調音臺之信號處理設備之均衡器和激勵器詳解

調音臺之信號處理設備之均衡器和激勵器詳解

均衡器和激勵器都是用來(lái)補償聲音音質(zhì)的設備，它們使聲音更加真實(shí)、豐滿(mǎn)、渾厚、圓潤、明亮、清晰、動(dòng)聽(tīng)悅耳、富有色彩感。但兩者在補償的內容和工作原理上有所不同，補償效果也各具特色。

（一） 均衡器和激勵器的作用與補償聲音的特點(diǎn)
音質(zhì)評價(jià)是主觀(guān)評價(jià)，是人耳對聲音感受的評估。影響聲音音質(zhì)有四個(gè)要素：音量、音調、音色和音品。
·音量：音量的變化有強有弱，節奏分明，與聲波振幅相關(guān)。
·音調：音調的高低，與主頻結構相關(guān)，頻率高音調高，頻率低音調低。
·音色：音色與頻率成分相關(guān)，頻率成分愈多，音色也愈豐富。反之，頻率成分愈少，音色愈貧乏。
·音品：即聲音的品位。它反映了聲音的清晰度、明亮度、力度和豐滿(mǎn)度。其實(shí)質(zhì)是與瞬態(tài)的各頻率成分的比例包絡(luò )線(xiàn)有關(guān)，這種瞬態(tài)頻率成分比例包絡(luò )線(xiàn)也牽涉到各成分的相位特性。

1. 均衡器的作用與補償聲音的特點(diǎn)
均衡器通過(guò)全頻段各刻度頻點(diǎn)的提升與衰減，對音頻載體或音響設備（包括話(huà)筒在內）的頻響曲線(xiàn)的不足進(jìn)行相對應的補償，使音頻的頻響曲線(xiàn)平直，聲音信號不失真。同時(shí)，為了創(chuàng )作上的需要對原有的聲信號進(jìn)行特殊加工處理，突出其藝術(shù)感染國。在各頻率點(diǎn)提衰過(guò)程中，各頻率點(diǎn)的相對音量發(fā)生變化，從而導致瞬態(tài)頻率成分比例包絡(luò )線(xiàn)變化，即音品發(fā)生變化。若在提衰過(guò)程中，引起了主要頻率成分結構比例（主頻結構）變化，即包線(xiàn)峰變化，則音調便發(fā)生了變化。所以，均衡器主要補償音量、音調和音品。

2. 激勵器的作用與補償聲音的特點(diǎn)
激勵器通過(guò)邊鏈電路提取原聲頻率中的高頻成分，與諧波發(fā)生器同步，補償原聲中因為設備頻響不佳而丟失的頻率成分，它起著(zhù)補充高頻和泛音成分的作用。此補償會(huì )使聲音更真實(shí)，更富有表現力，更清晰，更透亮。補償實(shí)質(zhì)上是補充了原聲中的頻率成分，也就是音色，使音色更加豐富。在補充音色過(guò)程中，也有可能引起聲音主頻結構的變動(dòng)，導致音調和音品上的變化。不過(guò)，因為其補充量很少，影響不太大。

（二） 均衡器和激勵器的工作原理比較
1. 均衡器
均衡器按其用途區分，可分為圖表均衡器、房間均衡器、參量均衡器。按其處理信號的方式區分，可分為模擬式和數字式兩種。不過(guò)，其工作原理基本相同，如圖4-1所示。
在圖4-1中W為推拉式電位器，可改變提衰量。R0可改變串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因素Q0
L和C構成串聯(lián)諧振回路諧振頻率。兩個(gè)C0 作為負反饋電容。當推拉式電位器W的推拉鍵往上推時(shí)，輸出信號中的f0 成分被LC短接，經(jīng)R0 到地。f0 成分負反饋到輸入端的反饋量減少，經(jīng)運算放大器后，f0 成分得到提升。當推拉鍵往下拉時(shí)，輸入信號中的f0 成分被LC短接，經(jīng)R0 到地。相對于f0
的輸入阻抗減少，顯然，經(jīng)運算放大器后，f0 成分得到衰減。

不同的L和C，不同的R0 ,可使調節頻段、中心頻率、品質(zhì)因素Q（調帶寬）、提衰量等均衡參數不同，起到調節的作用。圖表均衡器按倍頻程刻度在整個(gè)音頻區分布中心頻率。例如：利用1/3倍頻程刻度頻率，從20Hz開(kāi)始，在整個(gè)音頻區可刻度成31個(gè)頻點(diǎn)：20Hz；25Hz;31.5Hz;等。也可用2-3倍頻程刻度，從31.5Hz開(kāi)始，在音頻區可刻度成15個(gè)頻點(diǎn)。這些頻率點(diǎn)的提衰鍵頒布直觀(guān)地反映了頻響補償。如果輸入信號中，有某一頻率成分，即使在音頻區非刻度頻點(diǎn)上，同樣能提升衰減。但如果原輸入信號中無(wú)某一頻率，采用提衰鍵提衰，也不會(huì )產(chǎn)生補償作用。

2. 激勵器
激勵器的線(xiàn)路工作原理如圖4-2所示，輸入信號分成兩路：一路經(jīng)R0電阻直接輸出；另一路是邊鏈電路，經(jīng)過(guò)激勵電平調節，進(jìn)入高通濾波器，進(jìn)行調諧放大（600Hz～4kHz）處理，提取原聲中剩余高頻成分，調諧放大后去同步諧波發(fā)生器，使諧波發(fā)生器出來(lái)的大量高頻成分和泛音成分在相位上和幅值上與原聲相關(guān)。例如：調諧成分為f或f±Δf,是原信號中成分，從諧波發(fā)生器輸出的成分有f,2f,3f以及f±Δf，2（f±Δf），3（f±Δf）…。由諧波發(fā)生器輸出的信號再通過(guò)混合比例調節，送回原聲中去。同時(shí)，增加了低音動(dòng)態(tài)處理，使低頻信號的低音得到保持，低音流量也得到控制，從而使原聲得到音色方面的補償。

這種補償與均衡器不相同，它可以補償原聲中丟失的成分，但補償量并不大，一般在１－２dB左右。通過(guò)補償，提高了聲音明亮度、清晰度、分離度、響度（實(shí)際放聲率并未）未增加、透明度和豐滿(mǎn)度。

三） 均衡器和激勵器在擴聲系統中的連接和使用
激勵器、均衡器在擴聲系統中的連接是非常靈活的，下面舉例說(shuō)明：
（１） 串聯(lián)在調音臺輸出的主通道（左右聲道）上
① 均衡器的調節：
a. 用推拉鍵對擴聲環(huán)境進(jìn)行頻響補償，彌補環(huán)境擴聲中的聽(tīng)音缺陷（房間均衡處理）。
b. 抑制反饋嘯叫頻率，找到嘯叫頻率，做１２dB衰減，使整體擴聲增益提高。不過(guò)，不要超過(guò)３個(gè)頻點(diǎn)，否則，會(huì )影響整體的擴聲均衡。
c. 利用面板上的低切鍵按鈕可把２００Hz以下的頻率切除，防止低頻共振或話(huà)筒跌落引起的低音沖擊，損壞功放或音箱。
d. 在噪聲環(huán)境下，講話(huà)擴聲，用推拉鍵可以剪輯聲音，使聲音更租透徹宏亮，噪聲較低。
② 激勵器的調節：用于綜合聲音的補償，主要針對音樂(lè )聲和演唱聲進(jìn)行。先進(jìn)行高頻和泛音補償，再進(jìn)行低音補償。關(guān)閉低音旋鈕，將調諧旋鈕放在１２點(diǎn)位置，調混合比例直到鑲邊聲出現，再調節調諧旋鈕，使聲音明亮，清晰，再調混合比例，使鑲邊聲不出現。接著(zhù)適度調節低音流量和保持時(shí)間，直至滿(mǎn)意為止。
（２） 利用調音臺上輸入部件ＩＮＳ插孔或左右聲道輸出部分、編組輸出部分的ＩＮＳ插孔，將該路上的聲音信號通過(guò)相應的放大調節后，從大三芯插頭的芯線(xiàn)引出，送到均衡器上進(jìn)行頻響補償或送到激勵器上作音色補償。經(jīng)過(guò)它們加工補償的聲音信號再引到大三芯插頭的環(huán)上，送回調音臺。
（３） 按照效果機與調音臺的連接方式將均衡器、激勵器接在調音臺上，單獨對某些聲音信號進(jìn)行音量、音調、音色、音品的加工或補償。

（四） 圖表均衡器的靈巧應用
圖表均衡器是一種對音頻頻響曲線(xiàn)進(jìn)行精細高速的設備，尤其是３１段圖表均衡器，如圖４－３所示，高速范圍覆蓋20Hz～20kHz整個(gè)音頻區域，其面板上的推拉鍵分布，直觀(guān)地反映了對頻響曲線(xiàn)的補償。它既可用做客觀(guān)補償，對音頻載體或音中央委員設備的頻響曲線(xiàn)的不足給予補償，使頻響曲線(xiàn)更加平坦，聲音更真實(shí)可信，又可以從主觀(guān)愿望出發(fā)，依據創(chuàng )作上的需要，把聲音加工得美妙動(dòng)聽(tīng)。由于其記得度頻點(diǎn)在0dB處時(shí)，噪聲很低（—90dB以下），放置在音響系統任何地方，都不會(huì )產(chǎn)生明顯的噪聲，這給應用帶來(lái)更多的靈活性。另外，還附設了一些功能鍵。如：輸入電平調節旋鈕（input level），可對強聲信號和弱聲信號進(jìn)行調節?？潭阮l點(diǎn)帶寬恒定，提衰獨立，提衰范圍可變（＋１２dB;+64dB），適合對聲信號進(jìn)行大幅度補償或做精細微調。低切按鍵（Low cut或ＨＰＦ）按下，切點(diǎn)頻率在20Hz～200Hz可調。高切按鍵（Hi cut或ＬＰＦ）按下，可切6kHz以上頻率成分，切除斜率可變（6dB／倍頻程，12dB/倍頻程或18dB倍頻程）適于聲音信號特殊加工。直通旁路近鍵（in/out Bypass）用于聲音信號補償前后比較。這些功能鍵給調音人員提供了廣闊的創(chuàng )作空間，使聲音更具韻味。下面講一講它們的應用。
1. 在擴聲系統中 將圖表均衡器安插在調音臺與主功放（或電子分頻器）之間。
(1) 利用實(shí)時(shí)音頻頻譜分析儀、測量話(huà)筒和粉紅噪聲發(fā)生器，對擴聲系統總體頻譜響應進(jìn)行調整。在室內擴聲，可將圖表均衡器作為房間均衡器使用補償室內聽(tīng)音的缺陷，使房間頻響曲線(xiàn)更加平坦。
(2) 利用刻度頻點(diǎn)找擴聲系統的反饋嘯叫（鈴振現象）點(diǎn)，使之衰減，增大擴聲系統音量，提高傳聲增益。依次可找到二次、三次嘯叫點(diǎn)頻率，使其衰減（但不能超過(guò)3個(gè)抑制頻點(diǎn)，否則會(huì )破壞整個(gè)補償曲線(xiàn)）。
(3)利用低切鍵，切除200Hz以下的低頻成分，可防止過(guò)大的噴氣聲、空調聲、腳踩舞臺的嘭嘭聲、話(huà)筒跌落的沖擊聲以及低頻共振聲，保護功放不因過(guò)載而損壞或低頻音箱不燒毀。按下低切鍵后，對放聲音質(zhì)不產(chǎn)生大的影響。
(4)在講話(huà)擴聲場(chǎng)合，嘈雜聲大，利用刻度頻點(diǎn)的提衰，把講話(huà)聲剪輯得更宏亮、清晰、透徹、易懂。
(5)創(chuàng )造性地加工音樂(lè )信號，利用刻度頻點(diǎn)的提衰，逐步修飾，讓音樂(lè )聲更具風(fēng)格和想像力，更加悅耳動(dòng)聽(tīng)。
(6)利用高切按鍵，切去“咝咝”的噪聲。
2. 在樂(lè )器樂(lè )音加工方面
（1） 放在樂(lè )器拾音通道上，將提衰范圍改成±6dB，調整樂(lè )音頻段的提衰，增加樂(lè )音的質(zhì)感。也可給音樂(lè )聲加寬加厚或構成迥然不同的特殊樂(lè )音。
（2） 消除音響系統接觸不良而引起的50Hz交流聲(用推拉鍵將50Hz頻點(diǎn)拉下)。
（3） 利用調音臺上輔助送出和輔助返回，給弦樂(lè )音加重弦外音。
3. 在演播室和錄音棚里
（1） 將圖表均衡器接在調音臺輸入通道的INS插孔上，對發(fā)聲不準確的聲軌放音進(jìn)行修正。
（2） 將單聲信號劈開(kāi)，一分為二，分別進(jìn)行均衡處理，形成人工立體聲效果。
（3） 按下低切鍵，調節低切點(diǎn)(20Hz～200Hz)，按下高切鍵，切6kHz以上的頻率，使話(huà)筒拾音獨特透亮。
此外，圖表均衡器與壓限器結合使用，可去除擴聲系統的咝咝聲和低頻共振聲。還可與噪聲門(mén)結合使用，提升噪聲門(mén)閾，衰減與頻率相關(guān)的噪聲，讓有用的音樂(lè )聲信號暢通無(wú)阻。