高 銀

(69330部隊 政治工作處,哈密839200)

信號動態(tài)處理設(shè)備是擴(kuò)聲系統(tǒng)周邊設(shè)備的重要組成部分,它既可限制極大的峰值信號來保護(hù)系統(tǒng),也可使幅度較小的信號得到提升,既可以消除無音頻信號期間的噪聲,也可產(chǎn)生特殊的播音效果,因此得到了廣泛運(yùn)用。如何熟練掌握其基本原理特性、合理配置主要參數(shù)、靈活運(yùn)用方法技巧,切實(shí)從源頭把好聲音關(guān)口,發(fā)揮出其應(yīng)有的效能,值得探討。

1 信號動態(tài)處理設(shè)備的主要模式

1.1 壓縮器與限幅器

壓縮器是指當(dāng)輸入信號的電平增大時,系統(tǒng)將會對過大的輸入信號電平進(jìn)行自動比例壓縮控制,壓縮控制的主要目的是為了使輸出信號不過載、不失真,設(shè)定范圍通常為1∶1～10∶1。限幅器是指當(dāng)輸入信號電平超過門檻電平時,無論輸入電平增加與否,其最大輸出信號電平值始終保持恒定不變。限幅器主要目的是為了保護(hù)揚(yáng)聲器系統(tǒng)不受損壞,確保設(shè)備的安全穩(wěn)定,因此門檻電平設(shè)置得較高,壓縮比較大,設(shè)定范圍通常為10∶1～∞∶1。在擴(kuò)聲系統(tǒng)中壓縮與限幅是一個不可分割、相輔相成的有機(jī)整體,簡稱 “壓限器”,其兩種功能模式的區(qū)別僅在于門檻電平和壓縮比設(shè)定值的不同,合理設(shè)置比值,靈活選擇功能模式,從而實(shí)現(xiàn)壓縮與限幅的目的要求。

1.2 擴(kuò)展器與噪聲門

擴(kuò)展器的功能作用與壓限器相反,當(dāng)輸入信號電平超過門檻電平時,擴(kuò)展器的輸出電平值保持恒定不變;當(dāng)輸入信號電平低于門檻電平時,這時就需要調(diào)整合適的擴(kuò)展比,解決系統(tǒng)本底噪聲掩蓋部分音樂尾音的問題,適當(dāng)擴(kuò)大底部小信號的動態(tài)范圍,使小信號獲得更大的擴(kuò)展效果,聲音更加自然。當(dāng)擴(kuò)展器信號擴(kuò)展比調(diào)為1∶∞時,擴(kuò)展器便成為了噪聲門,噪聲門相當(dāng)于一個反向的壓縮,是壓縮器的延伸功能,此功能主要通過關(guān)閉噪聲門的方式,隔離或減少會議和演出系統(tǒng)無信號間隙期間的噪聲干擾,增加了系統(tǒng)的動態(tài)范圍,提高了系統(tǒng)的傳聲增益,聲反饋現(xiàn)象發(fā)生概率大幅降低。

2 信號動態(tài)處理設(shè)備的主要參數(shù)

2.1 門檻電平

壓限器的門檻電平是指開始啟動時設(shè)定的電平值,也就是從哪個數(shù)值開始壓縮,它是根據(jù)功放音箱的動態(tài)、整體的聲功率、并結(jié)合設(shè)定的壓縮比來進(jìn)行調(diào)節(jié)和匹配的。如果門檻電平值設(shè)定過高,并超過了系統(tǒng)的承受范圍,壓限器將不會起限幅作用,大信號輸入電平將會暢通無阻,導(dǎo)致信號過載產(chǎn)生消波失真直至設(shè)備損毀;如果設(shè)定過低,信號電平值超過門檻電平設(shè)定的值,那么正常的電平信號將會受到系統(tǒng)大幅度壓縮控制,導(dǎo)致信號的動態(tài)范圍有所減小,系統(tǒng)的平均聲壓級有所降低;擴(kuò)展器的門檻電平是指當(dāng)系統(tǒng)無用的噪聲信號受到增益衰減時,有用的小信號電平按擴(kuò)展比開始放大時所設(shè)定的電平值。當(dāng)輸入信號落到門檻電平以下,信號和噪聲全部關(guān)閉,此時電平為噪聲門的門檻電平。調(diào)節(jié)合適的門檻電平,把準(zhǔn)聲源的入口關(guān),在擴(kuò)聲系統(tǒng)中顯得尤為重要。

2.2 壓縮比

壓縮比是壓限器啟動后用來設(shè)定壓縮程度的一個比值,也是輸入信號超過門檻電平時允許輸出信號增加的數(shù)值。它是決定壓縮器與限幅器兩者之間差異的一個衡量標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)不同的場合和用途來設(shè)定不同的比值,從而達(dá)到不同的使用效果。例如:當(dāng)輸入信號為+15dBu時,門檻電平設(shè)定為+10dBu,壓縮比設(shè)定5∶1,則15dBu的輸入信號減少到11dBu輸出,輸出電平只增加1d B。相反擴(kuò)展器稱為擴(kuò)展比,通過設(shè)定合理的擴(kuò)展比和門檻電平,可實(shí)現(xiàn)減小底部無用噪聲信號,擴(kuò)展放大有用信號的功能。

2.3 啟動時間

當(dāng)輸入信號電平超過門檻電平時,壓限器開始壓縮控制需要的時間就是啟動時間。過長的啟動時間容易導(dǎo)致系統(tǒng)瞬間過載,但過短的啟動時間會導(dǎo)致信號過分壓縮而影響節(jié)目動態(tài)感,在確保系統(tǒng)設(shè)備安全的前掉下,可根據(jù)不同類型音源,調(diào)整合適的啟動時間,達(dá)到預(yù)期目的。擴(kuò)展器的啟動時間是指當(dāng)輸入信號電平超過門檻電平時,系統(tǒng)增益恢復(fù)到正常狀態(tài)所需要的時間。而噪聲門啟動時間是噪聲門從閉合到打開所需要的時間,其目的是為了控制音樂尾音,改善過渡的音色。

2.4 釋放時間

當(dāng)輸入信號電平跌回到門檻電平以下時,壓限器恢復(fù)到原始信號需要的時間就是釋放時間,它的作用主要是為了保護(hù)節(jié)目的連貫性以及在聽音感覺上不至于產(chǎn)生較大的挫頓感和明顯的不適應(yīng)狀態(tài)。如果釋放時間設(shè)定過長會發(fā)生短暫的 “呼吸”聲,如果釋放時間設(shè)定過短時,限幅控制會使聲音發(fā)生不連續(xù),失真增大。擴(kuò)展器的釋放時間是指信號回落到門檻電平以下,系統(tǒng)增益開始減小所需要的時間。而噪聲門的釋放時間是指信號回落到門檻電平以下到噪聲門關(guān)閉之間的時間,是用來調(diào)節(jié)噪聲門關(guān)閉之前的尾音。

表1 信號處理設(shè)備主要參數(shù)調(diào)節(jié)

只有充分了解各類信號動態(tài)處理設(shè)備主要參數(shù)的含義、相關(guān)區(qū)別,正確掌握其調(diào)節(jié)方法和功能特性,擴(kuò)聲系統(tǒng)才會達(dá)到預(yù)期效果。

3 信號動態(tài)處理設(shè)備的靈活運(yùn)用

3.1 穩(wěn)定信號動態(tài)范圍,確保聲場平穩(wěn)均勻,系統(tǒng)不過載

在會議擴(kuò)聲時經(jīng)常會遇到兩種現(xiàn)象:一是由于主持人或演員手持傳聲器的距離忽遠(yuǎn)忽近產(chǎn)生較大的信號波動,造成系統(tǒng)響度不夠一致,聲場不夠均勻。為防止這類現(xiàn)象的發(fā)生,可通過調(diào)整合適的門檻電平和壓縮比,適當(dāng)增加輸出增益,采取壓縮大信號,提升小信號的方式,使擴(kuò)聲系統(tǒng)中的音量變化相對減少,聲場變得更加平穩(wěn)均勻。二是在演出過程中傳聲器意外跌落或意外大信號電平誤入,瞬間輸入的電平信號就會過載,造成消波失真并產(chǎn)生大量諧波,容易導(dǎo)致?lián)P聲器的損壞。這時就應(yīng)當(dāng)使用壓限器的限幅功能去抑制過載削波,確保功放與音箱的安全。

3.2 自動管理傳聲器,抑制系統(tǒng)背景噪聲,提高聲音純度

圖1

在會議擴(kuò)聲時,調(diào)音的過程實(shí)際就是怎樣切除背景噪聲、怎樣提高傳聲增益、怎樣提高聲音純度的系列過程。常見的背景噪聲有翻動書頁時的噪聲、撥動琴弦的噪聲和一系列系統(tǒng)的本底噪聲,這些無用的噪聲音源通常會時刻伴隨整個擴(kuò)聲系統(tǒng),處理不當(dāng)會影響整個聲場聽音效果。如圖1所示:當(dāng)打開一個傳聲器,系統(tǒng)通常不會發(fā)生反饋嘯叫,但同時打開多個傳聲器時,傳聲器就會拾取過多無用的環(huán)境噪聲,容易產(chǎn)生聲反饋嘯叫現(xiàn)象。此時應(yīng)當(dāng)調(diào)整合適的噪聲門檻電平,使不在工作狀態(tài)的傳聲器自動關(guān)閉輸出,自動切斷反饋嘯叫的鏈路,當(dāng)檢測到有輸入信號時系統(tǒng)將自動打開,這樣既有效切除了背景噪聲,也提升了系統(tǒng)的傳聲增益和語言清晰度。此外,也可利用均衡器的推子去單獨(dú)衰減 “咝咝聲”頻點(diǎn),或者利用圖表均衡器與壓限器的邊鏈對接方式去控制壓限器工作,使其衰減 “咝咝聲”頻率的增益,可去除擴(kuò)聲系統(tǒng)的 “咝咝聲”或齒音,提高了聲音純度。

3.3 自動控制畫外音,創(chuàng)作特殊音樂作品

如圖2所示:利用壓限器的邊鏈輸入配接,調(diào)整合適的壓縮比,可以創(chuàng)作出自動控制畫外音的特殊效果。比如:在舉辦大型戶外活動時,為了使播音員插播語音的方式更加方便靈活,可以采取系統(tǒng)自動降低現(xiàn)場播放的背景音樂或場地話筒拾取的各類聲源的鏈接方式,整個鏈接不僅使操作方法更加快捷智能,而且播音員的語音在吵雜的環(huán)境聲中變得也更加清晰可懂。同理可以利用擴(kuò)展器的邊鏈電路,通過調(diào)整合適的擴(kuò)展時間,創(chuàng)作出特殊效果音樂作品。比如:加強(qiáng)打擊樂器的力度感和節(jié)奏感、適當(dāng)延長音樂作品的尾音、制作帶有顫音的音樂作品等,效果較為明顯。

圖2

擴(kuò)聲系統(tǒng)信號處理設(shè)備功能多樣、原理復(fù)雜,只有根據(jù)不同場合、運(yùn)用不同的功能模式,才能達(dá)到不同的聲場效果,只有熟練掌握其工作原理和使用方法,才能使聲音更為悅耳動聽。