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谈谈扩声系统中几种信号处理设备的功能和原理 我们平时听到的声音信号绝大部分是波形非常复杂的音频信号，它们是由很多不同幅度、不同频率、不同相位差的正弦波信号组合而成的复杂波形，与典型的纯正弦波波形完全不同。对于一个音频信号，我们可以用几种方式来描述它，例如用幅度和时间关系（信号的时间函数）来描述，也就是从时域的角度来研究信号，如图一中左半部的四张图所示；也可以用幅度和频率关系（幅频响应）来描述，也就是从频域的角度来研究信号，如图一中右半部的四张图所示；还可以用相位和频率关系（相频响应）来描述等。 在图一中包含a、b、c、d四组信号的幅度对时间关系及幅度对频率关系图，其中每组图的左半部分为幅度对时间关系图（图中纵坐标为幅度坐标，横坐标为时间坐标），这种图形通常被称为波形图；右半部分为幅度对频率关系图（图中纵坐标为幅度坐标，横坐标为频率坐标），这种图形通常被称为频谱图。在图一a）中左边部分显示不失真的正弦波的幅度对时间关系，从时域来说，正弦波的幅度对时间关系符合正弦曲线的规律，右边部分显示的幅度对频率关系中就只有单一频率的信号，这种信号称为纯音信号。在图一b）中左边部分显示了失真的正弦波的幅度对时间关系，图中显示了1条实线曲线和2条虚线（正弦）曲线，实线曲线是由2条虚线曲线合成的波形，失真的正弦波的幅度对时间关系接近于正弦曲线的规律，右边部分显示的幅度对频率关系中除了幅度最大的基波信号（f0）外还包含有少量谐波，这里显示的是3次谐波（3 f0），事实上当失真情况不同时，谐波的数量和幅度也不同。在图一c）中左边部分显示的是对称矩形波的幅度对时间关系，从时域来看，信号的幅度对时间关系曲线是矩形曲线，右边部分显示的是幅度对频率关系，其中除了基波信号外还包含了丰富的谐波成分。在图一d）中左边部分显示的是一个音频节目信号在一个非常短时间内的幅度对时间关系，从时域来看，节目信号的幅度对时间关系曲线是频繁起伏变化的，不规则的，右边部分显示的是幅度对频率关系，从频域来看，节目信号具有丰富的基频和丰富的谐波，广义上说，音频节目信号的频率范围从20Hz到20kHz。 在音响系统的周边设备中，信号处理设备占据了主要部分，不同信号处理设备用来完成对音频电信号进行不同的处理任务，达到不同的处理目的，总的来说是通过不同设备对信号的处理，最终使音频节目信号达到我们预期的听感效果。这些信号处理设备包括频率均衡器、压限器、噪声门和扩展器、效果器、反馈抑制器、电子分频器、声音激励器等各类设备，它们都是被设计来从不同的角度去处理信号，使之完成特定的信号处理任务的。频率均衡器用来改变信号的幅度-频率特性，或者说从频域角度处理信号；压限器、噪声门和扩展器用来改变信号的幅度-时间特性，或者说从时域角度处理信号，只不过压缩器、限幅器用来减小信号动态范围，防止大信号时出现削波失真，而噪声门和扩展器用来在小信号时扩展信号动态范围，抑制不太强的噪声；效果器用来对节目信号增加一些与节目相关的内容，主要是增加反射声，以模拟各种声学环境，初看效果器是从时域角度处理信号，改变了信号波形，实质上同时也改变了信号的幅度-频率特性；反馈抑制器用来检测啸叫频率点，并减小啸叫频率点的增益，从而抑制啸叫，初看反馈抑制器从频域角度处理信号，实质上同时改变了信号的波形；电子分频器用以将信号按照频率划分为几个范围，是从频域角度处理信号；声音激励器的主要功能是给节目信号增加与之相关的高次谐波，以提高语言的清晰度，是从频域的角度来处理信号的。 频率均衡器 频率均衡器的作用是改变节目信号中不同频率的增益，也就是改变节目信号的幅度对频率的关系，或者说从频域的角度来处理信号。频率均衡器中由于采用了滤波器（带通滤波器），所以主要地是改变信号的幅频关系，同时也必然在一定程度上附带地改变了信号的相频关系（引入了相位失真），尤其是在通带的边界处其相位移随频率发生急剧的变化。 （一） 频率均衡器的用途 音响系统中的均衡器，通常是指频率均衡器，又叫房间均衡器，因为用它可以补偿房间声场中各频率点的声场不均匀性。也称图示均衡器，因为其对信号的频率补偿特性可以从各控制钮的排列位置直观地看出。 1.房间均衡 由于建筑设计和装修上的缺陷，传声器、扬声器系统的特性，以及声回授、干涉等原因，影院、剧场、厅堂及各种场馆可能出现声场的传输频率特性的不均匀性。借助频率均衡器，可以对某些频段进行适当的提升，对另一些频段进行适当的衰减，以使声场在整个频带内频响曲线尽可能平直。频率均衡器的频率分段常见的有10段、15段、31段以及双10段﹑双15段﹑双31段的频率均衡器，31段频率均衡器的频率范围从20Hz到20kHz，按三分之一倍频程规律的优选频率分布。 2.反馈控制 在扩声系统工作时，由于传声器、扬声器同处于一个扩声环境中而引起声回授，室内声反射的