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1、录音技术（5） 声音的动态处理和效果设备,朱伟 E-mail：zhuwei,预备知识 在学习了“电路分析基础”和“电子线路”，以及“声学基础”和“电声学与室内声学”等基础课程和此前章节的基础上，掌握动态处理设备和声音效果设备的原理及应用。,教学目的 通过本章学习 1：掌握动态处理设备（压缩限制器，扩展器和噪声门），以及常用的效果设备（均衡器、延时混响器和听觉激励器）的工作原理 2：充分理解各个设备的工作参数的物理含义及其调整对音质的影响 3：掌握各种设备在录音和扩声中的应用,教学内容 1.声音动态处理和效果设备概论 2.动态处理设备的原理与应用 3.均衡处理器的原理与应用 4.均衡处理器的原理
2、与应用 5.混响器的原理与应用 6.听觉激励器的原理与应用 7.多用途数字效果器的原理与应用,一、动态处理器的原理及应用,1、动态处理器压限器（限制器） 扩展器（噪声门） 2、声源的动态范围指的是在某一指定的时间内，声源产生的最大声压级（SPLmax）与最小声压级（SPLmin）之差。其表达式如下： 动态范围（DR）=（SPLmaxSPLmin） 3、设备的动态范围是指其最大不失真电平与其固有噪声电平之差,一、动态处理器的原理及应用,不同设备或系统的动态范围,二、压限器,1、压限器的原理,压限器,压缩器/限制器的原理示意图,压限器,2、压限器的工作参数 压缩门限和压缩比,压限器,压限器,建立时
3、间和恢复时间 建立时间：该参量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。一般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。 恢复时间：由于一般的节目信号电平是变化的，不可能总是在压缩门限以上，当信号电平降到压缩门限之下时，压缩器增益将提高，恢复到单位增益状态。恢复时间表示的是压缩器由压缩状态转变到不压缩状态的速度，一般恢复时间可以从几十ms到几s连续可调。,压限器,3、建立时间及恢复时间对音质的影响 建立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冲击感的
4、中、高频成分 。 如果建立时间比较长，就意味着在压缩之前有更多的峰值信号可通过，这样就保持了声音音头的冲击感和明亮度。但是，建立时间长，将会产生漏压缩现象，使得本该压缩的峰值被放过去了，这对于防止瞬态的信号峰值所引起的失真和保护扩声设备是不利的。,压限器,恢复时间对声音包络的影响，主要表现在声音包络衰减过程或音尾。压缩的效果是增加了高电平信号成分的比例，恢复时间越短，越多的低电平信号被提升到较高的电平，但是在提升低电平信号或响度的同时，也将噪声信号提升了，使得噪声电平会随着压缩器的工作状态的变化而变化，也就是产生了噪声起伏或噪声喘息。如果恢复时间越短，噪声喘息也就明显。由于在恢复时间内，压缩器
5、的增益仍是小于1的，所以它仍处在压缩状态，所以短的恢复时间将有助于使信号较快地脱离压缩状态，避免产生误压缩现象。反之，如果加长恢复时间，虽然它使噪声喘息现象减弱，但对低于压缩门限的信号产生的误压缩就会明显了。,压限器,4、压限器的应用 （1）用来弥补由于声源与传声器的位置变化而产生的动态改变 （2）可以使一个乐器的不同音域的音量相同 （3）利用压缩来提高节目的响度 （4）利用压缩器还可消除齿音造成的咝声 （5）利用压缩器产生“声上声”的效果，这时也将压缩器称为画外音压缩器 （6）扩声时用来保护设备 （7）现场转播时用来自动控制动态,压限器,压限器,5、立体声压缩时的连锁问题 6、关于分段压缩,
6、三、噪声门,1、噪声门的工作原理,噪声门,门的原理示意图,三、噪声门,噪声门,2、噪声门的工作参数 （1）扩展比是反映噪声门对低电平信号或噪声的衰减能力大小的参量，一般以输入信号的变化量与输出信号的变化量之比来表示。 （2）扩展门限或噪声门门限是表明噪声门产生扩展动作时输入电平高低的参量。,噪声门,噪声门,（3）增益下降幅度是表明噪声门对低于门限信号的衰减幅度的参量 （4）噪声门的建立时间是指，当信号由低于门限设定的电平变到高于门限电平时，噪声门由关掉状态转换到打开状态的速度的参量。 （5）恢复时间是指当信号由高于门限设定的电平改变到低于门限电平时，在保持时间过后以多快的速度将门关闭的参量。
7、（6 ）保持时间所规定的时间是，当信号由高于门限变到低于门电平后，噪声门继续维持其处于打开状态的时间,噪声门,建立时间、恢复时间和保持时间的效果,噪声门,3、噪声门的应用 降低噪声方面的应用 效果方面的应用 （1）加“紧”松弛或较软的鼓，或者用来“软化”太硬的低音鼓 （2）加强打击乐的冲击感，除去过多的吊钗声 （3）将“远的”声音拉近 （4）将单声道信号模拟成立体声 （5）扩展节目的动态范围 （6）减小舞台传声器的声回授 （7）利用外部键控信号，软化较硬的节奏声,噪声门,4、噪声门参数设定对音质的影响 （1）扩展比、增益下降幅度和扩展门限对音质的影响 （2）建立时间对声音音质的影响 （3）保持
8、时间对音质的影响 （4）恢复时间对音质的影响,四、均衡器,1、均衡器的类型与参量 2、使用均衡器的注意事项 （1）均衡与乐器发音频谱的关系 （2）均衡与电平的关系 （3）极端的均衡与相移的关系 （4）提升均衡与衰减均衡的使用 （5）宽频带均衡与窄频带均衡的使用 （6）使用均衡的时机,均衡器,搁架式均衡,均衡器,峰形（钟形）均衡,均衡器,图示均衡器,均衡器,3、均衡的作用 （1）改善音质 （2）制作特殊的声音效果 （3）突出某一声道上的声音 （4）弥补传声器摆放带来的问题 （5）减小噪声的泄漏 （6）补偿等响曲线的影响 （7）利用均衡来进行满意的缩混,均衡器,利用均衡器进行音响系统频率特性的补偿
9、,均衡器,五、听觉激励器,1、听觉激励器原理,听觉激励器,听觉激励器,2、听觉激励器的应用 （1）利用听觉激励器，可以在处理信号的中、高频成分中加入根据从原有声音信号再生出来的谐波成分，而这些再生的谐波成分中有些可能是原信号中不存在的，从而使声音的明亮度、力度及清晰度都能得到加强，有时这种效果也可以通过均衡器的中、高频段的提升来得到，但是均衡器只能加强原来声音中已有的频率成分，而不能产生新的频率成分。,听觉激励器,（2）当乐器演奏者及歌唱者在演奏和演唱力度较大的乐段时，谐波会比较丰富，但在力度较小的乐段时，就会失去共鸣，使声音单薄，造成单色不统一。使用听觉激励器后，可在声音轻时，增加谐波成分，
10、使细节部分声音清晰，而对较强的声音，由于谐波已较丰富，可由限幅器限制谐波的输出，所以无论声音信号强弱，都可使音色比较一致,听觉激励器,（3）在录制有乐队伴奏的独唱时，如果乐队的声音较强，会将歌声掩蔽，产生“压唱”的感觉，如果将乐队的声音压低，又将会影响其气氛。这时，如对歌声使用听觉激励器进行处理，则可以在不减小乐队的伴奏的情况下，使歌声突出出来，同时总体的输出电平也不会提高很大。,听觉激励器,（4）使用听觉激励器来处理鼓等打击乐器，可以使打击乐器的音色更加丰满，浑厚有力。由于一些打击乐器是噪音类的乐器，谐波不是基音的整数倍，所以听起来音色混浊，而经过激励器处理之后，加入了与基音成整数倍的泛音，
11、所以音色就会变得丰满、清晰有力了。,听觉激励器,（5）在多声道分期录音时，由于每件乐器大多是单独演奏的，对力度有时会掌握得不准确。在录音合成时，对力度不足的乐段，可以用听觉激励器来加入奇次谐波，来提高这一乐段的力度。,听觉激励器,（6）在进行扩声时，用听觉激励器处理声音后，可使声音清晰，但并不会使输出电平提高很多，而人耳主观感觉声音变响了，所以它并不会加大声反馈。,六、延时器与混响器,1、延时器的参数 （1）延时时间 （2）反馈 （3）调制,延时器与混响器,延时器与混响器,同步延时,延时与混响器,2、延时器的应用 （1）声像的配置 （2）声源的加倍 （3）模拟初次反射声与直达声的时间间隔 （4
12、）产生回声效果 （5）长延时的应用 （6）同步延时的应用 （7）镶边或轮缘 （8）合唱效果 （9）在扩声中，采用延时器来提高清晰度,混响器,室内空间的混响形成示意图,混响器,封闭声环境下的声场,延时与混响器,3、混响器 （1）人工混响器的种类 （2）数字混响器的参数 a.混响时间 b.高频信号的混响比例 c.扩散 d.初始延时或预延时 e.混响延时 f.反射声密度 g.效果电平与直达声电平的比例,延时与混响器,混响器,不同声环境下的混响时间,混响器,不同声环境下的混响时间范围,混响器,不同风格音乐的混响时间范围,混响器,几个典型音乐厅混响时间与频率的关系曲线,混响器,混响时间的要求,延时与混响器,3、混响器的应用 （1）利用混响器使声音更加丰满 （2）利用混响器，使声音更具临场感和空间感 （3）关于自然的混响与人工混响的配合 （4）关于混响时间、混响电平与直达声电平与音 色的关系,多用途数字效果器的原理与应用,
