Peavey混音器：用最小成本獲得最佳聲場(chǎng)

1、Peavey混音器：用最小成本獲得最佳聲場(chǎng)2010/10/9/8:44來源：慧聰音響燈光網(wǎng)慧聰音響燈光網(wǎng)10月9日?qǐng)?bào)道隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的不斷發(fā)展，會(huì)議室、廳堂、影劇 院等擴(kuò)聲場(chǎng)所對(duì)音質(zhì)的要求也越來越高。而目前由于裝修材料趨于環(huán)保、安全等方面的考慮， 尤其是高檔場(chǎng)所設(shè)計(jì)，多采用玻璃、石材等硬制質(zhì)材料，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的建筑聲學(xué)缺陷，造 成大量的聲反射、聲干涉、聲反饋、梳狀濾波等聲學(xué)缺陷。隨著生活水平的不斷提高，人們常在高品質(zhì)帶著聲學(xué)缺陷的場(chǎng)所里開會(huì)、演講等，而又要 保證所有參會(huì)者聽得到、聽得清、聽得好，這就給擴(kuò)聲系統(tǒng)帶來了難題。當(dāng)一個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)被引入到一個(gè)聲學(xué)環(huán)境中，就不可避免的會(huì)產(chǎn)生反饋。而在一

2、個(gè)聲學(xué)環(huán)境 中往往有很多個(gè)參會(huì)發(fā)言者，就意味著有很多拾音設(shè)備，當(dāng)發(fā)言者的聲音通過不同距離的拾 音設(shè)備進(jìn)入到系統(tǒng)中時(shí)，使得某些頻率增強(qiáng)、某些頻率減弱，常引發(fā)反饋和聲音干癟等現(xiàn)象， 參會(huì)者容易產(chǎn)生聽覺疲勞、煩悶不安等狀態(tài)，使得會(huì)議無法正常有序的進(jìn)行。由此可見人們 在聲學(xué)環(huán)境中遇到的嘯叫、混濁等問題的嚴(yán)重性。那么如何用最小的成本去解決這些問題 呢？自動(dòng)混音器是最理想的選擇，它是聲學(xué)環(huán)境中必不可少的設(shè)備。一、麥克風(fēng)在聲學(xué)環(huán)境中存在的問題一一反饋和梳狀慮波是如何產(chǎn)生的試想一下，一個(gè)燈吊掛在一個(gè)白色房間的中央，隨著距離的增加，光源在房間中的反射從燈泡中發(fā)出的強(qiáng)烈的光線不斷的衰弱,并經(jīng)過墻壁的反射后又回到

3、房間中，但是總體來看，房間的光亮度適當(dāng)。我們把燈泡看作是一個(gè)音箱，或者是一個(gè)揚(yáng)聲 器系統(tǒng)，把反射的光線看作是回響的聲音。然而在這個(gè)類推法中有重要的區(qū)別：第一，我們 不能用光線來傳輸信息，而是用聲波來實(shí)現(xiàn)。第二，聲音傳播得慢。房間中反射的光線可以 使房間明亮，更加容易看清事物，但是傳播速度慢的聲波會(huì)增加或者阻礙我們的辨聽能力。在一個(gè)大型回響房間里，音量可能很大，聲場(chǎng)也比較均勻，但是隨機(jī)的反射會(huì)限制擴(kuò)聲系 統(tǒng)的可懂度。那么反射是怎樣影響擴(kuò)聲系統(tǒng)的。在一個(gè)沒有反射的環(huán)境中，距離每增加一倍， 從點(diǎn)聲源發(fā)出的聲音會(huì)衰減6dB。在一個(gè)有回響的環(huán)境中，該理論一樣適用于點(diǎn)聲源所發(fā)出 的直達(dá)聲。當(dāng)我們?cè)谝粋€(gè)點(diǎn)聲

4、源的環(huán)境中不斷移動(dòng)改變位置，到達(dá)一個(gè)直達(dá)聲和回響聲相等的臨界 點(diǎn)。當(dāng)超越該點(diǎn)的時(shí)候，根據(jù)回響環(huán)境的性質(zhì)，音量會(huì)保持不變，然而，越是貼近音源，直 達(dá)聲就越大，回響聲則越小。11單支麥克風(fēng)的聲場(chǎng)當(dāng)一個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)中的麥克風(fēng)，將聲音轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在調(diào)音臺(tái)或前置放大器中進(jìn)行放大， 然后在功放中進(jìn)一步增加功率,通過揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)。當(dāng)來自揚(yáng)聲器的直達(dá)聲和反射聲 作用在話筒振膜上的信號(hào)大于發(fā)言者講話作用在話筒振膜上的信號(hào)時(shí)，反饋就發(fā)生了。該情 況一般發(fā)生在某一個(gè)頻率上，產(chǎn)生嘯叫聲，就是我們所說的反饋。即使綜合聲壓到達(dá)麥克風(fēng) 時(shí)略低于發(fā)言者講話的信號(hào)，它仍然可以通過該系統(tǒng)，產(chǎn)生影響聽覺的鳴叫聲。為了防止聲反饋

5、的問題，我們必須保證從揚(yáng)聲器系統(tǒng)發(fā)出的最大的聲音音量到達(dá)麥克風(fēng)時(shí) 要遠(yuǎn)比發(fā)言者講話時(shí)的信號(hào)低。為了安全起見，我們一般都要求兩者間有6dB的差額。1.2多只麥克風(fēng)的聲場(chǎng)如果一個(gè)聲學(xué)環(huán)境中的擴(kuò)聲系統(tǒng)只有一支麥克風(fēng)，那么調(diào)音工作就很簡(jiǎn)單。事實(shí)上每個(gè)聲 學(xué)環(huán)境的擴(kuò)聲系統(tǒng)都不止一支麥克風(fēng)在同時(shí)工作，相應(yīng)的聲場(chǎng)處理難度就隨之增大。解決方 法之一就是調(diào)整每支麥克風(fēng)的位置（距離麥克風(fēng)的間距減小一倍，系統(tǒng)增益將增大6dB）, 以使總輸出電平均衡，使聽眾得到均衡的音量，而現(xiàn)場(chǎng)又不允許我們這樣做，我們必須按照 坐席來調(diào)整麥克風(fēng)的位置。那么我們就要考慮增加麥克風(fēng)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的影響擴(kuò)聲效果 的原因。我們來試想一下，

6、在一個(gè)會(huì)議室中，兩個(gè)相距90cm的發(fā)言者。如果把一個(gè)麥克風(fēng)放置在 他們中間，在他們前60cm的位置，那么每個(gè)人與麥克風(fēng)的距離就是80cm。我們還將假設(shè)他們每個(gè)人發(fā)出的聲音到達(dá)麥克風(fēng)是70 分貝的聲壓級(jí)，并且高于揚(yáng)聲器系統(tǒng)的回響6dB,回響聲場(chǎng)也就是64dB。在這些條件下， 我們就有一個(gè)穩(wěn)定的擴(kuò)聲系統(tǒng)；當(dāng)然，我們最好也能給聽眾區(qū)達(dá)到64分貝的電平?，F(xiàn)在讓我們來看看同樣的情況下使用兩個(gè)麥克風(fēng)。每個(gè)發(fā)言者前40cm的位置各放置一個(gè) 麥克風(fēng)。那么相較前面的例子，由于距離縮短了一倍，每個(gè)發(fā)言者在各自的麥克風(fēng)中提升了 6分貝響度（76分貝）。但是同時(shí)來自揚(yáng)聲器的信號(hào)都進(jìn)入了兩個(gè)麥克風(fēng)中，信號(hào)疊加后， 那么

7、系統(tǒng)的總增益就增加3dB,而綜合聲場(chǎng)跟著增加3dB,即73dB，那么綜合聲場(chǎng)和發(fā)言 者的信號(hào)只相差3dB。為了恢復(fù)到6dB的差額，我們必須要減少每個(gè)麥克風(fēng)3dB的增益， 系統(tǒng)總增益減小3dB。在前面的例子中，我們可以通過改變麥克風(fēng)與發(fā)言都的距離，來實(shí)現(xiàn)6dB的差距，但是 麥克風(fēng)離得太近也會(huì)產(chǎn)生問題。隨著麥克風(fēng)與發(fā)言者距離的減少，微小的距離改變，音效和 音量可以發(fā)生很大的變化，小小的6dB從聽感上較以前幾乎是大了一倍，那么發(fā)言者的行 動(dòng)就會(huì)受限，因?yàn)樗⑿〉囊苿?dòng)可以很大程度的影響聽眾的收聽效果。從上面的例子中，我們可以得知，當(dāng)我們雙倍的往擴(kuò)聲系統(tǒng)中增加麥克風(fēng)時(shí)，那么系統(tǒng)增 益會(huì)增加3dB，那么為

8、了防止反饋的發(fā)生，每次增加麥克風(fēng)，都要將每個(gè)麥克風(fēng)的增益減小 3dB,當(dāng)我們能夠控制所有的麥克風(fēng)增益就像一支話筒開啟時(shí)的狀態(tài)，就可以通過拉近麥克 風(fēng)的距離，使綜合聲場(chǎng)得到6dB的增長(zhǎng)，而又不會(huì)影響反饋的安全差額。1.3梳狀濾波產(chǎn)生的原因當(dāng)綜合聲場(chǎng)的信號(hào)通過兩個(gè)不同的路徑到達(dá)同一支話筒或者到達(dá)兩只與發(fā)言者距離不同 話筒的時(shí)候，干涉就會(huì)明顯影響擴(kuò)聲的效果，它是通過相同頻率的信號(hào)相互增強(qiáng)，不同頻率 的信號(hào)相互削減造成的，這種影響我們稱為梳狀濾波。如果我們查看頻率響應(yīng)曲線，我們可 以看到一系列突起和v型凹槽，就像一把梳子的形狀（如下圖）。它們可以作為一些特殊效 果如鑲邊等，有時(shí)會(huì)用在現(xiàn)代音樂中。兩只羞

9、克風(fēng)相距35厘米頻率不同頻率的信號(hào)相互削減造成的梳狀濾波點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片感受梳狀濾波對(duì)聲場(chǎng)的影響可以借用錄音軟件，將單支話筒或者兩只話筒擺放在桌子上， 發(fā)言者講話時(shí)，將麥克風(fēng)從離桌面60cm的高度放回到桌面，從錄音回放中可以清晰的聽到 梳狀濾波對(duì)聲場(chǎng)影響是多么的大。或者把兩只麥克風(fēng)設(shè)置相同的音量，一支麥克風(fēng)在發(fā)言者 前60cm的位置，同時(shí)把第二支話筒緩慢的從遠(yuǎn)距離的地方移動(dòng)第一支話筒的位置，它們之 間的干涉是非常的明顯，同樣可以在錄音中輕易的聽出來。當(dāng)使用多支麥克風(fēng)的時(shí)候，為了避免這個(gè)令人討厭的效果，我們通過試驗(yàn)得出一個(gè)結(jié)果， 就是使其他話筒拾取發(fā)言者的音量傳輸?shù)秸{(diào)音臺(tái)中比發(fā)言者面前的

10、話筒傳輸?shù)秸{(diào)音臺(tái)的聲 音低10dB。要達(dá)到此目標(biāo)有2種方法來解決。第一個(gè)，如果所有的麥克風(fēng)都開啟，并且都 設(shè)置為相同的增益，那么其他麥克風(fēng)與發(fā)言者的距離應(yīng)該是他與他最近的麥克風(fēng)距離的3 倍。第二個(gè)解決方法就是減少除了發(fā)言者使用的其他麥克風(fēng)的增益。通過上面的舉例論證，要用最小的代價(jià)得到最佳的聲場(chǎng)，也就是讓參會(huì)者聽得到、聽得清、 聽得好，那么就要合理的解決聲反饋、聲干涉、梳狀濾波效應(yīng)等這些必然存在的問題。根據(jù) 科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，解決這些問題，就是保證系統(tǒng)在兩個(gè)安全系數(shù)內(nèi)運(yùn)行，第一：保證發(fā)言者與 綜合回響聲之間的差值等于或大于6dB；第二：保證其他話筒拾取發(fā)言者的音量傳輸?shù)秸{(diào)音 臺(tái)中比發(fā)言者面前的話筒傳

11、輸?shù)秸{(diào)音臺(tái)的音量低10dB。如何用最小的成本的解決這好這些 問題，使用調(diào)音臺(tái)不科學(xué)，而且也達(dá)不到讓人滿意的效果；使用媒體矩陣，價(jià)格昂貴，大多 數(shù)客戶無法接受；使用自動(dòng)混音器就可以實(shí)現(xiàn)以最小的成本得到最佳的擴(kuò)聲效果。二、自動(dòng)混音自動(dòng)混音器，顧名思義，自動(dòng)混和并處理來自多個(gè)麥克風(fēng)的信號(hào)，而不需要系統(tǒng)操作員。 在多個(gè)麥克風(fēng)系統(tǒng)中，自動(dòng)混音器能在反饋之前提高增益，消除梳狀濾波，使聽眾不但聽得 到，而且還能聽得清的必不可少的設(shè)備。傳統(tǒng)的調(diào)音臺(tái)，把各自麥克風(fēng)信號(hào)加在一起，提供給系統(tǒng)的麥克風(fēng)數(shù)目每增加一倍，有效 增益就會(huì)增加3dB。因此，如果一個(gè)系統(tǒng)操作員不在，沒有降低麥克風(fēng)電平或沒有關(guān)閉未使用的麥克風(fēng)，就

12、會(huì)導(dǎo)致嘯叫。綜上所述，一個(gè)系統(tǒng)中只開啟必要的麥克風(fēng)是最好的手段之一， 這就需要一臺(tái)設(shè)備能判定哪支麥克風(fēng)要開啟，哪支要關(guān)閉。而實(shí)現(xiàn)這一功能的最佳設(shè) 自動(dòng)混音器。自動(dòng)混音器采用的技術(shù)方法：1.固定閾值：固定閾門使用一個(gè)聲控開關(guān)，即VOX （聲控開關(guān)）系統(tǒng)，就是在每個(gè)麥克風(fēng)通道中裝一 個(gè)檢測(cè)器，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的切換，只要環(huán)境電平達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，VOX系統(tǒng)就會(huì)激活麥克 風(fēng)。但是無法最大程度的判斷是環(huán)境噪音還是有效的麥克風(fēng)信號(hào)，也不能判斷來自室內(nèi)及臨 近的噪音。2自適應(yīng)閾值：自適應(yīng)閾值技術(shù)有幾種不同的應(yīng)用技術(shù)，環(huán)境感應(yīng)、方向感應(yīng)、高-低掃描、低-高掃描、 增益共享等技術(shù)。2.1環(huán)境感應(yīng)和方向感應(yīng)：是借用麥

13、克風(fēng)來感應(yīng)環(huán)境的噪音，不同的區(qū)別是，環(huán)境感應(yīng)針 對(duì)的是整體環(huán)境，而方向感應(yīng)針對(duì)的是臨近的麥克風(fēng)，他們都有共同的缺點(diǎn)，即都需要額外 的硬件，使得造價(jià)大大提高。2.2掃描閾值：系統(tǒng)掃描所有輸入通道的電平，并激活電平最高的通道，并且始終重復(fù)掃 描。如果在遇到另外一個(gè)通道電平高于先前掃描通道的電平時(shí)，就會(huì)立即激活該通道，而之 前激活的通道會(huì)維持短暫的時(shí)間，然后關(guān)閉，這個(gè)過程發(fā)生的很快，不影響發(fā)言。2.3增益共享：它是利用電壓控制放大器（VCAS）改變每個(gè)麥克風(fēng)通道的增益來代替使 用開關(guān)。這種方法用一個(gè)特殊的控制總線來總和所有的輸入通道，每個(gè)通道的增益經(jīng)過調(diào)整 來適應(yīng)總電平，整體系統(tǒng)增益保持不變。在這個(gè)

14、系統(tǒng)中，有最強(qiáng)信號(hào)的麥克風(fēng)被給予最高的 增益，相應(yīng)的，是低電平的信號(hào)的增益就被減少了。具體來講，每個(gè)麥克風(fēng)通道的衰減是取 決于量，以dB的形式，等于麥克風(fēng)通道和麥克風(fēng)通道電平的總和的差額。門控技術(shù)；最廣泛的就是噪聲門（不一定是最好的，但一般是性價(jià)比最高的），噪聲門（或門）允許高于閾值的信號(hào)通過，不允許低于閾值的信號(hào)通過。但是，麥克風(fēng)開啟時(shí)會(huì)產(chǎn) 生“噗”的聲音，此外它使用的是固定閾值的方法。后來發(fā)展到了過零門限”，當(dāng)聲波過振幅 為0的坐標(biāo)時(shí)（過0點(diǎn)）開啟，大多數(shù)混音器就利用這種門控技術(shù)，降低了基本門電路的噪 音。除了“過0”這種方法，還有其他電子邏輯電路用在這個(gè)技術(shù)中，提供了更多更好的方法 來區(qū)分環(huán)境噪音和“真正”的信號(hào)。降噪擴(kuò)展器是一個(gè)增益隨輸入電平減小而減小的放大器， 只要前置放大器的輸入電平減少，就要繼續(xù)這種向下”增益衰減。之所以稱為擴(kuò)展器，就是 因?yàn)楫?dāng)增益減小時(shí)，通過減少信號(hào)本底噪音，而且向下的衰減值可以設(shè)置。NOM技術(shù)：當(dāng)只有一只麥克風(fēng)打開的時(shí)候，系統(tǒng)的增益就會(huì)保持一致。這就是所謂的 NOM=1,或者打開的麥克風(fēng)數(shù)是1。為了執(zhí)行操作，許多的自動(dòng)混音器增加NOM衰減電路 來統(tǒng)計(jì)在系統(tǒng)中打開的麥克風(fēng)數(shù)目，然后會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的數(shù)量來衰減輸出。舉個(gè)例子，如果有2支麥克風(fēng)打開的時(shí)候，NOM電路就會(huì)使輸出衰減3dB來保持NOM=1和阻止聲音的 反饋。輸出