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专业音响系统中的压限调控

压缩与限制器的简称,是将音频信号进行压缩处理,压缩与限制音频信号的动态范围的一种专业音响处理设备。其主要作用是保护音箱系统中的功放与扬声器系统的安全,同时防止产生过载削波失真,也能改善和创造一些音响效果。如对音量变化较大的原声进行压缩处理时,可以使音量变化平稳;对人声的齿音分量进行压缩处理时,可以对话筒或调音均衡不当而产生过重的嘶嘶声起限制作用;对某些乐器声进行处理时可以产生一种特殊的音响效果。


    为了便于压限调控,压限器主要功能电路有两个调整单元,一个是阀值电平,另一个是压缩比、两个单元的调控以处理后的信号动态范围低于后级设备允许的动态范围为原则,充分发挥压限器对音频信号的处理功能。

    压限器根据使用场合的不同,大致有三种处理方案,即整体压缩处理、高电平压缩处理和峰值压缩处理。

    1.整体压缩处理

    整体压缩处理是用于设备所吹的信号源的动态范围大于设备本身的动态范围的情况,多用于录音扩声场合。整体压缩的压缩比由节目信号动态范围与设备动态范围之比来确定。比如录音话筒音源的动态范围在100dB左右,设备的动态范围在70dB,此时压缩比应定位1.5:1左右。

    整体压缩的阀值电平一般置于音源的最弱信号电平一下8dB或本地噪声电平以上10dB,整体压缩的动作时间一般定在最低位置,其恢复时间可根据音源发音的缓慢成都而定,以使尾音较弱部分也比较自然为宜,一般情况下可定在1s左右。

    2.高电平压缩处理

    在很多节目演出扩声过程中,其信号电平高于平均值20dB以上的情况只有5%的短暂时间。而一般的演出扩声的音响系统,特别是流行乐演唱的扩声系统,其平均音量较大,音响系统一般都工作在接近满负荷输出状态,不可能有20dB的动态余量。此时,为了防止这约5%的短暂时间的大峰值信号的冲击,常采用高电平压缩处理,压限器只对着短暂的高电平进行压缩。

    由于不是整体压缩,压缩处理在拐点处对原信号将有明显影响。为解决这个问题,可采用以下的方法:一是为了不使压限器频繁交替地工作在工作/恢复状态,压限器处理后的阀值电平应确定在音源平均点评3dB以上,二是再现已被压缩了的大响度信号原动态特征,在设备进入压缩状态的起始过程中加一个合适的音头。这样处理可以使实际上被压缩了的大响度片段在听觉上产生比此片段响度大的效应。为了模拟听觉特征,将压限器进入压缩状态的动作时间调整在5~10ms即可。这样,当大响度信号出现时,可以上冲一小段距离后再进行压缩。

    3.峰值压限处理

    当专业音响设备临近过载失真状态时,输入电平的微笑上升即可导致信号的削顶。为了有效地控制设备的过载失真,常采用峰值压线处理。

    峰值压限处理的阀值电平通常都很接近系统动态的最高极限。在此处,用于形成音头感的电平上冲余地很小,其动作时间一般设置在150μs,其压缩比一般大于10:1,通常在10:1~20:1之间。


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