如何選擇合適的 Direct Box （DI）

2024年12月7日讀畢需時 16 分鐘

已更新：2024年12月8日

DI 是什麼？為什麼你需要它

與普遍認知相反，DI盒並不是用來直接評論你演奏技巧的裝置。DI（Direct Inject 或 Direct Input 的縮寫）最主要的功能是將樂器的非平衡高阻抗輸出轉換為平衡低阻抗信號。這樣可以延長音訊線的距離，而不會增加噪音。最基本的 DI 配備至少一個輸入和兩個輸出：一個是連接到樂器音箱的直通輸出，另一個是連接到 PA 系統的輸出。DI 的輸出是麥克風級別(mic level)，因此可以直接連接到混音器的麥克風輸入端。DI 的另一個實用功能是消除由接地迴路引起的交流電噪音。DI 可分為兩大類：主動式（Active）和被動式（Passive）。

DI 的簡短歷史

在音樂的黃金時代，樂手和貓王和諧地在中頻裡徜徉，當時所有的 DI 都是被動式的(wolfbox)。DI 最早出現在 1970 年代，那時場地規模逐漸擴大，巡演設備也變得更強大、更複雜。DI 的作用是將音樂家的舞台音箱與 PA 系統隔離，消除噪音，同時透過降低阻抗和平衡信號來延長音訊線距離。當時的 DI 基本上是「一個裝在罐頭裡的變壓器」，通常是臨時製作的。主動式 DI 直到 1980 年代才出現，當時人們發現被動式 DI 對某些樂器（尤其是裝有單線圈拾音器的 Fender 貝斯）的音質有負面影響。主動式 DI 可透過電池或幻象電源供電。如今，主動式和被動式 DI 仍然被廣泛使用，根據應用場景各有優勢。

什麼是主動式 DI？

主動式 DI 其實是一種前置放大器(preamp)，主要功能是提供比變壓器更高的輸入阻抗，以處理低電平信號的樂器。例如，若使用被動式 DI 將一把老式 Fender 貝斯的信號傳送到混音器，其單線圈拾音器需要驅動放大器、變壓器、麥克風分配變壓器和幾百英尺的音訊線。結果會因拾音器過載而導致音質失去衝擊力和清晰度。這並不意味著所有的被動式 DI 聲音都不好，應用場景扮演著重要角色。

過去，由於生產成本考量，廉價變壓器的使用也是被動式 DI 聲音品質下降的原因之一。低劣的變壓器會導致高頻失真或整體音質下降。主動式 DI 則為了改善音質並降低成本而誕生。它提供足夠的增益，讓前述的 Fender 貝斯在不對拾音器造成過載的情況下正常運作。然而，主動裝置的缺點是失去了接地隔離功能。

主動式 DI 可以使用電池供電（對專業 FOH 工程師來說不太理想）或使用混音器提供的幻象電源（較理想）。作為前置放大器，主動式 DI 還具備一些功能，例如衰減開關、接地隔離開關、高通濾波器、極性反轉以及均衡調節開關。

什麼是被動式 DI？

正如前面提到的，DI 基本上是一個變壓器。它透過電磁感應實現輸入與輸出的連接，本質上是信號穿過共享的磁場。由於沒有直接的硬連線，輸入與輸出之間的信號被電子隔離，因此可以消除接地迴路的 60 赫茲噪音和直流噪音。「被動式」的意思是該裝置不需要供電即可運行。

變壓器的另一個優點是，當其受到過載時，不會像主動電路那樣發生突然的失真。主動電路一旦過載，會突然從清晰變得完全失真且刺耳，而變壓器會呈現平滑過渡，模仿限制器的行為。然而，變壓器在處理低輸出樂器（例如老式電吉他、貝斯或復古鍵盤）時表現不佳，因為缺乏足夠的能量來驅動微弱信號。但另一方面，被動式 DI 除了能消除噪音外，對於處理高輸出樂器（如任何帶電池供電前置放大器的設備）表現出色。

Radial Engineering ProRMP 被動 DI

Radial Engineering ProRMP 被動 DI 是一款非常出色的工具，可將乾聲吉他信號重新放大，通過放大器和效果器進行處理。

特殊用途的 DI

某些特殊用途的主動式 DI 增加了額外功能，例如 Radial Engineering 的 J48，配備單聲道合成開關（這可能聽起來並不特別，但當你需要處理有限混音台輸入端口和一組立體聲鍵盤時，這功能就顯得非常實用）。

堅固耐用的 Radial Engineering J48 主動 DI 不僅支持將兩個信號合成單聲道，還配備 15dB 的衰減功能，並能輕鬆處理瞬態信號峰值。

被動麥克風分配器

顧名思義，被動麥克風分配器是一種 DI，將來自低阻抗來源（如麥克風）的信號分配到兩個輸出端。這使你可以將一個來源同時輸送至兩個前置放大器。應用場合包括：

音樂家的舞台音箱
現場錄音
錄製或錄影講座或宗教活動
驅動長距離麥克風線以連接非平衡輸入端

這些裝置可以滿足各種現場和錄音需求，提供靈活性和可靠性。

Radial Engineering JS3 麥克風分配器

多功能的 Radial Engineering JS3 麥克風分配器 能夠靈活處理 XLR 信號，應對複雜的連接需求，同時添加了接地隔離功能，有效抑制嗡嗡聲。

隔離變壓器

隔離變壓器是一種 DI，使用浮動變壓器隔離輸出（參見下文的“隔離線路輸出”）來消除連接非平衡線設備之間的接地迴路問題。浮動變壓器帶來平衡線的降噪效果。

應用場合：

將混音器的非平衡輸出連接至需驅動長距離非平衡線纜的功率放大器輸入端。
將線性輸出的聲音模組、取樣器等設備連接至現場音響或錄音混音器。

這些應用確保信號傳輸的清晰度和可靠性，避免噪音干擾。

Radial Engineering TWIN ISO

Radial Engineering TWIN ISO 是一款強大的工具，能夠消除嗡嗡聲和其他噪音，同時提供緊湊且聚焦的低音效果。

將移動設備連接至單聲道混音器

使用平板電腦、智慧型手機、iPod 和筆記型電腦來播放伴奏音軌，已在現場演出中越來越普遍。然而，當將非平衡立體聲信號來源連接到單聲道混音器的輸入端時，可能會遇到以下問題：

噪音
信號損失
因幻象電源導致的永久損壞

正確解決方案

要進行單聲道輸出（尤其是長距離傳輸），需要使用一個專門設計的 DI，能將立體聲信號合成為平衡的單聲道，並提供變壓器隔離功能，以保護設備免受幻象電源的損害。一個能完美滿足這些需求的裝置是 Radial ProAV1。這是一款被動直通盒（DI），配備 1/4"、RCA 和 1/8" 立體聲接口，可連接樂器、平板電腦、iPod 和電腦，並將信號合成單聲道。

絕對不要的做法

千萬不要使用「Y」型線纜或單聲道線纜來將兩個信號合併為一個。原因如下：

阻抗問題：輸出端通常是低阻抗，必須連接至高阻抗的輸入端。
損壞風險：如果將兩個輸出相連（使用「Y」型線纜或單聲道線纜），每個輸出將試圖驅動另一個，可能超出安全電流限制，甚至導致短路。

後果

最輕微的情況：信號會嚴重損失。
最嚴重的情況：可能損壞您的移動設備或筆記型電腦。

專業的 DI 是避免這些問題的唯一可靠選擇。

Radial Engineering ProAV1

Radial Engineering ProAV1 提供了一種瑞士軍刀式的連接器選擇，能夠安全地將消費電子產品和移動設備整合進專業音響系統和錄音設備中。

選擇 DI（直通盒）

規則一：選擇你喜歡的音色！

像是前級放大器或任何產生聲音的設備一樣，選擇 DI 也沒有絕對的規則。就像某些麥克風與前級放大器的組合會產生不同的聲音特性（不是好或壞，只是不同），DI 也一樣。一般來說，被動 DI 會提供更“圓潤”的音色，而主動 DI 則會提供更多的高頻內容——這就像管式和固態前級放大器的音色區別。我們還建議你加入在線音頻設備論壇，看看現場音響和錄音專業人士使用的是哪些設備。另一個不錯的信息來源是 Musicians Friend 網站上的 DI 客戶評論。

相反法則

一般來說，被動 DI 適用於主動音源，而主動 DI 更適合被動音源。不過這條規則也有例外。有些主動音源與主動 DI 配合得很好，特別是那些設計上能處理較高電壓的主動 DI。也有一些 DI 可以同時作為主動或被動使用，這對於現場或錄音專業人士來說非常方便，因為他們可能無法預測當天會出現哪些樂器。

主動 DI 的使用與考慮事項

在錄音室中直接錄音時，你可能會偏好使用主動 DI 的音色。如今，市場上有針對錄音室使用的管式和固態主動直通盒。基本上，任何沒有內部電力來源的樂器都適合使用主動 DI。這些樂器包括帶有壓電拾音器的原聲樂器、經典的貝斯以及舊款鍵盤（如 Wurlitzer 和 Fender Rhodes 電子鋼琴）。

對於原聲電吉他和電貝斯來說，主動 DI 能增加高頻的光澤，這對於彈撥風格的貝斯演奏以及突出攻擊性信息以增強音色定義很有幫助。然而，激烈的節奏吉他演奏和“彈跳”和“擊打”風格的貝斯演奏會使主動 DI 產生失真。如果你使用的是高輸出原聲電吉他或貝斯，應選擇能夠處理高電壓的 DI，例如上面提到的 Radial J48。

如果你在演奏經典貝斯並且覺得音色缺乏力量，那麼主動 DI 是解決方案。如今，有一些專為貝斯設計的主動直通盒，如 A Designs REDDI 和 Summit TD100（這些設備在吉他、合成器和電子鋼琴上也表現出色）。還有一些設備跨足了 DI 和前級放大器的範疇，專為電吉他和原聲吉他設計。

A Designs REDDI Tube Direct Box

A Designs 的 REDDI Tube Direct Box 捕捉貝斯、吉他和合成器的輸出，並提供基於經典 Ampeg B15 擴音器的溫暖、透明音色。

對於樂隊設置 PA 系統和有抱負的 FOH 工程師的建議

某些主動 DI 需要交流電源。這在錄音室中不成問題，但對於現場演出來說，會變得有些麻煩，因為你必須確保舞台附近有交流電源可用。此外，將主動 DI 插入附近的牆壁或電源插座可能會導致接地環路。大多數主動 DI 都配有接地提升開關來解決這個問題；然而，你可能會發現自己在大噪音和較小噪音之間切換。從 FOH 工程師的角度來看，使用幻象電源的 DI 可能是更好的選擇。

選擇 DI 的建議

和前級放大器一樣，選擇一個擁有高品質變壓器的主動 DI（被動 DI 也是如此），並擁有寬廣的動態範圍。在現場演出中，寬頻寬的 DI 會保留你樂器的諧波內容，這些內容在 20kHz 以上的頻率範圍內。除了提高音質外，這些高頻範圍中的聲學信息是你樂器attack的一部分。正如我們之前提到的，設計不良的變壓器會對高頻造成嚴重影響。高品質變壓器和寬頻帶的好處是更好的定義和空間定位，這能讓你的樂器在混音中找出自己的位置。

被動 DI 的使用

如果你使用的是內建電池供電的前級放大器樂器，例如原聲電吉他或貝斯，被動 DI 就足夠了。此外，現代電子鍵盤和 CD 播放器能夠產生足夠的輸出電平來驅動主動 DI。正如我們之前提到的，也有主動 DI 能夠處理這些樂器和設備的高電壓需求；然而，配有高品質變壓器的被動 DI 更為經濟，並且不需要電池或交流電源，也不會佔用控制台中的幻象電源輸入。

Livewire PDI Double-Shielded Heavy-Duty Passive Direct Box

Livewire 的 PDI 雙重屏蔽重型被動直接盒將線性或儀器級信號轉換為低阻抗平衡輸出。

現場演出中的噪音問題解決

當現場演出時間緊迫，且無法深入排除接地環路等噪音問題時，隨身攜帶一些被動 DI 是很有用的。

小貼士

如果你使用被動 DI 將電吉他擴音器的輸出送入混音台，請勿將 DI 放在擴音器的頂部！擴音器的電源變壓器產生的磁場會干擾 DI 的變壓器，從而破壞其電子隔離性能。結果可能是噪音，並且可能會有相位和頻率的變化。

選擇 DI 時應注意的特徵

最基本的被動 DI 只需要一個儀器輸入、平衡的 XLR 輸出和接地提升開關（當然還有一個好的變壓器）。以下是根據應用需求可能會有所幫助的其他特徵：

Pad — 用於固定量的衰減（減少）信號的電壓或功率等級，從而使得非常強的信號（例如 CD 播放器的信號）在不過載的情況下連接並平衡長距離的電纜傳輸。
Thru-put — 允許你將信號同時送到儀器擴音器和混音台。
Polarity reverse — 用於合併可能處於相位錯亂的聲音。
Ground-lift — 是 DI 和許多其他專業音頻產品上常見的一個開關，它將信號接地與單元的機箱接地分離。例如，當從鍵盤等設備輸入時，接地路徑會在輸出端（XLR 端）由接地提升開關切斷。
Isolated line outputs — 這是浮動變壓器隔離的輸出。“浮動”意味著輸出並未與地面或其他輸出相連，從而提供最大的電氣隔離。變壓器隔離的輸出通過使電路誤認為其是平衡的，來實現共模噪音的抑制。

行業技巧

如經驗豐富的 FOH 工程師所言，解決接地環路噪音的最快、最簡單方法是將變壓器放在有噪音的設備之間。像 Whirlwind IMP-2 這樣的被動 DI 很經濟實惠，並能充分解決這個問題。

錄音室的常見使用方法

一個常見的 DI 使用方式是將麥克風信號和 DI 信號結合在兩個通道中並進行混合。技巧是對 DI 使用相位反轉。如果你的 DI 或混音台沒有相位反轉開關，可以將 XLR 連接線接反。只需將其中一端的 2 號和 3 號引腳互換，並在電纜上貼上紅色膠帶，以防止誤用。如果你正在錄製到 DAW，只需反轉其中一個通道（大多數 DAW 軟體中都有此功能）。

解決 60Hz 噪音問題

如果你正在使用來自混音台的非平衡線輸出來餵送音響系統，並且遇到嘈雜的 60Hz 噪音，可以將具有隔離輸出的被動 DI（帶浮動變壓器和接地提升開關）放置在混音台的非平衡輸出電纜和音響系統的輸入電纜之間。如果仍然聽到噪音，切換接地提升開關應該能解決問題。

結語

如果你讀完本指南後仍然不確定哪種 DI 適合你的應用，歡迎聯繫我們友好的 Gear Heads。

術語詞彙表

AC (60週期) 噪音：在“家庭”電力中，電流會隨時間交替改變方向。在美國，電流每秒改變方向60次（60Hz）。這種振盪產生可聽見的音調，通常以赫茲（Hz）來測量。這種聲音通常包含多次60Hz的諧波成分，最讓人不愉快的是120Hz和180Hz的成分。（參見地線循環）

主動 (Active)：在電子學中，主動有兩種定義。一種表示主動裝置是電能的來源，如電池或發電機。另一種定義指的是可以通過從電源中汲取電力來增強增益或信號功率的元件。通常，在談到PA揚聲器或錄音室監聽器等設備時，"主動"表示有電源供應，而"被動"表示無電源供應。

平衡/非平衡 (Balanced/Unbalanced)：一種音頻線纜的布線方法，通過共模抑制來消除噪音。平衡線纜由兩根扭結的線和一個屏蔽層組成。一根線相對於地面為正，另一根為負，屏蔽層不承載信號，是外包裝的導電材料，在兩端接地。信號通過一根線傳輸，並通過另一根線返回，而屏蔽層則抵抗來自靜電場和磁場的干擾。在正確的平衡線纜中，相對於地面的阻抗在兩條線上是相等的，這保證了噪音會在兩條線上平等地被接收到。平衡系統的前置放大器只放大兩條線之間的差異，從而消除了共同的噪音。而在非平衡線纜中，只有一根線傳輸正信號，負信號則通過屏蔽層傳輸。任何進入線纜的噪音都會進入音頻信號。

削波 (Clipping)：當放大器的輸出電壓超過電源的極限時，輸出的波形的頂端會被壓平。在示波器上，波形看起來像是頂端被剪切或削波。削波波形會產生極其強烈的諧波失真，這些失真包含不愉快的奇次諧波。

共模抑制比 (CMRR)：在長距離線纜傳輸中，噪音成為一個問題。線纜可能會受到無線電頻率（RF）和其他干擾的影響，這就是為什麼使用平衡線纜來抵抗噪音。CMRR定義了平衡系統輸入端抑制信號的程度。

頻率範圍 (Frequency Range)：如其所示，指設備能夠傳遞或重現的從低到高的實際頻率範圍。

直流 (DC, Direct Current)：功能上是交流電（AC）的相反，直流不會改變方向。雖然大多數電子設備內的組件是直流供電，但直流並不適合音頻信號，尤其是那些傳送到揚聲器的信號，因為直流不產生聲音，並且消耗更多的電力。

動態範圍 (Dynamic Range)：在像是前置放大器等音頻設備中，動態範圍是由最大無失真信號（輸出電壓）和最安靜信號（噪音底層）之間的比率來測量，並以分貝（dB）表示。

電磁感應 (Electromagnetic Induction, 或感應耦合)：指通過共享磁場將信號從一個組件轉移到另一個組件。通過一個的電流變化會在另一個中誘發電流。這些元件可以在單個單元內，例如變壓器的初級和次級側。

均衡 (Equalization, Equalizer)：一類在音響系統中用來增強（提升）或減弱（削減）選定頻率的電子濾波器（頻率依賴增益）。均衡是修改信號頻率響應的行為。

浮動 (Floating)：用來描述一個設備或信號沒有接地（“以地為參考”）或與其他輸出參考的情況。例如，麥克風就是一個浮動設備，因為它沒有與地面參考。通常，浮動的輸出是完全隔離的。

前場 (FOH, Front-of-House)：現場表演的混音位置，通常位於舞台對面，位於音樂會廳、俱樂部、禮堂或劇院等地。由於一些場地的音響控制室設置位於後方或側邊，因此“FOH”指的是無論混音台在哪個地方的位置。

頻率 (Frequency)：波形在單位時間內的完整循環數。頻率以赫茲（Hz）表示，1赫茲等於每秒一個循環。當每秒循環的數量增加時，音高也會增加。

增益 (Gain)：音頻信號的放大量（電壓、電流或功率），通常以分貝（dB）表示。

地面 (Ground)：在電子電路中，地面是公共參考點或返回路徑。地面也是零電壓位潛的點。在電子學中，潛力的變化會促使電子從較高潛力流向較低潛力。接地是一種安全功能，用來防止電擊，同時也是防止在互聯音響系統和電路中噪音的手段。

地線升降 (Ground Lift)：這是一種消除由於地線循環（見地線循環）所引起的AC噪音的手段。地線升降可以是開關、內嵌適配器或變壓器的形式，該設備可以將系統中的一個或多個地線斷開（升起）。在任何情況下，不應該拆除AC線適配器的地線插針，除非你想成為地線循環的一部分，這可能會導致電流從你的雙手通過心臟。

地線循環 (Ground Loop)：這是電子系統中最常見的噪音源。當電子設備互聯時，每個元件都有其內部地線，通常稱為音頻信號地線。將兩個（或更多）設備連接起來可能會通過電纜將它們的信號地線連接在一起。當設備在其他地方（例如電線或機架的金屬框架）也相連時，電流可以從一個設備的地線流向另一個設備，然後再返回。當這些電流通過單位的音頻信號時，會產生噪音或嗡嗡聲（見AC/60週期嗡嗡聲）。

諧波 (Harmonics)：一系列音樂音調，其頻率是基音音調的倍數。也稱為泛音和部分音。

高通濾波器 (High-Pass Filter)：一種電子電路，允許所有高於固定頻率（非零）直到無窮大頻率的頻率通過。高通濾波器可用於消除低頻震動。

阻抗 (Impedance)：一種結合因素，限制交流電路中的電流流動。類似於電阻，阻抗有兩個組成部分：電阻和反應阻抗。反應阻抗也有兩個組成部分，一個是“實際”部分（電阻性），另一個是由相位移引起的電阻（例如，其他元件如電感和電容充放電的時間）。

限制器 (Limiter)：基本上像壓縮器，但它不允許信號超過設置的閾值。例如，如果限制器的閾值（限制器作用於信號的水平）設置為-20dB，一旦信號水平達到-20dB及以上，輸出水平將保持在-20dB。限制器用於防止信號削波或超載揚聲器、錄音機和功率放大器等設備。

負載 (Loading)：在電子學中，負載是消耗能量以完成某種工作的設備或元件。任何與電源連接並從中汲取電流的元件都被認為是負載。負載是一種取決於負載阻抗的效應。例如，如果負載具有高阻抗（對電流流動有抵抗），則會從電源中汲取少量電流，因此負載較小（輕負載）。相反，如果負載的阻抗較小，則會從電源中汲取更多電流（重負載）。

單聲道 (Mono)：單聲道（或單耳道）是將一個或多個聲音來源記錄、重放或傳輸通過單一信道的系統。

衰減器 (Pad 或 Attenuator Pad)：一個包含電阻器的被動網絡，這些電阻器串聯起來，減少（衰減）輸入信號的電壓（或功率）水平。衰減器可以用來降低運行在+4dBu的設備的信號，這樣它就可以連接到運行在-10dBu的設備，且不會使其過載。或者，當來自前方高輸出的麥克風在大聲源前使用時，會使麥克風前置放大器削波（即使增益已經調到最低），此時衰減器可以使麥克風前置放大器處理信號而不產生失真。

被動式：在日常用語中，被動式簡單地指設備在運作時不需要外部電力，或在顯示器揚聲器的情況下，依賴外部電源來運行。在元件層級上，被動式設備是指不為信號增添能量，而是從通過它的信號中獲取運行能量的設備。例子包括電阻器、電感器和電容器。

幻象電源：在傳統的直流極化電容式麥克風中，幻象電源提供了極化麥克風換能元件（膠囊）所需的電壓，並使用與平衡音頻通道相同的兩條線。稱為“幻象”電源，是因為該供應電壓對任何平衡麥克風來說幾乎是隱形的。Neumann麥克風公司於1966年開發了幻象電源。

極性：是指與參考電位相比的正負電位。極性經常與相位反轉混淆。相位是時間的函數，而極性則不是。在音頻工程中，我們常說信號“相位不對”，其實我們是指其極性被反轉。

相位：任何週期性或循環性函數的特定時間值，指示信號在週期中進展的階段。

相位移：兩個波之間的角度關係，根據指定的參考點來測量週期的分數，並以角度表示。

前級放大器：鏈路中的第一個放大器，前級放大器將來自吉他拾音器、麥克風或唱盤等低電平信號進行放大。技術上講，前級放大器提供顯著的電壓增益和小的電流增益，這使得前級放大器適用於錄音應用。為了將電流放大到足以驅動揚聲器的程度，後面需要跟隨一個功率放大器。

飽和：指當材料無法吸收更強的磁場時，通過引入更大的磁化力，磁場對移動電荷施加力量的能力不會發生顯著變化。在錄音中，磁帶飽和指的是磁帶達到其最大信號接收能力的點，超過此點會產生失真。儘管磁帶飽和通常是要避免的，但它也可以作為創意工具來使用。當節目材料以超過0dB的音量錄製時，會逐漸加入失真，這會產生悅耳的效果。隨著磁帶飽和，較高頻率會逐漸被壓縮，這對我們的耳朵來說也更自然和愉悅。

單線圈：指的是在電吉他和貝斯等樂器上使用的磁性拾音器設計。如其名所示，它使用一個繞在磁鐵上的電線線圈，這個線圈的工作是通過弦與由磁鐵和線圈創建的磁場的相互作用，將弦的振動轉換成電信號。單線圈拾音器是被動式的，因此它們不會產生高輸出，並且更容易受到噪音的影響。

變壓器：一種被動元件，由兩個或更多磁耦合的線圈或繞組（通常繞在磁鐵上）組成，利用電磁感應來增減電壓和電流。每個線圈或電感器共享一條磁路。它們磁耦合得越緊密，效率就越高。（參見電磁感應）

XLR：Canon公司發明的3針圓形連接器的原型編號，現在已經成為通用術語。XLR連接器用於製作平衡音頻線，常見的應用是將麥克風連接到前級放大器。