噪声门

在以上噪声较大情况下，单独用噪声门的确难以解决好降噪问题，在这种情况下就要求我们采用噪声门与压限器共同配合，对声音信号进行强制降噪处理。
为什么绝大多数压限器要附设噪声门呢？其中一个最主要的原因就是噪声门与压限器配合将具有一种强制降噪的功能，本人曾做过实验，将带有噪声门的压限器串接在扩声系统主通道中，使用强制降噪方法可以明显消除比较大的系统本底噪声，下面先介绍一下调节方法和步骤，然后再对为什么这样调节做一些说明。
图2 软拐点噪声门
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2、与压限器配合强制降噪
有些人会问，声音间歇过程的本底噪声可以用噪声门消除，但是当系统的本底噪声过大时，譬如噪声水平已经接近了最弱的有用声时，又将如何是好呢？因为在系统本底噪声比较大的情况下，仅使用噪声门降器噪，势必要将噪声门的阈值调在较大位置，但随之会带来较弱的有用声也可能被噪声门关在门外，声音有明显的断续感，听起来很不舒服。
1．消除有用声间歇过程中的本底噪声
在实践中，我们经常会发现，当扩声系统播放有用声（音乐或人声）时，系统的背景噪声并不明显，但当没有有用声时，系统的噪声就显得格外突出了。这是因为，当播放有用声时，背景噪声与有用声同时存在，有用声远远大于噪声，由于人耳的掩蔽效应，噪声被有用声掩蔽，所以我们几乎无法察觉到噪声的存在。但当没有有用声时，系统中只有噪声出现，这个时候的噪声就显得比较突出了。利用噪声出现，这个时候的噪声就显得比较突出了。利用噪声门的不同电平开关特性，我们就可以消除声音间歇时的本底噪声，下面给大家介绍一下调节步骤和方法。
解决以上问题的关键就是要保证某只鼓发出声音时，只有这只鼓的话筒能拾取声音，其他的话筒关闭；或只有这只话筒的信号可以送出去，其他被话筒信号根本就送不出去。但是，哪只鼓发声就打开哪只鼓的拾音话筒是根本做不到的，而要求音响师实时同步地推起正在拾取发音鼓的那路推子更是不可能。如果我们使用噪声门，利用它的开关特性来解决这个问题，可以说是易如反掌。
二是如果噪声门设有启动时间（Attack）功能，可以用它调节鼓声的的软硬度。启动时间长时，鼓声的前冲声（即鼓声从无到极强的阶段的声音）将由于门没有及时打开而无法通过，声音听起来鼓声偏软，启动时间短时，门迅即打开，鼓的前冲声可以充分表现出来，声音听起来比较硬朗。
我们在使用某些噪声门时，猛然一播放有用声，可能会发现存在开门声。所谓开门声就是指声音刚一出现时，没有由弱到强的过程，一下子就变得很强，像遇到一个门坎，有一种明显的突兀感。目前，消除噪声门开门声的技术措施有很多种，大多数噪声门在设计时已经考虑到了消除开门声的问题（如图2），只要我们在选购和使用噪声门时稍加注意，就基本上可以最大限度地减少开门声的影响，一般来说，可以注意以下三点。
当放送有用声信号时，由于压限器的阈值被调得很小，压缩比调得较大，声音信号必然会被压限器大大地压缩。大家知道，有用声肯定会远远地大于噪声，而压限器的功能就像一具音量控制器，两者同时压缩的结果势必是有用声还保持在较高电平上时，噪声却被压制得比较小了，如果噪声小于人的听阈，加上人耳的掩蔽效应（有用声掩蔽噪声），人们将很难察觉到噪声的存在。
图1 噪声门原理
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从理论上讲，噪声门是低电平扩展器（Expender）的一种特殊形式。我们知道，扩展器是一种声音信号动态处理设备，它可以扩展声音信号的动态范围，其功能正好与信号压缩器完全相反。当输入扩展器（高电平扩展器）的声音信号小于一定值（阈值）时，其增益较小，输入信号大于阈值时增益较大，这就使得高于扩展阈值的信号增加增益，低于阈值的信号减少增益，即响度大的信号更强，响度小的信号更弱，增加了信号的动态范围。
一是采用软拐点（SoftKnee）噪声门。其原理是，在有用声信号电平接近阈值前，噪声门已经打开，到达阈值时，缓慢地打开，开门为一个渐变的过程，开门前后的声音信号存在一个过渡，开门声当然就基本没有了。
二是采用快开门噪声门，现在最快的噪声门的开门时间仅为3微秒。当信号电平达到阈值后，如果噪声门开门时间太长，将造成更大的信号电平时门才打开，使开门声益发生明显，而开门迅速就不会存在上述情况了。
扩展器有高电平扩展器与低电平扩展器两类，它们的原理与作用不甚相同。高电平扩展器是用来解除信号压缩的扩展器，信号小于阈值时正常输出（扩展比为1：1），大于阈值时信号被扩展。高电平扩展器可以将录音时记录在磁带上被动态压缩的信号恢复成原来动态范围的信号，这种处理被称为解压缩。低电平扩展器是当输入信号小于阈值时，输入信号被扩展高于阈值时，输出信号与输入信号的关系仍维持在1：1，即正常输出。噪声门就是利用低电平扩展器的原理而制成的，是低电平扩展器的一种特殊形式，它要求低电平扩展器的扩展比为∞：1或较大比值（3：1以上），如果扩展比太小，低电平扩展器就不能很好地充当起噪声门的作用。
扩展比，即低电平扩展器输入信号动态范围与输出信号动态范围之比。扩展比较大（大于3：1）时，扩展器基本上将起到噪声门的作用。
（5）Gate指示灯
噪声门打开时此指示灯熄灭，噪声门关闭时此指示灯亮，通过它可以了解噪声门的开关工作状态。
噪声门的功能键虽少，原理不复杂，但它在扩声系统中的作用却不容忽视。现在很多音响师没有充分认识噪声门独有的作用，这确实是一件遗憾的事情。本人在多年音响工作实践中深有体会，如果使用得法，噪声门将可以有效地提高扩声系统再现声音的质量，达到意想不到的效果。
（1）将阈值（Threshold）调到最小，Gate指示灯熄灭，此时的位置为Open，即打开噪声门。
（2）令系统无有用声信号，即将调音台的总推子拉下来。
（3）慢慢提升阈值，Gate指示灯一亮即停。
调整完毕后，我们会看到，当有声音信号时，Gate指示灯熄灭，没有声音信号时，Gate指示灯点亮，有用声音歇过程中的本底噪声消除。
（1）Threshold
阈值或起控电平，也有称为门限电平的。它决定噪声门在多大输入信号后打开，即在多大输入信号后声音信号能够通过，是噪声门最重要的功能键。
（2）Attack
启动时间（开门时间）。输入信号超过阈值后多长时间后噪声门打开，即噪声门从不开门到开门所需要的时间。
当系统不放送有用声时，如果压限器没有噪声门配合，在压限器从压缩状态恢复到不压缩状态的过程中，噪声会逐步变大，出现噪声的“回潮”现象。但是如果我们在压限器恢复到不压缩状态前噪声门迅速关闭所有信号，噪声将不复存在。这就要求我们一定要将压限器的恢复时间调得比较长，使得它慢些恢复到不压缩状态，否则噪声门还没有来得及关闭，而压限器很快恢复到不压缩状态，我们将听到回潮噪声。
如果用低电平扩展器的原理来解释噪声门，即输入的声音信号小于一定程度（阈值）时，扩展比很大，信号无法输出或输出很小；输入的声音信号大于一定程度（阈值）时，扩展比为1：1，输入增加多少输出就增加多少，即输出信号等于输入信号，从这一点不难看出，几乎所有的低电平扩展器都可以充当噪声门使用。
噪声门原理简单，其使用和操作也并不难。我们经常见到的噪声门一般只有一两个功能键，最多的也只有5个功能键，这些功能键的作用非常容易理解，下面给大家介绍一下噪声门最常见的几个功能键。
（3）Release，Attenuate，Hold，Slow/Fast
以上4个英文单词的含义是恢复时间，关门时间，开门保持时间，快/慢关门选择。这4种标识方法实际上指的是同一个功能，即输入信号小于阈值后噪声门要花多长时间才能关闭，即从开门到关门所需要的时间。
（4）Ratio
（1）将压限器的阈值（Threshold，决定压限器在多大信号电平后开始压缩的值）调到最小。
（2）将压限器的压缩比（Ratio，表示信号的压缩程度，压限器输入信号动态范围与输出信号动态范围之比）调到3：1以上。
（3）将压限器的启动时间（Attack，为压限器从不压缩状态进入到压缩状态所需要的时间），调到最短。
三是如果用扩展器做噪声门，则要适当减少扩展比，扩展比调在3：1到8：1之间比较合适，扩展比太小会使噪声门的开关作用变差，消除间歇噪声的作用大打折扣，但太大了又会出现开门声。在调整时应尽量将噪声门调到当声音信号大于一定程度（小于阈值）时，门已经开了小许，但背景噪声不甚明显，当达到阈值时，门已经完全打开。
人们都知道，门的最主要作用就是开关，即通过或关闭。噪声门的功能就像一个受输入信号控制的通道开关，当输入的声音信号小于一定程度（即阈值或起控电平，Threshold）时，噪声门无信号输出，声音信号被关闭；大于一定程度时声音信号正常输出，输入与输出之间为直通关系（如图1）。用开关来类比噪声门更为直观易懂，输入声音信号小于一定程度时，开关闭合，声音信号可以通过。
（4）恢复时间（Release,为压限器从压缩状态恢复到不压缩状态所需要的时间），调到最长。
（5）在没有有用声信号的前提下，提升噪声门阈值，Gate指示灯亮后再将噪声门阈值提起来一点。
为什么要采用上述的步骤和操作方法才可以完成降噪呢？下面通过压限器和噪声门的信号处理过程，给大家解释一下。
噪声门（Gate或NoiseGate）是扩声系统最常见的音响周边设备之一，利用噪声门进行信号处理已是屡见不鲜。目前市场上可以买到独一功能的噪声门，一般是多路噪声门，以4路居多。但是我们更常见到的噪声门大多数是附加在压限器中的，有些效果器和其他的信号处理器（如DSP处理器）中也有噪声门信号处理功能，有时我们还可以将扩展器用作噪声门。
噪声门用于鼓拾音的连接方法非常简单，只要将噪声门串接在每只话筒和调音台之音就可以了，但在调整时要注意以下问题：
Hale Waihona Puke 一是每路噪声门的阈值（Threshold）要调到敲打相邻鼓时噪声门刚好处于关闭状态（Gate指示灯亮），而敲打本路鼓时噪声门能够完全打开（Gate指示灯灭），阈值太大会使鼓声发干，余音不足，太小噪声门不起作用。
当有用声再次出现时，噪声门打开，压限器必须迅速进入到压缩状态，否则在压限器从不压缩状态到压缩状态之间，噪声将无法有效地抑制，这时的噪声被称为“音头噪声”。消除音头噪声的最佳方法就是要将压限器的启动时间调得尽可能地小，使压限器在最短的时间内进入到压缩状态。