AUX输出等,大体上调音台输出部分按功能分一般可以分6个部分:

1、编组输出:如果我们把低音音箱通过1-2编组来单独控制音量,那么就只能从调音台1-2编组相对应的输出插口输出音频信号,编组输出的输出口大多数采用TRS立体声插口作平衡输出,当然也有的用卡侬插口。

2、主声道输出:L-R主声道通常采用XLR卡侬平衡输出,有些小型调音台也有用TRS立体声插口代替的。

3、AUX输出:调音台中AUX输出最常用是输出给人声效果器的,其次是用来给乐队或歌手提供监听信号,当然也开以有别的用途,如:录音、用作辅助音箱信号等。AUX通常采用TRS立体声插口输出信号。

4、Direct直接输出部分:比较专业的调音台每个输入通道里还有一个“Direct直接输出”插口,这个插口可以提供给另外的设备用来录音、监听等,调音台的每通道通常是采用TRS立体声插口输出信号的。比如一场演出电视台需要直播,现场也要直播,假如有20路音源信号,那么我们可以把这20路音源信号先输入到电视台的调音台里,然后再利用电视台调音台中的Direct直接输出插口把这20路音源信号再输入到现场演出的调音台里。当然现在为了安全都是先将这20路音源信号通过信号放大分配器调整、分配好后再分别送给电视台调音台、现场演出调音台、备用应急调音台、录音调音台或其它设备等。

5、录音输出:一般的模拟录音输出信号插口大都采用RCA莲花接头。如果是数字信号那可能采用光纤、火线等其它数字输出方式。

6、INS插入插出插口:调音台里的这种插口介于输入和输出之间,它采用TRS立体声接头进行连接。关于INS插入插出好多音响师可能还不会用,它可以将某周边设备插入到调音台某一输入通道、编组通道或主(左右声道)通道中,单独对所插入通道的声音信号进行处理。使用时用TRS大三芯立体声接头进行连接,方法是从TRS大三芯立体声插头头端输出信号,接到要插入的设备的输入端,再从此设备的输出端送出信号接到TRS大三芯立体声插头的环端,然后再流入到调音台里。比如我们可以利用此方法给调音台1、2路话筒插入一台均衡器,就等于把1、2路话筒这条水管截断,加了一台水处理器(均衡器),然后再输入到调音台,这样调整音色效果更好。

    以上为调音台的连接,不管是调音台的输入部分还是输出部分,所使用的插口和信号连接方式基本上就是这几种,只不过连接时要注意正确无误。

二、均衡器、压限器的连接:

1、 均衡器:众所周知均衡器的主要功能就是调整音色、调整声场和抑制声反馈了,因此在现在音响系统中均衡器几乎是不可缺少的设备,目前均衡的输入和输出部分都是采用平衡插口,连接时最好可采用XLR接头的平衡线路,当然也可以采用TRS接头的平衡线路。

2、 压限器:压限器是处理音频信号的一种设备,可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限幅。实际上我们现在在使用压限器时的主要功能就是让它压缩高电平信号,这样可以保护其下级的音响设备。可以说在一套完整的音响设备中,除了调音台和均衡器外,压限器算得上是最重要的周边设备了,因此正常情况下压限器应该放在功放前面,其它周边设备的后面。连接方面可以采用XLR接头的平衡线路或TRS接头的平衡线路。

三、电子分频器的连接:

   电子分频器是指能将20Hz--20000Hz频段的音频信号分成合适的、不同的几个频率段,然后分别送给相应功放,用来推动相应音箱的一种音响周边设备。目前的电子分频器输入部分还较简单,但输出部分就比较复杂:有高音输出、中音输出、低音输出等。在连接时低音信号的输出和中高音信号的输出一定不要搞混了,否则高音信号给了低音音箱,低音信号给了高音音箱,这样一来音响系统中就可能没有声音出来了,因为频率不对,搞不好还会烧坏音箱等设备!电子分频器在连接发面可以采用XLR接头的平衡线路或TRS接头的平衡线路。

四、反馈抑制器的连接:

在设备连接方面也是采用XLR接头的平衡线路或TRS接头的平衡线路,连接方法大致可分为以下3种:

1、像均衡器等周边设备那样顺序串接在音响系统中,这样连接的优点是:连接和操作十分简单,适用于较简单的系统中。但缺点是:此连接法在抑制话筒声反馈时,也会影响到通过反馈抑制器的其它音源信号。

2、利用调音台通道里的INS插入/插出接口,将反馈抑制器单独串接在相应的通道里,这样连接的优点是:可以最大限度对反馈抑制器进行调整,不必顾及会影响其它音源。缺点是:利用这种连接法,一台反馈抑制器最多只能控制调音台的2个通道,设备利用率太低。

3、利用调音台编组里的INS插入/插出接口,将反馈抑制器串接在相应的编组通道里,其优点是:可对编进此编组内的话筒进行集中处理,而且不会影响到其它音源。总起来说由于这种方法可以充分的利用反馈抑制器,因此也是目前采用最多的连接方法。

五、延时器的连接:

   延时器可以把音频信号进行延时处理,一般用在一些声场空间较大、需多组音箱分散式扩声的系统中。因为在这样的系统中声音由不同位置的音箱发出后,到达听者的耳朵时是有先后之分的,所以为了尽量保证声像的一致性、增加声音的可读性、避免声音的浑浊感、镶边声和拖尾声,我们有必要使用延时器进行相关处理。关于延时对象的确定,就是对谁进行延时?其实很简单,只要搞清楚以下三点就好了:

1、第一就是以人为本,再多、再好的音响设备也是为人服务的,因此在一个声场内,我们首先要以观众为基准。

2、第二就是以主发声源为准,通常也就是主音箱和主舞台所在的位置。理想的情况下应该是主发声源所发出的声音直接传到观众耳朵里是最理想的境界。但由于音箱的能量、射程、指向性、声场声压的均匀度等原因,因此现在室内扩声系统中大部分还要增加一些离观众距离较近的辅助补声音箱。

3、第三点主要就是指这些离观众距离较近的辅助补声音箱了,也就是可能需要进行延时处理的音箱了。

   绝大多数情况下都是:确定了第一因素人,确定了第二因素主发声源,然后对第三因素的辅助补声音箱进行延时处理。音速每秒大概340米,因此延时时间就根据第三因素的辅助音箱与第一因素主音箱之间的距离进行计算。知道了延迟对象才可以正确的连接延时器,连接上基本上是像均衡器等周边设备那样串接在音响系统里需要延时的信号通道中,采用XLR接头的平衡线路或TRS接头的平衡线路进行连接。

六、激励器的连接:

   音频激励器实际上是一种谐波发生器,利用人的心理声学特性,对声音信号进行修饰和美化的音频处理设备。激励器一般有以下三种连接使用方法:

1、可以像均衡器等周边设备那样串接在音响系统里需要激励的信号通道中,比如在一个调音台里,1-2编组是人声,如果要对这个编组的人声进行激励处理,可以把激励器利用插入/插出接口连接到调音台的1-2编组通道中。

2、如果要进行综合处理,那在调音台主音量输出通道或其它编组等输出通道中串接一台激励器就可以了。

3、激励器也可以像效果器那样从AUX发送出来信号,然后再返回到调音台,这样可以调整哪一些通道需要进行激励处理、需要处理的力度是多大等,这样其实更灵活一些。

   激励器在信号连接方面,也是采用XLR接头的平衡线路或TRS接头的平衡线路进行连接。

七、数字效果器的连接:

   效果器是处理、制造各种声场效果的音响周边器材,一般用于对人声进行处理,在大多数音响系统中,如果人声没有经过效果器处理就会变得没有丰满度和亮度,也就是:干瘪没有水分。现在最新的效果器都使用了数字处理芯片,所以我们也称其为:数字效果器。效果器比较少像均衡器等周边设备那样串接在音响系统里,一般情况下都是从调音台的AUX发送信号给效果器的输入接口,然后再从效果器的输出接口返回信号到调音台里。在信号连接方面,多数是采用TRS接头的平衡线路进行连接,少数专业效果器也有的采用XLR接头的平衡线路进行连接。

八、功放与音箱的连接:

   这个大家应该都很熟悉了,只是要格外注意: 在信号方面功放的信号线要尽量用平衡线,这样可以尽量减少噪音。好多音响师喜欢把一路或两路信号线供给多台功放机用,但要是超过四台功放时,还是建议用信号放大器分出数量足够多、没有衰减的信号线供给每一台功放单独使用,这样可以减少系统噪音、减少隐患、提高信噪比。在功率传输方面,尽量选用 粗、短一些的音箱线以及采用合理的布线来缩短音箱线的距离,再一个一定注意正极和负极,避免短路。

设备连接需要注意的问题:

1、注意电源:音响设备要有专用的电源,要和灯光的电源分离,而且灯光喜欢低一点的电压,但音响则要标准电压。有了专用电源后,还要有稳定可靠的电源插座,可以尽量使用“电源时序器”,虽然成本增加但提高了稳定性和易用性。总之:正确、稳妥的连接好所有音响设备的电源是至关重要的。还有一点要注意:有些进口设备电源部分会有110V和220V的选择开关,在我国,一定要确认选择在220V位置时才可以连接通电。

2、注意设备的接地:正确的给所有的音响设备连接好地线是非常重要的,良好的接地可以减少设备信号传输的干扰,提高设备的稳定性。需要注意的是接地线要按照避雷线的接地标准来做,就是埋在地下部分的导体要防锈、接触要好、埋地要深,千万不能和三相电源线配置的接地线共用,那样不但不会减少音响系统中的噪音,还容易损坏设备。

3、注意选择合适的连接信号线:一台音响设备,我们能用XLR卡侬平衡线来连接的就不要用TRS平衡线连接;能用TRS平衡线连接的就不要用TS单声道非平衡线连;实在没有办法时才可以采用TS单声道非平衡线连接设备。

4、注意信号的反相及短路:信号线短路经常会造成无声故障,检查起来却非常麻烦,除非一条条信号线拆下来用万用表检测才行,所以焊接线时要特别小心。

5、注意信号线的长度:在连接设备时,要尽量采用较短的信号线,一来节约成本,二来减少线阻和干扰。正常情况下,采用平衡传输方式的信号线最长可以到300米左右,而非平衡线则不能做远距离传输。

6、注意设备的电平:如果设备后面板上有+4和-10或-20电平开关转换时,正常情况下我们要放在+4位置,这样才是标准电平。

7、注意直通:很多设备都有一个直通(Bypass)键,直通时该设备一般就不起作用了,所以我们要注意检查这个按键,要不如果我们让压限器直通不起作用了,那压限器后面的设备就失去了保护的作用。

8、小心误操作:由于设备多、按键多,所以往往容易发生误操作,比如:有一些电子分频器上有一个“×10”的按钮,大家注意不要轻易按下它。例如我们的分频点调整在200Hz的话,按下此按钮200 × 10就变成2000Hz了,因此一定要避免误操作。

   有了好的设备,再加上正确、合理的把它们连接在一起,那么这套音响系统的效果就一定会很完美!

由于水平有限,难免有不足之处,还望各位同行和专家多多指正!

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