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【摘要】本文简述了几种常见扩声系统信号动态处理设备的工作模式定义、主要参数的调节和应用技巧，旨在更加熟练掌握其功能特性，达到使用目的，发挥出应有效能。

【关键词】扩声系统门槛电平压缩比

【中图分类号】TN948.45

信号动态处理设备是扩声系统周边设备的重要组成部分，它既可限制极大的峰值信号来保护系统，也可使幅度较小的信号得到提升，既可以消除无音频信号期间的噪声，也可产生特殊的播音效果，因此得到了广泛运用。如何熟练掌握其基本原理特性、合理配置主要参数、灵活运用方法技巧，切实从源头把好声音关口，发挥出其应有的效能，值得探讨。

1 信号动态处理设备的主要模式

1.1 压缩器与限幅器

压缩器是指当输入信号的电平增大时，系统将会对过大的输入信号电平进行自动比例压缩控制，压缩控制的主要目的是为了使输出信号不过载、不失真，设定范围通常为1∶1～10∶1。限幅器是指当输入信号电平超过门槛电平时，无论输入电平增加与否，其最大输出信号电平值始终保持恒定不变。限幅器主要目的是为了保护扬声器系统不受损坏，确保设备的安全稳定，因此门槛电平设置得较高，压缩比较大，设定范围通常为10∶1～∞∶1。在扩声系统中压缩与限幅是一个不可分割、相辅相成的有机整体，简称“压限器”，其两种功能模式的区别仅在于门槛电平和压缩比设定值的不同，合理设置比值，灵活选择功能模式，从而实现压缩与限幅的目的要求。

1.2 扩展器与噪声门

扩展器的功能作用与压限器相反，当输入信号电平超过门槛电平时，扩展器的输出电平值保持恒定不变；当输入信号电平低于门槛电平时，这时就需要调整合适的扩展比，解决系统本底噪声掩盖部分音乐尾音的问题，适当扩大底部小信号的动态范围，使小信号获得更大的扩展效果，声音更加自然。当扩展器信号扩展比调为1∶∞时，扩展器便成为了噪声门，噪声门相当于一个反向的压缩，是压缩器的延伸功能，此功能主要通过关闭噪声门的方式，隔离或减少会议和演出系统无信号间隙期间的噪声干扰，增加了系统的动态范围，提高了系统的传声增益，声反馈现象发生概率大幅降低。

2 信号动态处理设备的主要参数

2.1 门槛电平

压限器的门槛电平是指开始启动时设定的电平值，也就是从哪个数值开始压缩，它是根据功放音箱的动态、整体的声功率、并结合设定的压缩比来进行调节和匹配的。如果门槛电平值设定过高，并超过了系统的承受范围，压限器将不会起限幅作用，大信号输入电平将会畅通无阻，导致信号过载产生消波失真直至设备损毁；如果设定过低，信号电平值超过门槛电平设定的值，那么正常的电平信号将会受到系统大幅度压缩控制，导致信号的动态范围有所减小，系统的平均声压级有所降低；扩展器的门槛电平是指当系统无用的噪声信号受到增益衰减时，有用的小信号电平按扩展比开始放大时所设定的电平值。当输入信号落到门槛电平以下，信号和噪声全部关闭，此时电平为噪声门的门槛电平。调节合适的门槛电平，把准声源的入口关，在扩声系统中显得尤为重要。  

2.2 压缩比

压缩比是压限器启动后用来设定压缩程度的一个比值，也是输入信号超过门槛电平时允许输出信号增加的数值。它是决定压缩器与限幅器两者之间差异的一个衡量标准，可根据不同的场合和用途来设定不同的比值，从而达到不同的使用效果。例如：当输入信号为+15dBu时，门槛电平设定为+10dBu，压缩比设定5∶1，则15dBu的输入信号减少到11dBu输出，输出电平只增加1dB。相反扩展器称为扩展比，通过设定合理的扩展比和门槛电平，可实现减小底部无用噪声信号，扩展放大有用信号的功能。

2.3 启动时间

当输入信号电平超过门槛电平时，压限器开始压缩控制需要的时间就是启动时间。过长的启动时间容易导致系统瞬间过载，但过短的启动时间会导致信号过分压缩而影响节目动态感，在确保系统设备安全的前掉下，可根据不同类型音源，调整合适的启动时间，达到预期目的。扩展器的启动时间是指当输入信号电平超过门槛电平时，系统增益恢复到正常状态所需要的时间。^［1］而噪声门启动时间是噪声门从闭合到打开所需要的时间，其目的是为了控制音乐尾音，改善过渡的音色。

2.4 释放时间

当输入信号电平跌回到门槛电平以下时，压限器恢复到原始信号需要的时间就是释放时间，它的作用主要是为了保护节目的连贯性以及在听音感觉上不至于产生较大的挫顿感和明显的不适应状态。如果释放时间设定过长会发生短暂的“呼吸”声，如果释放时间设定过短时，限幅控制会使声音发生不连续，失真增大。扩展器的释放时间是指信号回落到门槛电平以下，系统增益开始减小所需要的时间。而噪声门的释放时间是指信号回落到门槛电平以下到噪声门关闭之间的时间，是用来调节噪声门关闭之前的尾音。^［1］

只有充分了解各类信号动态处理设备主要参数的含义、相关区别，正确掌握其调节方法和功能特性，扩声系统才会达到预期效果。

3 信号动态处理设备的灵活运用

3.1 稳定信号动态范围，确保声场平稳均匀，系统不过载

在会议扩声时经常会遇到两种现象：一是由于主持人或演员手持传声器的距离忽远忽近产生较大的信号波动，造成系统响度不够一致，声场不够均匀。为防止这类现象的发生，可通过调整合适的门槛电平和压缩比，适当增加输出增益，采取压缩大信号，提升小信号的方式，使扩声系统中的音量变化相对减少，声场变得更加平稳均匀。二是在演出过程中传声器意外跌落或意外大信号电平误入，瞬间输入的电平信号就会过载，造成消波失真并产生大量谐波，容易导致扬声器的损坏。这时就应当使用压限器的限幅功能去抑制过载削波，确保功放与音箱的安全。

3.2 自动管理传声器，抑制系统背景噪声，提高声音纯度

在会议扩声时，调音的过程实际就是怎样切除背景噪声、怎样提高传声增益、怎样提高声音纯度的系列过程。常见的背景噪声有翻动书页时的噪声、拨动琴弦的噪声和一系列系统的本底噪声，这些无用的噪声音源通常会时刻伴随整个扩声系统，处理不当会影响整个声场听音效果。如图1所示：当打开一个传声器，系统通常不会发生反馈啸叫，但同时打开多个传声器时，传声器就会拾取过多无用的环境噪声，容易产生声反馈啸叫现象。此时应当调整合适的噪声门槛电平，使不在工作状态的传声器自动关闭输出，自动切断反馈啸叫的链路，当检测到有输入信号时系统将自动打开，这样既有效切除了背景噪声，也提升了系统的传声增益和语言清晰度。此外，也可利用均衡器的推子去单独衰减“咝咝声”频点，或者利用图表均衡器与压限器的边链对接方式去控制压限器工作，使其衰减“咝咝声”频率的增益，可去除扩声系统的“咝咝声”或齿音，提高了声音纯度。

3.3 自动控制画外音，创作特殊音乐作品

如图2所示：利用压限器的边链输入配接，调整合适的压缩比，可以创作出自动控制画外音的特殊效果。比如：在举办大型户外活动时，为了使播音员插播语音的方式更加方便灵活，可以采取系统自动降低现场播放的背景音乐或场地话筒拾取的各类声源的链接方式，整个链接不仅使操作方法更加快捷智能，而且播音员的语音在吵杂的环境声中变得也更加清晰可懂。同理可以利用扩展器的边链电路，通过调整合适的扩展时间，创作出特殊效果音乐作品。比如：加强打击乐器的力度感和节奏感、适当延长音乐作品的尾音、制作带有颤音的音乐作品等，效果较为明显。

扩声系统信号处理设备功能多样、原理复杂，只有根据不同场合、运用不同的功能模式，才能达到不同的声场效果，只有熟练掌握其工作原理和使用方法，才能使声音更为悦耳动听。

参考文献

［1］ 张飞碧，项珏 .现代音响技术设计手册［M］.2004.

【作者信息】高银（1984-），男，中国人民解放军69330部队音频技师，主要研究方向：舞台扩声技术。