現(xiàn)代音響與調(diào)音技術(shù)-圖示均衡器、壓擴(kuò)器、電子分頻器(編輯修改稿)
2025-01-23 02:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2： 1 壓縮 輸入信號(hào)電平 輸出信號(hào)電平 閾值電壓 A B 曲線 A的壓縮比 為 1： 1， 它表明信號(hào)沒有經(jīng)過壓縮 ； 曲線 B的壓縮比是 2： 1， 它表明輸出信號(hào)的電平值僅為輸入信號(hào)的一半。當(dāng)然，壓縮變化是需要時(shí)間的。而且聲音信號(hào)是不斷變化的，因此在某一瞬間可能超出閾值電平，接著又低于閾值電平 。 使壓縮器的輸出信號(hào)增加 1dB，所需增加輸入信號(hào)的 dB數(shù)稱為 壓縮比率 (簡(jiǎn)稱壓縮比 )或壓縮曲線的斜率。例如對(duì)于 4∶ 1的壓縮比率，輸入信號(hào)增加 8dB，其輸出值將增加 2dB。 圖 壓縮特性 24 所以，在信號(hào)超出閾值電平后壓縮器降低增益和在輸入信號(hào)降至低于閾值電平之后壓縮器恢復(fù)增益的速度必須確定，也就是它們應(yīng)按要求跟上信號(hào)的變化，可見此速度分別取決于信號(hào)增加的時(shí)間和恢復(fù)的時(shí)間。 雖然 人耳對(duì)信號(hào)響度的感覺與其均方根值成比例，短時(shí)間內(nèi)的高峰值并不顯著增加信號(hào)的響度。但為了避免信號(hào)峰觸發(fā)壓縮，需調(diào)節(jié)信號(hào)增加時(shí)間，以便使波形超過閾值電平的時(shí)間足夠構(gòu)成平均電平的增加。 25 如果信號(hào)的恢復(fù)時(shí)間太短 ， 當(dāng)增益增加時(shí) ， 背景噪聲急劇升高 ， 就會(huì)聽到 “ 砰砰 ” 、 “ 嘟嘟 ” 和 “ 卜卜 ”聲 。 為了避免以上現(xiàn)象 ， 可將恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng) ， 以便讓超過閾值的波形漂移地恢復(fù) ， 只使增益降低一半 ， 這些超過閥值的漂移使增益保持下降 ， 然后逐步回復(fù)到正常狀態(tài) ， 這就可使背景噪聲電平的增加不那么明顯 ， 并使隨后所需的任何增益變化不那么激烈 。 恢復(fù)時(shí)間 是指增益恢復(fù)至本身無增益下降值時(shí)的一定百分比 (通常為 63%)所需的時(shí)間。 如果恢復(fù)時(shí)間太長(zhǎng)，信號(hào)強(qiáng)的部分所引起增益的下降會(huì)持續(xù)至弱的部分，使弱的部分聽不見。 26 壓縮器變化的過程是需要時(shí)間的。當(dāng)輸入電平升高到閾值電平之上時(shí)，壓限器的增益下降需要一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間稱為壓限器的 起控時(shí)間 ；同樣在輸入信號(hào)降到低于閾值電平之后，壓限器的增益要升高，這也需要一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間稱為壓限器的恢復(fù)時(shí)間 。 在壓限器中這兩個(gè)時(shí)間通常是可調(diào)的。為了不讓聽者察覺到壓縮增益的變化過程，起控時(shí)間盡量要短，一般設(shè)計(jì)在 100us~1ms之間；恢復(fù)時(shí)間則適當(dāng)延長(zhǎng)一些，一般設(shè)計(jì)在 ~，以免增益迅速變化而使信號(hào)產(chǎn)生調(diào)幅失真。但時(shí)間也不能過長(zhǎng)，否則，壓限器的變化會(huì)跟不上節(jié)目的節(jié)奏變化。 27 1： 1 無壓縮 2： 1 壓縮 輸入信號(hào)電平 輸出信號(hào)電平 閾值電壓 A B 當(dāng)壓縮比率較小時(shí)，信號(hào)失真小，線性好，不會(huì)出現(xiàn)壓縮的跡象，聽感自然，我們稱此時(shí)為軟壓縮。壓縮比率大時(shí)，線性較差，并帶來信噪比降低，稱之為硬壓縮。當(dāng)壓縮比率超過 10： 1時(shí)，進(jìn)入硬壓縮。大壓縮比率可以確保高電平信號(hào)不過荷，這時(shí)聲音產(chǎn)生密集感，使平均響度增加，對(duì)揚(yáng)聲器不利。 因此選擇壓縮比率要依據(jù)輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)而定，不可盲目而定。 28 閾值電壓的調(diào)整與壓縮比率有一定的關(guān)系。通常是當(dāng)壓縮比率選擇大時(shí)，閾值電壓可以提高些；此時(shí)會(huì)使壓縮后的信號(hào)產(chǎn)生較小的非線性，以致盡量減少對(duì)信號(hào)形象的破壞。而壓縮比率較小，閾值電壓要選低些。 閾值電壓定得太低會(huì)使輸出電平不足而且信噪比差，閾值電壓定得過高則輸出失真加大。總之，對(duì)于閾值電壓的確定應(yīng)以最終處理后的信號(hào)電平剛好不超過設(shè)備允許最大動(dòng)態(tài)范圍為依據(jù)。也就是既充分利用設(shè)備的動(dòng)態(tài)余量，又達(dá)到壓縮的目的。 1： 1 無壓縮 2： 1 壓縮 輸入信號(hào)電平 輸出信號(hào)電平 閾值電壓 A B 29 當(dāng)壓縮器的壓縮比無限增大到某一數(shù)值時(shí)，壓縮器就成為了限幅器，也就是說，限幅器是對(duì)超過一定電平的信號(hào)進(jìn)行無限壓縮，這個(gè)信號(hào)電平稱為限幅電平。 輸入信號(hào)電平 輸 出 信 號(hào) 電 平 無限壓縮意味著不管輸入信號(hào)電平變化多大，輸出信號(hào)電平都沒有變化，此時(shí)的壓縮比可理解為 ∞： 1。 為了防止信號(hào)過飽和失真，通常設(shè)定一個(gè)閾值電壓來限制節(jié)目中的峰值信號(hào)。假設(shè)限幅電平為 0dB， 當(dāng)節(jié)目信號(hào)電平低于 0dB時(shí)，信號(hào)無變化通過；當(dāng)節(jié)目信號(hào)高于 0dB時(shí)，信號(hào)將保持 0dB輸出，以防止超出設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍而引起過激失真。實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)壓限器的壓縮比超過 10： 1時(shí)，便可將壓限器看作限幅器。 限幅電平 30 限幅器大都用在錄音系統(tǒng) ， 以避免信號(hào)的瞬間峰值達(dá)到它們的滿振幅而使磁帶過負(fù)荷 ， 因?yàn)榇艓У膭?dòng)態(tài)范圍很小 ， 只有 60dB左右 。 壓限器的技術(shù)指標(biāo)主要包括閾值電平 、 上升時(shí)間 、恢復(fù)時(shí)間 、 壓縮比率 、 輸入和輸出增益 、 信噪比 、頻率響應(yīng)及總諧波失真等等 。 31 圖 5―13 壓控型壓縮器框圖 它由 檢波器和壓控放大器 (VCA)組成 。 其中檢波器不僅用來檢出與信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的直流電壓或電流以便控制壓控放大器的增益 ，而且決定動(dòng)作時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間的長(zhǎng)短 。 檢波方式有峰值檢波和有效值檢波 。 前者反應(yīng)速度快 ， 但壓縮量與響度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不好；后者反應(yīng)速度慢 ， 但壓縮量與響度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系較好 。 為了兼有二者的優(yōu)點(diǎn) ， 可以同時(shí)采用峰值檢波和有效值檢波 。 檢波器的輸入信號(hào)可以取自放大器的輸入端 ， 也可取自放大器輸出端 。 32 當(dāng)加在漏極 D與源極 S之間的信號(hào)電壓小于 ， 漏 、 源極之間的等效電阻 RDS將隨由上述檢波器檢波電壓得到的柵源負(fù)偏壓UGS而變 ， 當(dāng) UGS=0時(shí) ， RDS最小 ， 約為幾百歐姆到幾千歐姆；柵源負(fù)偏壓越大 ， RDS也越大；柵源負(fù)偏壓等于場(chǎng)效應(yīng)管的夾斷電壓 Up時(shí) ， RDS可達(dá) 107Ω以上 ， 漏源之間的等效電阻隨柵源負(fù)偏壓變化范圍可達(dá) 104倍 。 用這種壓控可變電阻控制放大器增益 ， 很容易使壓控放大器的增益控制范圍做到 50dB以上 。 壓控放大器一般都采用壓控可變電阻來控
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