音响知识及扩声系统名词解释(3)

信号进行处理而不必使用效果发送及返回控制。

最终，由各通道输出的信号混合在一起，然后进入立体声总线。总线控制部分一般有控制左/右声道的两个（或一个）主音量推子、调整效果返回量的控制钮、耳机音量的输出控制钮、辅助输出口音量控制钮（辅助输出口输出的信号是部分或全部通道的混合信号）。关于辅助输出的各种灵活运用，在此暂无篇幅做更多的讲解。

一个调音台一般会有两个或更多VU（Volume Unit 的缩写，意思为音量指示）指示器。有的指示器是那种老式的指针表，有的则是LED（发光二极管）方式的电平表。有的调音台可以通过切换用一对指示器显示不同总线及通道的电平；有的则设计成每个通道及总线都有自己的VU指示器。

4信号处理设备

4.1均衡器

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。

4.1.1均衡器的主要作用及分类

均衡器是用来对音频信号的频率特性进行调整的，如调音台的通道均衡器可对调音台中对每一通道的输入信号进行频率均衡处理，调音台的输出均衡器可对主输出信号进行频率特性的均衡处理。一般的均衡器往往是在若干个固定频率点上对信号进行提升或衰减。为了较为精确地调整频率特性，往往要采用多频点的均衡器，例如一般的房间均衡器往往要有３０多个频率点。

均衡器分为三类：图示均衡器，参量均衡器和房间均衡器。

4.1.2参量均衡器的使用

参量均衡器不是采用固定频率点的均衡器，而是将整个音频频率范围分为几个频率段进行均衡处理，每一频率段的中心频率点可以进行调整。因此参量均衡器不用设置很多个频率点（即中心频率），往往只分为四五个频率段。每一频率段的中心频率可以调整，提升或衰减量可以调整，还可调整其带宽（即调整Ｑ值）。这样，一个参量均衡器就能够覆盖整个音频频率范围，并能够进行较为精确的频响特性调整。目前参量均衡器已普遍用于调音台的通道均衡器、输出均衡器和房间均衡器等领域。

4.1.3图示均衡器的调试

图示均衡器的调试为了提高扩声系统的品质，希望其频带要宽，特性曲线要平坦。而现实中每个扬声器，甚至是同一型号的扬声器频率曲线也是不完全一样的。再者，房间建筑结构或多或少存在着声学缺陷，使声场变得复杂混乱。下面将介绍如何通过均衡器来补偿扬声器、补偿声场，改善声场系统的传输频率特性。（1）电输入法所谓电输入法就是借助粉红噪声和频谱分析仪进行调试。把均衡器、频谱分析仪依次串接于调音台和功放之间，用粉红噪声作为输入信号送入调音台。将调音台各段均衡器置于平直状态，均衡器各点电位器放在0dB位置上。输入粉红噪声信号，调节均衡器各频点电位器，用频谱分析仪上的测试传声器接收该系统扬声器发出的声音，使频谱分析仪上显示的曲线趋于平滑。调整完成后，均衡器

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在此房间中使用时无需再做调整。（2）声输入法声输入法一般用在以唱歌、表演为主的场所，而且扩声系统中要使用固定的传声器和扬声器进行调试和演出。如果更换传声器或扬声器，频响曲线会发生变化。用声输入法可以有效地克服声反馈，但是会影响LD、CD、卡座放音时的频率响应（特别是话筒频响曲线不平坦时）。在歌舞厅调试均衡器一般主张用电输入法，话筒的缺陷应该用调音台上的参量均衡器来进行补偿。应先用电输入法调试图示均衡器，再用声输入法调试调音台上话筒支路上的参量均衡器。（3）调试注意事项①均衡器各频点的电位器应在中心线上下合理分布，当电位器都偏向中心线上方时，容易引起均衡器过载；当电位器都偏向中心线下方时，会引起均衡器以前设备的电信号过载产生失真，而且这样的状态在使用多声道均衡器时还会使各通道的增益产生差别并产生不同的相移，使声象发生变化。②避免某两个相临频点提升衰减差异过大，尽量圆滑过渡。否则会产生相位变化太大，使声音变怪。③不把电位器调节在最上方或最下方，以免产生过大的相位移动，减小系统实际的动态。④16kHz以上的频率不宜提升过高，防止在特殊情况下将高频扬声器烧毁；20Hz、25Hz的低频也不应提升过多，那样容易对低音扬声器造成冲击。

4.2效果器

效果器是提供各种声场效果的音响周边器材。效果器的基本效果类型有声场效果、特殊效果和声源效果三大类。数字效果一般都储存有几十种或数百种效果类型，有的效果器还有参数均衡、噪声门、激励器和压缩/限幅某功能。使用者可根据自己的需要选择相应的效果类型。

4.2.1延时器

延时器是产生混响或回声的效果器。有模拟延时器，数字延时器、混响器等c它们的原理基本相同，广泛用于舞台音响，卡拉OK。延迟时间可以从50毫秒到1秒以上，电吉他用的延时器一般为20～476毫秒之间，时间短产生混响效果（大厅效应人时间长则产生回声（山谷效应人电吉他通过延时器之后声音丰富、饱满、有空间感。回声，则常用于电吉他演奏最高潮时最末一个音符加入，以便出现几个反射回声，情似对山谷呼喊。

4.2.2混响器

混响器属效果处理装置，常用于增加音源的融和感。人工电子混响器大致可分为两类：一类是机械振荡式混响器，如钢板混响器、弹簧混响器、金箔混响器等等，就属此类。此类混响器的工作原理一般是通过物体对音频信号的共振，来模拟自然混响的残响拖尾效果的，所以其处理的“声染色”效应十分严重，对原音源可产生明显的破坏作用。

电子混响器的另一类是电子延迟式混响器，如延时回音器、数字式混响器等等，其延时回音器的工作原理是：通过斗链器件将音源信号延迟一段时间后，再反馈回延迟器始端进行回施处理，从而形成一系列延迟声信号阵列，将这些延迟信号阵列混入原信号，即可产生类似的混响声效果。

4.3压限器：

压限器压限器又称压缩/限幅器，是用于压缩（或限制）节目信号的动态范围，避免过激失真的音频信号处理设备。许多压限器中还设有噪声门，可以有效地去除音频信号中的噪声信号，提高系统的信噪比。在立体声音响系统中，节目源信号的动态范围很宽，音频系统设备的动态范围与之相比要小得多。为了防止信号过激失真，需要对音频信号进行压缩或限幅，使其动态范围与音频设备相吻合，以保证信号传输不失真。

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4.3.1压限器的作用和原理

压缩器的作用压限器有以下3个作用。（1）抑制信号幅度，保护扩声系统对于突发信号、过强的信号以及误操作产生的过载信号的声反馈，压限器都能自动地将其信号幅度按一定的比例进行压缩或限幅，从而使功率放大器和音箱系统得到保护。（2）产生特殊的音响效果一般利用压缩器起控时间和恢复时间的可调性来制造一些意想不到的音响效果。（3）使音量变化平稳当话筒与音源之间的距离发生变化时，压限器可使音量平稳变化；使用压限器还可以使电吉它、电贝司等乐器的音量平稳。

压限器的工作原理 ： 1、压限器的工作原理

压限器的输入、输出特性，输出信号电平的变化与输入信号电平变化的比值，这个比值称为压缩比，用分贝表示。压限器实际上是一个自动音量电平控制器。当输入信号超过阈值（Threshold）的预定电平时，压限器增益下降，信号被衰减。这个预定电平被称为起控电平。图19中，曲线A的压缩比为1：1，它表明信号没有经过压缩；曲线B的压缩比是2：1，它表明输出信号的电平值仅为输入信号的一半。当然，压缩变化总是需要时间的。图20所示表明输入端加入方脉冲时，压缩器输出波形及增益变化的情况。从图中可以看出，当输入电平升高到起控电平之上时，压缩器的增益并没有立即降下来，而是逐渐下降的，经历时间t1后，新的增益才稳定下来，时间t1就称为压限器的起控时间；反之，输入电平突然减小到门阈电平之下时，压限器的增益也不会迅速上升，而是缓慢上升，经历t2时间后才恢复到不压缩时的稳定增益，时间t2就称为压限器的恢复时间。在压限器中这两个时间通常是可调的。为了不让听众察觉到压缩增益的变化过程，起控时间尽量要短，一般设计在100us-1ms之间；恢复时间则应适当延长一些，一般设计在0.1-0.3s之间，以免增益迅速变化而使信号产生调幅失真。但时间也不能过长，否则压限器的变化会跟不上节目的节奏变化。 当压限器的压缩比无限增大到某一数值时，压限器就成为了限幅器，也就是说，限幅器是超过一定电平的信号进行无限压缩，这个信号电平称为限幅电平，限幅特性如图21所示。无限压缩意味着不管输入信号电平变化多大，输出信号电平都没有变化，此时的压缩比可理解为∞：1。为了防止信号过饱和失真，通常设定一个门阈电平（即限幅电平）来限制节目中的峰值信号。假设限幅电平为0dB，当节目信号电平低于0dB时，信号无变化通过；当节目信号高于0dB时，信号将保持0dB输出，以防止超出设备的动态范围而引起过激失真。在实际应用中，当压限器的压缩比超过10：1时，便可将压限器看作限幅器。

2、压阴器的电路压限器的电路有压控式和脉冲抽样式两种。由于压控式用器件本身的特性作可变电阻，因而非线性失真较大，适用于一般场合。而脉冲调制型采用了脉冲调制电路，减小了非线性失真，适用于要求较高的放声系统。下面将分别对其进行介绍。

（1）压控式压限器图22是一种压控式压限器框图，是由检波器和压控放大器构成的。其中检波器不仅被用来检出与信号电平相对应的直流电压或电流，它还决定了动作时间和恢复时间的长短。检波方式有峰值检波和有效值检波两种，峰值检波反应速度快，但压缩量与响度的对应关系不好，而有效值检波的特点恰好与其相反。为了兼顾二者的优点，可同时使用峰值检波和有效值检波。 压控放大器一般采用压控可变电阻来控制增益，根据其电路结构的特点可分为衰减型和负反馈型。衰减型的基本原理如图23所示，其中输出电压U0=R2Ui/（R1+R2），式中R2为压控可变电阻。负反馈型的基本原理如图24所示，当Re足够大时，U0=RcUi/Re，式中Re为压控可变电阻。压控可变电阻常用的类型有：适用于小信号电路的场效应管压控可变电阻；适用于大信号电路的光电控制型压控可变电阻，二者线性和频率特性都很好。

①场效应管压控可变电阻 图25（a）为场效应管压控可变电阻的电路原理图。当加在漏极D与源极S之间的信号电压小于0.1V时，漏源极之间的等效电阻RDS将随栅源极负

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偏压UGS而变，两者之间的关系如图25(b)所示。当UGS=0V时，RDS最小，约几百欧到几千欧。栅源极负偏压越大，RDS也越大。当栅源极负偏压大于场效应管的夹断电压VPC时，RDS可达107Ω以上，RDS随UGS的变化范围宽达104。为了减小非线性失真，起始偏压UGS不应选为0，一般应选RDS=5-10kΩ时所对应的偏压。此外还增加C1、R1和R2组成的反馈电路，以抵消UGS对RDS的影响。场效应管压限器的压限特性如图26所示。压缩比连续变化时，压缩输入门限电平为30mV左右，输入电平大于100mV时，进入限制区。在低于限制区的范围内，非线性失真小于1%。

②脉冲调制型压限器图28为脉冲调制型压限器方框图。它由脉冲抽样调制器、占空系数可调脉冲信号发生器、低通滤波器和检波器等部分组成。输入信号经过脉冲抽样调制器后，按脉冲节拍被采样成调幅波，它不含有载频成分，但含有输入信号及调制后产生的以脉冲基波和谐波为中心的上下边带。依据采样定理，采样脉冲频率只要为信号频率的2倍，则经低通滤波器平滑滤波后就可恢复原信号。脉冲抽样调制器通常采用4只二极管组成环形调制器；占空系数可调脉冲信号发生器可由常见的可变占空比可调制型脉冲振荡器组成。

三、压限器的使用下面以YAMAHA-GC2020BII压限器为例，介绍压限器的使用，其外形图如图29所示。 1、面板与功能键 ①POWER：电源开关 ②LINK：立体声和单声道选择开关控制两路单声道（DUAL MONO）或一路立体声（STEREO）的选择。两路单声道时，两通道相对独立，可分别处理不同的信号；一路立体声时，两通道相互联系，同时工作。 ③COMP IN/OUT：压限器旁路开关 IN：压限器处于工作状态，OUT：压限器处于旁路状态。 ④GAIN REDUCTION：增益衰减指示为五段衰减：0，-4，-8，-16，-24dB。 ⑤EXP GATE：噪声门的控制及指示是一个独立的功能键，其阈值可调，可以有效地去除节目间歇时背景的杂音和噪声。如图30所示，噪声门的门限电压一般设置为节目信号电平的最低值，使所有节目信号可以毫无损失的通过；当节目信号中产生间歇时（即门限电压之上没有信号），低于门限电压的杂音和噪声信号被有效地消除，达到静音的效果。当“INPUT LEVEL”=“-20dB”时， “INPUT”在“0”位置，门限电压变化范围：-24~-64dB； “INPUT”在“中间”位置，门限电压变化范围：-49~-89dB； “INPUT”在“10”位置，门限电压变化范围：-64~-104dB；当“INPUT LEVEL”=“+4dB”时， “INPUT”在“0”位置，门限电压变化范围：0~-40dB； “INPUT”在“中间”位置，门限电压变化范围：-25~-65dB； “INPUT”在“10”位置，门限电压变化范围：-40~-80dB；噪声门打开时，“EXP GATE”指示灯亮；往逆时针方向旋转“EXP GATE”，可以解除噪声门功能。调整“EXP GATE”的方法：先将旋钮调到“0”位置，然后接通电源，此时不送入节目信号，调整“OUTPUT”旋钮至直到可以听到杂声和噪声的位置，再慢慢旋转“EXP GATE”直到噪音消失，再继续旋转一点儿，然后开始收听节目，检查噪声门是否消除了节目信号中较弱的部分。如果发出“嗡嗡”的声音，可调整门限电压值，直到问题消除。 ⑥THRESHOLD：阈值选择决定当输入的节目信号电平为何值时，压缩器将对其进行压缩/限幅。阈值的选择取决于“INPUT”的值和“INPUT LEVEL”的设定。调节方法如下。当“INPUT LEVEL”=“-20dB”时， “INPUT”在“0”位置，“THRESHOLD”值为：-4~-19dB； “INPUT”在“中间”位置，“THRESHOLD”值为：-4~-44dB； “INPUT”在“10”位置，“THRESHOLD”值为：-19~-59dB；当“INPUT LEVEL”=“+4dB”时， “INPUT”在“0”位置，“THRESHOLD”值为：+20~+5dB； “INPUT”在“中间”位置，“THRESHOLD”值为：+20~-20dB； “INPUT”在“10”位置，“THRESHOLD”值为：+5-~35dB；低于阈值的信号自由通过；对高于阈值的信号要进行压缩和限幅。“THRESHOLD”旋钮逆时针方向旋转（转向“0”）的越多，信号峰值受压缩/限幅的影响越小。 ⑦COMP RATIO：压缩比选择 用来确定超过阈值的信号的压缩比。所谓压缩比是指输入信号电平变化与输出信号电平变化的比值。压缩比为1：1时，压限器没有对信号进行压缩；压缩比为2：1时，输出信号的变化仅为输入信号的一半；压缩比为∞：1时，无论输入信号将如何变化，压限器将保持常数输出。

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超高压缩比20：1通常用来使乐器声保持久远，特别适用于电吉他和贝司，同时会产生鼓的声音；低压缩比2：1到8：1通常用来使声音圆润；当演员走近或远离话筒时，可减少声音颤动。图31为压缩比示意图。 ⑧ATTACK：起控时间选择决定当信号超过阈值时，对其进行压缩所需的时间（单位为ms）。可调整的时间范围在0.2ms-20ms之间。起控时间的选择很大程度上取决于被处理信号的种类和希望得到的效果。极短的起控时间通常用来使声音“光滑”。而对于电吉他的演奏需要稍长的时间，如图32所示。 ⑨RELEASE：恢复时间选择决定当信号低于阈值时，对其解除压缩所需的时间。可调整的时间范围在50ms-2s之间。同起控时间一样，恢复时间的选择很大程度上取决于被处理信号的种类和希望得到的效果。当节目信号经过压缩后其电平值小于阈值时，如果没有恢复时间，压限器立即停止压缩，会导致信号突变；而恢复时间的设置是使压缩器在给定的时间范围内，对信号解除压缩，不会造成突变。恢复时间示意图如图33所示。 ⑩INPUT LEVEL：输入电平控制调整压限器的输入灵敏度，使其能接受宽范围的信号。 ⑾OUTPUT LEVEL输出电平控制调整压限器的输出灵敏度，使其能输出宽范围的信号。 ⑿INPUT：信号输入插口三插阴型XLR连接头和1/4in TRS插座通用。须用600Ω线。 ⒀INPUT LEVEL：输入电平选择开关调整输入值与所接仪器的输出值相匹配。有两档选择：-20dB，+4dB。 ⒁OUTPUT：信号输入插口三插阴型XLR连接头和1/4in TRS插座通用。XLR用600Ω线，1/4in TRS用10kΩ线。 ⒂OUTPUT LEVEL：输出电平控制开关调整输出值与所接仪器的输入值相匹配。有两档选择：-20dB，+4dB。 ⒃DETECTOR IN and OUT：外部信号控制接口 “DETECTOR OUT”插座是跟在INPUT控制之后的第一个声频缓冲带传递输出口。通过插在DETECTOR IN and OUT的耦合棒，这个信号作用于压限器的大小控测电路，激发和控制对输入信号的压缩程度。DETECTOR IN插座是压限器控测电路的输入口。该功能的一个应用是在播音员说话时减弱音乐信号，使话音变得清晰。具体操作是：去掉耦合棒，将一个通道的“DETECTOR OUT”与另一个通道的“DETECTOR IN”相连。这种情况下，“OUT”通道信号将对“IN”通道信号进行控制，而“IN”通道本身对“OUT”通道没有影响。这种功能对叙述者和广播员尤其有益。将通道1的DETECTORT OUT与通道2的DETECTORT IN相连；把广播员的声音送入通道1，把音乐信号送入通道2；此时通道2信号的放大由通道1来控制。通道2的压缩比可被调整至以下状态：无论广播员和叙述者何时说话，通道2中的音乐信号都会及时减弱，使得说话声能清晰地听见。四、压限器的技术指标压限器的技术指标除频率响应、总谐波失真、信噪比、输入阻抗、输出阻抗、输入电平、输出电平外，还有压缩动作时间调节范围、压缩恢复时间调节范围、压缩门限电平调节范围和压缩比。表4给出了常见压限器技术性能一览表。 4.3.2压限器的使用

压限器是压缩器和限制器的组合设备，由于它具有多种特性，在扩声系统、录音系统和广播系统中有诸多应用。例如：给鼓声增加坚实浑厚感；为吉他、弦乐增添弦外之音；使演唱声更加圆润；提升混合低电平信号；减少手持话筒拾音起伏；降低音乐大起大落变化；保护扩声系统不过载；数/模转换；进行压缩处理等。同时，这种设备多数增设了扩展门，用于音乐宁静或间歇间的噪声切除，使其应用范围更广，更灵活。另外，还附设了边链输入、输出插孔，进行外控，使其应用更加多样化。 使用方法：

1.压缩比(Ratio)的设定

在的士高舞厅如果压缩比设定过小，就没有压缩痕迹；如果压缩比设定过大，就会造成音乐动态范围变窄、声音干瘪无味。在的士高厅扩声中作为压缩器使用,一般将压缩比设定在3：1左右，作为限制器使用时,应将压缩比设定在8：1左右.能保证音乐信号压缩在扩声系统的动态范围内，避免过载失真，以确保的士高舞厅音乐的震撼力。

2.阈值(Threshoid)的调整

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