现代音响与调音技术课件第16次课

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下图是一个由有源高、低通滤波器组成的高、低二分频 的电子分频器原理电路。
从前级输出的信号通过电容C1送到V1管的基极,V1是一 个共集电极的放大电路,从发射极输出后送入到电容C2 和R8中。这是两个滤波电路。电容C2、R4、C3、R6, V2组成的是一个高阶的高通滤波器;电阻R8、C4、R9、 C5、V3组成的是一个高阶的低通滤波器。 4
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2. 三分频电子分频器
三分频电子分频器是由一个高通、一个带通和一 个低通滤波器组成的。它将信号分为低音、中音和高 音三个频段,设有低/中和中/高两个分频点,其频响 特性如图所示。
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三分频电子分频器主要用于三分频音箱或中高音二分频
音箱和纯低音音箱的组合,其连接方法分别如图所示。
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3. 四分频电子分频器
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2 延时器的应用
图5―29 扩声通道的延时处理 将房间延时器(延时声不与主声混合,不产生特殊效果,只对 扩声系统中传输的信号作延时处理,以补偿由于系统传输线缆长 短不同而造成的传输信号的时间差。)接入扩声通道,对各扩声 通道信号分别进行适当延时,使各音箱发出的声音几乎同时到达 25 听众席,从而获得好的扩声效果。
. SPEED:调整延时信号的衰减速度。
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·WIDTH:调整空间感的强度(深度、宽度)。 ·DELAYTIME:调整延时信号的延时时间。 ·RANGE:调整第一次反射时间。 ·FEEDBACK:调整延时信号的返回比例。 ·MIX:调整延时信号与原信号的混合比例。 ·OUTPUTLEVEL:调整延时器总输出信号电平。 ·INPUTLEVEL:调整延时器输入信号电平。
延时器一般为单通道设备,用于扩声系统时,
要根据需要确定延时器的数量。如果某扩声通道左、
右声道信号需要相同的延时时间,可以用一台延时 器串入系统);如果对话筒信号进行延时效果处理, 可将延时器并在调音台上(通过AUX和RET端口), 延时器的数量与不同延时的话筒的数量对应.
电子延时器是把音频信号储存在电子元器件中,延 迟一段时间后再传送出去,从而实现对声音的延时。
BBD电荷耦合型延时器
数字延时器
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低通滤波器用来限制信号中的高频分量,以防止采样过程中 的折叠效应.
输入信号经模数(A/D)转换后得到的数字信号,通过多个相互串 联的移位寄存器,这些移位寄存器使每个数字信号在采样时间间 隔内移到下一级,直到经过所希望的延时时间;然后把信号从寄 存器中取出并经数模(D/A)转换和低通滤波器平滑,还原为模拟 信号送出。延时时间长短的选择则通过存储容量的变换来实现。
5.3.4 电子分频器实例
它的控制键钮均设在前面板上,主要有电平调整和 频率调整等。
增益调节旋钮和电平调节旋钮
低中、中高频的分频点的频率调 节
频率调节范围控制键(RANGE):按下此键,低/ 中频率调节增加10倍,指示灯亮,频率可调范 围为500~5000Hz,抬起此键,频率可调范围为 50~500Hz,总调整范围为50Hz~5kHz。
天马士SR-256多功能效果处理器
主要性能特点: ■高品质的20比特AD/DA转换器, 具有杰出的技术性 能和杰出的音频特性。 19
■225种预编程效果、两个独立的处理通道、记忆 功能可以记忆最后的调节、单一旋钮调节、立体声 输入、输出。 ■提供专业录音室品质效果,包括混响、延时和唱、 镶边、变调等,可随意的改变效果音和原音之间的 叠加比率,得到千变万化的音效,满足高品质的要 求。
四分频电子分频器是由一个高通滤波器,两 个不同中心频率的带通滤波器和一个低通滤波器组成 的。它将信号分为低音、低中音、高中音和高音四个 频段,设有低/低中,低中/高中和高中/高三个分频点, 其频响特性如图所示。
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四分频电子分频器主要用于三分频音箱和纯低音音 箱的组合或四分频音箱(这种音箱很少见),连接方 法如图所示。
天马士SR-256多功能效果处理器
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5.4.2 数字延时器
延时器(Delay)是一种人为地将音响系统中传输 的音频信号延迟一定的时间后再送入声场的设备, 是一种人工延时装置。它除了能对声音进行延时处 理外,还可产生回声等效果。目前,延时器普遍采 用电子技术来实现,通称为电子延时器。
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5.4.2 数字延时器
1 二分频电子分频器 二分频电子分频器是由一个高通和一个低通滤波 器组成的。它将音频信号分为低音和高音两个频段, 设有一个低频和高频交叉的频率点,称为分频点。二 分频的分频器只有一个分频点,其频响特性(即分频特 性)如图所示。
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二分频电子分频器主要用于二分频音箱或中高音音 箱和纯低音音箱的组合,其连接方法分别如图所示。
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5.3.4 电子分频器实例
它的控制键钮均设在前面板上,主要有电平调整和 频率调整等。 高通滤波器开关键,滤除低频干扰和噪声 工作模式选择键
电子分频器具有立体声和单声道两种工作模式。 在立体声模式下,它是一台三分频电子分频器,通道 1(CHANNELONE)和通道2(CHANNELTWO)独立控制,可分 别接入扩声系统的左声道和右声道;在单声道模式下, 它是一台四分频电子分频器,通道1和通道2合二为一, 成为一台单通道设备。 13
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延时器在现代音响系统中还可以将左右声道信号 延时后分别与其主声信号叠加,可以使左右声道的 声像分布加宽,从而扩展了声场,增强立体感;这 种方法还能改善声音的丰满度和浑厚感,降低人耳 对非线性的敏感度,使声音更加优美动听。
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美国DODROS4000数字延时器(前面板),它是一 种常用的带效果的延时器。
时而产生混响效果,它往往兼有延时和混响双重功
能,混响时间连续可调,且功能较多,能模拟如大 厅(Hall)、俱乐部等多种声场,并能产生一些特殊 效果,使用也十分方便。特别是以数字延时器为核 心部件的数字混响器,具有动态范围宽、频响特性 好、音质优良等优点,主要用于专业音响系统。
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近些年来,一些音响设备公司开发出一种称 之为MULTI EFFECT PROCESSOR即多效果处理 器设备,简称效果器。这种设备不仅有上述延时 和混响功能,还能制造出许多自然和非自然的声 音效果;而且,它利用计算机技术,将编好的各 种效果程序储存起来,使用时只需将所需效果调 出即可。
2 延时器的应用
图5―29 乐队演出的延时处理 前后排位的乐器从音箱中送出的声音在时间上是 相同的,给人的感觉是后排的木管、铜管和前排的 提琴都在眼前,采用延时器后,对后排的木管、铜 管的拾音话筒适当加以延时,将这些乐器的声音推 向深远处,使乐队有了前后层次,使整个乐队具有 26 前后立体方位感。
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数字延时是数字延时器设备的基本单元,在有些
具有特殊效果的数字延时器中,还要将延时信号(延时
声)和原输入信号(主声)按比例混合后作为延时器的输 出。这样,既可以听到主声,也可听到延时声,从而 得到几种不同的特殊效果。如拍打回声(Slap Echo)、 环境回声(Ambitht Echo)、多重回声(Multi Echo)、静 态回声(Static Echo)、长回声(Long Echo)、变调效果 (Pilch Bend)和动态双声(Dynamic Doubling)等。这种 延时器在扩声系统中主要用来产生某些特殊效果。
延时器应用之三 产生合唱效果 运用多个延时器,将各个信号相加,就可以产 生合唱效果。 延时器应用之四 对音频信号进行加工润色,改善其 厚度和力度 将信号中的一部分经过延时后与原信号进行相加, 增加了声音的色彩,使其更加浑厚有力。注意,延时 时间的长短与信号频率的高低和节奏快慢有关。频率 越低,节奏越慢。对于语言信号,男声取40ms,女声 取20-30ms为宜。低音乐器可适当加长。
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混响器在音响系统中用来对信号实施混响处理, 以模拟声场中的混响声效果,给发“干”的声音加 “湿”,或者人为地增加混响时间,以弥补声场混 响时间的不足。 混响器主要有两大类,即机械混响器和电子混响器。 机械混响器主要包括弹簧混响器、钢板混响器、箔 式混响器和管式混响器等。
弹簧混响器
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电子混响器以延时器为基础,通过对信号的延
人们在室内听到的声音包括三种成分:未经延时 的直达声、短时延时的前期反射声和延时较长的混 响声。特别是混响声,它持续时间(即混响时间)的 长短直接影响人们的听音效果。混响时间太短,声 音发“干”不动听;混响时间太长,声音混浊不清, 破坏了音乐的层次感和清晰度。因而,对于特定的 音乐节目,混响时间有一个最佳值。从大多数优质 音乐厅场所观察,此值在1.8~2.2s之间。
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5.4
效果处理器
5.4.1 概述 在音频信号处理设备中,有一类专门用来对信号 进行各种效果处理的设备,例如延时器、混响器等, 在专业上通常将这类设备称为效果处理器。效果处理 器是模拟声音在室内传播的专用设备,包括延时器和 混响器。有时将两者结合成多重效果处理器。
声音效果处理器是录制系统中必备的设备,用于 节目后期制作。节目后期制作首先将各种声音的素材 收集起来,再经有关设备加工而成。在后期制作时就 需借用效果器来模拟节目现场声音传播时间,空间, 方位及距离感,也就是模拟反射和混响声,创造出临 场的感觉。 15
5.3 电子分频器
经扬声器系统原音重放时,如果使用全频带音箱送出 全频带音频信号,那么,150Hz或200Hz以下的低频声能量 要占到全频带声能量的一半左右,尽管它的音乐内容只是 在整个音乐中的低音打击乐部分,和弦的基音部分和极低 音区,但其能量却很大。 而且如果低音和高音在同一个通道中传输、放大、直 至还音,会对中高音有一定的损害,往往会对能量比较 小的中高音形成一种掩蔽作用,使中高音成分细腻的部 分和音色之间细小差异的表现受到限制,降低了音乐的 层次感,所以在均衡器调整中要提升中高音区和适当衰 减低音区,这就是原因之一。
无论哪种电子分频器,各分频点在一定范围内是可调的,
且滤波器的带外衰减一般为18dB/oct。这是电子分频器的
一个重要指标。
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5.3.3 电子分频器的选型
依据不同的场合,不同的扩声系统的要求而定。 中小型歌舞厅 降低成本,选用二分频电子分频器, 再配一个具有外接分频端口的二分 频音箱。
音乐厅,剧院,高档歌舞厅
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虽然音箱内本身设有无源分频器和衰减器,分别 用来分离高低音单元和能量平衡,但处理效果不及 电子分频器。 电子分频器是一种有源分频器,通常用在大型或高 档次的扩声系统中。它可以提高音频功率放大器的工 作效率,减少无用功率,降低扬声器系统的频率失真 度,从而提高扬声器的还音质量。
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电子分频器具有选择频率点分离音频信号的功能。 它是对全频带音频信号进行分频处理的,按照分离 频段的不同可分为二分频、三分频和四分频电子分 频器。无论哪种分频器,要分离音频,就必须有选 频特性,而且,要有一定的带外衰减。 电子分频器主要由晶体管或集成运放构成的有源 滤波器组成,包括高阶低通、高通或带通滤波器。可 以将中高音频和低音频进行分离放大和传输,用不 同的功率放大器分别带动纯低音和中高音扬声器系 统,从而增强声音的清晰度、分离度和层次感,增 加音色表现力。此时,音箱内部的无源分频器不再 起作用。
主扩声通道常采用二分频或三分 频音箱再配以纯低音音箱,这时 需选用三分频或四分频电子分频 器.有些要求更高的系统用于辅助 扩声的音箱也采用二分频音箱, 此时需要增选二分频电子分频器, 因为辅助扩声通道较少使用纯低 11 音音箱。
DISCO舞厅 要求增加震撼力和节奏感,要使用多 台纯低音音箱,除主扩声通道外,周 围的辅助扩声通道也要适当增加纯低 音音箱,这样使用的电子分频器也就 比较多了。 必须明确的是,在扩声系统中使用电子分频器, 调整分频点时,要使其分频点的频率接近所配音 箱的分频点的频率。
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图5―32 延时电路结构
高切:模仿声反射时,高频成分的丢失状态。 预延时:产生与主声间隔大于40~50ms的声音。 数字延时:产生多次回声(产生层次感)。 反馈支路:将延时信号返回再与预延时信号相加,再延时后 送出,产生层次范围,反馈量越大,效果愈强。 混合器:将延时信号与原信号按比例混合,可输出带有回声 30 等效果的信号。
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