现代音响工程设计手册 第九章.doc

第九章 专业音响周边设备的原理与应用
周边设备是专业音响系统中的重要组成部分。它的作用是对各种节目信号进行加工处理和润色、弥补建筑声学的缺陷、补偿电声设备性能的不足和产生特殊的声音效果等等。使系统的声音更为悦耳动听，满足使用要求。
周边设备的特点是品种繁多、功能各异、原理复杂、更新极快、使用广泛；如果不掌握其工作原理和使用方法很难用好用活它们，甚至会适得其反，把音响效果搞得更糟或者把它们全部傍通作为摆设，浪费投资。
本章将分别对频率特性均衡器(EQ)、效果器、延时器、声音激励器、反馈抑制器、信号动态处理器、系统控制器和数字音频工作站等八大类周边设备的原理与应用作详细的论述，并对典型产品的调节、使用进行说明。
由于周边设备中已大量采用数字音频技术，为方便阅读，在本章的开头专门介绍了数字音响技术的基础知识。
9.1数字音响技术基础
9.1.1音频信号为什么要数字化？
声音信号都是属于连续变化的不规则信号（模拟信号），这种信号在传输、储存和变换中常会产生下列问题：
（1） 信号经长距离有线或无线传输后，使信号/噪声比变坏和失真加大；
（2） 音频信号储存的录音载体（磁带、唱片和光碟）的信号动态范围只有40～50dB，远低于节目源的最大信号动态范围（可达130dB）；
（3） 在信号编辑和变换中（节目编辑、转录和延时效果处理等）随着变换次数的增加，音质会迅速恶化。
音频信号的数字化则可以完全解决上述问题，使音质有了飞跃的提高。
9.1.2如何把模拟类信号变成数字化音频？
把连续变化的模拟信号变换成离散变化的脉冲数字信号（简称A/D变换）需要经过如图9-2所示的取样（或称采样）—量化—编码三个步骤。
1、 取样（Sampling）
根据信息论原理，一个频率为fs正弦波连续信号的信息量完全包含在频率为其2倍的不连续的脉冲信号中，即fp=2fs。如图9-1所示。
如果要把20HZ～20KHZ范围的音频信号数字化，那么取样脉冲的频率至少应为40KHZ以上，其周期TP=1/40KHZ=25。因此我们现在制定的数字化音频的取样频率标准为44. 1KHZ或48KHZ。

图9-1 取样定律
2、 量化（Quantization）
模拟信号采样后，需解决采样点振幅数值的读取问题。把连续变化的信号振幅按规定级差变成阶梯状变化的不连续的过程称为量化。

图9-2 取样—量化—编码的概念
图9-2中的量化级数为三位二进制编码，三位二进制码最多可表达8个十进制的等级（0～7）。如表9-1所示。
表9-1 十进制数和二进制数的对应关系
十进制数
二进制数
二进制波形
0
1
2
3
4
5
6
7
000
001
010
011
100
101
110
111

十进制数N和二进制数的关系为N=2n（n为二进制码元0或1的数量—即bit数）。很明显，bit数越多，量化的级数就越多，量化后的取值与连续信号数值的误差就越小，这个误差值我们称为量化噪声。
用三位二进制数（3bit）读取连续信号的声音范围可划分为8个等级，如果用16位二进制数（16bit）读取时，声音的强弱范围就可划分成216=65536个等级，因而动态范围可达20lg216=96dB。但是bit数越多，传输、储存时需占有的频带也越宽。如取样频率为44. 1KHZ，采用16bit量化位数，将立体声（2路）信号数字化，那么在1秒需传递的脉冲（0，1）数（即需占有的频带宽度）为：
44.1103162=1.41106bit/S (即1.5Mbit/S) (9-1)
3、 编码（Coding）
把量化了的采样值变换成码序列的过程称为编码。二进制使用0和1两个数字，逢2进1。
取样、量化和编码的过程统称为模拟/数字（A/D）转换。
9.1.3数字化音频信号具备的优点：
（1） 编码信号的振幅变化仅为0和1两个状态，其变化范围最多为20dB。因此非常适宜于各种媒体的储存。音频信号的动态范围则取决于采样率和量化的bit数，很容易实现大于90dB的动态范围。目前做得最好的模拟音频系统的动态范围不会超过75dB。
（2） 数字音频信号传输时尽管也会有噪声叠加在它上面，但通过对编码脉冲的削波/限幅可完全把它去除。因此数字音频的信号/噪声比极高，声音纯真清晰。
（3） 数字音频信号可以进行反复录制，编辑和变换，而不会给音频信号增加失真。
（4） 数字信号便于加工处理和控制，因此在周边设备中获得了广泛的应用。
9.2频率特性均衡器（Equalizer）
频率特性均衡器简称EQ，用来校正扩声系统频响特性的设备。可分为图示式均衡器（Graphic EQ）、参数均衡器（Parameter EQ）和数字均衡器（Digital EQ）三类。应用最多的是图示式均衡器，主要用于均衡房间和系统的频率特性，因此又称房间均衡器，如图9-3所示。参数均衡器用来补偿节目信号中欠缺的频率成分，抑制过重的频率成分。数字均衡器是一种使用数字电路的均衡器，它具有非常优异的性能，既可组成图示式均衡器，又可组成参数均衡器，使用极为方便。

图9-3 扩声系统频响特性的均衡
(a)系统均衡特性 (b)均衡的特性
9.2.1图示式均衡器
图示式均衡器简写为GEQ。由多个中心频率固定的带通/带阻滤波器组成。通过面板上推拉电位器键位置的分布，可以直观地反映出所调节的均衡频率的补偿曲线。此均衡器的最大特点是非常直观，当音响师调节完毕后，各频率的提升和衰减曲线一目了然，为使用者提供了很大的方便。图示式均衡器在系统中的作用是：
（1） 弥补建筑声学结构的缺陷，校正室内声学共振产生的频率特性畸变。
（2） 抑制声反馈，提高传声增益，改善厅堂扩声质量。
（3） 补偿扬声器箱频率特性不均匀引起的某些音频频率过强、某些频率声音不足等问题。
（4） 修饰和美化音色，提高音响效果，提供不同节目需要的频响特性。
图示式均衡器一般由10～31个恒定Q值的带通滤波器组成，每个带通滤波器有一个对应的固定中心频率，中心频率的分布可按1个倍频程～1/3倍频程设置，均衡调节范围（提升或衰减）为12dB或6dB，并可由开关转换。中心频率的间隔设置，即后一个频率f2与前一个频率f1之比为2n，f2/ f1=2n。国际上ISO机构对图示式均衡器的频率分布有严格的规定，以符合乐声各声部的要求。当频率增加1倍时，人耳的音调感觉增加一个八度音，即音乐上的一个八度音恰为声波信号的一个倍频程关系。为使人的听音感觉与均衡器的调节相一致，图示式均衡器的频率点设置均为倍频程的关系。
n=1时，即后一个频率点为前一个频的2倍，称为1个倍频程的均衡器，在整个音频范围内总共可设10个频率点，简称10段均衡器。中心频率分别为：31.5，63，125，250，500，1K，2K，4K，8K和16KHZ。此种均衡器的频率点少，频段间距较大，调整的频率特性较粗糙，但调整容易，一般用在带功放的调音台上或民用的功放机上。市场上没有单独的10段均衡器产品。
n=2/3时，即后一个频率点为前一个频率的1.6倍，简称2/3倍频程均衡器，在整个音频范围共可设置15个频率点，简称为15段均衡器，中心频点分别为：25，40，63，100，160，250，400，630，1K，1.6K，2.5K，4K，6.3K，10K和16KHZ。此种均衡器虽多了五个频率点，但在实际使用中仍感频点太少，间隔较大，故一般作为系统调整要求不高或作为舞台返听系统的均衡器。市场上有单15段及双15段（两路立体声使用）两类产品。
n=2/3时，即后一个频率点为前一个频率点的1.26倍，简称1/3倍频程均衡器，在整个音频范围共可设置31个频率点，简称31段均衡器，中心频率分别为：20，25，31.5，40，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500，630，800，1K，1.25K，1.6K，2K，2.5K，3.15K，4K，5K，6.3K，8K，10K，12.5K，16K和20KHZ。此种均衡器频点多，频响特性曲线调节精细，用在需要精细补偿的扩声系统主通道中，市场的标准产品有单31段和双31段两类。
表9-2 1/3倍频程滤波器的中心频率和带宽
1/3倍频程和1/1倍频程滤波器的中心频率和带宽
GB3240-82 GB3241-82
为了使声音的测量结果能进行相互比较，我国参照有关的国际标准制订了国标“声学测量中的常用频率”和“声和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器”对1/1和1/3倍频程滤波器的中心频率和带宽进行了标准化，如下表所示：
1/3倍频程和1/1倍频程滤波器的中心频率和带宽
频带号
中心频率标称制（HZ）
1/3倍频程带宽（HZ）
1/1倍频程带宽（HZ）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
20
25
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
6300
8000
10K
12.5K
16K
20K
17.8——22.4
22.4——28.2
28.2——35.5
35.5——44.7
44.7——56.2
56.2——70.8
70.8——89.1
89.1——112
112——141
141——178
178——224
224——282
282——355
355——447
447——562
562——708
708——891
891——1120
1120——1410
1410——1780
1780——2240
2240——2820
2820——3550
3550——4470
4470——5620
5620——7080
7080——8910
8910——11200
11.2K——14.1K
14.1K——17.8K
17.8K——22.4K

224.——44.7

44.7——89.1

89.1——178

178——355

355——708

708——1410

1410——2820

2820——5620

5620——11200

11.2k——22.4k
标准图示式均衡器的其它功能键：
（1）IN/OUT（BYPASS）
接入/旁路开关，用来选择均衡器的接入或切出，用此功能键可比较加与不加均衡器的声音效果，便于音响师在进行系统调节时的效果对比。
（2）Gain(Level)
增益或信号电平调节。GEQ应用时接在调音台的输出和功放的输入之间，调音台输出的平均电平一般均调至0dB（0.775V），而功放的输入电平一般也为0dB，因此我们希望均衡器的输出电平也为0dB，即均衡器的增益为0dB。但必须注意，均衡器的增益调整必须与各频点的提升量（或衰减量）相配合，避免功放输入/输出发生过载失真，影响音质或烧毁扬声器单元。
（3）Range
提升和衰减量的范围，有6dB和12dB两种选择。最大值为6dB时，调节范围小，但调节精度高。一般6dB的范围很难将系统的频率特性修正到理想状态，因此实际应用时都将使用12dB的量程。
（4）LOW CUT（HPF）
低频切除（高通滤波器）。它的主要作用是切去话筒近讲时的气流噗噗声及切除50HZ市电交流声。当然在播放音乐和文艺演出时就不能把这些有用的低频切除了。
（5）HIGH CUT（LPF）
高频切除（低通滤波器）。它的主要作用是切除某些无用的高频谐波和高频咝咝噪声，应根据节目内容的需要和不损失有用信号成分为原则选用。
图9-4是典型产品的外形和性能参数表。
注意：不要在近声场采用多均衡器的方案。这种方案既浪费投资，又使系统调整复杂，声音效果不佳。

图9-4 美国dbx公司的图示均衡器系列产品
在建筑声学中近声场的含义是小于1倍波长距离内的声场。如果扩声系统的下限频率为40HZ，那么小于8.5米的房间为近声场。在近声场的情况下，音箱之间会出现声音干涉现象，影响音质效果和清晰度。如果在近场的条件下，房间中设置有4个音箱，每个音箱的功放前都设置有一个均衡器，那么就属于多均衡方案。
在超过两倍最低频率波长距离的声场中（称为远区场），由于音箱之间的距离远，不会发生声音干涉现象，因此为了弥补建声缺陷，每路扬声器系统可以采用一个均衡器来补偿。
图示式均衡器技术指标（DOD和dbx）
频率响应：20HZ—20KHZ +0/-0.5dB
恒定Q值，提升/衰减量：12dB或6dB
低频切除滤波器（HPF）：低频截止频率50HZ，衰减斜率12dB/倍频程
工作电平：-10dBu — +4dBu
输入阻抗：40K平衡；20K不平衡
最大输出电平：+21dBu（平衡或不平衡）
输入电平控制：12dB
输出阻抗：51平衡；120不平衡
总谐波失真：0..003%，1KHZ
信噪比：大于90dB
电子开关：IN/OUT和滤波器
中心频率误差：5%
电源：220V—230V，50HZ，18W
图示式均衡器的选择除了它的使用功能外，还有几项技术性能指标不可忽视，如提升/衰减推子的行程大小，行程短的推子虽便宜，机器高度低些，但调节范围小，很难调得精细正确；此外等效输入噪声（或信号噪声比）和交流哼声一般应优于90dB；均衡量的大小（12dB以上），总谐波失真和信号动态范围，中心频率点的误差等都是很重要的技术指标。
9.2.2参数均衡器（简称PEQ）
参数均衡器的主要作用是补偿节目信号中欠缺的频率成分和抑制过重的频率成分，使声音更为悦耳优美。它的特点是滤波器的中心频率、Q值（滤波器的通带宽度）和振幅特性三个参数均为可调，因此称为“参数”均衡器。这种均衡器的频率点较少（一般只有低频、中频和高频三个可调中心频率），但它们的可调范围包括了全部音频范围。滤波器的带宽可调到很窄（优于1/10倍频程），这样可以精确地处理节目信号局部的频谱，大幅提升或衰减某些频段的信号幅度，产生特殊的音响效果或者用来抑制某一频点的干扰（如50HZ或100HZ，3.4K或6.8KHZ等）或噪声，又可很少损失其相邻的有用信号成分。因此在现代调音台中大量采用参数或半参数均衡器，它有很多型号的标准产品，可供用户选择。
参数均衡器的Q值和通带宽度之间的关系如下：
滤波器Q值的定义：
Q== (9-2)
式中：为带通滤波器的中心频率，单位为HZ；
为带通滤波器中心频率的传输电平下降3dB时的高端频率，单位HZ；
为带通滤波器中心频率的传输电平下降3dB时的低端频率，单位HZ；
=，单位为HZ。
从式（9-2）可看到，滤波器的带宽与它的Q值成反比。即Q值越高，带宽越窄。反之，Q值越低的带通滤波器，其带宽越宽。有了Q值，就可求出它的带宽。
Q值的计算首先要找出频响特性上中心频率两边衰减3dB的频率点，例如中心频率=1KHZ，低端-3dB的频点为=780HZ，高端-3dB的频点为=1280HZ，那么此时的Q值为1000/（1280-780）=2。
图9-5为不同Q值的带通滤波器的频响特性和带宽。Q=2的带通滤波器包括频率范围很宽，受其影响的频率也会很多。Q=4和Q=8时，其带宽变得越来越窄。参数均衡器的可变Q值通常都在Q=4～20之间。

图9-5 参数均衡器的带通滤波特性
参数均衡器中除带通滤波器外还有一个低通滤波器（LPE）和一个高通滤波器（HPF），它们又称“斜坡”滤波器。
参数均衡器实例
dbx 242参数均衡器如图9-6所示。Dbx 242是一种三段参数均衡器。滤波器的中心频率、Q值和振幅特性均为可调。在窄带滤波状态时（1/20倍频程）可作40dB的陷波衰减。另外2个HPF和LPF斜坡滤波器可选择±6dB或±12dB/倍频程的斜坡均衡。

图9-6 dbx 242参数均衡器
9.2.3数字均衡器
运用数字滤波器技术组成的均衡器称为数字均衡器。它的特点是不仅技术性能高，而且可以方便地组成各种不同用途的均衡器，既可组成双通道或更多通道的图示式均衡器，又可组成各类参数均衡器，还可与电子分频器、反馈抑制器等组合成一个多功能、多通道信号综合处理装置，近年来已有许多这类新产品面市。数字均衡器性能优异、功能众多、配套简单、使用灵活，是均衡器发展的一种潮流。
数字均衡器实例
SONY SRP-E300数字均衡器

图9-7 SONY SRP-E300信号流程方框图
(a)SRP-E300方框图 (b)SRP-E300信号处理器方框图
SRP-E300数字均衡器具有以下功能：
（1） 可同时作为一个10段参数均衡器（PEQ）和29段图示均衡器（GEQ）来处理信号。
（2） 在一个LCD图形监视屏上能实时显示调整的GEQ和PEQ频响特性曲线。当需同时显示GEQ和PEQ时，GEQ的特性可重叠在PEQ的频响特性曲线上，这种显示方法可同时检查全部均衡器的特性调节。
（3） 具有限幅器和噪声门的功能。均衡器提升太大时，会发生信号削波问题，数字均衡器中的限幅功能可阻止这种硬削波的发生。噪声门功能还可消除无音频信号期间的噪音（静噪功能）。
（4） 数字均衡器中还具有可作为补声扬声器的补偿延时器，最大延时可达4秒。
（5） 机内设有可存储20种不同的频响特性曲线，以适应不同节目演出的需要。
（6） 为防止误操作时把已调节好的频响特性曲线弄乱，机内设有锁定功能。
（7） 通过机器的RS—232C端子，可进行遥控操作。
SONY SRP—E300数字均衡器技术特性
（1）音频特性（用作模拟信号输入/输出时）
频率特性：20HZ～20000HZ 0/-1dB
总谐波失真：0.01%（输出电平+14dBu,30KHZ低通滤波器）
信号动态范围：105dB
（2） RS—232C遥控端子：9芯（公）用一根电缆与计算机连接
（3） 均衡器技术规范
² 图示式均衡器的频段数：29段（25HZ～16KHZ，1/3倍频程中心点频）
提升/衰减范围：12dB（0.5dB步级增/减）
品质因素Q值：4.3和7
² 参数均衡器频段数量：10段
频段可调范围：20HZ～20KHZ（1/12倍频程步级调节，共121个点）
提升/衰减范围：12dB（0.5dB步级增/减）
品质因素调节：0.31～19.4（37个点）
² 输出电平：-，-60dB～12dB（0.5dB步级调节）
² 延迟时间调节范围：0～4000ms（每步级调节为20.8），最小延迟时间（模拟输入/输出时）：约1.46ms
² 噪声门门槛电平调节范围：关断，-95dB～-60dB（5dB步级调节）
（4）输入特性
² 模拟信号输入：4dBu/33K,平衡输入。最大输入电平：+24dBu；A/D变换：48KHZ/20bit
² 数字信号输入：取样频率：32KHZ，44.1KHZ，48KHZ，码位长度：20bit
（5）输出特性
² 模拟信号输出：+4dBu/600,平衡输出。最大输出电平：+24dBu；D/A变换：48KHZ/20bit
² 数字信号输出：取样频率：48KHZ，码位长度：20bit
9.3数字混响效果器的原理及应用
数字混响效果器是产生各种声场效果和特殊声音效果（声源效果）的音响器材。原先主要用于录音棚和电影伴音效果的制作，现已广泛用于现场扩声系统。这类器材的品种繁多，功能各异，调节方式也不相同，但基本原理相同，如果不能掌握基本原理和调节技巧，很难达到预期效果，甚至会适得其反，严重影响系统的放音质量。
效果器的基本类型有声场效果和声源效果二类,一般都能存储数十种效果类型。有的效果器还有参数均衡、噪声门、延时器和压缩/限幅等多种功能，使用者可根据自己的需要选择相应的效果类型。
9.3.1室内声场的组成
听众在房间中听到的声音有来自声源的直达声、经房间周围界面多次反射的早期反射声、比直达声晚到30～50ms以上的密集的多次反射声（混响声）和比直达声晚到100ms以上的后期反射声形成的回声等多种声波综合而成的声音，如图9-8所示。

图9-8 室内声场的结构
9.3.1.1直达声（Direct Sound）
声源直接传播到听众的声音，也是听众最先听到的声音。它的贡献是传递声音信息、提高声音的清晰度、提供声源的方向和声压级的主要来源。直达声声压级的传播衰减与传播距离的平方成反比，即传播距离增加一倍，声压级降低6dB，它与房间的吸声特性无关。
9.3.1.2早期反射声（Early Refections Sound）
早期反射声又称近次反射声，是声源发出的声音经周围界面（墙壁、天花板及地面）多次反射、比直达声晚到50ms以内的全部反射声。它的贡献是提高声压级和声音清晰度，帮助辨别厅堂的封闭特性。它的传播衰减与反射面的吸声特性有关。耳朵无法把它与直达声区分。只有在EASE声学软件中用声线法才可计算出来。
9.3.1.3混响声（Reverberation）
比直达声晚到50ms以上的多次反射声都称为混响声。它可帮助辨别房间的封闭空间特性（房间容积和体形）。对音乐节目来说，混响声可增加音乐的丰满度，但是它在增加音乐丰满度的同时会降低声音的清晰度和语言的可懂度，因此这个成分不可没有（太小时会使声音发“干”），但也不能过大。混响声的大小与房间的容积和周围界面的吸声特性直接有关，可用房间的混响时间RT来表示混响声的大小。混响时间是当声源停止发声后，室内声压级衰减60dB所需的时间，如图9-9所示。

图9-9 混响声和混响时间
9.3.2混响效果器的基本原理
混响效果器的作用是产生声场效果和特殊的声音效果，因此它主要是对混响声及其频谱和延时进行处理，这种处理包括频谱延迟的调节、混响声频谱的处理、混响声的衰减特性和混响声与直达声的比例等等。这些参数的处理都是用一种数字信号处理模块通过机器面板上的旋钮进行参数的调节设定来完成的。基本原理方框图如图9-10所示。

图9-10 数字混响效果器的原理方框图
音频信号通过输入端送到输入衰减器R1，再经A/D变换成数字音频信号后送到数字信号处理器中进行效果处理，通过D/A变换再把混响效果声的数字信号变成模拟音频信号与直达声信号混合，构成各种效果声输出。
R2和R3是调节直达声与混响声比例的衰减器。如果把直达声衰减至零，混合器的输出全部为混响声，此时称为“湿”状态；如果把混响声衰减至零，此时全部输出均为直达声，称为“干”状态。
混响效果器各参数的调节均通过前面板上的旋钮进行设定，并可存储到存储器中，随时可取出使用（调用）。
MIDI（Music Instrument Digital）接口可输入外接电子音乐键盘信号（电子琴、电子鼓和节拍机等），并可对它们进行适当处理。
9.3.3效果声的二种基本类型
效果声的种类很多，如厅堂、房间、教堂、剧场、体育比赛、卡拉OK、合唱、颤音、回声、金属板混响、移相效果、镶边效果、闸门混响……，可达数十种。这些名目繁多的效果声归纳起来可分成二种基本类型：声场效果和特殊效果。
9.3.3.1声场效果（混响效果）
声场效果是在现场条件下，模仿不同条件下的声场效果。如Room(房间)混响、Hall（大厅）混响、Church（教堂）混响、Studio(演播室)混响、Kara OK(卡拉OK)混响等的声场效果。主要用于现场扩声系统。在只有直达声而无混响声的室外扩声系统中声场效果可使“干”的声音变为“干”、“湿”相宜的丰满声音。
主要调节参数有混响时间、混响频谱的衰减、延时以及“干”和“湿”声音的比例。数字信号处理器主要采用的是DSP（Digital Sound Processor）处理芯片。
9.3.3.2特殊效果（声源效果）
特殊效果声主要用于剧场扩声的背景效果声，乐队实况演示时的声音处理，电影录音和演播室录音的特殊声效处理等。
特殊效果声的种类很多，如Chorus（合唱）效果，Echo(回声)效果，Pitch(变调)效果，Plate(金属板)混响器效果，Phasing(移相)效果，Tremolo(颤音)效果，Flang(镶边)效果，Gate(闸门)效果。
特殊效果声的调节参数很多，它们是低频调制信号的频率、调制深度和速度（波形）、反馈深度、参数均衡器参数、闸门时间等等，这些参数的调节范围及其对应的效果名称一般在产品使用手册中或产品的面板上均有说明。下面介绍几种典型的特殊效果声产生的原理。
（1）Pitch变调（移调）效果
为便于演奏乐队各乐器校对音调（对音）和歌手与伴奏音乐对音，国际上都把乐声的基音以440HZ为基准，向上或向下移动一个倍频程，就会把音乐的音调移动一个八度音。一般产品的变调范围均可达到6个音阶（6个八度音）。如图9-11所示。

图9-11 变调原理
（2）Echo回声效果
回声是把混响频谱延迟到超过100ms，延迟时间越长，回声的间隔时间也越长。直至可听到明显的两重声或多重声。回声效果的反馈率（0～99%）可控制回声的次数。反馈率为0时，效果器实际上成为一个延时器；最大时，会形成无休止的回声。因此回声效果一般控制在30%左右。
（3）Chorus合唱效果
如果把音乐频谱用一个0.1HZ～10HZ的超低频波形进行调制，使原来的音乐频谱跟着调制频率发生周而复始的移动，从而发生音调的周期性变化；此外，再把这个调制频谱相对于原声频谱延迟一个时间，并与原声频谱混合后，会产生不同音调的合唱效果。
合唱效果的调节参数有调制频率、调制深度和速度、频谱的延迟时间等。
（4）Plate金属板混响效果
模拟金属板式混响器的效果声。它的特点是清脆嘹亮，爽朗有力，给人以生机勃勃的感受。一般用来处理对白、打击乐和吹奏乐器声音的处理。
（5）Phasing移相效果
将延时后的声音与没延时的声音混合在一起，由于两个声音有时间差（相位差），迭加后会在某些频率相加，形成峰点，而在另一些频率相互抵消，形成谷点。使整个频率响应特性形成“梳状滤波器”的形状。如图9-12所示。

图9-12 移相效果的频响特性
梳状滤波器效果由于频率特性发生了变化，改变了原声的声调，于是产生出一种特殊的声音效果。
通过延迟参量的调整，可控制梳状滤波器的峰与谷出现的位置。移相效果的延迟量不宜过大，它的调节范围是1ms～20ms。
调整直达声和延迟信号之间的混合比例，可调整梳状滤波器特性的峰与谷的差值。当两者的比例为1：1时，峰值最大可增加6dB(一倍)，谷值达到-∞（即完全抵消）。
（6）Flang镶边（法兰）效果
镶边效果是用一个超低频信号对延迟时间进行调制产生的效果。这种效果可以循环往复地夸张声音中的奇次谐波或偶次谐波分量，使声音的频谱发生周期性的变化，从而产生“空洞”声、“喷流声”和“交变声”等富有幻觉色彩的声音效果。主要用于特殊声音效果的处理场合，要慎重使用。
对延迟时间进行调制的超低频信号的波形如图9-13所示。
调制信号的波形共有4种：
a. 正弦波（Sine）,具有平滑的输入和输出的变调效果。
b. 三角波（Triange），产生线性变调的镶边效果，在转折点附近会产生快速升高和降低的音调。
c. 对数形（Logarithmic）
d. 指数形（Exponential）

图9-13 调制信号的波形
(a)正弦波调制 (b)三角波调制 (c)对数型调制波 (d)指数型调制
c、d两种波形是同一性质的波形，镶边效果最好，但还要根据实地试验后决定。
Flange效果的调节参数有调制频率、调制波形、调制深度、延时量和反馈率。
镶边电平/Flange Level:控制镶边效果的整体电平，控制调节范围0～100。
镶边延迟/Flange Delay:镶边效果使用的延迟量，可调范围为0～60ms。
镶边速度/Flange Speed:镶边的扫描速度控制，可调范围为0～16HZ。
镶边反馈/Flange Feedback:控制反馈到模块的输入量，可调范围为99%，大的反馈量可产生戏剧性的、不自然的有趣的声音。
镶边深度/Flange Depth：超低频扫描信号对延迟调制的调制深度，调节范围为0～40ms。
除了上述几种特殊效果外，还可把声场（混响）效果与特殊效果进行迭加产生更富有幻觉的丰富多彩的效果声。
9.3.4数字混响效果器的应用和连接方法
效果器在实况扩声中使用的原则是只用在对话筒输入信号（人声或乐器演奏）进行处理，因为这些声音信号经话筒拾取后没经任何处理，音色可能不够理想，须要时可用效果器进行润色。但对于标准的音乐节目源（CD、LD、MD等）一般都不使用效果器处理，因这些节目源在制作时已把各声部的合成效果调到最佳状态了。
9.3.4.1效果器混响时间的调节可根据下列因素来确定：
（1） 容积较大、吸声较差、房间本身的混响时间已较长时，效果器的人工混响时间应要短些，否则会影响清晰度。
（2） 男声演唱时混响时间应短些，女声演唱时混响时间可长些。
（3） 专业歌手演唱时，混响时间应短些或不加混响以保持原声音色的特征；业余歌手可使用较长的混响时间，以掩盖原声音色不足之处。
（4） 环境噪声大的场合，混响时间可适当加长。
（5） 音量较大时，混响时间可调得短一些。
9.3.4.2预延时（Pre Delay）的调整：
预延时是控制效果器回声（Echo）的时间间隔。它是声源直达声与第一组反射声之间的距离延时（图9-8）。回声是由同一声源先后到达听众耳朵的时间差超过50ms时的现象。Pre Delay主要是用来改善演唱的颤音效果。一般歌唱的颤音频率范围（声音起伏的间隔时间）在0.1秒～0.2秒之间。
9.3.4.3效果器在系统应用中的连接方法：
（1）插入法
利用调音台的INSERT（插入）端口，将效果器接入到系统中。连接方法如图9-14所示。效果器可插到话筒通道的INSERT端口，也可插入到话筒通道编组后的INSERT端口（此时效果器对编入该编组的各话筒均起作用）。在这种接法中，可使用效果器中的MIX（混合）来调节直达声（干）和混响声（湿）的比例。

图9-14 插入法
（2）反馈法
从调音台的AUX/After Fader(推子后的辅助输出)端口输出至效果器的输入端，效果器的输出信号送到调音台的Effect Return（效果返回）输入端或Stereo In（立体声输入端），用调音台的AUX旋钮和效果器的输出电平调节电位器分别调整直达声和混响声的比例（即“干”和“湿”的比例），效果器的MIX 置于最大“湿”的位置（WET），如图9-15所示。
反馈法有单输入单输出、单输入双输出和双输入双数出三种连接方法，以双输入双输出的效果最佳，有明显的空间感，因此在实际应用中最为常见。

图9-15 反馈法
（3）MIDI输入法
为加强电子乐器和鼓机（电子节拍机）等声源的特殊效果，可把这些声源直接输入效果器，经它处理后再送至调音台通道的线路输入。如图9-16所示。

图9-16 MIDI输入法
9.3.5典型产品
（1）DOD D3/D6数字混响效果器
D3是一台操作简易，音色优美的数字混响器。操作非常直接，左面是一排三个旋钮，Input Level（输入电平）、Mix（“干”、“湿”混合比例）和Output Level(输出电平)。右面是一个16档的效果选择器和二个参数控制旋钮。只要调好输入/输出电平和混合比例，千变万化的混响效果就全盘掌握在你手中。混响效果共有八种，包括Reverse，Gated……Room和Hall等，以及Stereo Delay，Mono Delay和Chorus,可满足所有人声的效果。再加上Flange，Phaser，Rotary，Tremolo/Panner，Pitch等专为乐器而设的效果。其中的Rotary Speaker旋转喇叭效果更为特别，专为键盘而设计，是键盘乐手的至爱效果。
对于现场扩声和卡拉OK演唱等场地，优美的音质和简明直接的操作至为重要的。DOD完全明白你的实际需要而为你设计的产品。
D6基本上是将两台独立的D3安置在一个机箱内，方便了操作和节省了机柜的占用空间。

图9-17 DOD D3/D6数字混响效果器
（2）DOD DSP16K数字混响/卡拉OK效果处理器
DSP16K是一台使用简单、效果明显、功能齐全的数字混响效果器。使用多波段开关选择你所需要的32组效果类型，效果种类包括各种混响、延时、合唱、镶边和移调等。同时还有一些特别的冷门效果，如移相、颤音和遥像（漂逸声像），这些都是新派调音师所喜欢的。这些效果还可以用串联或并联方式与传统的混响、延时一起使用。
32组效果是通过一个16位的波段开关和一个A/B数据库选择按钮获得的。而每组效果还有可调的15种变化，可通过Preset（预置）来选取。
两个参数控制（参数1和参数2）可对每个预置中指定的参数社设定进行调整。可通过参数调整来模拟优质的卡拉OK效果。
背面设有输入和输出插座和噪声门的门槛电平调整旋钮，可调范围是-80dBu～-40dBu，以便消除无输入信号期间的输出噪声。

图9-18 DOD DSP-16K数字混响效果器
技术指标：
输入插座：2个1/4寸不平衡 频率响应：20HZ～16KHZ
输出插座：2个1/4寸不平衡 信噪比：90dB
输入阻抗：7.5K欧姆 THD总谐波失真：0.01%
输出阻抗：51欧姆 数/模/数转换：18比特
最大输入电平：+20dBu 电源：9VAC@750mA
最大输出电平：+16dBu 体积：1.75寸4.75寸19寸
9.4数字延时器（Digital Delay Timer）
剧场、会场和多功能厅中通常在舞台上方吊挂二个通道或三个通道的主扩声扬声器系统外，还在大厅的后部或楼台/眺台下面安装多只补声用的扬声器箱。如果主扬声器与补声扬声器之间的距离超过17公尺（两个声源之间的延时差为50ms），那么大厅后部的听众会听到来自两个扬声器系统不同延时的声音。结果是轻者会影响声音的清晰度，重者会出现两重声。
大型体育比赛场（馆）中采用多个扬声器箱的分散式供声系统时，由于各声源到达观众区的传播途径不同，如果不采取措施，部分观众会听到来自各路扬声器的多重声音效果，大大降低了声音的清晰度。
为使各路声源（扬声器）发出的声音能同时到达听众区，必须采用延时器来校正声音传播的时间差。
数字延时器有三种特殊的用途：（1）作为多路扬声器声音同步的控制器，如图9-19所示。（2）帮助改善梳状滤波器失真。（3）调整声像定位。

图9-19 延时器的应用
延时器和混响器混合使用可获得更好临场感的效果。连接方法如图9-20所示。延时器把调音台AUX输出的原始声延迟后分成两路：一路送到混响器产生混响效果声，另一路则把延迟后的原始声再返回到调音台