調(diào)音臺之信號處理設(shè)備之均衡器和激勵器詳解

均衡器和激勵器都是用來補(bǔ)償聲音音質(zhì)的設(shè)備，它們使聲音更加真實、豐滿、渾厚、圓潤、明亮、清晰、動聽悅耳、富有色彩感。但兩者在補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容和工作原理上有所不同，補(bǔ)償效果也各具特色。

（一） 均衡器和激勵器的作用與補(bǔ)償聲音的特點
音質(zhì)評價是主觀評價，是人耳對聲音感受的評估。影響聲音音質(zhì)有四個要素：音量、音調(diào)、音色和音品。
·音量：音量的變化有強(qiáng)有弱，節(jié)奏分明，與聲波振幅相關(guān)。
·音調(diào)：音調(diào)的高低，與主頻結(jié)構(gòu)相關(guān)，頻率高音調(diào)高，頻率低音調(diào)低。
·音色：音色與頻率成分相關(guān)，頻率成分愈多，音色也愈豐富。反之，頻率成分愈少，音色愈貧乏。
·音品：即聲音的品位。它反映了聲音的清晰度、明亮度、力度和豐滿度。其實質(zhì)是與瞬態(tài)的各頻率成分的比例包絡(luò)線有關(guān)，這種瞬態(tài)頻率成分比例包絡(luò)線也牽涉到各成分的相位特性。

1. 均衡器的作用與補(bǔ)償聲音的特點
均衡器通過全頻段各刻度頻點的提升與衰減，對音頻載體或音響設(shè)備（包括話筒在內(nèi)）的頻響曲線的不足進(jìn)行相對應(yīng)的補(bǔ)償，使音頻的頻響曲線平直，聲音信號不失真。同時，為了創(chuàng)作上的需要對原有的聲信號進(jìn)行特殊加工處理，突出其藝術(shù)感染國。在各頻率點提衰過程中，各頻率點的相對音量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致瞬態(tài)頻率成分比例包絡(luò)線變化，即音品發(fā)生變化。若在提衰過程中，引起了主要頻率成分結(jié)構(gòu)比例（主頻結(jié)構(gòu)）變化，即包線峰變化，則音調(diào)便發(fā)生了變化。所以，均衡器主要補(bǔ)償音量、音調(diào)和音品。

2. 激勵器的作用與補(bǔ)償聲音的特點
激勵器通過邊鏈電路提取原聲頻率中的高頻成分，與諧波發(fā)生器同步，補(bǔ)償原聲中因為設(shè)備頻響不佳而丟失的頻率成分，它起著補(bǔ)充高頻和泛音成分的作用。此補(bǔ)償會使聲音更真實，更富有表現(xiàn)力，更清晰，更透亮。補(bǔ)償實質(zhì)上是補(bǔ)充了原聲中的頻率成分，也就是音色，使音色更加豐富。在補(bǔ)充音色過程中，也有可能引起聲音主頻結(jié)構(gòu)的變動，導(dǎo)致音調(diào)和音品上的變化。不過，因為其補(bǔ)充量很少，影響不太大。

（二） 均衡器和激勵器的工作原理比較
1. 均衡器
均衡器按其用途區(qū)分，可分為圖表均衡器、房間均衡器、參量均衡器。按其處理信號的方式區(qū)分，可分為模擬式和數(shù)字式兩種。不過，其工作原理基本相同，如圖4-1所示。
在圖4-1中W為推拉式電位器，可改變提衰量。R0可改變串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因素Q0
L和C構(gòu)成串聯(lián)諧振回路諧振頻率。兩個C0 作為負(fù)反饋電容。當(dāng)推拉式電位器W的推拉鍵往上推時，輸出信號中的f0 成分被LC短接，經(jīng)R0 到地。f0 成分負(fù)反饋到輸入端的反饋量減少，經(jīng)運(yùn)算放大器后，f0 成分得到提升。當(dāng)推拉鍵往下拉時，輸入信號中的f0 成分被LC短接，經(jīng)R0 到地。相對于f0
的輸入阻抗減少，顯然，經(jīng)運(yùn)算放大器后，f0 成分得到衰減。

不同的L和C，不同的R0 ,可使調(diào)節(jié)頻段、中心頻率、品質(zhì)因素Q（調(diào)帶寬）、提衰量等均衡參數(shù)不同，起到調(diào)節(jié)的作用。圖表均衡器按倍頻程刻度在整個音頻區(qū)分布中心頻率。例如：利用1/3倍頻程刻度頻率，從20Hz開始，在整個音頻區(qū)可刻度成31個頻點：20Hz；25Hz;31.5Hz;等。也可用2-3倍頻程刻度，從31.5Hz開始，在音頻區(qū)可刻度成15個頻點。這些頻率點的提衰鍵頒布直觀地反映了頻響補(bǔ)償。如果輸入信號中，有某一頻率成分，即使在音頻區(qū)非刻度頻點上，同樣能提升衰減。但如果原輸入信號中無某一頻率，采用提衰鍵提衰，也不會產(chǎn)生補(bǔ)償作用。

2. 激勵器
激勵器的線路工作原理如圖4-2所示，輸入信號分成兩路：一路經(jīng)R0電阻直接輸出；另一路是邊鏈電路，經(jīng)過激勵電平調(diào)節(jié)，進(jìn)入高通濾波器，進(jìn)行調(diào)諧放大（600Hz～4kHz）處理，提取原聲中剩余高頻成分，調(diào)諧放大后去同步諧波發(fā)生器，使諧波發(fā)生器出來的大量高頻成分和泛音成分在相位上和幅值上與原聲相關(guān)。例如：調(diào)諧成分為f或f±Δf,是原信號中成分，從諧波發(fā)生器輸出的成分有f,2f,3f以及f±Δf，2（f±Δf），3（f±Δf）…。由諧波發(fā)生器輸出的信號再通過混合比例調(diào)節(jié)，送回原聲中去。同時，增加了低音動態(tài)處理，使低頻信號的低音得到保持，低音流量也得到控制，從而使原聲得到音色方面的補(bǔ)償。

這種補(bǔ)償與均衡器不相同，它可以補(bǔ)償原聲中丟失的成分，但補(bǔ)償量并不大，一般在１－２dB左右。通過補(bǔ)償，提高了聲音明亮度、清晰度、分離度、響度（實際放聲率并未）未增加、透明度和豐滿度。

三） 均衡器和激勵器在擴(kuò)聲系統(tǒng)中的連接和使用
激勵器、均衡器在擴(kuò)聲系統(tǒng)中的連接是非常靈活的，下面舉例說明：
（１） 串聯(lián)在調(diào)音臺輸出的主通道（左右聲道）上
① 均衡器的調(diào)節(jié)：
a. 用推拉鍵對擴(kuò)聲環(huán)境進(jìn)行頻響補(bǔ)償，彌補(bǔ)環(huán)境擴(kuò)聲中的聽音缺陷（房間均衡處理）。
b. 抑制反饋嘯叫頻率，找到嘯叫頻率，做１２dB衰減，使整體擴(kuò)聲增益提高。不過，不要超過３個頻點，否則，會影響整體的擴(kuò)聲均衡。
c. 利用面板上的低切鍵按鈕可把２００Hz以下的頻率切除，防止低頻共振或話筒跌落引起的低音沖擊，損壞功放或音箱。
d. 在噪聲環(huán)境下，講話擴(kuò)聲，用推拉鍵可以剪輯聲音，使聲音更租透徹宏亮，噪聲較低。
② 激勵器的調(diào)節(jié)：用于綜合聲音的補(bǔ)償，主要針對音樂聲和演唱聲進(jìn)行。先進(jìn)行高頻和泛音補(bǔ)償，再進(jìn)行低音補(bǔ)償。關(guān)閉低音旋鈕，將調(diào)諧旋鈕放在１２點位置，調(diào)混合比例直到鑲邊聲出現(xiàn)，再調(diào)節(jié)調(diào)諧旋鈕，使聲音明亮，清晰，再調(diào)混合比例，使鑲邊聲不出現(xiàn)。接著適度調(diào)節(jié)低音流量和保持時間，直至滿意為止。
（２） 利用調(diào)音臺上輸入部件ＩＮＳ插孔或左右聲道輸出部分、編組輸出部分的ＩＮＳ插孔，將該路上的聲音信號通過相應(yīng)的放大調(diào)節(jié)后，從大三芯插頭的芯線引出，送到均衡器上進(jìn)行頻響補(bǔ)償或送到激勵器上作音色補(bǔ)償。經(jīng)過它們加工補(bǔ)償?shù)穆曇粜盘栐僖酱笕静孱^的環(huán)上，送回調(diào)音臺。
（３） 按照效果機(jī)與調(diào)音臺的連接方式將均衡器、激勵器接在調(diào)音臺上，單獨對某些聲音信號進(jìn)行音量、音調(diào)、音色、音品的加工或補(bǔ)償。

（四） 圖表均衡器的靈巧應(yīng)用
圖表均衡器是一種對音頻頻響曲線進(jìn)行精細(xì)高速的設(shè)備，尤其是３１段圖表均衡器，如圖４－３所示，高速范圍覆蓋20Hz～20kHz整個音頻區(qū)域，其面板上的推拉鍵分布，直觀地反映了對頻響曲線的補(bǔ)償。它既可用做客觀補(bǔ)償，對音頻載體或音中央委員設(shè)備的頻響曲線的不足給予補(bǔ)償，使頻響曲線更加平坦，聲音更真實可信，又可以從主觀愿望出發(fā)，依據(jù)創(chuàng)作上的需要，把聲音加工得美妙動聽。由于其記得度頻點在0dB處時，噪聲很低（—90dB以下），放置在音響系統(tǒng)任何地方，都不會產(chǎn)生明顯的噪聲，這給應(yīng)用帶來更多的靈活性。另外，還附設(shè)了一些功能鍵。如：輸入電平調(diào)節(jié)旋鈕（input level），可對強(qiáng)聲信號和弱聲信號進(jìn)行調(diào)節(jié)?？潭阮l點帶寬恒定，提衰獨立，提衰范圍可變（＋１２dB;+64dB），適合對聲信號進(jìn)行大幅度補(bǔ)償或做精細(xì)微調(diào)。低切按鍵（Low cut或ＨＰＦ）按下，切點頻率在20Hz～200Hz可調(diào)。高切按鍵（Hi cut或ＬＰＦ）按下，可切6kHz以上頻率成分，切除斜率可變（6dB／倍頻程，12dB/倍頻程或18dB倍頻程）適于聲音信號特殊加工。直通旁路近鍵（in/out Bypass）用于聲音信號補(bǔ)償前后比較。這些功能鍵給調(diào)音人員提供了廣闊的創(chuàng)作空間，使聲音更具韻味。下面講一講它們的應(yīng)用。
1. 在擴(kuò)聲系統(tǒng)中 將圖表均衡器安插在調(diào)音臺與主功放（或電子分頻器）之間。
(1) 利用實時音頻頻譜分析儀、測量話筒和粉紅噪聲發(fā)生器，對擴(kuò)聲系統(tǒng)總體頻譜響應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。在室內(nèi)擴(kuò)聲，可將圖表均衡器作為房間均衡器使用補(bǔ)償室內(nèi)聽音的缺陷，使房間頻響曲線更加平坦。
(2) 利用刻度頻點找擴(kuò)聲系統(tǒng)的反饋嘯叫（鈴振現(xiàn)象）點，使之衰減，增大擴(kuò)聲系統(tǒng)音量，提高傳聲增益。依次可找到二次、三次嘯叫點頻率，使其衰減（但不能超過3個抑制頻點，否則會破壞整個補(bǔ)償曲線）。
(3)利用低切鍵，切除200Hz以下的低頻成分，可防止過大的噴氣聲、空調(diào)聲、腳踩舞臺的嘭嘭聲、話筒跌落的沖擊聲以及低頻共振聲，保護(hù)功放不因過載而損壞或低頻音箱不燒毀。按下低切鍵后，對放聲音質(zhì)不產(chǎn)生大的影響。
(4)在講話擴(kuò)聲場合，嘈雜聲大，利用刻度頻點的提衰，把講話聲剪輯得更宏亮、清晰、透徹、易懂。
(5)創(chuàng)造性地加工音樂信號，利用刻度頻點的提衰，逐步修飾，讓音樂聲更具風(fēng)格和想像力，更加悅耳動聽。
(6)利用高切按鍵，切去“咝咝”的噪聲。
2. 在樂器樂音加工方面
（1） 放在樂器拾音通道上，將提衰范圍改成±6dB，調(diào)整樂音頻段的提衰，增加樂音的質(zhì)感。也可給音樂聲加寬加厚或構(gòu)成迥然不同的特殊樂音。
（2） 消除音響系統(tǒng)接觸不良而引起的50Hz交流聲(用推拉鍵將50Hz頻點拉下)。
（3） 利用調(diào)音臺上輔助送出和輔助返回，給弦樂音加重弦外音。
3. 在演播室和錄音棚里
（1） 將圖表均衡器接在調(diào)音臺輸入通道的INS插孔上，對發(fā)聲不準(zhǔn)確的聲軌放音進(jìn)行修正。
（2） 將單聲信號劈開，一分為二，分別進(jìn)行均衡處理，形成人工立體聲效果。
（3） 按下低切鍵，調(diào)節(jié)低切點(20Hz～200Hz)，按下高切鍵，切6kHz以上的頻率，使話筒拾音獨特透亮。
此外，圖表均衡器與壓限器結(jié)合使用，可去除擴(kuò)聲系統(tǒng)的咝咝聲和低頻共振聲。還可與噪聲門結(jié)合使用，提升噪聲門閾，衰減與頻率相關(guān)的噪聲，讓有用的音樂聲信號暢通無阻。