壓縮/限幅器的調(diào)整及應用

人類的聽感動態(tài)范圍能承受的最大響度和能感受的最安靜聲音響度的范圍可達100萬：1（即106倍）聽感的動態(tài)范圍達120dB。擴聲系統(tǒng)聲音重放的動態(tài)范圍由于受電子設備的限制，遠比人耳的動態(tài)范圍小很多。最低聲音的響受系統(tǒng)中不相關噪聲的限制，使小的聲音信號淹沒在噪聲中而無法聽到；最大聲音的響度受信號削波的限制，使音樂信號中的特大峰值被“砍頭”（削波），不僅產(chǎn)生嚴重的削波失真，而且信號削波后產(chǎn)生大量諧波，損壞揚聲器單元（尤其是高音揚聲器）。為此，在控制信號動態(tài)范圍中，信號動態(tài)處理裝置得到了廣泛應用。簡單地說，它是一種限制音頻信號動態(tài)范圍的電子裝置，把安靜的小信號變得更響，把高幅度的尖峰信號變得更小些，并且不產(chǎn)生信號削波，保護揚聲器和功放免受沖擊和損壞。

壓縮/限幅器和擴展器使擴聲系統(tǒng)的實際得益包括：

（1） 限制了音樂信號中極大的峰值信號，保護揚聲器系統(tǒng)和功放系統(tǒng)免受損壞。

（2） 可獲得更大的聲音增益，因為壓低了信號峰值，可使節(jié)目信號的中的其他幅度較小的信號得到充分的提升。

（3） 使節(jié)目中的小信號不會落到調(diào)音臺的噪聲中去，提高了節(jié)目信號的信號噪聲比。

它們的負面影響是：如果這些裝置之中的四個基本參數(shù)（門檻電平、壓縮比、起控時間和釋放時間）調(diào)整得不適當時，會出現(xiàn)“泵浦聲”、“呼吸聲”或根本沒法對信號的動態(tài)范圍進行控制。

根據(jù)壓縮/限幅器的特殊功能，必須對裝置的四個參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，這些參數(shù)的功能和含意如下：

1． 門檻電平（Threshold）：壓縮器的門檻規(guī)定為不受壓縮影響的最高輸入信號電平。門檻電平以上的輸入信號將會受到系統(tǒng)增益減少的壓縮。這個參數(shù)在壓縮/限幅器中都是可調(diào)節(jié)的。如果門檻電平調(diào)整得過高，并超過系統(tǒng)的削波電平，那么壓縮/限幅器對信號不起控制作用，因為信號在門檻電平之前已補削波了。門檻電平的調(diào)節(jié)范圍一般是-40dBU至+20dBU，電平調(diào)節(jié)到低于-40dBu時，它就成為一種“電平控制器”了，使大、小信號都被壓縮、減少了信號的動態(tài)范圍，降低了平均聲壓級。此控制器是設置壓縮/限幅器對信號開始起作用的電平，與輸入增遞控制聯(lián)合使用。壓縮/限幅器的門檻電平控制可以調(diào)到適應寬的信號動態(tài)電平范圍。當作保護揚聲的限幅器使用時，門檻電平應設置的較高，否則會大大地降低系統(tǒng)應有的動態(tài)范圍，使聲音變得干癟無味。

2． 壓縮比（Ratio）：是一種減小增益的度量。2：1的壓縮比是指輸入信號超過門檻電平時，輸入增加2dB時，允許輸出電平僅增加1dB。1：1的壓縮比意味著壓縮器被旁通（不起作用），壓縮比的調(diào)節(jié)范圍是1.5：1至∞：1，其中1.5：1至10：1之間稱為壓縮器，10：1至∞1之間稱為限幅器。

根據(jù)壓縮/限幅器門檻處壓縮特性的變化率又可分為“硬”（拐點）限幅

和“軟”（拐點）限幅兩種。限幅器必須有足夠的控制率，保證信號不被削波，因些通常都為“硬”拐點限幅，如果調(diào)得不適當將會引入可聞的“咯答”泵浦聲。壓縮比的設置取決于壓縮器的使用場合。1：1的壓縮比意味著沒有施加壓縮。作為大部份自然聲的壓縮，使用的是小于10：1的壓縮比（軟壓縮）。大于10：1的壓縮比（硬限幅）均作限幅器作用?！蓿?的壓縮比使輸出信號不能超過門檻電平。

3． 起控時間（Attack Time）：當發(fā)生信號過載時，壓縮/限幅器需經(jīng)多長時間才能控制信號，這段時間稱為起控時間。起控時間性的調(diào)節(jié)范圍是500ms到10ms之間，為阻止瞬間過載，必須有一個比過載時間更快的上升時間和起控時間，最快的上升時間可按系統(tǒng)的最高頻率分之一來確定，但是，快的起控時間會引入可聞的“咯答”泵浦聲，如果使用“軟拐點”能緩和過渡特性，可使“咯答聲”減到最小。學了消除“咯答聲”，通常寧可把起動作時間調(diào)得大一些，讓極短暫的瞬間峰值不限制的通過（因為極短暫的瞬間峰值信號削波后產(chǎn)生的諧波能量不足以燒壞揚聲器單元）。較短的起動時間設置可使壓限器，快速跟蹤短暫的瞬變信號，但會使聲音出現(xiàn)“喀、喀”的泵浦聲或呼吸聲。較長的起動時間可免除泵浦聲和呼吸聲，但會漏掉對短暫的瞬變信號的壓縮，然而可使輸出的聲音更自然。因此，作為保護揚聲器使用時，通常主設置在10ms-40ms的范圍。