调音台之信号处理设备之压限器详解

调音台之信号处理设备之压限器详解

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Furman Sound公司生产的LC-6为例说明，它与日本YAMAHA
GC2020II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（Side Chain Output）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（Side Chain Input）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（Input
Gain）：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（Gate
Threshold）: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（Attack
Time）: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（Release
Time）: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；1：1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（Compress
Threshole）: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（Output Gain）: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/Linked
Switch）: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（Gain Reduction
Meter）：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（Ground
Switch）：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（Side Chain input and
output）：有特殊应用（详见后面章节）。