工程設(shè)計專業(yè)音響周邊設(shè)備的原理與應(yīng)用工程設(shè)計手冊

第九章專業(yè)音響周邊設(shè)備的原理與運用

周邊設(shè)備是專業(yè)音響系統(tǒng)中的重要組成部分。它的作用是對各種節(jié)目信號進行加工處理和潤飾、補

償建筑聲學(xué)的缺陷、補償電聲設(shè)備功能的不足和產(chǎn)生特殊的聲響效果等等。使系統(tǒng)的聲響更為動聽動聽,

滿足運用要求。

周邊設(shè)備的特點是種類繁多、功能各異、原理簡單、更新極快、運用廣泛；假如不把握其工作原理

和運用方法很難用好用活它們，甚至?xí)m得其反，把音響效果搞得更糟或者把它們?nèi)堪ㄗ鳛閿[設(shè)，

鋪張投資。

本章將分別對頻率特性均衡器（EQ）、效果器、延時器、聲響激勵器、反饋抑制器、信號動態(tài)處理器、

系統(tǒng)把握器和數(shù)字音頻工作站等八大類周邊設(shè)備的原理與運用作具體的闡述，并對典型產(chǎn)品的調(diào)整、運

用進行闡明.

由于周邊設(shè)備中已大量接受數(shù)字音頻技術(shù)，為便利閱讀，在本章的開頭特別引見了數(shù)字音響技術(shù)的

基礎(chǔ)學(xué)問。

9.1數(shù)字音響技術(shù)基礎(chǔ)

9.1.1音頻信號為什么要數(shù)字化？

聲響信號都是屬于連續(xù)變化的不規(guī)章信號（模擬信號），這種信號在傳輸、儲存和變換中常會產(chǎn)生

下列成績：

（1）信號經(jīng)長距離有線或無線傳輸后，使信號/噪聲比變壞和失真加大；

（2）音頻信號儲存的錄音載體（磁帶、唱片和光碟）的信號動態(tài)范圍只要40?50dB,遠低于節(jié)目源

的最大信號動態(tài)范圍（可達130dB）；

（3）在信號編輯和變換中（節(jié)目編輯、轉(zhuǎn)錄和延時效果處理等）隨著變換次數(shù)的添加，音質(zhì)會快速

惡化。

音頻信號的數(shù)字化則可以完全處理上述成績，使音質(zhì)有了飛躍的進步。

9.1.2如何把模擬類信號變成數(shù)字化音頻？

把連續(xù)變化的模擬信號變換成離散變化的脈沖數(shù)字信號（簡稱A/D變換）需求經(jīng)過如圖9-2所示的

取樣（或稱采樣）一量化一編碼三個步驟。

1、取樣（Sampling）

根據(jù)信息論原理,一個頻率為fs正弦波連續(xù)信號的信息量完全包含在頻率為其2倍的不連續(xù)的脈沖

信號中，即fp=2fs。如圖9-1所示。

假如要把20Hz?20KHz范圍的音頻信號數(shù)字化，那么取樣脈沖的頻率至少應(yīng)為40KHz以上，其周

期TP=1/40KHZ=25〃S。因此我們?nèi)缃裰贫ǖ臄?shù)字化音頻的取樣頻率標準為44.IKHz或48KHz。

圖9-1取樣定律

2、量化（Quantization）

模擬信號采樣后，需處理采樣點振幅數(shù)值的讀取成績。把連續(xù)變化的信號振幅按規(guī)定級差變成階梯

狀變化的不連續(xù)的過程稱為量化。

圖9-2取樣一量化一編碼的概念

圖9-2中的量化級數(shù)為三位二進制編碼，三位二進制碼最多可表達8個十進制的等級（0?7）。如

表9-1所示。

表9-1卜進制數(shù)和二進制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系

十進制數(shù)二進制數(shù)二進制波形

0000

1001

2010

3011

4100

5101

6110

7111

十進制數(shù)N和二進制數(shù)的關(guān)系為N=20（n為二進制碼元0或1的數(shù)量一即bit數(shù)）。很分明，bit數(shù)

越多，量化的級數(shù)就越多，量化后的取值與連續(xù)信號數(shù)值的誤差就越小，這個誤差值我們稱為量化噪聲。

用三位二進制數(shù)（3bit）讀取連續(xù)信號的聲響范圍可劃分為8個等級，假如用16位二進制數(shù)（16bit）

讀取時，聲響的強弱范圍就可劃分成＞6=65536個等級，因此動態(tài)范圍可達201g216=96dB。但是bit數(shù)

越多，傳輸、儲存時需占有的頻帶也越寬。如取樣頻率為44.1KHz，接受16bit量化位數(shù)，將立體聲（2

路)信號數(shù)字化，那么在1秒需傳遞的脈沖(0,1)數(shù)(即需占有的頻帶寬度)為:

44.1X103x16x2=1.41x106bit/S(B[J1.5Mbit/S)(9-1)

3、編碼(Coding)

把量化了的采樣值變換成碼序列的過程稱為編碼。二進制運用0和1兩個數(shù)字，逢2進1。

取樣、量化和編碼的過程統(tǒng)稱為模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換。

9.1.3數(shù)字化音頻信號具備的優(yōu)點：

(1)編碼信號的振幅變化僅為0和1兩個形態(tài)，其變化范圍最多為20dB。因此格外合適于各種媒體

的儲存。音頻信號的動態(tài)范圍則取決于采樣率和量化的bit數(shù)，很簡約完成大于90dB的動態(tài)范

圍。目前做得最好的模擬音頻系統(tǒng)的動態(tài)范圍不會超過75dB。

(2)數(shù)字音頻信號傳輸時雖然也會有噪聲疊加在它下面，但經(jīng)過對編碼脈沖的削波/限幅可完全把它

去除。因此數(shù)字音頻的信號/噪聲比極高，聲響純真清楚。

(3)數(shù)字音頻信號可以進行反復(fù)錄制，編輯和變換，而不會給音頻信號添加失真。

(4)數(shù)字信號便于加工處理和把握，因此在周邊設(shè)備中獲得了廣泛的運用。

9.2頻率特性均衡器(Equalizer)

頻率特性均衡器簡稱EQ,用來校正擴聲系統(tǒng)頻響特性的設(shè)備?？煞譃閳D示式均衡器(GraphicEQ)、

參數(shù)均衡器(ParameterEQ)和數(shù)字均衡器(DigitalEQ)三類。運用最多的是圖示式均衡器，次要用于

均衡房間和系統(tǒng)的頻率特性，因此又稱房間均衡器，如圖9-3所示。參數(shù)均衡器用來補償節(jié)目信號中完

善的頻率成分，抑制過重的頻率成分。數(shù)字均衡器是一種運用數(shù)字電路的均衡器，它具有格外優(yōu)秀的功

能，既可組成圖示式均衡器，又可組成參數(shù)均衡器，運用極為便利。

圖9-3擴聲系統(tǒng)頻響特性的均衡

(a)系統(tǒng)均衡特性(b)均衡的特性

9.2.1圖示式均衡器

圖示式均衡器簡寫為GEQ。由多個中心頻率固定的帶通/帶阻濾波器組成。經(jīng)過面板上推拉電位器

鍵地位的分布，可以直觀地反映出所調(diào)整的均衡頻率的補償曲線。此均衡器的最大特點是格外直觀，當

音響師調(diào)整終了后，各頻率的提升和衰減曲線了如指掌，為運用者供應(yīng)了很大的便利。圖示式均衡器在

系統(tǒng)中的作用是：

（1）補償建筑聲學(xué)結(jié)構(gòu)的缺陷，校正室內(nèi)聲學(xué)共振產(chǎn)生的頻率特性畸變。

（2）抑制聲反饋，進步傳聲增益，改善廳堂擴聲質(zhì)量。

（3）補償揚聲器箱頻率特性不均勻惹起的某些音頻頻率過強、某些頻率聲響不足等成績。

（4）修飾和丑化音色，進步音響效果，供應(yīng)不同節(jié)目需求的頻響特性。

圖示式均衡器普通由10~31個恒定Q值的帶通濾波器組成，每個帶通濾波器有一個對應(yīng)的固定中

心頻率，中心頻率的分布可按1個倍頻程?1/3倍頻程設(shè)置，均衡調(diào)整范圍（提升或衰減）為±12dB或

11

±6dB,并可由開關(guān)轉(zhuǎn)換。中心頻率的間隔設(shè)置，即后一個頻率f2與前一個頻率11之比為2,f2/n=2%

國際上ISO機構(gòu)對圖示式均衡器的頻率分布有嚴厲的規(guī)定，以符合樂聲各聲部的要求。當頻率添加1

倍時，人耳的音調(diào)感覺添加一個八度音，即音樂上的一個八度音恰為聲波信號的一個倍頻程關(guān)系。為使

人的聽音感覺與均衡器的調(diào)整相全都，圖示式均衡器的頻率點設(shè)置均為倍頻程的關(guān)系。

n=l時，即后一個頻率點為前一個頻的2倍，稱為1個倍頻程的均衡器，在整個音頻范圍內(nèi)總共可

設(shè)10個頻率點，簡稱10段均衡器。中心頻率分別為：31.5,63,125,250,500,IK,2K,4K,8K

和l6KHz?此種均衡器的頻率點少，頻段間距較大，調(diào)整的頻率特性較粗糙，但調(diào)整簡約，普通用在

帶功放的調(diào)音臺上或民用的功放機上。市場上沒有單獨的10段均衡器產(chǎn)品。

n=2/3時，即后一個頻率點為前一個頻率的1.6倍，簡稱2/3倍頻程均衡器，在整個音頻范圍共可

設(shè)置15個頻率點，簡稱為15段均衡器，中心頻點分別為：25,40,63,100,160,250,400,630,

IK,1.6K,2.5K,4K,6.3K,I0K和16KHz。此種均衡器雖多了五個頻率點，但在實踐運用中仍感頻

點太少，間隔較大，故普通作為系統(tǒng)調(diào)整要求不高或作為舞臺返聽系統(tǒng)的均衡器。市場上有單15段及

雙15段（兩路立體聲運用）兩類產(chǎn)品。

n=2/3時，即后一個頻率點為前一個頻率點的1.26倍，簡稱1/3倍頻程均衡器，在整個音頻范圍共

可設(shè)置31個頻率點，簡稱31段均衡器，中心頻率分別為：20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,

160,200,250,315,400,500,630,800,IK,1.25K,1.6K,2K,2.5K,3.15K,4K,5K,6.3K,

8K,10K,12.5K,16K和20KHz。此種均衡器頻點多，頻響特性曲線調(diào)整精細，用在需求精細補償?shù)?/p>

擴聲系統(tǒng)主通道中，市場的標準產(chǎn)品有單31段和雙31段兩類。

表9-21/3倍頻程濾波器的中心頻率和帶寬

1/3倍頻程和1/1倍頻程濾波器的中心頻率和帶寬

GB3240-82GB3241-82

為了使聲響的測量結(jié)果能進行互相比較，我國參照有關(guān)的國際標準制定了國標''聲學(xué)測量中的常用

頻率”和“聲和振動分析用的1/1和1/3倍頻程濾波器”對1/1和1/3倍頻程濾波器的中心頻率和帶寬

進行了標準化，如下表所示：

1/3倍頻程和1/1倍頻程濾波器的中心頻率和帶寬

頻帶號中心頻率標稱制(Hz)1/3倍頻程帶寬(Hz)1/1倍頻程帶寬(Hz)

12017.8——22.4

22522.4——28.2224.——44.7

331.528.2——35.5

44035.5——44.7

55044.7——56.244.7——89.1

66356.2——70.8

78070.8——89.1

8100

89.1——11289.1——178

9125112——141

10160141——178

11200178——224

178——355

12250224——282

13315282——355

14400355——447

355——708

15500447——562

16630562——708

17800708——891

7081410

181000891——1120

1912501120——1410

2016001410——1780

1410—2820

2120001780——2240

2225002240——2820

2331502820——355()

2440003550——44702820——5620

2550004470——5620

2663005620——7080

2780007080——89105620——11200

2810K8910——11200

2912.5K1L2K——I4.1K

3016K14.1K——17.8K11.2k——22.4k

3120K17.8K——22.4K

標準圖示式均衡器的其它功能鍵:

(1)IN/OUT(BYPASS)

接入/旁路開關(guān)，用來選擇均衡器的接入或切出，用此功能鍵可比較加與不加均衡器的聲響效果，

便于音響師在進行系統(tǒng)調(diào)整時的效果對比。

(2)Gain(Level)

增益或信號電平調(diào)整。GEQ運用時接在調(diào)音臺的輸入和功放的輸入之間，調(diào)音臺輸入的均勻電平

普通均調(diào)至0dB(0.775V),而功放的輸入電平普通也為OdB,因此我們希冀均衡器的輸入電平也為(MB,

即均衡器的增益為OdB。但必需留意，均衡器的增益調(diào)整必需與各頻點的提升量（或衰減量）相協(xié)作,

避開功放輸入/輸動身生過載失真，影響音質(zhì)或燒毀揚聲器單元。

（3）Range

提升和衰減量的范圍，有±6dB和±12dB兩種選擇。最大值為±6dB時，調(diào)整范圍小，但調(diào)整精

度高。普通±6dB的范圍很難將系統(tǒng)的頻率特性修正到抱負形態(tài)，因此實踐運用時都將運用±12dB的

量程。

（4）LOWCUT（HPF）

低頻切除（高通濾波器）。它的次要作用是切去話筒近講時的氣流噗噗聲及切除50Hz市電溝通聲。

當然在播放音樂和文藝演出時就不能把這些有用的低頻切除了。

（5）HIGHCUT（LPF）

高頻切除（低通濾波器）。它的次要作用是切除某些無用的高頻諧波和高頻瞠瞠噪聲，應(yīng)根據(jù)節(jié)目

內(nèi)容的需求和不損失有用信號成分為準繩選用。

圖9-4是典型產(chǎn)品的外形和功能參數(shù)表。

留意：不要在近聲場接受多均衡器的方案。這種方案既鋪張投資，又使系統(tǒng)調(diào)整簡單，聲響效果不

佳。

圖9-4美國dbx公司的圖示均衡器系列產(chǎn)品

在建筑聲學(xué)中近聲場的含義是小于1倍波長距離內(nèi)的聲場。假如擴聲系統(tǒng)的下限頻率為40Hz，那

么小于8.5米的房間為近聲場。在近聲場的狀況下，音箱之間會消滅聲響干涉景象，影響音質(zhì)效果和清

楚度。假如在近場的條件下，房間中設(shè)置有4個音箱，每個音箱的功放前都設(shè)置有一個均衡器，那么就

屬于多均衡方案。

在超過兩倍最低頻率波長距離的聲場中（稱為遠區(qū)場），由于音箱之間的距離遠，不會發(fā)生聲響干

涉景象，因此為了補償建聲缺陷，每路揚聲器系統(tǒng)可以接受一個均衡器來補償。

圖示式均衡器技術(shù)目的（DOD和dbx）

頻率呼應(yīng)：20Hz—20KHz+0/-0.5dB

恒定Q值，提升/衰減量：±12dB或±6dB

低頻切除濾波器（HPF）：低頻截止頻率50Hz，衰減斜率12dB/倍頻程

工作電平：-lOdBu—+4dBu

輸入阻抗：40K。均衡；20KQ不均衡

最大輸入電平：+21dBu（均衡或不均衡）

輸入電平把握：±12dB

輸入阻抗：51。均衡；120Q不均衡

總諧波失真：0..003%,IKHz

信噪比：大于90dB

電子開關(guān)：IN/OUT和濾波器

中心頻率誤差：＜5%

電源：220V—230V,50Hz.18W

圖示式均衡器的選擇除了它的運用功能外，還有幾項技術(shù)功能目的不行忽視，如提升/衰減推子的

行程大小，行程短的推子雖廉價，機器高度低些，但調(diào)整范圍小，很難調(diào)得精細正確；此外等效輸入噪

聲（或信號噪聲比）和溝通哼聲普通應(yīng)優(yōu)于90dB；均衡量的大?。ā?2dB以上），總諧波失真和信號

動態(tài)范圍，中心頻率點的誤差等都是很重要的技術(shù)目的。

9.2.2參數(shù)均衡器（簡稱PEQ）

參數(shù)均衡器的次要作用是補償節(jié)目信號中完善的頻率成分和抑制過重的頻率成分，使聲響更為動聽

美麗。它的特點是濾波器的中心頻率、Q值（濾波器的通帶寬度）和振幅特性三個參數(shù)均為可調(diào)，因

此稱為“參數(shù)”均衡器。這種均衡器的頻率點較少（普通只要低頻、中頻和高頻三個可調(diào)中心頻率），

但它們的可調(diào)范圍包括了全部音頻范圍。濾波器的帶寬可調(diào)到很窄（優(yōu)于1/10倍頻程），這樣可以精確

地處理節(jié)目信號局部的頻譜，大幅提升或衰減某些頻段的信號幅度，產(chǎn)生特殊的音響效果或者用來抑制

某一頻點的干擾（如50Hz或100Hz，3.4K或6.8KHz等）或噪聲，又可很少損失其相鄰的有用信號成

分。因此在古代調(diào)音臺中大量接受參數(shù)或半?yún)?shù)均衡器，它有很多型號的標準產(chǎn)品，可供用戶選擇。

參數(shù)均衡器的Q值和通帶寬度之間的關(guān)系如下：

濾波器Q值的定義：

To

Q=A(9-2)

fH-fL△f

式中：/o為帶通濾波器的中心頻率，單位為Hz;

fH為帶通濾波器中心頻率的傳輸電平下降3dB時的高端頻率，單位Hz;

力.為帶通濾波器中心頻率的傳輸電平下降3dB時的低端頻率，單位Hz;

^=fH~fL，單位為Hz。

從式（9-2）可看到，濾波器的帶寬儆與它的Q值成反比。即Q值越高，帶寬越窄。反之，Q值

越低的帶通濾波器，其帶寬越寬。有了Q值，就可求出它的帶寬。

Q值的計算首先要找出頻響特性上中心頻率兩邊衰減3dB的頻率點，例如中心頻率/°=lKHz，低

端-3dB的頻點為人=780Hz，高端-3dB的頻點為fH=1280Hz,那么此時的Q值為1000/（1280-780）

=2＜）

圖9-5為不同Q值的帶通濾波器的頻響特性和帶寬。Q=2的帶通濾波器包括頻率范圍很寬，受其

影響的頻率也會很多。Q=4和Q=8時，其帶寬變得越來越窄。參數(shù)均衡器的可變Q值通常都在Q=4?

20之間。

圖9-5參數(shù)均衡器的帶通濾波特性

參數(shù)均衡器中除帶通濾波器外還有一個低通濾波器（LPE）和一個高通濾波器（HPF）,它們又稱

“斜坡”濾波器。

參數(shù)均衡器實例

dbx242參數(shù)均衡器如圖9-6所示。Dbx242是一種三段參數(shù)均衡器。濾波器的中心頻率、Q值和

振幅特性均為可調(diào)。在窄帶濾波形態(tài)時（1/20倍頻程）可作40dB的陷波衰減。另外2個HPF和LPF

斜坡濾波器可選擇±6dB或土12dB/倍頻程的斜坡均衡。

圖9-6dbx242參數(shù)均衡器

9.2.3數(shù)字均衡器

運用數(shù)字濾波器技術(shù)組成的均衡器稱為數(shù)字均衡器。它的特點是不只技術(shù)功能高，而且可以便利地

組成各種不同用途的均衡器，既可組成雙通道或更多通道的圖示式均衡器，乂可組成各類參數(shù)均衡器，

還可與電子分頻器、反饋抑制器等組合成一個多功能、多通道信號綜合處理安裝，近年來已有很多這類

新產(chǎn)品面市。數(shù)字均衡器功能優(yōu)秀、功能眾多、配套簡約、運用機警，是均衡器進展的一種潮流。

數(shù)字均衡器實例

SONYSRP-E300數(shù)字均衡器

圖9-7SONYSRP-E300信號流程方框圖

（a）SRP-E300方框圖（b）SRP-E3（X）信號處理器方框圖

SRP-E300數(shù)字均衡用具有以下功能：

（1）可同時作為一個10段參數(shù)均衡器（PEQ）和29段圖示均衡器（GEQ）來處理信號。

（2）在一個LCD圖形監(jiān)視屏上能實時顯示調(diào)整的GEQ和PEQ頻響特性曲線。當需同時顯示GEQ

和PEQ時，GEQ的特性可堆疊在PEQ的頻響特性曲線上，這種顯示方法可同時檢查全部均衡

器的特性調(diào)整。

（3）具有限幅器和噪聲門的功能。均衡器提升太大時，會發(fā)生信號削波成績，數(shù)字均衡器中的限幅

功能可阻撓這種硬削波的發(fā)生。噪聲門功能還可衰退無音頻信號時期的樂音（靜噪功能）。

（4）數(shù)字均衡器中還具有可作為補聲揚聲器的補償延時器，最大延時可達4秒。

（5）機內(nèi)設(shè)有可存儲20種不同的頻響特性曲線，以順應(yīng)不同節(jié)目演出的需求。

（6）為防止誤操作時把己調(diào)整好的頻響特性曲線弄亂，機內(nèi)設(shè)有鎖定功能。

（7）經(jīng)過機器的RS—232c端子，可進行遙控操作。

SONYSRP—E300數(shù)字均衡器技術(shù)特性

（1）音頻特性（用作模擬信號輸入/輸入時）

頻率特性：20Hz?20000Hz0/-ldB

總諧波失真：＜0.01%（輸入電平+14dBu,30KHz低通濾波器）

信號動態(tài)范圍：＞105dB

（2）RS—232c遙控端子：9芯（公）用一根電纜與計算機連接

（3）均衡器技術(shù)規(guī)范

令圖示式均衡器的頻段數(shù)：29段（25Hz?16KHz,1/3倍頻程中心點頻）

提升/衰減范圍：±12dB（0.5dB步級增/減）

質(zhì)量要素Q值：4.3和7

令參數(shù)均衡器頻段數(shù)量：10段

頻段可調(diào)范圍：20Hz?20KHz（1/12倍頻程步級調(diào)整，共121個點）

提升/衰減范圍：±12dB（0.5dB步級增/減）

質(zhì)量要素調(diào)整:0.31~19.4（37個點）

令輸入電平：-8,-60dB?±12dB（0.5dB步級調(diào)整）

令延遲工夫調(diào)整范圍：0?4000ms（每步級調(diào)整為20.8最小延遲工夫（模擬輸入/輸入時）：約

1.46ms

令噪聲門門檻電平調(diào)整范圍：關(guān)斷，-95dB?-60dB（5dB步級調(diào)整）

（4）輸入特性

令模擬信號輸入：4dBu/33K。,均衡輸入。最大輸入電平：+24dBu；A/D變換：48KHz/20bit

令數(shù)字信號輸入：取樣頻率：32KHz，44.1KHz，48KHz，碼位長度：20bil

（5）輸入特性

令模擬信號輸入：+4dBu/600。,均衡輸入。最大輸入電平：+24dBu；D/A變換：48KHz/20bit

令數(shù)字信號輸入：取樣頻率：48KHz，碼位長度：20bit

9.3數(shù)字混響效果器的原理及運用

數(shù)字混響效果器是產(chǎn)生各種聲場效果和特殊聲響效果（聲源效果）的音響器材。原先次要用于錄音

棚和電影伴音效果的制造，現(xiàn)已廣泛用于現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)。這類器材的種類繁多，功能各異，調(diào)整方式也

不相反，但基本原理相反，假如不能把握基本原理和調(diào)整技巧，很難達到預(yù)期效果，甚至?xí)m得其反，

嚴峻影響系統(tǒng)的放音質(zhì)量。

效果器的基本類型有聲場效果和聲源效果二類，普通都能存儲數(shù)十種效果類型。有的效果器還有參

數(shù)均衡、噪聲門、延時器和緊縮/限幅等多種功能，運用者可根據(jù)本人的需求選擇相應(yīng)的效果類型。

9.3.1室內(nèi)聲場的組成

聽眾在房間中聽到的聲響有來自聲源的中轉(zhuǎn)聲、經(jīng)房間周圍界面多次反射的早期反射聲、比中轉(zhuǎn)聲

晚到30?50ms以上的密集的多次反射聲（混響聲）和比中轉(zhuǎn)聲晚到100ms以上的后期反射聲構(gòu)成的回

聲等多種聲波綜合而成的聲響，如圖9-8所示。

圖9-8室內(nèi)聲場的結(jié)構(gòu)

中轉(zhuǎn)聲(DirectSound)

聲源直接傳播到聽眾的聲響，也是聽眾最先聽到的聲響。它的貢獻是傳遞聲響信息、進步聲響的清

楚度、供應(yīng)聲源的方向和聲壓級的次要來源。中轉(zhuǎn)聲聲壓級的傳播衰減與傳播距離的平方成反比，即傳

播距離添加一倍，聲壓級降低6dB,它與房間的吸聲特性有關(guān)。

早期反射聲(EarlyRefectionsSound)

早期反射聲又稱近次反射聲，是聲源發(fā)出的聲響經(jīng)周圍界面(墻壁、天花板及地面)多次反射、比

中轉(zhuǎn)聲晚到50ms以內(nèi)的全部反射聲。它的貢獻是進步聲壓級和聲響清楚度，掛念辨別廳堂的封閉特性。

它的傳播衰減與反射面的吸聲特性有關(guān)。耳朵無法把它與中轉(zhuǎn)聲區(qū)分。只要在EASE聲學(xué)軟件中用聲線

法才可計算出來。

混響聲(Reverberation)

比中轉(zhuǎn)聲晚到50ms以上的多次反射聲都稱為混響聲。它可掛念辨別房間的封閉空間特性(房間容

積和體形)。對音樂節(jié)目來說，混響聲可添加音樂的豐滿度，但是它在添加音樂豐滿度的同時會降低聲

響的清楚度和言語的可懂度，因此這個成分不行沒有(太小時會使聲響發(fā)“干”)，但也不能過大?；祉?/p>

聲的大小與房間的容積和周圍界面的吸聲特性直接有關(guān)，可用房間的混響工夫RT來表示混響聲的大小。

混響工夫是當聲源中止發(fā)聲后，室內(nèi)聲壓級衰減60dB所需的工夫，如圖9-9所示。

圖9-9混響聲和混響工夫

9.3.2混響效果器的基本原理

混響效果器的作用是產(chǎn)生聲場效果和特殊的聲響效果，因此它次要是對混響聲及其頻譜和延時進行

處理，這種處理包括頻譜延遲的調(diào)整、混響聲頻譜的處理、混響聲的衰減特性和混響聲與中轉(zhuǎn)聲的比例

等等。這些參數(shù)的處理都是用一種數(shù)字信號處理模塊經(jīng)過機器面板上的旋鈕進行參數(shù)的調(diào)整設(shè)定來完成

的?；驹矸娇驁D如圖9-10所示。

圖9-10數(shù)字混響效果器的原理方框圖

音頻信號經(jīng)過輸入端送到輸入衰減器R,再經(jīng)A/D變換成數(shù)字音頻信號后送到數(shù)字信號處理器中

進行效果處理，經(jīng)過D/A變換再把混響效果聲的數(shù)字信號變成模擬音頻信號與中轉(zhuǎn)聲信號混合，構(gòu)成

各種效果聲輸入。

R2和R3是調(diào)整中轉(zhuǎn)聲與混響聲比例的衰減器。假如把中轉(zhuǎn)聲衰減至零，混合器的輸入全部為混響

聲，此時稱為“濕”形態(tài)；假如把混響聲衰減至零，此時全部輸入均為中轉(zhuǎn)聲，稱為“干”形態(tài)。

混響效果器各參數(shù)的調(diào)整均經(jīng)過后面板上的旋鈕進行設(shè)定，并可存儲到存儲器中，隨時可取出訪用

（調(diào)用）。

MIDI（MusicInstrumentDigital）接口可輸入外接電子音樂鍵盤信號（電子琴、電子鼓和節(jié)拍機等）,

并可對它們進行適當處理。

9.3.3效果聲的二種基本類型

效果聲的種類很多，如廳堂、房間、教堂、劇場、體育競賽、卡拉OK、合唱、顫音、回聲、金屬

板混響、移相效果、鑲邊效果、閘門混響……，可達數(shù)十種。這些項目繁多的效果聲歸納起來可分成二

種基本類型：聲場效果和特殊效果。

聲場效果（混響效果）

聲場效果是在現(xiàn)場條件下，仿照不同條件下的聲場效果。如Room（房間）混響、Hall（大廳）混響、

Church（教堂）混響、Studio（演播室）混響、Kara0K（卡拉OK）混響等的聲場效果。次要用于現(xiàn)場擴聲

系統(tǒng)。在只要中轉(zhuǎn)聲而無混響聲的室外擴聲系統(tǒng)中聲場效果可使“干”的聲響變?yōu)椤案伞?、“濕”合適的

豐滿聲響。

次要調(diào)整參數(shù)有混響工夫、混響頻譜的衰減、延時以及“干”和“濕”聲響的比例。數(shù)字信號處理

器次要接受的是DSP（DigitalSoundProcessor）處理芯片。

933.2特殊效果（聲源效果）

特殊效果聲次要用于劇場擴聲的背景效果聲，樂隊實況演示時的聲響處理，電影錄音和演播室錄音

的特殊聲效處理等。

特殊效果聲的種類很多，如Chorus（合唱）效果，Echo（回聲）效果，Pitch（變調(diào)）效果，Plate（金屬板）

混響器效果，Phasing（移相）效果，Tremolo（顫音）效果，F(xiàn)lang（鑲邊）效果，Gate（閘門）效果。

特殊效果聲的調(diào)整參數(shù)很多，它們是低頻調(diào)制信號的頻率、調(diào)制深度和速度（波形）、反饋深度、

參數(shù)均衡器參數(shù)、閘門工夫等等，這些參數(shù)的調(diào)整范圍及其對應(yīng)的效果稱號普通在產(chǎn)品運用手冊中或產(chǎn)

品的面板上均有闡明。下面引見幾種典型的特殊效果聲產(chǎn)生的原理。

（1）Pitch變調(diào)（移調(diào)）效果

為便于演奏樂隊各樂器校正音調(diào)（對音）和歌手與伴奏音樂對音，國際上都把樂聲的基音以440Hz

為基準，向上或向下移動一個倍頻程，就會把音樂的音調(diào)移動一個八度音。普通產(chǎn)品的變調(diào)范圍均可達

到±6個音階（±6個八度音）。如圖9-11所示。

圖9-11變調(diào)原理

（2）Echo回聲效果

回聲是把混響頻譜延遲到超過100ms,延遲工夫越長，回聲的間隔工夫也越長。直至可聽到分明的

兩重聲或多重聲?；芈曅Ч姆答伮剩?-99%）可把握回聲的次數(shù)。反饋率為0時，效果器實踐上成

為一個延時器；最大時，會構(gòu)成無休止的回聲。因此回聲效果普通把握在30%左右。

（3）Chorus合唱效果

假如把音樂頻譜用一個0.1Hz?10Hz的超低頻波形進行調(diào)制，使原來的音樂頻譜跟著調(diào)制頻率發(fā)生

循環(huán)往復(fù)的移動，從而發(fā)生音調(diào)的周期性變化；此外，再把這個調(diào)制頻譜絕對于原聲頻譜延遲一個工夫,

并與原聲頻譜混合后，會產(chǎn)生不同音調(diào)的合唱效果。

合唱效果的調(diào)整參數(shù)有調(diào)制頻率、調(diào)制深度和速度、頻譜的延遲工夫等。

（4）Plate金屬板混響效果

模擬金屬板式混響器的效果聲。它的特點是動聽洪亮，沉悶有力，給人以生氣勃勃的感受。普通用

來處理對白、打擊樂和吹奏樂器聲響的處理。

（5）Phasing移相效果

將延時后的聲響與沒延時的聲響混合在一同，由于兩個聲響有工夫差（相位差），迭加后會在某些

頻率相加，構(gòu)成峰點，而在另一些頻率互相抵消，構(gòu)成谷點。使整個頻率呼應(yīng)特性構(gòu)成“梳狀濾波器”

的外形。如圖9-12所示。

圖9-12移相效果的頻響特性

梳狀濾波器效果由于頻率特性發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)變了原聲的聲調(diào)，于是產(chǎn)生出一種特殊的聲響效果。

經(jīng)過延遲參量的調(diào)整，可把握梳狀濾波器的峰與谷消滅的地位。移相效果的延遲量不宜過大，它的

調(diào)整范圍是lms~20ms。

調(diào)整中轉(zhuǎn)聲和延遲信號之間的混合比例，可調(diào)整梳狀濾波器特性的峰與谷的差值。當兩者的比例為

1：1時，峰值最大可添加6dB（一倍），谷值達到-8（即完全抵消）。

（6）Flang鑲邊（法蘭）效果

鑲邊效果是用一個超低頻信號對延遲工夫進行調(diào)制產(chǎn)生的效果。這種效果可以循環(huán)往復(fù)地夸張聲響

中的奇次諧波或偶次諧波分量，使聲響的頻譜發(fā)生周期性的變化，從而產(chǎn)生“空洞”聲、“噴流聲”和

，，交變聲”等富有幻覺顏色的聲響效果。次要用于特殊聲響效果的處理場合，要慎重運用。

對延遲工夫進行調(diào)制的超低頻信號的波形如圖9-13所示。

調(diào)制信號的波形共有4種：

a.正弦波（Sine），具有平滑的輸入和輸入的變調(diào)效果。

b.三角波（Triange）,產(chǎn)生線性變調(diào)的鑲邊效果，在轉(zhuǎn)機點周圍會產(chǎn)生快速上升和降低的音調(diào)。

c.對數(shù)形（Logarithmic）

d.指數(shù)形（Exponential）

圖9-13調(diào)制信號的波形

（a）正弦波調(diào)制（b）三角波調(diào)制（c）對數(shù)型調(diào)制波（d）指數(shù)型調(diào)制

C、d兩種波形是同一性質(zhì)的波形，鑲邊效果最好，但還要根據(jù)實地實驗后打算。

Flange效果的調(diào)整參數(shù)有調(diào)制頻率、調(diào)制波形、調(diào)制深度、延時量和反饋率。

鑲邊電平/FlangeLevel:把握鑲邊效果的全體電平，把握調(diào)整范圍0-100。

鑲邊延遲/FlangeDelay:鑲邊效果運用的延遲量，可調(diào)范圍為0?60ms。

鑲邊速度/FlangeSpeed:鑲邊的掃描速度把握，可調(diào)范圍為0?16Hz。

鑲邊反饋/FlangeFeedback:把握反饋到模塊的輸入量，可調(diào)范圍為±99%,大的反饋量可產(chǎn)生戲劇

性的、不自然的好玩的聲響。

鑲邊深度/FlangeD叩th：超低頻掃描信號對延遲調(diào)制的調(diào)制深度，調(diào)整范圍為0?40ms。

除了上述幾種特殊效果外，還可把聲場（混響）效果與特殊效果進行迭加產(chǎn)生更富有幻覺的豐富多

彩的效果聲。

9.3.4數(shù)字混響效果器的運用和連接方法

效果器在實況擴聲中運用的準繩是只用在對話筒輸入信號（人聲或樂器演奏）進行處理，由于這些

聲響信號經(jīng)話筒拾取后沒經(jīng)任何處理，音色可能不夠抱負，必要時可用效果器進行潤飾。但對于標準的

音樂節(jié)目源（CD、LD、MD等）普通都不運用效果器處理，因這些節(jié)目源在制造時已把各聲部的合成

效果調(diào)到最佳形態(tài)了。

效果器混響工夫的調(diào)整可根據(jù)下列因從來確定：

（1）容積較大、吸聲較差、房間本身的混響工夫已較長時，效果器的人工混響工夫應(yīng)要短些，否則

會影響清楚度。

（2）男聲演唱時混響工夫應(yīng)短些，女聲演唱時混響工夫可長些。

（3）專業(yè)歌手演唱時，混響工夫應(yīng)短些或不加混響以保持原聲響色的特征；專業(yè)歌手可運用較長的

混響工夫，以掩蓋原聲響色不足之處。

（4）環(huán)境噪聲大的場合，混響工夫可適當加長。

（5）音量較大時，混響工夫可調(diào)得短一些。

預(yù)延時（PreDelay）的調(diào)整：

預(yù)延時是把握效果器回聲（Echo）的工夫間隔。它是聲源中轉(zhuǎn)聲與第一組反射聲之間的距離延時（圖

9-8）?；芈暿怯赏宦曉聪群蟮竭_聽眾耳朵的工夫差超過50ms時的景象。PreDelay次要是用來改善演

唱的顫音效果。普通唱歌的顫音頻率范圍（聲響坎坷的間隔工夫）在0.1秒?0.2秒之間。

9.3.43效果器在系統(tǒng)運用中的連接方法：

（1）插入法

利用調(diào)音臺的INSERT（插入）端口，將效果器接入到系統(tǒng)中。連接方法如圖9-14所示。效果器可

插到話筒通道的INSERT端口，也可插入到話筒通道編組后的INSERT端口（此時效果器對編入該編組

的各話筒均起作用）。在這種接法中，可運用效果器中的MIX（混合）來調(diào)整中轉(zhuǎn)聲（干）和混響聲（濕）

的比例。

圖9-14插入法

（2）反饋法

從調(diào)音臺的AUX/AfterFader（推子后的協(xié)助輸入）端口輸入至效果器的輸入端，效果器的輸入信號送

到調(diào)音臺的EffectReturn（效果前往）輸入端或StereoIn（立體聲輸入端），用調(diào)音臺的AUX旋鈕和效

果器的輸入電平調(diào)整電位器分別調(diào)整中轉(zhuǎn)聲和混響聲的比例（即“干”和“濕”的比例），效果器的

MIX置于最大“濕”的地位（WET）,如圖9-15所示。

反饋法有單輸入單輸入、單輸入雙輸入和雙輸入雙數(shù)出三種連接方法，以雙輸入雙輸入的效果最佳,

有分明的空間感，因此在實踐運用中最為常見。

圖9-15反饋法

（3）MIDI輸入法

為加強電子樂器和鼓機（電子節(jié)拍機）等聲源的特殊效果，可把這些聲源直接輸入效果器，經(jīng)它處

理后再送至調(diào)音臺通道的線路輸入。如圖9-16所示。

圖9-16MIDI輸入法

9.3.5典型產(chǎn)品

（1）DODD3/D6數(shù)字混響效果器

D3是一臺操作簡易，音色美麗的數(shù)字混響器。操作格外直接，左面是一排三個旋鈕，InputLevel

（輸入電平）、Mix（“干”、“濕”混合比例）和OutputLevel（輸入電平）。左面是一個16檔的效果選擇

器和二個參數(shù)把握旋鈕。只需調(diào)好輸入/輸入電平和混合比例，千變?nèi)f化的混響效果就全盤把握在你手

中。混響效果共有八種，包括Reverse,GatedRoom和Hall等，以及StereoDelay,MonoDelay和

Chorus,可滿足全部人聲的效果。再加上Flange,Phaser,Rotary,Tremolo/Panner,Pitch等專為樂器而

設(shè)的效果。其中的RotarySpeaker旋轉(zhuǎn)喇叭效果更為特殊，專為鍵盤而設(shè)計，是鍵盤樂手的至愛效果。

對于現(xiàn)場擴聲和卡拉OK演唱等場地，美麗的音質(zhì)和簡明直接的操作至為重要的。DOD完全明

白你的實踐需求而為你設(shè)計的產(chǎn)品。

D6基本上是將兩臺獨立的D3安置在一個機箱內(nèi)，便利了操作和節(jié)省了機柜的占用空間。

圖9-17DODD3/D6數(shù)字混響效果器

（2）DODDSP16K數(shù)字混響/卡拉0K效果處理器

DSP16K是一臺運用簡約、效果分明、功能完全的數(shù)字混響效果器。運用多波段開關(guān)選擇你所需求

的32組效果類型，效果種類包括各種混響、延時、合唱、鑲邊和移調(diào)等。同時還有一些特殊的冷門效

果，如移相、顫音和遙像（漂逸聲像），這些都是新派調(diào)音師所寵愛的。這些效果還可以用串聯(lián)或并聯(lián)

方式與傳統(tǒng)的混響、延時一同運用。

32組效果是經(jīng)過一個16位的波段開關(guān)和一個A/B數(shù)據(jù)庫選擇按鈕獲得的。而每組效果還有可調(diào)的

15種變化，可經(jīng)過Preset（預(yù)置）來選取。

兩個參數(shù)把握（參數(shù)1和參數(shù)2）可對每個預(yù)置中指定的參數(shù)社設(shè)定進行調(diào)整?？山?jīng)過參數(shù)調(diào)整來

模擬優(yōu)質(zhì)的卡拉0K效果。

背面設(shè)有輸入和輸入插座和噪聲門的門檻電平調(diào)整旋鈕，可調(diào)范圍是-80dBu?-40dBu,以便衰退無

輸入信號時期的輸入噪聲。

圖9-18DODDSP-16K數(shù)字混響效果器

技術(shù)目的:

輸入插座：2個1/4寸不均衡頻率呼應(yīng)：20Hz?16KHz

輸入插座：2個1/4寸不均衡信噪比：90dB

輸入阻抗：7.5K歐姆THD總諧波失真：0.01%

輸入阻抗：51歐姆數(shù)/模/數(shù)轉(zhuǎn)換：18比特

最大輸入電平：+20dBu電源：9VAC@750mA

最大輸入電平：+16dBu體積：1.75寸x4.75寸x19寸

9.4數(shù)字延時器（DigitalDelayTimer）

劇場、會場和多功能廳中通常在舞臺上方吊掛二個通道或三個通道的主擴聲揚聲器系統(tǒng)外，還在大

廳的后部或樓臺/眺臺下面安裝多只補聲用的揚聲器箱。假如主揚聲器與補聲揚聲器之間的距離超過17

公尺（兩個聲源之間的延時差為50ms）,那么大廳后部的聽眾會聽到來自兩個揚聲器系統(tǒng)不同延時的聲

響。結(jié)果是輕者會影響聲響的清楚度，重者會消滅兩重聲。

大型體育競賽場（館）中接受多個揚聲器箱的分散式供聲系統(tǒng)時，由于各聲源到達觀眾區(qū)的傳播途

徑不同，假如不實行措施，部分觀眾會聽到來自各路揚聲器的多重聲響效果，大大降低了聲響的清楚度。

為使各路聲源（揚聲器）發(fā)出的聲響能同時到達聽眾區(qū)，必需接受延時器來校正聲響傳播的工夫差。

數(shù)字延時器有三種特殊的用途：（1）作為多路揚聲器聲響同步的把握器，如圖9-19所示。（2）掛

念改善梳狀濾波器失真。（3）調(diào)整聲像定位。

圖9-19延時器的運用

延時器和混響器混合運用可獲得更好臨場感的效果。連接方法如圖9-20所示。延時器把調(diào)音臺AUX

輸入的原始聲延遲后分成兩路：一路送到混響器產(chǎn)生混響效果聲，另一路則把延遲后的原始聲再前往到

調(diào)音臺的立體聲輸入端與原始聲再混合。只需它們?nèi)咧g（原始聲、延時聲和混響聲）的比例恰當，

就可使單調(diào)的原始聲變成象在音樂廳中那樣豐滿而又有臨場感的效果。這種運用方法在短少早期反射聲

和混響聲的室外廣場擴聲系統(tǒng)中效果最為分明。

圖9-20延時器和混響器聯(lián)合運用

利用哈斯效應(yīng)（優(yōu)先效應(yīng)）可調(diào)整聲像定位。圖9-21中給兩個揚聲器加上兩個相等的電平信號，

則處于它們兩頭的收聽者的直覺反映是聲源在其正后方（圖a）；假如在一個聲道中加入一個延遲工夫

AT,則收聽者會分明地把聲源定位到先發(fā)聲的那個揚聲器上（圖b）：假如降低先發(fā)聲揚聲器的聲壓級,

則收聽者的聲源定位又會恢復(fù)到它們的兩頭地位（圖c）。圖9-22給出了絕對聲壓級與工夫延遲之間的

關(guān)系曲線。

圖9-21兩個聲源的聲壓級差和工夫差對聲像定位的影響

圖％22兩聲源聲壓級差和工夫差之間的關(guān)系

典型產(chǎn)品舉例

1、DODSR400數(shù)字式延時器

用于大型擴聲系統(tǒng)，加插在協(xié)助揚聲器組通道中，使主揚聲器的聲響與協(xié)助揚聲器的聲響同時到達

觀眾席。

總延時量為4秒，步級調(diào)整，屏幕顯示?？捎米鲉芜M/單出或單進/2出。立體聲運用時，可作2進

/2出，每通道最大的延時量變?yōu)?秒。

操作格外便利，用戶只需輸入兩組音箱的距離數(shù)據(jù)（0?702m）、溫度數(shù)據(jù)（0。?30。0和濕度數(shù)

據(jù)（0-100%）,SR400D會自動計算延時量。

2、賽賓DQX-206自動數(shù)字延時器

一種先進的，集削波愛護、限幅、音頻安排和延時于一身的新穎多功能可編程、存儲、遙控的數(shù)字

音頻處理設(shè)備。

優(yōu)秀的技術(shù)功能和最大的可變性使賽賓新一代的DQX-206稱為多通道揚聲器系統(tǒng)處理的最佳選

擇。DQX可均衡6個輸入和精密調(diào)整延時，使你的擴聲系統(tǒng)遠比其它的產(chǎn)品省錢更多。

DQX-206有兩個輸入端和六個輸入端，供應(yīng)20bit的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，削波愛護使削波電平的把

握自動地得到合適于DQX的動態(tài)范圍與輸入電平相婚配的調(diào)整。機器能獲得沒有削波的26dB的信號

輸入，有效信號動態(tài)范圍添加到大于94dB,永世衰退了數(shù)字削波！一種插入可編程序的限幅器讓你可

把握最大信號電平和愛護揚聲器，脫離過載危殆而不產(chǎn)生節(jié)目失真。DQX供應(yīng)可編程的信號通路，每

個輸入具有多至2.5秒的可調(diào)延時；三個可編程的EQ濾波器（參數(shù)EQ,高通或低通濾波器）；各自獨

立的輸入電平把握器；機器還有一種揚聲器極性自動顯示器。

此外，DQX的Aut。設(shè)置形式，可為每個通道很快地自動計算和精密調(diào)整延遲工夫。按下一個按鈕

便可觀看到數(shù)字延時處理器快速自動計算的結(jié)果和精確度，然后調(diào)整通道到適當?shù)难舆t工夫。

DQX-206還有10個存儲地位的特性和20ms的辨別率，可以英尺、公尺或毫秒等單位顯示；后面

扳鎖定輸入和經(jīng)由閉合RC或RS232串行接口進行遙控。

賽賓DQX-206可以校正揚聲器系統(tǒng)，大大地添加了信號動態(tài)范圍，愛護了揚聲器系統(tǒng)，因此賽賓

DQX是多功能延遲的次要選用設(shè)備。

技術(shù)功能：

令頻呼應(yīng)：+/-0.2dB,+22dBV,10Hz?22Hz

令信號動態(tài)范圍：>94dB

令總諧波失真THD：<0.02%,22dBV,1KHZ

延遲

令延遲范圍：每通道最大至2.5秒

令最小工夫增量：20ms

令數(shù)字辨別率：20bit,A/D和D/A

參數(shù)均衡EQ

令每個輸入通道有3個可編程的EQ濾波器（參數(shù)EQ,高通或低通濾波可恣意結(jié)合）

令數(shù)字陷波濾波器的參數(shù)頻率把握：20Hz?20KHz

令具有截止頻率的高通濾波器，用戶可從20KHz?IKHz之間以1/6倍頻程選擇，截止頻率的斜率為

12dB/倍頻程

令具有截止頻率的低通濾波器，用戶可從3.15KHz?20KHz之間以1/6倍頻程選擇，截止頻率的斜率

為12dB/倍頻程

令參數(shù)濾波器的帶寬：用戶可從L0倍頻程到0.01倍頻程之間選擇

令陷波濾波器的帶寬：用戶可以0.5dB的增量從+12dB至-84dB之間把握

令辨別率：1Hz，從20Hz至20KHz

限幅器

令門檻電平：+29至-10dBV峰值，以IdB的步級增量可調(diào)

令形式：具有可變預(yù)置的軟/硬限幅

令開頭工作工夫調(diào)整：1至99ms,以1ms為步級增量調(diào)整

令釋放工夫調(diào)整：0.05至5秒，以0.05秒為步級增量調(diào)整

顯示

令2X20LCD液晶顯示，以英尺、公尺和毫秒顯示

輸入/輸入

令輸入阻抗：均衡>10K歐姆，2腳高電平

令輸入阻抗：均衡，1