黔南民族师范学院物电学院音响技术实验室 王文江 肖 剑 杨 洁 陆翠娟
在专业音响扩音系统中,最害怕的就是系统输出功率过载烧毁喇叭,因为扬声器系统在整个扩音系统中投资占比较大,伤不起。因此,在设计大型扩音系统的时候,一般都配置了防止输出过载的周边设备——压缩/压限器。由于噪声门的工作原理与压缩器相同,只是处理的信号对象不同,所以常用的压缩/压限器大多数都带有噪声门功能。为了使读者更容易掌握此类专业设备的用法,本文以市面上较为常见的dbx266xs(如图3所示)为例来进行论述。
图3 压缩器/压限器/噪声门
dbx266xs为双通道设计,也可以通过面板上的立体声按键切换成单通道模式。虽然操控并不复杂,但要理解、调试好每个功能键的参数也并非易事,因为有些参数的含义,原版的英文说明书也没有说清楚。笔者主要从实践操控的角度,对该周边设备的使用技巧进行阐述,旨在与同行交流。
压缩器主要的功能键有:阈值电平(THRESHOLD)、压缩比(RATIO)、启动时间(ATTACK)、恢复时间(RELEASE)、输出增益(OUTPUT GAIN)等控制键。如何才能设置好这些参数值,这是大家都在思考的问题。
压缩器的主要用途有两个:一个是防止意外发生的时候,避免系统输出功率过载,烧毁扬声器;另一个是在确保扬声器系统安全的前提下,提高系统的输出功率。因此,在设定起控阈值的时候,设定过低,没有意义;设定过高,又起不到保护的作用。如何设定才合理?笔者认为:应使压缩以后,实际输出的电平在0dB左右为宜。
压缩比的设定看似简单,其实也不容易把握,为什么?如果压缩比调得过高,虽然系统的安全性增加了,但是音乐的动态范围也会被压缩,影响音乐的表现力,这并不是我们希望看到的结果;如果调得过低,又起不到保护的作用,所以在设定的时候,只能根据现场的具体情况避轻就重、灵活掌握。一般情况下,设定在2:1至3:1之间比较合适。
启动时间、恢复时间这两项参数的含义从电路工作状态来看比较容易理解。启动时间是指:高于压缩阈值电平到来以后,电路进入压缩状态的延时时间;恢复时间是指:压缩信号小于压缩阈值电平以后,电路恢复至非压缩状态的延时时间。如何设定?应根据播放音乐的具体内容进行调试。因为音乐信号中,音头的形态是不一样的,波形的上升沿时间长短也不一样,如果控制不好,声音会产生突兀感。有些厂家并没有给出具体的时间数值范围,只是笼统地标注快慢。如果厂家标注了数值范围,可以参考雅马哈调音台给出的具体数值(雅马哈调音台MG12XU系列产品说明书上给出的参数是:启动时间25ms,恢复时间300ms)。此款dbx公司产品,虽然没有标注时间数值,但可以选择自动控制功能,如果启动自动控制(Auto),这项专业的调试工作将由内部自动控制电路完成。
OverEasy是dbx公司的专利技术,厂家称其为“半生熟”。软压缩是指压缩电路刚开始工作的时候,压缩曲线的斜率是非线性的,即柔性启控,不容易察觉到信号被压缩,与硬压缩的区别见图1、图2压缩曲线。一般情况下,建议启用此功能。
图1 硬拐点压缩曲线和阈值灯
图2 OverEasy压缩曲线和阈值灯
输出增益调节比较简单,一般设定为标准线路电平0dB即可。直通键又称旁连键,如果系统输出功率不大,不需要压缩信号,可设定为直通状态,以提高系统的播放音质。
压限器是压缩器压缩比设定为∞:1时的特例,即限幅器,无论输入信号如何增大,只要达到设定的压限阈值电平以后,输出电平都不会再增加。理论上说,起控阈值电平(THRESHOLD)设定在0dB以下都是允许的,但是不建议在正常的扩音环境中使用压限功能,因为压限以后,会使系统的动态范围变窄,音质变差。但压限功能在有些特殊的场合还是有一定的用途,比如说防止话筒跌落,产生爆棚声;或是在处理电吉他特殊音效时,也能发挥一定的作用。
噪声门的设定与压缩器相似,也是通过压缩阈值(THRESHOLD)和压缩比(RATIO)来进行调节,但是调节的方法不尽相同。具体操作,可将压缩比设定在2:1至3:1之间,然后调节压缩阈值旋钮,使压缩量指示灯(GAIN REDUCTION dB)点亮至10dB左右。此时,系统噪声已明显降低,基本上能达到客户要求。
噪声门的作用是抑制音响系统的本底噪声,提高系统的信噪比。其工作原理是无扩音信号的时候,噪声门电路对噪声信号自动压缩,当扩音信号到来时,噪声门电路自动解除压缩状态,让扩音信号和噪声信号一起通过。噪声门只是在静态的时候降低噪声,而非动态。
在调试的时候,应避免压缩量过大,否则小信号到来时,不一定能有效地打开噪声门,容易造成声音堵塞或断续,这是我们在使用此类产品时,必需要注意的。另外,调节压缩阈值旋钮时,尽量控制在-60dB以下,确保系统具有足够的动态范围。
不同的扩音系统,由于器材配置的不同,本底噪声的大小也不一样。噪声越大,噪声门的作用越明显;反之,噪声越小,噪声门的作用越有限。用与不用,应根据扩音现场需求而定。有些扩音环境较为嘈杂(如露天演出),用噪声门降噪并没有多大意义。对于高端音响系统,本底噪声很小,也可以不用。
压缩/压限器在专业扩音系统中的作用主要是保护扬声器系统,避免功率信号过载烧毁喇叭。鉴于此,压缩/压限器一般是接于其它周边设备之后、功放机之前,原则上应避免功放机输入电平大于0dB,确保功放机和扬声器系统安全运行。
在确保音响系统安全的前提下,怎样才能获得扬声器系统满功率输出?笔者曾经探究过,虽说很危险,但能使声压级倍增。本案例所用的主要器材及其操作说明如下:
调音台:声艺GB4。
功放机:皇冠XTi6000,输出功率2100W/4Ω。
音箱:JBL双15寸SRX725,连续功率1200W,峰值功率4800W。
为了获得现场所需的声压级,将压缩器起控电平阈值设定在-3dB,压缩比设定在2:1,其它周边设备输入、输出设定为0dB,功放机输入旋钮开满,将调音台输出推子推至+6dB LED灯偶尔闪亮。在此状态下,让系统连续播放迪斯科音乐长达2h,也就是说整个系统在满功率状态下连续工作了2h。实践证明是安全的,但此应用如果针对非名牌器材是否安全?有待商磋。笔者并不建议大家去冒险,只是想通过此案例,告诉大家系统的安全边际在哪里。
在此,需要说明的是调音台输出电平高于0dB并不会失真,大多数调音台在+9dB以内都不会出现削波失真,不必担心由削波失真引起的高阶谐波烧毁扬声器高音头。