調(diào)音臺(tái)之信號(hào)處理設(shè)備之?dāng)U展器與噪聲詳解

1． 擴(kuò)展器的基本概念與原理
擴(kuò)展器是一種特殊放大器，它有一個(gè)擴(kuò)展閾，對(duì)小于這個(gè)閾的輸入信號(hào)，按一定的擴(kuò)展比進(jìn)行擴(kuò)展，對(duì)大于這個(gè)閾的輸入信號(hào)，則不擴(kuò)展，按1：1輸出。
（1） 擴(kuò)展比：擴(kuò)展器輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)變化的dB數(shù)/擴(kuò)展器輸出售動(dòng)態(tài)變化的dB數(shù)，例如：1：2，1：3，1：4，……當(dāng)擴(kuò)展比為1：∞時(shí)，擴(kuò)展器便成為噪聲門。
（2） 擴(kuò)展器的啟動(dòng)時(shí)間（Attack
time）：小于擴(kuò)展閾的輸入信號(hào)進(jìn)入擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)到規(guī)定的擴(kuò)展比所經(jīng)歷的時(shí)間。
（3） 擴(kuò)展器的恢復(fù)時(shí)間（Release time）：輸入信號(hào)從擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)返回到原來的非擴(kuò)展態(tài)所需的時(shí)間。
擴(kuò)展器的工作原理與壓縮器相反，它有一個(gè)檢測(cè)器，稱門閾檢測(cè)器，對(duì)輸入的聲信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，若檢測(cè)的輸入信號(hào)比閾電平高，壓控放大器對(duì)輸入的信號(hào)不進(jìn)行處理而進(jìn)行1：1通過。若檢測(cè)的輸入信號(hào)比閾電平低，壓控放大器的增益受控，其受控方式取決于門閾檢測(cè)器，依照調(diào)定的比值變換串聯(lián)阻抗，衰減輸入信號(hào)，同時(shí)，擴(kuò)展了信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化。所以，檢測(cè)器實(shí)際是對(duì)于門閾值以下的信號(hào)起衰減作用，衰減的快慢取決于擴(kuò)展比的調(diào)節(jié)。有些機(jī)器把擴(kuò)展比刻成2：1，3：1，4：1，……這是輸出信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化dB數(shù)/輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化dB數(shù)。此種表示，易于看出輸出信號(hào)動(dòng)態(tài)變化比例。無論何種表示方法，并不影響機(jī)器的操作使用和功能。

2． 擴(kuò)展器的工作特性
擴(kuò)展器依據(jù)擴(kuò)展閾（門閾）的調(diào)節(jié)值、擴(kuò)展比以及相關(guān)的啟動(dòng)時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間進(jìn)行工作。門閾值調(diào)節(jié)范圍通常從—60dB～+20dB，擴(kuò)展比為1：2，1：3，……，1：∞。

從擴(kuò)展器的工作特性曲線可以看出，擴(kuò)展器工作在兩段曲線上，即擴(kuò)展段和單位增益段，隨著擴(kuò)展比的增大，拐點(diǎn)愈加明顯，處理聲音信號(hào)突變性愈明顯，為了使聲音比較自然，有些擴(kuò)展器采用了漸近法，清除明顯拐點(diǎn)。此外，啟動(dòng)時(shí)間（ms為單位）和恢復(fù)時(shí)間越短，聲音信號(hào)處理的突變性也愈明顯，因此，一般環(huán)境下，啟動(dòng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間應(yīng)適當(dāng)調(diào)長(zhǎng)些。聲音信號(hào)變化過程通常是由小到大，聲音信號(hào)會(huì)變得短促。如果將擴(kuò)展比調(diào)在1：∞處，擴(kuò)展器變成為噪聲門，對(duì)門閾以下的噪聲急劇衰減，可達(dá)90dB以下。

3． 擴(kuò)展器和噪聲門的應(yīng)用
（1）利用擴(kuò)展器的邊鏈電路，可以創(chuàng)作帶顫音的音樂，其方法是：將4Hz～6Hz甚低頻信號(hào)放大后送進(jìn)邊鏈電路的輸入端（Side Chain In），控制擴(kuò)展器的擴(kuò)展時(shí)間，音樂信號(hào)從擴(kuò)展器的輸入端（input）進(jìn)去，在擴(kuò)展器輸出端（Output）便出現(xiàn)帶顫音音樂。
（2） 利用話筒拾取鼓聲節(jié)奏，創(chuàng)作帶鼓聲的節(jié)奏音樂。將話筒拾取的鼓聲信號(hào)給予放大，一方面控制擴(kuò)展器，一方面輸出信號(hào)與擴(kuò)展器輸出信號(hào)進(jìn)行混合。當(dāng)鼓聲出現(xiàn)時(shí)，鼓聲信號(hào)控制擴(kuò)展器工作，鼓聲停止，邊鏈電路無輸入，音樂信號(hào)不受擴(kuò)展器控制，輸出原來音樂。
（3） 將擴(kuò)展器擴(kuò)展比調(diào)在1: ∞成為噪聲門，凡小于這個(gè)閾電平的噪聲均被迅速衰減，擴(kuò)展系統(tǒng)處于靜音狀態(tài)，大于這個(gè)閾的音樂信號(hào)均按1：1方式送出，起到了切除系統(tǒng)噪聲的目的。閾值調(diào)節(jié)實(shí)際上決定了切除噪聲的電平值。
（4） 利用擴(kuò)展器可以排除兩個(gè)相鄰話筒的干擾，低于閾值的話筒聲給予切除。
（5） 利用噪聲門切除音樂外的機(jī)械噪聲，例如：撥動(dòng)弦的噪聲，腳鼓的踏板噪聲等。