DPmarkIV处理器及调试.doc

DP mark IV系列音箱处理器调试解说一、前言 在音响系统设计、舞台专业扩声、安装调试及其他应用中；大家或多或少为了某些原因均会使用一些周边器材；如压限器、延时器、均衡器等；而我们公司的出品的专业DP mark IV系列音箱处理器，是运用超大容量的DSP处理芯片设计而成的新一代音响周边器材产品；他具有以下优点： 1、高度集成、功能强大： 它集音频分配器(矩阵或路由)、电子分频器、电子均衡器、音频延时器、音频压限器等周边为一体的音响周边设备；这不光有效地减少了安装音响设备的空间，还有效地节约了购买这些单一周边音响器材的资金； 2、管理方便： ：锁功能；具有面板锁、工程锁等功能；有效的杜绝了因业余调试人员（如客人）的误操作引起了调试参数混乱的情况；并且更为有效的限制了音响器材的合理使用范围； 面板锁可进行无密码或设置密码两种权限设置，在这两种权限设置下可对设备所有参数项目单独或多项进行勾选锁定；工程锁可对设备进行开机时间或开机次数进行设定。：DP mark IV系列音箱处理器均具有人性化的模式储存、调用等功能；便于不同客人在不同的音效选择中自由切换； 3、调试方便： 所有参数均采用标准化、全开放的原则；其好处是可根据不同设备配置方案（调音台、功放、音箱等设备）、建声环境、音箱吊装方式等的不同达到您所期待的音质需求； 4、辅助控制功能： DP mark IV系列音箱处理器所有机型均提供USB和RS485接口与电脑进行连接控制，通过RS485接口连接可连接250台设备，连接距离可超过1500米； 二、具体参数调试详解 1、音量增益（Gain）： 音量增益分为输入增益和输出增益两种；可根据你不同的需求进行增益调整；一般会将输入增益调整至0dB；输出增益会根据功放、音箱的具体需求进行调整； 如果，你需要更大动态的声音时；则可以适当将输入增益调大；以得到更大的音频动态范围后细心调整其他参数；如果输入动态较大时；其随后的参数调整会直接影响很大；最终会因音源的不同“信噪比”变化也不同；-如CD机、LP、调音台等； 2.矩阵或路由： 由于在专业扩声系统的配置不同；需要将信号输入按不同的需求接至不同的输出通道中；故我们需要专业的矩阵进行信号自由分配、自由组合； 3延时器（Delay）： “音频延时器”（以下简称延时器）顾名思义是对声音信号进行延时处理的音频设备。DB-MARK处理器产品的延时功能均将其调试数值分为；毫秒（MS）、米（M）、英寸（Ft）三种供用户选择；其延时方式也分输入延时和输出延时两种； 好多人认为延时器的作用；只是应用于远距离扩声时简单的对声音信号进行延时处理；而实际上延时器的作用不仅仅局限于此，具体的说可以把延时器的作用分为以下五类： 在远距离扩声时用于提高声音清晰度： 延时器在这方面的使用可以说是最为常用。通常室外扩声的环境不会随人们的意愿而改变。而往往会出现扩声面积比较大；扩声距离比较远的现象。如果仅仅简单的使用主扬声器来扩音，为使后排听众能够听清声音的话，前排的声压级会极大。 如图1所示；假如在距离扬声器一米处的音箱（这里简称A点）最大声压级是100dB，根据声压级与距离之间的公式SPL=SPLMAX-20lgR（SPLMAX100dB），可知扩声距离每增加一倍，声压级减少6dB，那么在距离扬声器32米（R=32m）远的B点声压级应该只有70dB。两者之间相差了30dB，但在实际的扩声环境当中，出现的声压级差会更大。 为了避免这样的现象发生，通常会采取增加小功率补声音箱的办法来避免因前后排距离太远而引起的声压级过大现象。由于声音传播速度约为340m/s，声音传递到B点时已经经过了将近100ms的时间，B点的听众便会首先听到补声音箱的声音，之后听到主音箱的声音。为了避免这种现象的发生，就需要在补声音箱的功放之前添加音频延时器，将b路信号作相应的延时处理，从而达到提高声音清晰度的效果。这也就是音频延时器最为常见的一种用法。 修正多个扬声器多频带发生时的差别： 在扩声设备当中，有很多大型音箱设备，这些音箱有一个共同的特点，就是大多采用多个扬声器共同发声的设计，这些扬声器的频率响应之间互为补偿，以追求频响曲线的平直。但是这样的设计有一定的弊端。如图2所示；三个扬声器分别是A、B、C，三个扬声器的震膜之间分别有一定的位置差，这样的位置差会导致不同频段的声音到达人耳的时间不同。因此由于人耳具有的时域掩蔽效应，人耳便不能正确的接收原有的声音信号，使得大脑不能正确的分辨应有的声音信号。有些情况下会使声音听起来略显中高频率的不足。为了使多个频段的声音信号能够同时到达人耳，就需要对位置不同的扬声器(B、C)作相应的延时处理，以便更加真实的还原声音。用延时实现声像定位： 众所周知人耳具有分辨声音方位的功能，尤其是水平方向的声音，人耳很容易辨别发声的方向。这是因为两耳之间的距离相差了十几厘米，在接收声音信号的时候有一定的时间差和强度差，正是这一点点的差别，使得人耳能够很容易的辨别出声音的方位。 德国的著名科学家哈斯Hass的研究结论充分解释了延时对于声像定位的影响，这也就是著名的“哈斯效应”，在音响界也有“先入为主”的说法。哈斯的试验证明：在两个声源发出完全相同的声音时，根据一个声源与另一个声源的延时量不同，双耳听音的感受是不同的，可以分成以下三种情况来说明。 两个声源发出完全相同的声音，一个声源与另一个声源的延时量在5ms35ms时，人耳只能感觉到超前一个声源的存在，声像定位偏向于超前一个声源的位置，并且感觉不到滞后声源的存在。 两个声源发出完全相同的声音，一个声源与另一个声源的延时量在30ms50ms时，人耳能够分辨出两个声源的存在，但声像仍然定位于超前的声源方向。 两个声源发出完全相同的声音，一个声源与另一个声源的延时量大于50ms时，人耳能够感觉到两个声源同时存在，声像分别定位于两个声源自身的位置。 这也就是说，如图3所示当两个相同的信号从两个扬声器传出，如果某个扬声器作了一定的延时处理，那么听觉上会感到声像在移动，通常会在立体声扩声系统当中，利用哈斯效应对某几个音箱进行延时的处理，来实现完美的立体声效果。 避免广播电台直播中突发事件的发生： 音频延时器在广播电台的使用也非常常见，尤其是在直播的过程当中最需一定的延时处理。由于直播的特殊性，经常会有一些突发事件的发声，例如信号中断、噪声信号等等。而这些事件又是不可预料的。但是使用了音频延时器之后，听众所听到的信号已经经过了及时的处理，使得节目的安全性与完整性得到了大幅度的提升。 修正高清视频信号声画同步问题： 广播电视行业近几年发展极为迅速，高清电视的播出已经具备了一定的规模，然而伴随着高清电视的发展，对于音频领域的制作也产生了一定的影响。由于高清视频信号的处理数据量极大，在某些环节上是普通标清设备的几倍甚至十几倍，因此视频信号不可避免的会产生一定的滞后现象，然而音频信号依然是采用比较传统的制作和传输方式，滞后现象很少发声甚至可以忽略不计，这样一来，为了是画面和声音绝对匹配，就需要利用音频延时器对音频信号作一定的延时处理，延时的时间大约几十毫秒，从而做到声音与画面的同步。 4.分频（X-Over）： 分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给予放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。 分频器是音箱中的“大脑”，对音质的好坏至关重要。功放输出的音乐讯号必须经过分频器中的各滤波元件处理，让各单元特定频率的讯号通过。要科学、合理、严谨地设计好音箱系统之分频器，才能有效地修饰单元的不同特性，优化组合，使得各单元扬长避短，淋漓尽致地发挥出各自应有的潜能，使各频段的频响变得平滑、声像相位准确，才能使高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍，明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。 分频器按它的驱动方式分为两种： ：功率分频器： 也称为被动式分频器或无源分频器；它位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。-这类分频器方式主要应用于音箱内置分频器； ：电子分频器： 也称主动式分频器或有源分频器；它将音频弱信号进行分频的处理，它位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元或音箱上。因电流较小，故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，所以成本较高，且电路结构也较复杂；其主要运用于专业扩声系统； DP mark IV系列处理器产品，由于均采用运算速度极高的DSP芯片设计；故较模拟电子分频器而言，有分频参数更标准、分频方式更完善、音频信号损失更小等优点； 分频器通常由高通(也称低切)滤波器（HPF或Low Freq）和低通（高切）滤波器（LPF或High Freq）组成。滤波器是一种频率选择器件，可以通过被选择的频率而阻碍其他的频率通过。滤波器通常有以下三个参数：频率，模式，斜率。 频率是指滤波器的响应在低于它的最大电平时跌落到某点的频率，通常我们界定为最大电平的0.707倍或0.5倍，或下降3dB或6dB时的频率。 模式是指滤波器的频率响应曲线在截止频率附近的形状，近些年来，人们设计了很多种类型的滤波器，常见的滤波器类型有：巴特沃斯（Butterworth），宁可（Link），贝塞尔（Bessel）， 斜率定义为滤波器的频率响应曲线中下降到截止频率时的倾斜程度，单位为dB/倍频程，斜率为每倍频程12，18，24，30，36，42，48dB。也可以称为滤波器斜率或滤波器阶数，滤波器阶数每增加一阶，则其斜率增加6dB/倍频程，也就是，一阶滤波器有12dB/倍频程的斜率，二阶滤波器则有18dB/倍频程的斜率。那么，24dB/倍频程的巴特沃夫滤波器就相当于3阶的巴特沃夫滤波器。 由于喇叭单元不会有相同的声压级、全频带的输出，分频器作用于全频范围的扬声器系统。低频单元用来再现低频信号，高频单元用来再现高频信号，分频器将适当的频率信号传输到适当的喇叭单元。 我们采用高阶分频的好处在于其滤波衰减斜率更大，分频效果更好，而且也有利于设计分频补偿电路（因为并不是“分”得越彻底越干净的分频器就是好分频器，理论上说，分频后的两个信号曲线在叠加之后，与原曲线完全一致，这才是真正的好分频器），但高阶分频的功率损失大，特别是相位影响大，设计不好声音就会乱了套。所以不是越高阶的分频就越好。 人们经常会问：“对某个系统来说分频点是什么？”其实他们想知道的是对这个系统来说总体声学分频点在哪里？一个系统的总体声学分频点取决于这个系统中电子滤波器与喇叭单元频率响应的数学组合，当一个电子滤波器添加到一个声学滤波器系统时，他们的频率响应将叠加，形成一个全新的响应曲线。 分频点通常定义为两个分频器的响应（一般由一个LPF和一个HPF组成）互相交叉处（一般采取-3 dB或-6 dB处）的频率；这可能是两个电子分频器电学特性上的分频点，或者是两个声学滤波器上的分频点。 这个问题通常被看作什么是系统的分频设置，但一个系统的分频设置不只是分频点而已，就像上面所说的，一个分频器是一个高通滤波器和一个低通滤波器的组合，他们每一个都可以用三个参数（频率，模式，斜率）完整的描述。 所以在专业扩声系统中，会根据不同的音响配置（低音炮音箱、全频音箱、高频音箱等）；组合成不同的分频器方案；为了更好地设置分频器的各项参数往往还需采用现场测试设备进行辅助分频器设计； 5.相位： DP mark IV系列处理器产品均在每个通道设置一个相位调整按钮；它主要在以下两种情况下使用： 在分频过程中由于分频斜率的不同产生的声相位问题；需要进行相位调整； 因音箱的摆放位置方向的不同，或用途的不同；需要进行相位调整； 大家需注意的是：斜率和相位的差异并不是固定的，而是随着频率的变化和音箱时间上的偏移或延时特性而改变的。故，大家在调试过程中需要细心调整； 6、均衡（EQ）： 声波是由不同谐波组成的！所谓均衡处理；并不是让EQ处理不可琢磨的谐波去改变音色，而是通过一种巧妙的方法，间接的改变了音色： DP mark IV系列处理器产品均可对全参量均衡， 低调，高调的方式进行选择（出产默认设置为全参量均衡）；它在系统调试的过程中作用非常明显；尤其是能很好地消除某一频率段上的有害声音；还可以根据声学共振校正频响峰值，对某个声音做单频均衡或对某个乐器的音色做较大程度的修改或衰减单频干扰噪声，因此在改善音响效果的作用是显著的。每个均衡点都定义了四个参数：模式，频率，带宽（Q值/斜率），增益； 带宽定义了滤波器的宽度，通常有很多种方法计算Q值和带宽，这些方法中并没有明显的标准，在这里我们不对这些方法进行讨论。简单来说，一个低Q值或高带宽的滤波器覆盖了很宽的频率范围，反之一个高Q值或低带宽的滤波器只覆盖较窄的频率范围； 均衡器的增益用dB表示，定义为在中心频率处提升或衰减其幅度的值； 不过，我们不要利用参数均衡器来提升频率以减缓在分频器频率响应中的扭曲。因为，发生在两个器件间不合适的相位校准会导致频率响应中在分频点处的扭曲，一个参数均衡器很难去修复这样的扭曲； 既然采用EQ调整某些频率的声音响度可以达到频率均衡的目的，那么EQ的调整是否可以理解为简单的调整高低频呢？其实，EQ的内含并非像我们想象的“加点儿高低音或加点儿低音”那么简单。 声学是一个非常深奥的问题；它涉及到了声音的基音、泛音等问题；还涉及到声音的直射、衍射、反射等问题；故往往需要大家在调试时细心调整；在EQ的操作中，我们可以根据对音色的分析马上判别出应该对什么频率进行调整，而实际上，他们首先考虑的是刻画声源音色主要的共振中心频率，其次再修改一些次要的谐波，以此达到频率均衡的作用。这包括对音色的正确评估和对频率特性的娴熟掌握； 7.压缩/限幅： 压限器是压缩与限制器的简称；我们通常所说的压限器就是压缩器和限制器的组合； 压缩器：是一种随着输入信号电平增大而本身增益减少的放大器； 限制器：它是一种输出电平到达一定值以后，不管输入电平怎样增加，其最大输出电平始终保持恒定的放大器。该最大输出电平是可以根据需要调节的。 一般地来讲，压缩器与限制器（也称限幅器）多是结合在一起出现，有压缩功能的地方同时也就会有限制功能。它一般分以下几项参数： ：压限电平： 压限部分的压限电平调节钮，如以水闸来比喻：这个水闸是一个较高的水闸，它在水库入水口的顶部，如果这个水闸太高，水库进水量太大就可能会有崩溃的危险，如果太低，水库里的存水又不够，所以为了达到最大又安全的库存，这个水闸就要调整到合适的位置。因此压限电平的调节是很重要的,它决定了压限器在多大电平时开始起作用。 ：响应时间： 响应时间就是指当信号电平超出我们所设置的压限电平值时，压限器在多长时间内开始工作，就好像一个水闸在多长时间内可以打开。如果响应时间速度太快，可能会稍微影响音乐的动态和力度；如果响应时间太慢，又会影响音乐的自然程度和瞬态，还会产生一定的延迟感和浑浊感。因此两者相比我们还是要调到启动时间较短一点些好。 ：释放时间： 释放时间就是指信号电平超出我们所设置的压限电平值时，压限器在多长时间内开始工作（即响应时间）之后，在多长时间内恢复到未启动压限器的原始状态；我们还是以水闸来举例吧；就好像一个水闸在多长时间内可以打开后隔多长时间恢复到原始位置。如果恢复时间速度太快，可能会稍微影响音乐的动态和力度；如果恢复时间太慢，又会影响音乐的自然程度和瞬态，还会产生一定的延迟感和浑浊感。因此，设定还要参考释放时间和音乐特性进行合理的调整；虽然，目前有专门的压限设置公式进行设置，甚至也有不少软件可以进行模拟计算所搭配的音响器材所需要的压限值；但这些都会与实际有很大的差别；故建议采用聆听方式进行调整； 如想尽可能满足加压限后音质与未加压限比较时无太大差异时，可以用下面方式进行压限调整： 、模拟实际使用的正常状况下的音响设备（CD机、调音台等）； 、选用低频动态较丰富的音乐进行试音； 、调整压限器电平值；以感到调节一个数值时其音乐低频动态明显被压缩的数值为参考数值； 、根据音响系统实际使用的音乐特点；细心调整压限器的响应时间、释放时间；将其音乐动态设定到影响极其微小且音质满意的状况下； 、再次校准压限器的电平值；使音响设备在开启压限与关闭压限时的音质差异尽可能接近； 8.噪声门： 噪声门顾名思义是可以减少系统中正常噪声的一个设置门限值： 也有称为噪声门限电平，可由-120dB(即关闭)至0dB范围进行调节。它决定噪声门在多大输入信号后打开，即在多大输入信号后声音信号能够通过，是噪声门最重要的功能键； 我们形象来说它就像一个水库里的水闸，但它拦截的是水底的淤泥。它与压限部分的压限电平值是有区别的；如果水闸太低，水里的淤泥就会照样越过水闸流向下流；如果水闸太高就不但拦住了无用的淤泥，还拦住了有用的清水。因此噪声门的门限电平也就是阈值要调到刚刚好，就像水库里的水闸一样要调到合适的高度。当然为了能完全的把淤泥给拦截掉，我们可以适当提高水闸的高度，这样虽然也拦截掉了一些清水，但也做到了万无一失，相比较来说还是值得的。 我们换一种说法，噪声门好比是一个关闭的大门；门限值就是我们设定用多大的力推开这道门；门限值越小，我们推门就越省力；当然，也可能风都可能吹开这个门了； 三、附录： 1.常见音源频率特性表： 2、常见频率与听感的对应关系： 3.对人声效果的4段EQ调节： 对男歌手的音色频率调节： 根据男声的泛音结构，依频谱曲线为据，对男歌手在4个频率段进行加工处理的手法是： 1 64-100Hz做小的提升，其目的是为了增加一些浑厚感也是男低音的音域； 2 250-330Hz做大的提升，因为男声基音的主要频率在这个区域，提升此频段可增加基音的力度； 对1kHz左右频段做小的提升，这样可保证泛音的频率表现，增加音色的明亮度。这个频段可延续至3-8KHz； 3 10kHz以上频段可做平直处理。 女歌手的音色频率调节： 女声基音频率在160Hz-1.2kHz左右，泛音可扩展到9-10kHz。因此，要使女声得到最佳音色表现，应在4个频率上进行处理；使女声音色表现为圆润、清晰、明亮。 女声歌手的4个频率加工处理的手法是： 160Hz以上，频率低于女声音域，不做提升处理； 250-523Hz音区是女声主要音域，做提升处理，以增加基音的力度和丰满度，是女声的低中音区； 对1-3kHz频段进行提升，其目的是为了使音色结构的泛音表现出良好的频率导通特性，使音色更加完美，同时可增加音色的明亮度； 10kHz以上频率给予小的提升，目的是为了使音色的色彩有足够的表现力。可对音色微小、细腻的部分加以表现。 对鼻音严重的音色处理： 鼻音产生的原因有2个：一是生理上的原因，生理机体有缺陷；二是发声方法或者训练方法不正确，而造成鼻腔共鸣过强。 改善鼻音严重和方法应在四频段均衡器上进行频率处理 2 64-100Hz频段进行大的衰减，以消除鼻音严重频带； 对100-200Hz进行衰减，以消除鼻音哼声； 250-330Hz频段略做提升，以增加语音的力度； 3.3kHz左右频段做较大的提升，以增加音色的明亮度、清晰度； 对10kHz频段做小的提升，为的是加强高频泛音的频带表现。； 对音色和处理应切掉低音频率，这样就相应地增加了音色的清晰度。如果在3KHz频段做较大的提升，也可明显地提高声音的明亮度和清晰度。 对歌手音域较窄的音色处理 ：有些没有经过训练的女歌手，其音色在高音区域范围很窄，声音单薄、刺耳，音色缺乏深度感。因此，对声带窄的业余女声演唱者可用四段均衡器进行音色处理；对其音色处理着重于音色改善，提升基音区频率，以增加音色厚度；衰减中高音区频率，以消除高频噪声。具体处理方法如下： 250-330Hz频段应予最大的提升，其目的是提升基音区频率，增加音色的浑厚度； 1KHz频段则不提升，以减小音色刺耳的中高频成分； 4KHz频段左右应进行较大的衰减，目的是消除尖噪的高频噪声； 3 10KHz频段进行最大的衰减，消除由于声带音色不纯净而产生的高频噪声。 对业余歌手的音色改善应以明亮而不刺耳、圆润而不纯净的声音为准。 对童声音色的频率处理：童声不分男声女声，与女声歌手音域基本一致。这时因为童声音域的频带与女声音域的频带相似，所以其调音的方法也和女声歌手的调音方法相仿。当然，这并不是万能的，具体还是要在此基础上因人而异进行细微调节要好。 总之，就是要学会应用这个经验，然后再发挥，积累属于你自己的新的经验。 4.专业音响场合烧音箱的具体原因： 音箱与功率放大器配置不合理： 好多调音师会认为，功率放大器的输出功率太大，造成高音单元的损坏，其实不然。在专业场合下，扬声器一般可以承受3倍于额定功率的大信号冲击，瞬时可承受5倍于额定功率的峰值冲击而不会有问题的。因而，不是因意外强冲击或话筒长时间啸叫，而由功率放大器功率大而烧高音单元的情况是极少出现的。而往往配备功率过小的功率放大器，才是烧音箱的真正原因所在； 分频器使用不当： 输入端分频点使用不当，或扬声器工作频率范围不合理也是导致高音单元损坏的一个原因。在