音響系統的周邊設備——「四大名器」

擴聲系統周邊設備的4個重要組成部分,分別為:分頻器、激勵器、均衡器、壓限器。

當然,這些之前出現的硬體設備,現已經集中到一台數字音頻處理器裡面了。這裡只是拆分開聊聊他們各自的功能。歡迎大家補充、指正。

分頻器

分頻器的任務就是將不同頻段的音頻信號劃分出來,被劃分好的信號輸出到後級分別給放大,最終送到相應頻段的揚聲器(高、中、低各單元)回放。高質量的音頻回放,通常需要進行分頻處理。

分頻器大致分為兩種:

  1、 功率分頻器

  2、 電子分頻器

  

1功率分頻器

位於功率放大器之後,設置在音箱內部,通過LC濾波網路(即LC濾波器原理),將功率放大器輸出的功率音頻信號分為低音,中音和高音,分別送至各自頻段的揚聲器。連接簡單、使用方便,但消耗功率,會出現音頻谷點,產生交叉失真,它的參數與揚聲器阻抗有直接關係,而揚聲器的阻抗又是頻率的函數,與標稱值偏離較大,因此誤差也較大,不利於調整。

2電子分頻器

位於功率放大器前,即在進行功率放大之前先將音頻信號進行分頻的設備,分頻後再用各自獨立的功率放大器放大,驅動對應的揚聲器單元。由於信號電流較小,故可用較小功率的電子有源濾波器實現,調整較容易,減少功率損耗,降低了揚聲器單元之間的干擾,信號損失小。但由於每路要用獨立的(針對該頻段放大特性的)功率放大器,所以成本高,電路結構複雜。

激勵器

 

激勵器是一種諧波發生器,利用人的心理聲學特性,對聲音信號進行修飾和美化的聲處理設備。通過給聲音增加高頻諧波成分等多種方法,可以改善音質、音色、提高聲音的穿透力,增加聲音的空間感。

很多激勵器產品不僅可以創造出高頻諧波,而且具有低頻擴展和音樂風格預置參數等功能,使低音效果更加完美、音樂更具表現力。

混音時用好激勵器還可以提高聲音的清晰度,可懂性和表現力,使聲音更加悅耳動聽,降低聽音疲勞,增加響度。雖然激勵器只給聲音增加了0.5dB左右的諧波成分,但實際聽起來,音量好像增加了10dB左右,使聲音的聽覺響度明顯增加。

不僅如此,用好激勵器還可以使聲音定位清晰、層次分明。

由於音頻信號在傳輸和錄製過程中會損失高頻諧波成分,出現高頻雜訊,使用激勵器可以有效的對信號進行補償。激勵器的調節需要人為的對系統的音質和音色進行判別,再根據主觀聽感評價進行調整。

均衡器

均衡器是一種可以獨立調節音頻信號各種頻率成分放大或衰減量的電子設備,通過對音頻信號各種頻率成分的調節來補償揚聲器和聲場的缺陷,修飾聲源及其它特殊用途。

均衡器大致分為三類:

1、 圖示均衡器

2、 參量均衡器

3、 房間均衡器

1圖示均衡器

亦稱圖表均衡器,通過面板上推拉鍵的分布,可直觀的反映出所調出的均衡補償曲線,各個頻率的提升和衰減情況一目了然,它採用恆定Q值技術,每個頻點設有一個推拉電位器,無論提升或衰減某頻率,濾波器的頻帶寬(Q值)始終不變。

常用的專業圖示均衡器則是將20Hz-20kHz的信號分成10段、15段、27段、31段來進行調節。這樣人們根據不同的要求可以選擇不同段數的頻率均衡器。

10段均衡器的頻率點以倍頻程間隔分布;

15段均衡器是2/3倍頻程均衡器,通常使用在要求不是很高的情況下;

31段均衡器是1/3倍頻程均衡器,使用在比較重要的需要精細調節、補償的場合。

圖示均衡器結構簡單,直觀明了,應用非常廣泛。

2參量均衡器

亦稱參數均衡器,對均衡調節的各種參數都可細緻調節的均衡器,調節的參數內容包括頻段、頻點、增益和Q值等,可以美化、修飾聲音,使聲音(或音樂)風格更加鮮明突出,豐富多彩達到所需要的藝術效果。

3房間均衡器

用於調整房間內的頻率響應特性曲線的均衡器,由於裝飾材料對不同頻率的吸收(或反射)量不同以及簡正共振(駐波)的影響造成聲染色,所以必須用房間均衡器對由於建聲方面的頻率缺陷加以客觀地補償調節。頻段分得越細,調節的峰越尖銳,即Q值越高,調節時補償得越細緻,頻段分的越粗則調節的峰就比較寬,當聲場傳輸頻率特性曲線比較複雜時較難補償。

壓限器

壓限器是壓縮器和限幅器的統稱。它可以將音頻電信號的動態進行壓縮或限制在一定範圍。

  

設計原理

壓縮器設計原理是可變增益放大器,其放大倍數(增益)可以隨輸入信號的強弱而自動變化,是成反比的。當輸入信號高出設定的臨界值(閾值)時,高出的部分就會按照設定的比例進行壓縮,當壓縮比超過10:1時,壓縮器就成為了限制器,所以限制器實際上是壓縮器的一種特例,限制器的壓縮比為10:1—20:1,這相當於為信號了設置一個不可逾越的上限值。

  壓限器可以使音頻信號變化平穩不突兀,起到壓大提小的作用,有效的防止了過激失真,對大電平信號的峰值進行限幅,以保護後級設備不致損壞。通過設置其雜訊門參數可以很好的降低雜訊電平,提高信號傳輸通道的信噪比。在美化修飾聲音方面可以使得音源(人聲、樂器等)音色結實有力,細節清晰可辨。

來源:慧聰音響燈光網


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