音響系統與調音-預覽頁

　

【正文】 3）平均值Ua：也叫整流平均值，是指聲音信號瞬時絕對值的平均值。在聲學測量中使用的聲級計往往設置峰值、有效值、平均值等幾種指示量值，在音響系統根據不同的要求則往往選擇設置不同計量值的電平表。這一時間參數取大和取小對實際的計量有很大的影響，從需要準確地反映聲音信號的強度變化，對信號進行“實時”的觀測分析（峰值、準峰值）的角度，時間參數應足夠快；從需要了解聲音信號在聽覺上引起的強度感覺角度，時間參數應滿足人的聽覺的積分特性，適當慢一些；而當需要計量聲音的做功情況時，時間參數又應足夠慢。 1）VU表VU表是一種準平均值計量表（對信號用平均值檢波器并按簡諧信號的有效值確定刻度），其刻度用對數和百分比數表示，但基準參考電平值以0VU表示，并以0VU對應100%的刻度，從0VU至滿刻度有3dB的紅色警示區域，在0VU之下至指針的起點的范圍，有從20VU~0VU（dB）的指示刻度。 VU表的VU值也叫音量單位值，對VU值應注意兩點，一是僅從其量值的角度看，VU值的本質上還是dB值，其VU的增減量相當于dB的增減量，并且有時在使用時也可插入所需的衰減器霍霍放大器，則其參考值亦有相應的變化；二是從時間特性看，盡管VU表有一個300ms不算短的積分時間，但它是一個確定值，因此有時還是跟不上信號的實際準平均值電平的變化，所以VU值不完全等同于dB值，故而，VU表不能反映出聲音信號的峰值變化，它基本上反映出聲音信號的聽感強度（所以叫音量單位表），所以在擴音、電臺的廣播中運用較多，但VU值有時也與聽感強度有誤差。VU表的指示為指針式，PPM表的指示有光帶式也有指針式，但以前者為多。 由于音響設備有很多種，為了便于掌握，依據它們的所具有的功能特點把它們分成五類，即節目源設備、調音臺、音頻處理設備、擴音設備、錄音設備，所有的音響設備都可以歸屬到這五類設備中。 雖然節目源設備有很多，但根據它們的信號特征可分為兩類：低電平和高電平。調音臺在音響系統中的作用是把各個節目源輸出的音頻信號匯集在一起，進行控制調整、音質加工，并分配到所需要的通路（或聲道）輸出。 各種音頻處理設備的功能和作用如下：均衡器：也包括一些濾波器，通過對不同頻率和頻段的信號分別進行提升、衰減或切除，以達到彌補原聲音在各頻率點（段）的比例不當和加工美化音色的目的。激勵器：又叫聽覺激勵器，在原音樂信號中加入適當的中高次諧波成份，使音色變亮更具穿透力，在沒有加大音量的情況下聲音的感覺響度提高，通過調節可突出某種樂器的音色成份，也可模擬現場演出的環境反射，使信號更具自然鮮明的現場感和細膩感。 4. 擴音設備 擴音設備是音響系統的最后環節，音響系統通過擴音設備得到聲音的重現，擴音系統的主要設備是功率放大器和音箱（揚聲器），但也應包括音頻分配器、分頻器。揚聲器，后者為分頻器213。 分配器主要是當需要多路相同的重放音頻信號時（如幾個房間同時放音或一個較大的空間單個音箱重放不能夠提供足夠的音量需幾個音箱同時重放）可用來把一路信號分成幾路。對專業音響系統的構成，一般以調音臺作為中心，并抓住聲音信號的來龍去脈，所謂來龍即由節目源設備至調音臺的連接，所謂去脈即由調音臺的主輸出至后級設備，根據系統的不同或至錄音設備或至擴音設備，此外根據不同的需要環繞調音臺配接音頻處理設備。調音臺在音響系統中的作用是把各個節目源輸出的音頻信號匯集在一起，進行控制調整、音質加工，并分配到所需要的通路（或聲道）輸出。 （2）以主輸出通路數進行分類 調音臺的輸出也稱為軌( track )或聲道，有1軌、2軌、4軌、6軌、8軌、16軌、24軌或更多軌。便攜式一般小巧靈活，有一個便于攜帶的配套機箱，用在外景同期錄音、采訪等流動性場所，但操作控制較粗。有大型的和小型的，有便攜式的和固定的之分。 標準型調音臺也叫專業調音臺( Professional Mixing Console ),它所能實現的功能有一定的規格標準，常用于專業錄音和演出場所的調音。模擬式調音臺的內部其音頻信號是模擬的；數字式調音臺的內部先將信號進行模數轉換，而后用數字信號的方式對音頻信號進行處理并在輸出前再將數字信號轉換回模擬信號輸出，當然也可用專用的連接電纜直接將數字信號輸出到后續設備，有關數字式調音臺的特定將在本章專門小節予以討論。 調音臺的性能指標 作為音響系統的中心設備，調音臺的技術性能指標對整個音響系統的指標具有至關重要的作用。 調音臺的輸出電平標準是線路電平即0dB。雖然在調音臺內部也有放大環節，但這主要是為了彌補在調音（音質處理）過程中的信號衰減。線路輸入的額定增益為0dB，最大增益在20dB以上。當調音臺在額定狀態下工作時，由于有一定的峰值儲備量，因此即使某一瞬間的節目達到了較大的動態量也不至于引起限幅失真。 話筒輸入通路的噪聲指標以等效輸入噪聲電平來表示。這一數值已遠小于用靈敏度較低的話筒將一般劇場等現場的本底噪聲拾音輸入到調音臺的電平數值。% ,比一般的話筒諧波失真（%）要小。 專業調音臺的串音衰減應大于70dB. 下表為廣電部頒發的廣播調音臺運行技術指標等級標準（GY77－89），可供參考。 按信號的特點來分調音臺可分為主信號通道和輔助信號通道兩個部分，主信號通道即調音臺從信號輸入經處理到輸出的最基本和直接的通道，這是調音臺的最重要部分；輔助信號通道即調音臺用于監聽、電平指示、效果、及備用輸入輸出的通道。話筒輸入和線路輸入在輸入電平、阻抗和插孔類型等方面均是不同的。 衰減開關對應面板上一個按鍵，一般衰減20dB左右，其作用為衰減高電平的輸入信號，使輸入的信號電平符合前置放大器的增益范圍，以免產生過荷削波失真。 （2）均衡器 緊接前置放大器后面的是均衡器（Equalizer，可縮寫成EQ），均衡器的作用是通過在某些頻率點上的提升或衰減來彌補原始聲音頻率上的缺陷或進行音色上的處理。 （3）斷接插孔 斷接插孔（Insert），也叫插入或斷點插孔，處于前置放大器和均衡器之間，也有調音臺處于均衡之后，有兩種類型一為一個三芯插孔另一為兩個兩芯插孔，在該插孔無任何東西接入時，兩信號芯短路，前置放大器到均衡器信號直通，當插頭插入時將兩芯斷開，前置放大器信號通過插頭的一芯輸出到一外接音響設備的輸入，再將該音響設備的輸出通過另一芯返回輸入到均衡器，所以斷接插孔的作用為串接一外接設備，如用兩個兩芯插孔則一為輸出另一為返回作用也如此。 （5）聲像移動器 聲像移動器，簡稱聲像（PAN）也叫全景電位器（PanoramicPotentiometer），用來將一路的輸入信號按一定的比例分配到立體聲的左右兩路主輸出，進行立體聲處理。) + Ui Cos(θ＋45176。 除個別輔助的功能外，在通路的功能電路設置上和處理信號的方式上，編組輸出和主輸出完全一致，因此對編組輸出也可認為是增加了輸出通路，當然編組輸出另外可實現編組功能，這將在后面專門介紹。 倒相開關（φ），對兩個以上的話筒輸入有時因各路話筒相位有異而在總路混合時造成抵消現象，利用倒相開關可將該路信號相位反相180176。 靜音開關（Mute），也叫啞音開關，實際上是分路中的通斷開關，在分路上各功能旋鈕開關均已經調音正常的情況下，可用靜音開關臨時中斷該路的放音而又不破壞原有的狀態。編組輸出可以實現其特定的功能（這將在后面討論），這里可以把編組輸出等同于主輸出，只是增加了主輸出的路數，因為實際上這些通路在功能電路設置上和信號的處理方法上是完全一致的，因此這里僅分析一條主信號輸出通路，其余可類推。 （2）斷接插孔（Insert） 此斷接插孔同分路中類似，可串接一外部設備如均衡器、效果器等，但由于位置的不同所起的作用也有不同，可想而知分路中所串接的設備僅對該路起作用而總路中串接的設備對所有輸入的信號都有影響。 輸出均衡器（Equalizer），在總推之后，為多點圖示均衡器（固定頻率點），少的有5段頻率點，一般有9段頻率點或9段以上，相當于一個簡易的房間均衡器，也可對總輸出信號作簡單的頻率補償。在此先從調音臺輔助信號通路的功能這一角度作一總體的介紹，通過后面小節中具體調音臺的例子可進一步來理解它。在失真嚴重時無論總音量輕或響都可聽到類似揚聲器紙盆發破的聲音，并且在削波失真后根據信號的富利葉函數展開，可看到信號中產生了較多的直流成分，這一直流信號經調音臺和功放后饋入到揚聲器，并不會使音圈振動，這樣電能沒有變成動能而是變成了熱能，由于高音單元散熱較差，所以嚴重時會損壞或燒毀高音揚聲器。兩類在特性上有較大的不同。 圖6電平表的時間特性 由于PPM表的上升時間很快能及時反映信號峰值的變化且下降時間很慢容易觀察變化較快的信號，能及時反映出信號是否達到失真，所以在錄音時用PPM表較好；而VU表不易反映變化較快的信號，會平均瞬間的過大信號，且計量對應準平均值，所以電平的指示與停感的音量大小較為對應，在廣播、擴音等現場中使用較好。而在另一些調音臺（小型）中監聽僅簡單地是在各分路中直接設置監聽鍵（Moni），其信號取出位置多為衰減器（Fader，分推或總推等）之前。 （4）插入 插入（Cue）監聽也用于選擇各分路或總路的聲音信號，其取出位置一般在衰減器之前，所以Cue基本上等同于PFL或Moni（小型調音臺），區別僅在于各型號的調音臺命名不同而已。 用于音樂棚的大型錄音調音臺往往設有兩路監聽，一路為控制室的監聽（Contral Room，或CR），另一路為演播室監聽或審聽（Studio）。AUX與對應的分路是并聯的關系，各分路取出的AUX信號匯入AUX母線合并后輸出，所以用AUX通路加入的效果與原信號也是并聯的關系，這與利用前述Insert插孔串接效果是不同的。而在中大型調音臺中為了處理更靈活，則全部設定為AUX通路。幻像電源有一根總的母線，根據需要分配到調音臺各相關輸入分路，借助于話筒連接電纜反授到話筒，有一個開關加以控制，切記不是使用電容話筒的分路不要打開幻像電源開關，以免損壞與調音臺相聯的設備，如動圈式話筒或其它音源設備等。 1. 立體聲輸入 傳統的調音臺無立體聲輸入也無所謂單聲道輸入，因為調音臺的輸入分路都是獨立的輸入通路。 要注意雖然立體聲兩路輸入在面板上合為一列控制條，且共用一個鍵來調整，但在內部立體聲的兩路信號始終是獨立的，最后分別進入左右母線，否則將損失立體聲信息。如果使用的樂器很多，通過話筒拾音后每一樂器對應一路分路則要使用很多路輸入分路，在調音時如要同時對某一類樂器的電平進行調整將很不方便，為此可以采取編組的方法。 編組的原理見圖7，分路信號經分推（Channel Fader）通過聲像旋鈕（Channel Pan）進行信號的立體聲處理分送入編組母線2或4，由編組設置開關（Group Assign Switch）控制，然后通過編組輸出通路的總推（GroupFader）調整后再經編組聲像（Group Pan）處理送入主信號的立體聲母線（Stereo Bus）后輸出。 VCA即電壓控制放大器（Voltage Control Amplifier），見圖9b，從放大器的輸入端輸入信號Ui，經放大器的電平調整后輸出信號Uo，放大器的增益由控制電壓V0來控制，隨著控制電壓V0的變化，放大器的增益可為正（一般最大為10dB）也可為負（從0dB至－∞），從而實現了對電平的控制。并且調音臺的原理方框圖和面板上的鍵、旋鈕和插孔均有對應的關系，看懂了調音臺的原理方框圖，就可以了解該調音臺的功能特色、掌握該調音臺的操作方式、理解該調音臺與其它音響設備的配接思路。一. 常規調音臺 1. 聲藝實力8系列（SPIRIT 8） 這是一個廣播和劇院級的大型調音臺系列，系列主要以Mono輸入的數量來區分，有1232和40路四種，其余功能和性能一樣，這里以40路為例。該前置放大器為特殊設計，故線路輸入無需衰減。均衡器后面是均衡開關，該開關實際上是一個旁路開關，不用均衡就旁路了均衡器。 該調音臺有6路AUX通路，其中AUX1和AUX2在分推前取出信號，但可用跳線來設定是均衡器前還是均衡器后；AUX5和AUX6在分推后取出；AUX3和AUX4分別有兩路。AUX母線也簡略為一根。 均衡器后有PFL的監聽，啞音同樣有單路的啞音開關和啞音編組開關，平衡與聲像的不同可在圖中對比。 由立體聲母線輸出的信號經疊加放大器到輸出通道的斷接插孔，再分出兩路，一路是立體聲的錄音輸出（Rec L和Rec R），另一路經放大器后到總推（Master Fader或MF）。 5）AUX輸出通道 AUX6類似，信號從AUX母線始－疊加放大器包括增益調整－放大器－輸出插孔。 該調音臺有四組立體聲返回，每組有兩對立體聲通路，其中一對僅多了一個高低頻兩段均衡器。 從原理方框圖可看出，該調音臺的監聽功能有所局限，即PFL、AFL和主輸出只能用耳機來監聽，沒有專門的外部音箱的監聽輸出。 應當指出，這一對講的通話相同必須利用原有的輸出通路，一般在設定時往往考慮系統的外部監聽設在什么通路，則對講也送入該通路。此外該調音臺設計簡潔，操作易于掌握。分推后的信號經放大器后到聲像調整（PAN）分送到編組（Group）母線，編組以1~2和3~4構成兩對，可送到其中一對或兩對。然后從ST母線經主信號立體聲輸出通路輸出。機外效果器的返回可通過效果返回通路，從RTN（返回）插孔輸入獲得的效果信號經放大器、電平調節（ST）旋鈕后送入立體聲母線，也可通過另一電平調節（Moni）將信號信號送入監聽母線。 Tape In的輸入信號除通過CR通路審聽外也可經一電平調節（ST