83信号动态执掌筑设信号动态执掌

2020-04-03 00:21 shenhua

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  信号动态处理设备信号动态处 理 ? 信号动态处理指对全频段信号的幅度变动 进行不同方式的处理,也就是根据信号电 平大小的不同进行不同的处理,它往往不 是针对某一或某些频率进行的。 ? 动态处理设备包括:压缩器、压限器、扩 展器、噪声门以及自动增益控制器。 压缩器 ? 音频处理设备都是通过改变声音物理参量 来改变响度、音调和音色。 ? 压缩器的功能: 1、 压缩器是一种振幅处理设备,它可 以对音频信号的动态范围进行处理。 2、利用压缩器改变声音的包络来改变 音色,根据节目的需要充分表现各种乐器 的形象特点,体现不同的音乐风格。 压缩器 ? 动态控制以及音色调整原理 为什么对音频信号动态范围进行处理 ? 音源的动态范围: 指在某一指定的时间内,音源产生的最 大声压级与最小声压级之差。 压缩器对信号的动态范围进行压缩处理, 使信号能满足记录和发送设备对动态范围 的要求。 为什么对音频信号动态范围进行处理 ? 设备的动态范围: 指最大不失真电平与其固有噪声电平之 差。 对于模拟记录与发射设备来说,他们的 动态范围比音源的动态范围要小。 专业模拟收音机的动态范围67dB,调频 广播的动态范围60dB,交响乐队的动态范 围90dB。 为什么对音频信号动态范围进行处理 在记录或发送动态范围很大的的 节目时,为了避免高电平信号所引起 的失真和低电平信号所出现信噪比降 低,就必须对信号的动态范围进行压 缩。 为什么对音频信号动态范围进行处理 数字化设备的动态范围基本上可以 满足对未压缩节目动态范围记录要求,数 字设备的动态范围90dB。 ? 但是目前在演播室中仍广泛使用压缩器, 这是从节目制作的需要考虑的。 返压缩器 动态控制以及音色调整原理 ? 1、压缩器是一个以增益为信号电平函数的放大器, 在额定电平以下设置压缩器记录压缩状态的输入 电平,即压缩门限电平 。 ? 2、信号通过压缩器检测电路时: 1)当输入信号电平高于压缩门限,压缩器开始 起压缩作用,压缩器增益就下降,即增益值小于 1,下降的幅度取决于压缩器的压缩比; 2)当输入信号电平低于压缩门限,压缩器相当 于增益为1的放大器,压缩器不起作用。 动态控制以及音色调整原理 ? 就是说当分别设定了压缩器的压缩门限和 压缩比之后,压缩器的增益值将随着输入 信号电平的变化而改变,增益变化的快慢 是由压缩器的启动时间(attacktime)和 恢复时间 (releasetime)决定的。 ? 压缩器的启动时间和恢复时间对声音也会 产生一定的影响。 动态控制以及音色调整原理 ? 从压缩器的原理可以了解到压缩器的4个 工作参量———压缩门限、压缩比、启动 时间、恢复时间,任何一个改变都会使声 音发生改变。 ? 下面结合实际操作分析一下这4个工作参 量对声音的具体影响 。 压缩门限 ? 所谓压缩门限就是指使压缩器进入压缩状态的输 入电平,该参量表示压缩器产生压缩动作的电平 条件。 ? 在理论上,压缩门限的设置与压缩比的选择是相 互关联的。 ? 压缩门限、压缩比的确定是以处理后的信号电平 为尺度,使其正好达到设备的最大动态范围。 ? 这样既可以充分利用设备的动态余量,又可以达 到限幅的目的。 输入/输出特性与压缩门限的关系 ? 图所示是其他参量不变,只改变压缩门限时的 输入/输出特性。 输出 1:1 压缩门限 输入 图8-1输入/输出特性与压缩门限的关系 ? 压缩门限的设置合适与否十分重要: 如果压缩门限设置过低,输出会显得十分无力, 并且信噪比也比较差; 如果压缩门限设置过高,输出往往会产生调幅失 真。 ? 压缩门限的调整是以总动态范围为基准: 如果峰值出现较多,压缩门限可以设置低一些; 如果峰值出现较少,压缩门限可以设置高一些, 这样当峰值出现时就不会过载失真。 压缩比 ? 表示对于超过压缩门限的信号的压缩能力 大小。 ? 压缩比等于压缩器的输入信号动态变化的 分贝 (dB)数与压缩器输出信号动态变 化的dB数之比。 ? 例如:输入信号动态变化40dB,输出 信号动态变化20dB,则压缩比为4 0∶20=2∶1。 压缩比的选取 ? 大多数演播室采用的压缩器压缩比可以从1∶1 至∞∶1连续可调。 ? 1∶1的压缩比,意味着压缩器是处在不压缩状 态。 ? 在个别的压缩器中,设定有负的压缩比,如- 1∶1。负的压缩比意味着,当信号超过压缩门 限值之后,输出信号不但不随输入的增大而增大, 反而随着输入信号电平的增加而减小。压缩比为 负值的压缩器称为增益衰减压缩器,常用于降噪 系统,例如 Dolby(杜比)降噪器等。 输入/输出特性与压缩比的关系 ? 图8-2所示的是在其他参量不变的情况下,改变 压缩比时的输入/输出特性。 输出 1:1 0 压缩2:1 ∞:1限制 -20 -40 -60 -60 -40 -20 -0 20 输入 图8-2输入/输出特性与压缩比的关系 压缩比的选取 ? 压缩比的调整应该从低比率开始,是由于 低比率属于软压缩,经压缩后信号线性好, 失真小,压缩痕迹不易被察觉,听起来也 比较自然。 ? 通常大的压缩比只有在动态范围很大,峰 值电平很高的情况下才使用。由于大比率 压缩属于硬压缩,经大比率压缩的声音听 起来比较密集,平均响度增加,但线性较 差,信噪比较低。 压缩比选取举例 ? 在录制轻音乐、古典音乐、传统音乐时由于对音 色要求相对严格,为保证压缩后对声音影响较小, 可以选用压缩比为2∶1或4∶1的软压缩方式。 ? 在录制通俗音乐特别是摇滚乐时,为将动态范围 有效地控制在线性工作区域内。应根据音乐响度, 动态选取较大值的压缩比,通常在3∶1~1 0∶1之间选定。 ? 对于打击乐器,由于其动态范围较大,峰值相对 比较突然,压缩处理以控制动态范围为主,所以 通常选择较大的压缩比。 ? 压缩器不仅可以用来控制动态范围,还可以用来 进行音质处理。 ? 例如通俗唱法中气的声音有时多于唱的声音,听 起来声音发虚、涣散,没有力度。为了改善这种 状况,可以考虑用中、小压缩比以及低压缩门限 进行压缩处理,并相应地将增益电平提升,使总 工作电平尽量处在满刻度的地方。 ? 经过压缩处理的声音,由于动态范围减小,平均 响度增强,会使得声音的密集感、力度感都有所 增加,主观听起来声音更实,质感也更好。 启动时间 ? 表示当检测输入信号超过压缩门限后,压 缩器由未压缩状态转换到压缩状态的速度。 ? 该值是指压缩器增益开始下降到最终值 (增 益不再下降的增益值) 的63%时所需的时间。大 多数的专业压缩器可以从零点几 ms至几 百 ms连续可调。 启动时间的影响 ? 启动时间影响的是声音包络的音头,而声 音的音头携带有反映声音明亮度和力度的 中、高频成分。 ? 如果启动时间太短,那么信号电平一旦超 过压缩门限,马上就会被压缩,这就使得 声音信号的音头在很大程度上被抑制,声 音的明亮度和力度被削弱了,主观听觉上 感到响度不足。 启动时间的影响 ? 如果启动时间过长,在峰值信号到来时不 能迅速进行压缩,虽然保持了声音音头的 明亮度和力。