數字調音臺參數詳解-拯救您的項目-優化您的音質

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數字調音臺參數詳解-拯救您的項目-優化您的音質

筆者:深圳德威音響  聶天發

        隨著數字調音臺的逐漸普及,數字調音臺的應用越來越多,音響行業的從業人員每年陸陸續續有新人加入,很多從業者忙于工作,沒有時間系統的學習音頻技術,而音響行業的產品種類繁多,每一類產品又具有很多專業技術參數,如果不結合實際應用,很難理解各個技術參數的意義。

深圳德威音響有限公司是目前國內為數不多的數字調音臺廠家,積累了多年的數字音頻研發經驗,覺得有必要從研發的角度介紹數字調音臺的技術參數,希望能夠幫到音響行業的同行。雖然目前視頻直播是非常主流的知識傳播方式,筆者還是希望通過圖文的方式進行此類知識的傳播,后續會陸續推出相關的技術文章。

 

 

     


1. 調音臺的本底噪聲

        調音臺的本底噪聲,一般是在輸出推子在0dBu刻度,輸入沒有混音的情況下測試得來的;本底噪聲越低,則經由功放放大后到音箱的底噪越低。

        在戶外演出項目中,現場環境非常嘈雜,本底噪聲被掩蓋,不會造成太大的影響;但是在安靜的會議室、多功能廳、錄音室等這種安靜的室內環境,對本底噪聲的要求其實是極高的,如果本底噪聲過大,音箱會發出不需要的噪聲,嚴重的甚至導致項目無法驗收。

        我們德威品牌的數字調音臺,經過實際AP測試儀器實際測試,本底噪聲達到-89.5dBu無記權,超過目前市面上許多進口產品(大部分品牌說明書有標本底噪聲,我們也有實物對比測試);如果您的項目遇到調音臺底噪偏高,可以嘗試選用德威的產品。

        深圳德威選用目前最先進的AP 515音頻測試儀測量本底噪聲,測試音頻帶寬截止到20Khz,因為20Khz以上的噪聲,人耳是聽不到,所以測試標準選用的是:AES17-20Khz。

 

 


2. 調音臺最大輸出的意義

當您的調音臺用于樂隊演出時,當8個音頻輸入通道都是在0dBu附近跳動,這個時候您就需要特別注意,防止混音輸出超過調音臺的最大設計電平值,超出調音臺額定最大輸出電平的結果就是失真度大增,聲音發破,如果沒有后級音頻處理器壓縮電平?;?,嚴重的可能導致您的音箱燒毀。

入門級調音臺最大輸出電平至少達到18dBu。

專業級調音臺最大輸出電平至少達到20~22dBu。

        目前國內有一些調音臺廠家的最大輸出電平參數只有12dBu(3.08Vrms)或者更低,用于現場演出是非常容易失真的,原本您花高價采購的優秀功放音箱,通過失真的調音臺,當然無法出現好的聲音效果。由于設計人員、操作人員的不重視,破壞了最終的聲音效果,是非??上У?;功放廠家、音箱廠家不知道背了多少黑鍋而不知情;因此,整個行業在改善聲音效果、聽感上,其實是需要各個廠家選擇、推薦優質的產品進行匹配,保障自我的品牌以及聲譽。

 

調音臺的最大輸出參考

        通過AP測試儀測試的低于0.1%失真的最大輸出dBu數值,取值失真度0.1%,參考功放測試失真度。

        德威品牌數字調音臺通過AP測試儀測試的最大輸出電平是:18.5dBu,這是入門級數字調音臺的最大輸入電平;深圳德威后續專業級產品的最大輸出電平設計在20~22dBu。

 

 

3. 調音臺簡明混音加法公式

從下表可以看出,多個0dBu相加最終的輸出電平其實是很高的,每增加1個0dBu,輸出電平增加3dBu。

 基數

求和

電壓值Vrms

0dBu

0dBu

0.775Vrms

0dBu + 0dBu

6dBu

1.55Vrms

0dBu + 0dBu + 0dBu

9dBu

2.18Vrms

0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu

12dBu

3.08Vrms

0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu

15dBu

4.36Vrms

0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu+ 0dBu

18dBu

6.15Vrms

0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu+ 0dBu+ 0dBu

21dBu

8.69Vrms

1dBu + 1dBu

7dBu

1.73Vrms

2dBu + 2dBu

8dBu

1.95Vrms

3dBu + 3dBu

9dBu

2.18Vrms

4dBu + 4dBu

10dBu

2.45Vrms

5dBu + 5dBu

11dBu

2.75Vrms

6dBu + 6dBu

12dBu

3.08Vrms

7dBu + 7dBu

13 dBu

3.46Vrms

8dBu + 8dBu

14dBu

3.88Vrms

9dBu +9dBu

15dBu

4.36Vrms

10dBu + 10dBu

16dBu

4.89Vrms

11dBu + 11dBu

17dBu

5.48Vrms

12dBu + 12dBu

18dBu

6.15Vrms

 

dBu換算成電壓

(10^(db/20))*0.775v 例如:18dBu ,(10^(18/20))*0.775= (10^0.9)*0.775=6.15V

電壓換算成dBu公式 :   20*log(電壓/0.775)

例如:18dBu=20*Log (6.15/0.775)=20* Log7.935

電壓疊加換算成dB值  20Log (電壓+電壓+電壓+電壓+電壓+電壓+.....),

例如 : 20 Log ( 0.775+0.775+0.775+0.775+0.775+0.775)=20Log4.644


4. 調音臺的Gain和Level到底有什么不同?

Gain英文翻譯成中文是增益,在電子電路中稱之為放大倍數,因此Gain只有正值,沒有負值。

Level 電平,電平有正負值,比如調音臺推桿、參量均衡器的提升、衰減,level通常只有正15,負無窮大這個范圍。

        說了半天,Gain到底是怎么用的?還是一頭霧水,其實科學是復雜,學習是必須的;我們回到初中物理,電壓單位有如下:

 

電壓單位

電壓單位

應用舉例

uV

微伏

音頻底噪 -90dBu=25uVrms

音頻底噪 -80dBu=77.5uVrms

音頻底噪 -70dBu=245uVrms

音頻底噪 -60dBu=774uVrms

mV

毫伏

-50dBu=2.5mV

動圈話筒靈敏度  5mV

電容話筒靈敏度  10mV

標準0dBu  775mV

V

5V、12、220V、380V

KV

千伏

10KV、110kV、220KV高壓電

 

假設我們的動圈話筒,5mV的靈敏度,這個信號實在是太低了,要放大到0.775V才足夠大;

775mV / 5mV= 155倍,放大倍數轉換成的dBu值計算如下:

20 x Log (155)=20 x 2.19= 43.8dBu

筆者經??吹接泄こ淌Π?/span>Level 調到+15dBu,期望用來增大話筒增益,其實是非常錯誤的;

20 x Log (6)=20 x 0.778= 15.56dBu ;15dBu在電路上是放大6倍,對于話筒信號來說,放大得不夠。

放大的不夠還只是第一個問題,第二個問題請看下文。

筆者用AP測試儀器來對Gain和Level的失真度,您可以明顯的看到差別。

輸入信號幅度

對應dBu

Gain-失真度

Level-失真度

2.449mVrms

-50dBu

+15dB  0.259%

+15dB  1.1%

7.746mVrms

-40dBu

+15dB  0.083%

+15 dB  0.34%

24.29mVrms

-30dBu

+15dB  0.026%

+15 dB  0.1%

上表可以明顯看出,在相同的增益條件下,Gain的失真度明顯比較小,而level的失真度偏大;而小信號恰恰集中了話筒拾音的齒音、泛音等特定音色,如果Gain和Level使用不當,將會使失真度加大,從而導致歌手和樂器的聲音細節丟失。

數字調音臺和數字音頻處理器的Level實際上是使用DSP軟件計算來提升增益,而軟件增益無法有效處理CMRR(共模抑制比)、PSRR(電源抑制比)、等一些復雜的模擬電路特性。

整個音響系統中,失真情況可能更復雜,失真度的累計,反應到聽感上會更嚴重,如果您對聲音效果有很高的要求,需要重視理論與實際測試

關于Gain、Level的區別,筆者見過非常多10幾年的音響同行,都沒有真正理解,因此花足夠的篇幅來進行介紹,希望對大家的調音、聲效有所幫助。

總結,Gain常用與調音臺上是用來放大非常微弱話筒信號,以及放大其他樂器信號,Level不推薦用于放大話筒信號。

                                                             

5. 共模抑制比(CMRR)

        共模抑制比是指差分放大器對輸入信號的共模信號的抑制能力,簡單的說是對外界音頻噪音抑制。這個指標的數值越高越好,在長線纜傳輸、以及話筒微弱信號,小音量傳輸狀態時,能提高對音頻雜訊的抑制能力,從而提高音質。德威的數字調音臺的CMRR技術指標,已經不低于進口高檔調音臺,極高的CMRR指標,會很好的保障話筒拾音效果。

Gain設置

CMRR

應用舉例

0dBu

 

65dB

10dBu

 

84dB

20dBu

 

91.6dB

30dBu

 

97.5dB

 

40dBu

 

102.8dB

 

深圳德威音響致力于研發高品質數字調音臺,注重穩定性與品質,為行業提供優質產品為己任。

本文中不正確的地方敬請各位老師、同行指出,共同探討,交流,轉載請注明出處!謝謝!

 

     

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