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调音台教程（四）之信号处理设备之扩展器与噪声门1.扩展器的基本概念与原理扩展器是一种特殊放大器，它有一个扩展阈，对小于这个阈的输入信号，按一定的扩展比进行扩展，对大于这个阈的输入信号，则不扩展，按1：
1输出。
（1）扩展比：
扩展器输入信号动态变化的dB数/扩展器输出售动态变化的dB数，例如：
1：
2，1：
3，1：
4，…当扩展比为1：
∞时，扩展器便成为噪声门。
（2）扩展器的启动时间（Attacktime）：
小于扩展阈的输入信号进入扩展状态到规定的扩展比所经历的时间。
（3）扩展器的恢复时间（Releasetime）：
输入信号从扩展状态返回到原来的非扩展态所需的时间。
扩展器的工作原理与压缩器相反，它有一个检测器，称门阈检测器，对输入的声信号进行检测，若检测的输入信号比阈电平高，压控放大器对输入的信号不进行处理而进行1：
1通过。
若检测的输入信号比阈电平低，压控放大器的增益受控，其受控方式取决于门阈检测器，依照调定的比值变换串联阻抗，衰减输入信号，同时，扩展了信号的动态变化。
所以，检测器实际是对于门阈值以下的信号起衰减作用，衰减的快慢取决于扩展比的调节。
有些机器把扩展比刻成2：
1，3：
1，4：
1，…这是输出信号的动态变化dB数/输入信号的动态变化dB数。
此种表示，易于看出输出信号动态变化比例。
无论何种表示方法，并不影响机器的操作使用和功能。
2.扩展器的工作特性扩展器依据扩展阈（门阈）的调节值、扩展比以及相关的启动时间、恢复时间进行工作。
门阈值调节范围通常从-60dB~+20dB，扩展比为1：
3，…，1：
∞。
扩展器的工作特性曲线如图4-12所示。
从扩展器的工作特性曲线可以看出，扩展器工作在两段曲线上，即扩展段和单位增益段，随着扩展比的增大，拐点愈加明显，处理声音信号突变性愈明显，为了使声音比较自然，有些扩展器采用了渐近法，清除明显拐点。
此外，启动时间（ms为单位）和恢复时间越短，声音信号处理的突变性也愈明显，因此，一般环境下，启动时间和恢复时间应适当调长些。
声音信号变化过程通常是由小到大，声音信号会变得短促。
如果将扩展比调在1：
∞处，扩展器变成为噪声门，对门阈以下的噪声急剧衰减，可达90dB以下。
3.扩展器和噪声门的应用
（1）利用扩展器的边链电路，可以创作带颤音的音乐，其方法是：
将4Hz~6Hz甚低频信号放大后送进边链电路的输入端（SideChainIn），控制扩展器的扩展时间，音乐信号从扩展器的输入端（input）进去，在扩展器输出端（Output）便出现带颤音音乐。
（2）利用话筒拾取鼓声节奏，创作带鼓声的节奏音乐。
将话筒拾取的鼓声信号给予放大，一方面控制扩展器，一方面输出信号与扩展器输出信号进行混合。
当鼓声出现时，鼓声信号控制扩展器工作，鼓声停止，边链电路无输入，音乐信号不受扩展器控制，输出原来音乐。
（3）将扩展器扩展比调在1：
∞成为噪声门，凡小于这个阈电平的噪声均被迅速衰减，扩展系统处于静音状态，大于这个阈的音乐信号均按1：
1方式送出，起到了切除系统噪声的目的。
阈值调节实际上决定了切除噪声的电平值。
（4）利用扩展器可以排除两个相邻话筒的干扰，低于阈值的话筒声给予切除。
（5）利用噪声门切除音乐外的机械噪声，例如：
拨动弦的噪声，脚鼓的踏板噪声等。
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调音台教程（四）之信号处理设备之压限器[AD：
压限器是压缩器和限制器的组合设备，由于它具有多种特性，在扩声系统、录音系统和广播系统中有诸多应用。
例如：
给鼓声增加坚实浑厚感；
为吉他、弦乐增添弦外之音；
使演唱声更加圆润；
提升混合低电平信号；
减少手持话筒拾音起伏；
降低音乐大起大落变化；
保护扩声系统不过载；
数/模转换；
进行压缩处理等。
同时，这种设备多数增设了扩展门，用于音乐宁静或间歇间的噪声切除，使其应用范围更广，更灵活。
另外，还附设了边链输入、输出插孔，进行外控，使其应用更加多样化。
要充分发挥压限器的作用，必须全面了解它的原理特性和相应的功能调节。
（一）压限器的工作原理以美国FurmanSound公司生产的LC-6为例说明，它与日本YAMAHAGC2020II型、美国dbx266XL、美国DOD866II相类似。
LC-6的原理方块图如图4-4所示。
它由六个部分组成：
输入、压控放大（VCA）、输出、检测/控制、扩展门和电源。
输入的声信号经平衡输入放大器，进入输入增益放大器（增益调节范围从-20dB~+20dB），做适当的增益调节，直接送出或反相后做平衡输出。
另一路信号到输出电平检测器（有的机器采用压控放大器的输入端信号，称输入电平检测器），输出电平检测器对此信号的电平大小用压缩门限（压缩阈）去鉴别，压缩阈可调（-40dB~+20dB），对于低于这个阈的信号，输出电平检测器不控制压控放大器，压控放大器做正常的放大输出，对于高于这个阈的信号，输出电平检测器以一定的动态压缩比、启动时间、恢复时间去控制压控放大器增益变化（靠阻抗变换）。
同时，在压控放大器输出端与输出电平检测器输入端之间安排了边链插孔，它与调音台上的插入插孔（INS）类似，在边链插孔输出口（SideChainOutput）可将压控放大哭喊的输出信号直接引出，并切断进入输出电平检测器的通路。
边链输入插孔（SideChainInput）可将超过压缩阈的外控信号引入，通过输出电平检测器去控制压控和放大器的输出（有的边链插孔安装在压控放大器输入端品上，其作用完全一样）。
此外，在输入增益放大器前（有的在其后）引出信号到扩展门检测器，衽门控阈调节。
引来的信号若低于门控阈，将做35dB的衰减，若高于门控阈的信号，扩展门检测器输出信号去控制压控放大器工作，其作用与输出电平检测器相反，并且独立工作。
（二）压限器的工作特性曲线压限器的工作状态完全取决于电平检测器的调节。
为简单起见，将压限器的输入增益和输出增益都放在0dB电平上。
输入信号和输出信号用相对量dB数表示，设压缩阈在-40dB处，压缩比2：
1,横坐标表示送到输出电平检测器的输入信号（dB），纵坐标表示整机输出信号（dB），以压缩阈为基准，输入信号变化20dB，输出信号动态变化10dB，压缩比等于输入信号动态变化与输出信号动态变化之比，即2：
1，如图4-5所示。
同样，若输入信号动态变化40dB，按2：
1压缩，输出信号动态变化为20dB。
从图4-5（b）中可以看出压缩比不是绝对量的比，即不是输入信号dB值与输出信号dB值之比。
该图中也表示出启动时间和恢复时间的含义。
压缩比∞：
1，压缩阈变成了限制阈。
图4-5（b）表示压缩阈从-40dB移至+20dB处的情况，值得注意的是，图中横坐标表示送到输出电平检测器的输入信号，输出增益调节改变了压缩曲线的纵向基点位置。
（三）有关功能键
（1）输入增益（InputGain）：
调节相对于压缩阈的信号电平大小，0dB表示对输入平衡放大器的信号不提升，也不衰减。
正dB表示提升，意味着更多的输出信号被压缩。
（2）门阈（GateThreshold）：
调节门控限，低于此限的信号，包括噪声，使其增益衰减35dB。
顺时针方向调，表示门控限提高，更多的信号处于门控限下被衰减。
反时针调满，门阈关闭。
此门阈不受输入增益控制的影响。
（3）启动时间（AttackTime）：
表示将从输出电平检测器检测到压缩阈以上的信号压缩至规定的压缩比值所需要的时间，顺时针方向调，减慢这个过程，反时针方向调，加速这个过程。
它是检测部分和压控部分对信号电平增长的快慢反应。
（4）恢复时间（ReleaseTime）：
表示压缩部分（输出电平检测器和压近代放大器部分）对信号电平下降的反应快慢。
从压缩状态返回到压缩阈值以下正常状态所需的时间。
（5）压缩比（Ratio）：
调节压缩作用的强弱。
3：
1表示压缩阈以上的信号每增加3dB,在输出端只增加1db；
1表示压限器不起压缩作用；
超过5：
1，有明显的压缩作用；
超过10：
1，有明显的限制作用；
∞：
1表示压限器起限制器作用，压控放大器输出不再增长。
压缩阈成为限制阈。
（6）压缩阈（CompressThreshole）：
调节受压缩的信号电平基准。
反时针方向调，受压缩的信号多，顺时针方向调满，在+20dB上，大部分信号都不受压缩。
（7）输出增益（OutputGain）：
用于恢复信号压缩处理过程中的总体增益，它仅影响整机输出。
（8）正常/连接立体声开关（Normal/LinkedSwitch）：
双声道用于立体声时按下它，增益衰减由声道1主控，保留声音的原来平衡状况和声像，声道1的启动时间、恢复时间、压缩比、压缩阈控制着两个声道。
但声道2的输入增益和输出增益控制仍起作用为平衡起见，一般调节与声道1相同。
但此键弹出时，两个声道独立工作。
（9）增益衰减表（GainReductionMeter）：
表示增益衰减大小。
以5dB为一级，第一个灯亮表示只作1dB增益衰减。
（10）接地开关（GroundSwitch）：
它是机器后盖上的一个开关。
机器各线路板公共端接往电源地线与机架金属栏杆形成地环路，可能引起哼哼声，此开关往上接，隔开机架与所有信号地线，切断地环路。
但电源地线与机架仍然接通，以保证安全和屏蔽射频干扰。
（11）边链输入和输出（SideChaininputandoutput）：
有特殊应用（详见后面章节）。
从入门到精通玩转调音台（13）
四）有关调节
（1）关于扩展阈的调节：
一般情况下，扩声设备档次较高，接入扩声系统，所有设备找开，功能键放在正常工作状态，整个扩声系统处于静态工作状态，不加声源信号，系统噪声声不大，耳朵可以容忍，不产生烦噪感。
这时，扩展门可关闭不用。
若扩声系统噪声较大，可将门阈提起（有的机器用红灯指示），直到仅能听见少许噪声为止，保证最低音乐信号都能通过，放声自然。
有音乐时，门控打开，音乐信号通过（有的机器用黄灯指示），无音乐信号时，门关闭，将门阈以下的噪声衰减35dB.
（2）启动时间的调节：
调到1ms以下时，会产生"
喘息"
效应。
调短些，潜在瞬态危险不产生，有利于后接的高灵敏机器设备的保护，但不利于音乐信号瞬态特性的保留（例如：
打击乐）。
对于打击乐，应调到大于10ms，给予夸张，使乐凌晨丰满。
启动时间调长些，压缩作用呈"
软膝盖"
特性。
恢复时间调长些，压缩作用平滑自然，但有碍大信号后紧跟的小信号的表现。
（3）压缩比的调节：
1表示压缩器不起压缩作用，高于5：
1的压缩，压缩猛烈，压扁了声音，平均音量有所增加，听音容易产生疲劳感。
高于10：
1的压缩，起明显的限制作用。
1起完全的限制作用，此时，压缩阈变成限制阈，阈前信号处于放大状态。
就普通音乐资料而言，启动时间调在1ms~5ms间，恢复时间调在500ms以上，压缩比调在5：
1以下为宜。
（五）扩声系统中主通道上压限器的连接压限器在主通道上的连接关键是压限器放在起房间均衡补偿作用的均衡器之前还是之后的问题，如图4-6所示。
有人特别强调把压限器放在房间均衡器之后，其主要理由是保护后接的功放和音箱，并且可把房间均衡器引入的噪声切除。
其实，这是对压限器的功能不甚了解，忽略了其功能键调节的相互关系的缘故。
如果压缩比调在∞：
1，压限器起限制作用；
压缩阈调在+20dB上，基本上让声音信号都通过；
输出增益调在+20dB，压限器的输出，接往激励器，电子分频的信号高达+40dB,这样，即使压限器起限制作用，也无济于事，难于保护功放或音箱。
何况电子分频器又有高、中、低三个频段提升量调节，调节不当，可使功放过载，损坏功放，烧毁音箱，因此，必须做综合调整，否则将产生严重后果。
有人认为带噪声门的压限器放在房间均衡器之前，会大大增加扩声系统的噪声，其实这是一种表面现象。
我们不妨作一个基本估计，压限器本身的静态噪声为-95dB,房间均衡器的静态噪声为-95dB,若把压限器放在房间均衡器之前，把房间均衡器刻度频率点的提升量放在极端状态+12dB，忽略房间均衡器后接的激励器和功放的噪声，并把它们对噪声的放大量+38dB考虑进去，那么，从功放输出端出现的噪声为-95dB+12dB+38dB=-45dB。
如果把压限器放在房间均衡之后，用其噪声门切除前面房间均衡器引入的噪声，把压限器本身的表态噪声考虑进去，那么，从功放输出端出现的噪声为-95dB+38dB=-57dB。
可见，这两种情况对扩声系统的噪声并没有多少影响。
从另一角度来看，房间均衡器置于压限器之前时压限器用作压缩器，尽管压限器上的立体声连接键被按下，但对立体声的压缩作用依然很明显，立体声放声效果差，信号动态被压缩，从而使音乐层次感变差。
如果压限器的压缩比又调得较大，这时，利用房间均衡器进行房间均衡补偿有时显得很困难，比如：
对某些刻度频点提升12dB，4：
1的压缩比，经压限器后被压缩成3dB提升量，这对某些歌舞厅来说是不利的，若压缩阈放在-20dB上，利用房间均衡器抑制某些啸叫频率作用不明显，如衰减12dB，在压限器上却只衰减了约3dB。
由此可见，在卡拉OK、歌厅、音乐厅、多功能厅里的扩声系统中，最好将房间均衡器接在压限器之后，压限器可对比较猛烈的音乐信号进行压缩处理，用房间均衡器进行均衡补偿，使立体声放声效果、音乐层次以及临场感得到恢复（不是扩展器的扩展作用）。
但这样连接后，房间均衡器对某些频点提升12dB,是否对功放不利，容易造成过载呢?
一般功放工作时，都留有3~4储备量，功放的最大不失真功率等于功放的额定功率的2倍，绝大多数功放都能随音乐峰值功率，音乐峰值功率等于功放额定功率的4倍，所以，房间均衡器提升某些频点12dB（4倍）的音乐信号不会使轼放过载烧毁。
目前，许多卡拉OK，不再配置压限器，只要操作者熟练，功放留有储备量，一般不会产生功放过载、音箱烧毁现象。
在专业DISCO舞厅，放声功率要求很大，声压级达到110dB，音乐信号起伏猛烈，必须将房间均衡器放在压限器之前，利用压限器当做限制器，统调各设备的增益，达到保护功放的目的。
（六）压限器的一些特殊应用
（1）压限器可用于画外音压缩或用于体育实况转播（见图4-7）。
话筒输入信号经话筒放大器放大后，分成两路，一路进入混合器，另一路进压限器的边链输入端，通过输出电平检测器去控制压控放大器起压缩作用。
当对白声音或解说员声音出现时，声信号经过放大，一方面送出，另一方面去控制压限器起压缩作用，将压限器输入端进来的背景音乐声或场地比赛声压缩下降。
当对白声音或解说员的声音不出现时，压限器不受控，进行普通放大，使背景音乐或比赛场地声音自动上升。
利用实况转播调音台，可轻而易举地实现图4-7的连接。
话筒插入调音台，利用该路上的直接输出接到压限器边链输入端，背景音乐进压限器，压限器输出接到调音台的另一线路输入端上，然后在调音台上混合，再经调音台送出去。
将压缩比调低，启动时间和恢复时间调长，用以控制背景音乐或比赛场地声音。
（2）去除扩声系统的嘶嘶声或讲话、演唱中的齿音，其连接方式见图4-8所示，利用图表均衡器的输入输出与压限器的边链插孔的输出、输入对接。
即压限器的边链输出进图表均衡器的输入端，图表均衡器的输出进压限器的边链插孔的输入端。
嘶嘶声的频点将在2.5kHz~10kHz间逐个提升，若仍有嘶嘶声，则说明不是该频点，应放回0dB处。
若提升某频点，嘶嘶声消失，则该频点便是嘶嘶声频率，它控制了扩声系统的嘶嘶声。
一般启动时间和恢复时间要调得短些，压缩比调到低于8：
1。
（3）在演唱表演场合，为防止因演员过高的演唱声而产生的失真或演唱人手持话筒距离嘴太近而导致音量过大产生的失真，可将压缩阈调高，对过高的声音进行压缩和增益衰减，保持歌声动态完整。
（4）利用扩展门与压限器的相反作用。
在会议室里，多个话筒打开，调节门控阈，只对讲话人声拾音，将旁边的杂音或翻动讲稿的声音或过多的混响尾声衰减、切除。
许多专业音响设备，由于其功能的多样性，导致其使用的灵活性。
不存在单一刻板的使用模式，压限器便是其中的一种。
只有充分了解它的工作特性，才能运用自如，按照不同的场合，运用不同的连接方式，达到不同的使用目的。
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调音台教程（四）之信号处理设备之反馈抑制器反馈抑制器是一种专门用于抑制扩声系统声反馈，消除啸叫声的一种设备。
（一）传声增益与反馈1.传声增益所谓传声增益（GT）是指观众席上的声压级与话筒处的声压级之差。
传声增益的大小直接影响着扩声音质和效率，许多环境下要求扩声系统有足够的音量，微弱的音量听众无法听清，从而使信息的传递和音乐的艺术感染力大打折扣。
根据传声增益的定义，可表达成：
式中，P观众为观众席上的声压；
P话筒为话筒处的声压；
P0为标准声压。
对良好的扩声系统来说，其传声增益必须大于-6dB以上。
传声增益与扩声设备、扩声环境、声场布局密切相关。
2.声反馈话筒介入扩声系统，在提高扩声系统放声功率过程中，扬声器发出的声音通过直接或间接（声反射）的方式又进入话筒，使整个扩声系统形成正反馈，即声反馈现象。
它能产生声衰变或啸叫，限制了传声增益的提高。
声反馈的现象对扩声极为不利，它破坏了整体扩声效果，同时，声反馈信号很大，容易造成扩声设备的损坏，尤其对功放、音箱，使功放过载烧毁，使音箱高频单元损坏。
扩声系统一旦出现声反馈，系统的扩声功率便无法再提高，放声功率受限，机器交通无法正常发挥。
声反馈现象主要由以下几种原因引起：
（1）扩声环境太差，建筑声学设计不合理，存在声聚集问题。
（2）扬声器布局不当，演员使用话筒，直接进入声辐射区。
（3）电声设备选择匹配不当，设备之间连接欠佳，存在虚焊问题。
（4）扩声系统调试不好，有设备处于临界工作状态，稍有干扰，就自激。
为了减少声反馈的现象出现，首先，应考虑扩声环境的改善，增加吸声材料，减弱声反射。
其次，合理安排扬声器的摆放位置，避免话筒直接对准声辐射区。
认真检查设备之间的连接线，正确连接，牢固焊接点。
设备的匹配、技术指标也应在相同的档次上。
系统统调过程，避免有些设备处于临界工作状态。
如果，经过上述调节之后，仍存在啸叫现象，可考虑在扩声系统中增加反馈抑制器。
（二）反馈抑制器的工作原理目前，世界上生产反馈抑制器的厂家不少，有美国的Sabine，日本的Roland和Sony，德国的Behringer。
总的说来，其工作原理是相同的，原理方块图见图4-9所示。
输入信号经放大后产生的放大的模拟信号转换成数字信号，检测器不断扫描，将声反馈信号捡拾，因为声反馈信号与音乐信号有所不同，声反馈信号的特点是开始时，不断增长，然后保持一定电平。
把这种信号找到
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