专业音频信号处理设备

图8-3 图示均衡器的控制曲线
均衡器的操作使用
图8-5 YAMAHA 2031型均衡器的前面板 2031型均衡器的前面板
1.各控制键作用 1.各控制键作用 前面板。前面板如图8 所示， （1）前面板。前面板如图8-5所示，各插口和开关说明如 下： 电源开关键（ ON/OFF）：按下后， ）：按下后 ①电源开关键（POWER ON/OFF）：按下后，电源接 再按一次，电源断开。 通，再按一次，电源断开。 范围选择键（RANGE）： ）：用来选择图示均衡器的控制 ②范围选择键（RANGE）：用来选择图示均衡器的控制 范围。 范围。该键在正常 位置时，控制范围为±12dB，按下该键后，控制范围缩小， 位置时，控制范围为±12dB，按下该键后，控制范围缩小， 但控制精度提高。 但控制精度提高。 高通滤波器开关（HPF）： ）：用来选择是否在图示均衡 ③高通滤波器开关（HPF）：用来选择是否在图示均衡 器之前加入高通滤波器。在正常（抬起）位置时， 器之前加入高通滤波器。在正常（抬起）位置时，高通滤 波器断开，输入信号直接进入图示均衡器；按下该键后， 波器断开，输入信号直接进入图示均衡器；按下该键后， 高通滤波器接通， 高通滤波器接通，输入信号经过高通滤波器后再进入图示 均衡器，这时左边的指示灯点亮。 均衡器，这时左边的指示灯点亮。
2. 压限器的特性参量 一般压限器的可调工作参量有4 即压缩比（ratio）、 一般压限器的可调工作参量有4个，即压缩比（ratio）、 压缩门限或阈值（threshold）、建立时间（ ）、建立时间 time） 压缩门限或阈值（threshold）、建立时间（attack time） 和恢复时间（ time）。 和恢复时间（release time）。 压缩比（Radio） （1）压缩比（Radio） 压缩比是输入信号分贝数与输出信号分贝数之比， 压缩比是输入信号分贝数与输出信号分贝数之比，其大 小决定了对输入信号的压缩程度，如果它为1:1时 小决定了对输入信号的压缩程度，如果它为1:1时，对信号 没有压缩；压缩比太大则会对信号过度压缩， 没有压缩；压缩比太大则会对信号过度压缩，使动态损失 过大。在扩声系统中，如果作为压缩器使用， 过大。在扩声系统中，如果作为压缩器使用，一般应将压 缩比调到3:1左右 此时，意味着输入信号每增加3dB时输 左右， 缩比调到3:1左右，此时，意味着输入信号每增加3dB时输 出信号才增加1dB；作为限制器使用时， 出信号才增加1dB；作为限制器使用时，应将压缩比调到 8:1，此时意味着输出信号不随输入信号的增加而增加。 8:1，此时意味着输出信号不随输入信号的增加而增加。当 然，压缩和限制的条件必须是输入信号的电平要超过压限 器的阈值电平；否则，起不到压缩和限制的作用。 器的阈值电平；否则，起不到压缩和限制的作用。一般认 压缩比小于10:1时为压缩 大于10:1时则为限幅 时为压缩； 时则为限幅。 为，压缩比小于10:1时波器锁定）。当“锁定”按钮按 FIXED（滤波器锁定）。 ）。当 锁定” 下时，LED灯亮表示 灯亮表示FBX已处于锁定状态下 已处于锁定状态下。 下时，LED灯亮表示FBX已处于锁定状态下。锁定模式可 在系启动后任何时候进入，并可保持直到再次按下此键， 在系启动后任何时候进入，并可保持直到再次按下此键， 这时发光二极管(LED)熄灭 熄灭。 这时发光二极管(LED)熄灭。 在使用时，可以用“锁定” 在使用时，可以用“锁定”按钮来限定主动滤波器的总 数目，如果下次希望变更主动滤波器的数量， 数目，如果下次希望变更主动滤波器的数量，可以进行重 新设定。 新设定。 ⑤ FBX FILTERS（FBX滤波器工作指示）。该发光二 FILTERS（FBX滤波器工作指示）。该发光二 滤波器工作指示）。 极管分别指示9个滤波器的工作状态， 极管分别指示9个滤波器的工作状态，当某一滤波器被激 活选中，相应的发光二极管（LED）就会点燃， 活选中，相应的发光二极管（LED）就会点燃，其闪烁的 LED表明此滤波器是新选中的 LED表明此滤波器是新选中的。 表明此滤波器是新选中的。 POWER（电源开关）。此开关是双刀电源开关。 ）。此开关是双刀电源开关 ⑥ POWER（电源开关）。此开关是双刀电源开关。当 打开电源时所有原设定的主动滤波器相对应的发光二极管 LED）会闪烁。 （LED）会闪烁。
反馈抑制器
FBX-901反馈抑制器的原理框图如图8 FBX-901反馈抑制器的原理框图如图8-8 所示。进入处理器的模拟音频信号经隔离 放大器放大、限幅电平调节，由A/D转换器 放大器放大、限幅电平调节，由A/D转换器 转换为数字信号，进入DSP系统，经DSP控 转换为数字信号，进入DSP系统，经DSP控 制的9个自动滤波器处理后，再经过D/A转 制的9个自动滤波器处理后，再经过D/A转 换器、限幅电平控制和放大器输出。旁路 时由四刀双联开关进行硬件转换，信号将 不经过处理器，直接输出。
压缩器、限制器 压缩器、
压缩器（Compressor）、限制器（Limiter）、扩展器 压缩器（Compressor）、限制器（Limiter）、扩展器 （Expander）、噪声门（Noise Gate）都是振幅调整系统。 Expander）、噪声门（Noise Gate）都是振幅调整系统。 在扩声系统中经常用到压缩器、限制器和噪声门，而且， 通常压缩器与限制器合装在一起，简称为压限器。图8 通常压缩器与限制器合装在一起，简称为压限器。图8-23 为一种压限器的实物照片。
图8-1 EQ-231型均衡器前面板照片 EQ-231型均衡器前面板照片
2.频率均衡器的类型 2.频率均衡器的类型
均衡器按频率特性形状可分为四种类型，如图8 均衡器按频率特性形状可分为四种类型，如图8-2所示。 图a为斜坡型，又称架形均衡器。 图b所示为峰谷型均衡器，基本形式是单峰谐振特性， 用于对某一频带进行提升或衰减，通常使用若干个谐振频 率，如，可用来进行较细致的音色调整。 图c为图示均衡器，它的面板装有一排推拉式电位器， 每个电位器对应一个中心频率。整个音频范围内（从低频 到高频）一般分为9 31个中心频率，它调整的频响曲线 到高频）一般分为9～31个中心频率，它调整的频响曲线 可以从推拉电位器推杆所处的位置直观地显示出来。 图d所示称之为参量均衡器，其中心频率、Q值（对应 所示称之为参量均衡器，其中心频率、Q 于该中心频率的带宽）和提升（或衰减）幅度三种参数都 分别可调。
专业音频信号处理设备
所谓音频信号处理，就是对声音信号进行 加工、变换。在专业音响中，信号处理或 加工主要有如下方面： （1）幅度处理。侧重于幅度处理的设备 如压缩器、限制器、扩展器、噪声门、降 噪器等。 （2）频率处理。侧重于频率处理的设备 如均衡器、激励器、反馈抑制器、变调器、 分频器等。 （3）时间处理。 如延迟器、混响器等。
图8-2 四种类型频率均衡器曲线
图示均衡器按频率划分可分为倍频程式、 1/2倍频程式和1/3倍频程式等几种。常见的 1/2倍频程式和1/3倍频程式等几种。常见的 是倍频程式和1/3倍频程式两种，所谓倍频 是倍频程式和1/3倍频程式两种，所谓倍频 程式，是指相邻频段的中心频率相差一倍， 即f2／f1=2n。倍频程式的中心频率一般设在 1=2n 63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、 63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、 2kHz、4kHz、8kHz和16kHz等 2kHz、4kHz、8kHz和16kHz等9个频率上， 所以有时也称为9 所以有时也称为9段均衡器。
④均衡开关（EQ）：用来选择是否接入均衡器。该键 ）：用来选择是否接入均衡器 均衡开关（EQ）：用来选择是否接入均衡器。 在正常位置时，均衡器断开， 在正常位置时，均衡器断开，输入信号不经均衡处理而直 接输出；按下该键后，均衡器接通， 接输出；按下该键后，均衡器接通，输入信号经过均衡器 的均衡处理后才输出，这时左边的指示灯亮。 的均衡处理后才输出，这时左边的指示灯亮。 ⑤输入电平控制钮（LEVEL）：有时该键的英文标志是 ）：有时该键的英文标志是 输入电平控制钮（LEVEL）： GAIN。用来调整本机的输入灵敏度， GAIN。用来调整本机的输入灵敏度，以适应不同信号源 的输出电平。调节该钮，以过载指示灯（PEAK） 的输出电平。调节该钮，以过载指示灯（PEAK）偶尔闪 亮为佳。 亮为佳。 高通滤波器（HPF）： ）：用来调节高通滤波器的转折频 ⑥高通滤波器（HPF）：用来调节高通滤波器的转折频 本机的转折频率在20～200Hz范围内连续可调 范围内连续可调， 率，本机的转折频率在20～200Hz范围内连续可调，低于 所选转折频率的信号将以每倍频程12dB的斜率迅速衰减 的斜率迅速衰减。 所选转折频率的信号将以每倍频程12dB的斜率迅速衰减。 提升／衰减控制（ CUT）： ）：用来控制各自对 ⑦提升／衰减控制（BOOST CUT）：用来控制各自对 应中心频率处信号的提升或衰减幅度。置于中间时， 应中心频率处信号的提升或衰减幅度。置于中间时，对该 频率的信号不提升也不衰减，向上推动该电位器， 频率的信号不提升也不衰减，向上推动该电位器，就会将 其对应频率的信号加以提升；反之， 其对应频率的信号加以提升；反之，向下拉电位器就是将 信号加以衰减。 信号加以衰减。
1.压限器主要用途 1.压限器主要用途 在扩声系统中，压限器主要用途如下： （1）压缩信号的动态范围，防止过激失真； （2）对大电平信号的峰值进行限幅，以保护后 级的功放和音箱不致损坏； （3）降低噪声电平，提高信号传输通道的信号 噪声比，例如它与扩展器配合使用，起自动降低 噪声的作用。 （4）利用压限器还能创造一些特殊的音响效果。
8.1 频率均衡器
1.频率均衡器的作用 1.频率均衡器的作用 频率均衡器在歌舞厅和厅堂扩声中应用很多， 图8-1所示是一种频率均衡器前面板照片。 主要作用： （1）校正音响设备产生的频率畸变，能补偿各 种节目信号中欠缺的频率成分，又能抑制过重的 频率成分； （2）校正室内声学共振特性产生的频率畸变， 弥补建筑声学的结构缺陷； （3）抑制声反馈，改善厅堂扩声的质量； （4）修饰或美化音色，提高音质和音响效果。
前面板
）。实为选通 ① BYPASS（旁路）。实为选通／旁路键，该机在旁路（二极管呈 （旁路）。实为选通／旁路键，该机在旁路（ 现红色） 现红色）时，是用硬件转接的办法将自动反馈处理系统从信号通道中 切除。 切除。 在选通（二极管呈现绿色） 在选通（二极管呈现绿色）时，信号处理单元自动地对反馈进行抑 制。 ）。调节削波 ② CLIP LEVEL ADJUST（削波电平调节）。调节削波（限幅）电 （削波电平调节）。调节削波（限幅） 平旋钮时，右边的削波指示二极管（ 平旋钮时，右边的削波指示二极管（LED）会间歇闪烁。电平过高会 ）会间歇闪烁。 造成对音频信号干扰，过低会使信噪比下降。 造成对音频信号干扰，过低会使信噪比下降。FBX把输入与输出综合 把输入与输出综合 比较后进行合理控制，这样无论削波电平设置在何处， 比较后进行合理控制，这样无论削波电平设置在何处，都不会影响通 道信号的动态。 道信号的动态。 ）。按下旋钮 ③ RESET（复位、重置）。按下旋钮 ，等二极管停止闪烁后， （复位、重置）。按下旋钮4s，等二极管停止闪烁后， 就可以对滤波器进行重新设定。 就可以对滤波器进行重新设定。
图8-6 YAMAHA 2031型均衡器的后背板 2031型均衡器的后背板
①输入插座（INPUT）：包含两个平衡式的卡侬插座 ）：包含两个平衡式的卡侬插座 输入插座（INPUT）： 和两个非平衡式的大二芯插座，可选用其中的一组输入。 和两个非平衡式的大二芯插座，可选用其中的一组输入。 输入电平为：+4dB／ 20dB，输入阻抗为15kΩ。 输入电平为：+4dB／-20dB，输入阻抗为15kΩ。 输入电平选择（ LEVEL）： +4dB和 ）：有 ②输入电平选择（INPUT LEVEL）：有+4dB和-20dB 两挡可供选择。根据前面所连设备的输出电平来设定。 两挡可供选择。根据前面所连设备的输出电平来设定。通 常应设在+4dB挡上 挡上。 常应设在+4dB挡上。 ③输出插座（OUTPUT）：包含两个平衡式的卡侬插 输出插座（OUTPUT）：包含两个平衡式的卡侬插 ）： 座和两个非平衡式的大二芯插座，可选用其中的一组输出。 座和两个非平衡式的大二芯插座，可选用其中的一组输出。 输出电平为：+4dB／ 20dB，输出阻抗为：150Ω。 输出电平为：+4dB／-20dB，输出阻抗为：150Ω。 输出电平选择（ LEVEL）： +4dB和 ）：有 ④输出电平选择（OUTPUT LEVEL）：有+4dB和20dB两挡可供选择 20dB两挡可供选择。根据后面所连设备的输入电平来设 两挡可供选择。 定。 是八脚输入变压器的插座和旁路开关， ⑤、⑥是八脚输入变压器的插座和旁路开关，是专门为 美国和加拿大设计的。 美国和加拿大设计的。