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[超低音箱] 音响系统中激励器的使用及注意事项

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小夜曲 发表于 2016-6-30 08:14:22

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在音频设备中,根据不同的处理对象和产生的效果,对频率成分的处理设备主要分为音调控制器、均衡器、高低通滤波器、陷波器和声音激励器。最早的激励器设想是美国人肯伯尔(CAKnpple)提出来的,现代音响系统中,激励器得到了快速的发展和广泛应用。7 A+ E4 g8 C9 R
, [9 _+ n. S- O. e; }
1.激励器的原理
* |9 {/ D, R0 r. i  D$ i  i7 D0 F
 听觉激励器(Aural Exciter)是根据人类心理学研究,恢复和加强声音中的高次谐波,补偿录放中被丢失或掩蔽的幅度较低的高次谐波,从而使声音的细节和明亮程度增加,听起来响度提升,力度加大,更具有突出感和清晰度的设备。尤其在低电平状态下效果更明显,实际的电平并没有增加多少(+0.5 dB),听觉有较大幅度的改善。% b6 ^' e# P: Y2 I1 \/ z5 }
/ K1 W" a* {# ], C, g# v

6 X2 `# A" J% ]$ q. p. U
6 K2 f- ]) m: }% |% N, j# X0 p$ K+ B2 ~0 m; i' g' m+ |- D
 图1是激励器的电路原理框图,输入信号分为两个通道,一条直接输出,另一条经过放大和限幅失真线路,产生了大量高次谐波,再通过窄带滤波处理,(一般调谐在700 Hz-7 kHz)选出二次谐波分量,最后通过加法器与主信号根据需要进行混合输出。
. y/ \4 `7 g# ]+ C# g+ H4 \5 X
. t* F% h) {1 @9 v2.使用激励器的作用
' f, \: t6 e# V0 [* _' z0 E
; b/ A& u' H* X' R (1)提高声音的清晰度,可懂度和表现力,使声音更加悦耳动听。; r# C: w8 M/ c. W4 ?
 (2)增加声像的立体感、分离度,改善声音的定位和层次感。( I& i0 j! L4 a* Q
 (3)增加响度,具体的说,激励器虽然只给声音提升0.5 dB左右的电平,但声音的音量听觉明显增加,在扩声中很重要。/ V3 J1 B" B+ \) v" X8 C" f* ?
 (4)恢复重放声音的音质。模拟声音信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分,出现高噪声;使用滤波器将高频噪声滤掉,用激励器营造出高音成分。$ n4 c5 j: F7 X+ h6 k- [1 n' u
 (5)提高磁带复制率。由于数字化的普及,这种功能基本淘汰。) K% I# j1 ]; @' a4 I

! _8 u. Q2 `4 p. R/ Z- P6 O- F3.激励器的调控参数
: w6 k& I3 p- y5 ~* M
! H) N. W0 o1 F  k& ^ 激励器的主要调控参数有门限、调谐点、谐波量、音品和混合比等,它们联动产生所要的高频谐波。
- H: ?6 s6 q" ~8 K& n7 _$ G 3.1降噪门限(NR Threshold)3 {" T. i: L0 Y6 R/ ]- S2 x
 门限电平是将噪声电平阻挡在激励处理电路之前,达到降噪的目的。
; J0 A8 a. a* k& A) ^
3 J  J, L6 A( E; x+ a+ x% p 3.2调谐点(Tune)
- O* r2 o) L) A9 d% Z 调谐点是设定旁链路径中二阶高通滤波器的上升沿频率点,并建立激励的工作频段,频率控制范围一般在700 Hz-7 kHz。% n) X' `# B8 {7 X; ]* ]$ _9 S

- Z" R) y2 o  N 3.3峰值(Peaking)
+ G% ]) l( y# M 为调谐点提供一缓冲效果,其控制量由最小达到最大时,调谐点频率的预加重逐步增大。同时,在调谐点预加重之前,还会出现一个小小的陷波,它会随峰值控制的加大而加深。$ A: E# v6 R2 a& `. k
& n1 ~" e/ o" e2 l* F" s9 Y/ z2 h

* p# A6 ?  a$ H& M0 P0 A/ _* L 3.4零值补偿(Null Fill), v! b7 r4 @" n5 {% Q! a( O
 零值补偿的作用是调节一个带通信号,此信号加到旁链路径中的高通信号上,补偿“相位失落”。在旁链路径中信号存在一定的时延,这会造成瞬态波形畸变,使声音更响。同时,也会在输出均衡曲线上的调谐点附近出现小的陷波,使调谐点附近频率去加重,使得更高频段的信号加重。这种效果常常是需要的。但有时为了补偿相位失落,用零值补偿控制进行去加重,以提高声音的表现力和真实感。
0 ~1 X7 a: A% A; c+ `  G) H  s1 q4 i. d1 L# A* B
 3.5谐波量(Harmonic)% q; I, a7 F: I% W% F
 调谐控制是用于调节谐波的发生量。谐波是通过旁链路径中的VCA调制处理而产生的,它不会对旁链路径中的信号电平产生影响。内部谐波发生器产生的谐波分量依据一套复杂的仿真运算,也要考虑瞬态和稳态音质及相应的原信号幅值等。0 ?  r! J# L2 n  B* U, V; A
: D# O2 k+ O. m+ n
 若该控制量加大,谐波成分将按音品控制的奇偶次谐波比例得到提高。因为它们是智能产生的,所产生的谐波并非谐波失真,而且形成一个功率包络,使得最终的音质提高而不是劣化。7 @  g4 t: T7 X, ?4 i/ Y3 u
 3.6音品(Timbre)
/ Y$ \+ B4 E" b- L8 N  T" h! A 音品用来设定谐波的类型和排列情况,即奇、偶次谐波的比例。偶次谐波多的声音听起来柔和一些,奇次谐波多的声音听起来尖硬一些。6 x  U2 K& X. c5 s" g) B

# @* ]' G& l+ |2 V/ h6 [0 s 3.7混合比(Mix)$ _/ ~$ d- c- ]4 A& n$ z2 Q# F1 v
 将经过激励增强的信号按照控制范围混入原信号。
 楼主| 小夜曲 发表于 2016-6-30 08:14:58
4.激励器的产品实现形式
7 I! t$ }( M5 u1 ^5 k) F
) d6 N9 K- T% H( w, e) d( r7 P 目前在实现音频信号激励处理方式方面,主要有硬件听觉激励器(Aural Exciter)、激励效果处理软件和激励电路(一般整合在效果器的功能中)三种。如dbx 296声音激励器、BEHRINGER EX3200是硬件激励器;9 i+ [: f5 o, ~( n% L/ p9 t
 如BBE激励器插件、臭氧3的四段调整激励器插件属于激励器处理软件。
* |  ~8 D* G  d. n
  q' `' E2 `& _, }2 B0 s) O* O" b. ^5.接入方式, m& \: X# R$ B8 Y+ D
$ P/ }: R& {$ u! Q
 激励器的接入有两种形式:多数场合采用串接式(ln-Line)将激励器接入两个装置之间;另外也可采用旁链式(Sidechain)接法,此时要使用Solo功能键,断开主路径的音频信号,只让纯激励信号作为一路单独信号进入混音台,在调音台上混合原信号和纯激励效果信号。相当于把激励器的Mix控制搬到调音台上,操控起来方便、灵活,有利于精确地跟踪控制音响效果。下面是激励器在扩音和录音中的几种接法。0 g1 [5 H" O. ~# W& T+ D- ~! a0 _6 s
* L* Y' R7 i! D
 (1)接在主功放前,用以改善整体声音的音质。激励器接在功放前是因为激励器输出信号频带宽,可达20 Hz-20 kHz,而现代功放的频带宽度远远超过了20 Hz-20 kHz,声音放大还原后,不会损失激励器信号,效果最好。有时在录音室内同样使用这样的接入方法。( K# ]* c- D, S, \+ b. f2 |$ J

2 Z7 U+ @, _* K4 J+ ]! K8 q1 W2 s4 {9 k  H
3 L9 I( }8 n7 N, ^
 (2)串接到话筒上,提高人声的穿透力。音响师在调音时,为了尽量提升演唱者的音量,有时可能会引起反馈现象。用这种接法,可使话筒中的人声音量明显增加,同时有助于避免出现声反2 v4 J3 l; ~4 f( R" R
馈现象。
: b6 X6 L+ D2 {4 H7 K) J# z4 M; }3 k% V7 u2 Y
6.激励器调整的一般顺序
% }- T$ [3 [" J& Y1 B4 G: K 6.1功能键介绍
. u& c8 I5 K% p (I)IN/OUT:加与不加激励器效果选择。( h" L4 `* l$ A; _, h1 Y
 (2)TUNE(调谐):激励器信号基波频率调节。% e4 Y* R) `" p
 (3)MIX(混合):谐波量输出控制。2 N1 u/ s! ~# Q6 Z
 (4)HIGH/NORMAL和HARMONICS: HIGH表示不产生高频谐波,适用于人声和乐器等单一声源;NORMAL表示产生普通谐波,适用于整体音乐等音域宽广的乐曲。
5 }; u2 L6 }: L% u (5)OVERHANG(低音保持时间):低音长度调节。) L9 t6 \  S; C5 A8 j1 H% h9 b' _4 V5 E. R
 (6)GIRTH(低音量):低音强度调节。OVERHANG和GIRTH两功能键是带有低频扩展功能的激励器所特有的,对低音(BIGBOTTOM)进行调整。1 F1 K2 }* k, [
: }; n+ f5 f% g
 6.2调节步骤/ h& Q0 k9 |3 {, o
 (l)将“IN/OUT”放在“IN”;
9 ?4 O1 m* G6 N" r* f (2)“TUNE”放在12点的位置:: l6 r' F' y! |- [6 I; H) u$ m+ `
 (3)“HIGH/NORMAL”放在所需位置;
% n% I/ j0 S7 q1 U  c (4)MIX、OVERHANG、GIRTH均在最小;  G# u  q7 z! _3 T% |* f5 ]
 (5)提升“MIX”,直到听到镶边声(声音变亮);6 u! K+ H1 C  M5 c8 |& }
 (6)调“TUNE”,用以改善声音的音色或穿透力;
9 W5 J/ e. f' C$ R. q (7)复调“MIX”,直到谐波效果满意为止;
' k+ F( X6 n3 e; @* a (8)提升“OVERTHANG”,调到其指示灯闪亮;
3 x& k- p6 I" x8 j. P (9)提升“GIRTH”,同时减少“OVERTHANG”,直到低音效果满意为止。
. ~+ K) `1 |+ a' L4 }$ S 调整完备后用“IN/OUT”对比,加与不加激励的声音效果,反复调整直到高音通彻,低音软硬强度适宜,达到激励效果目的为止。, L. U& ~. ?& W3 S. x& b1 L/ i

6 V1 {- \7 L/ H( `' W/ C" M7.激励器应用的注意事项$ A/ n* e$ Q! O$ ~
$ r" G! I* j8 S9 q* Z2 @3 o
 (1)单独为了提高声音高频段响应,可以使用均衡器,而均衡器只提高信号本身的频率成分,不能生成新的谐波成分。' M) B9 q& s$ u$ q1 N+ Z
 (2)对不同的乐器,使用激励器时要考虑到乐器本身的基波频率,正确选择调整,达到所要突出的效果,如鼓的力度、节奏感;合成器模拟的乐器音色的真实感;弱声源如古琴声音的穿透力等。
% R) |* L& K# i; G (3)现场扩音,特别在室外演出扩音,乐队声音较强时,演唱者的歌声经过激励器处理后,即能照顾演出气氛,同时人声效果依然突出。
6 z) `3 v' u# F1 W (4)在建声很好的室内场所,可以遵循简洁为主,摒弃使用激励器。
5 d. _; _0 O; g, W; n/ R& M+ f; E4 `. Y" o9 k8 c1 l
8.结束语
" A/ p- g& U3 F( O3 N' a
6 m# T& u2 W, D2 q6 h! E3 o 随着音频工作站和数字调音台的广泛应用,单独的激励器接入设备越来越少,集成了各种特殊效果的音频软件越来越多的代替了传统的硬件设备,不仅激励器,其他的主要音频处理器也向小型化,集成化和智能化方面发展。
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