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降噪器的基本原理與應用

  
評論: 更新日期:2011年10月30日

??????? 二、DOLBY——SR降噪系統(tǒng)
??????? DOLBY——SR系統(tǒng)于1986年初研制成功,它在系統(tǒng)概念上與A系統(tǒng)有共同之處,即當輸入信號低于某一額定電平時,將信號相加來提升,輸入錄音機;在放音時,再將先前被提升的信號相減來衰減,同時也衰減了磁帶上的噪聲,從而改善了信噪比,擴大了動態(tài)范圍。
??????? SR系統(tǒng)與A系統(tǒng)的不同之處是,它在設計上有突破性的改進。該系統(tǒng)與以電平高、低進行抑噪的方法不同之處是,將時間、頻率、幅度三結合處理,經(jīng)編碼記錄/解碼重放的過程,使模擬式錄音機的動態(tài)范圍擴展至105dB,且音質(zhì)純度極接近數(shù)碼錄音的高質(zhì)量效果,彌補了模擬錄音技術的缺陷,現(xiàn)實意義重大。
??????? SR的基本工作原理是通過時間和頻率來改變音頻信號的幅度的,它根據(jù)噪音非線性變化的頻譜規(guī)律,將頻率分為高頻段及低頻段,并加上滑動頻段(SLIDINGBAND)。經(jīng)過這種設計后,當輸入200Hz信號時,SR系統(tǒng)編碼器后,SR系統(tǒng)即提升200Hz低電平信號,同時對高頻段與低頻段也有所提升,而高頻段比低頻段的增益更高,如圖2所示;當輸入800Hz信號時,SR系統(tǒng)編碼所產(chǎn)生的傳送頻響曲線除提升800Hz外,同時對高、低頻段都有所提升,如圖3所示;當輸入3kHz信號時,低頻段的提升較高頻段的提升為高。除時間、頻率兩者之外,SR系統(tǒng)尚以電平相配合,編碼器共有3級組成,每級分別處理-30dB、-48dB、-62dB的低電平信號。除-62dB級外,其他各級均分別設有由高、低頻處理、滑動頻段處理組成的副通道部分(-62dB級只有高頻及滑動頻率)。由于每一級都有獨立頻率處理以及滑動頻段對高、低頻的分析處理。因此,SR系統(tǒng)能對800Hz以上的低電平信號(-62dB以下),只有兩級同時工作提升,共提升+16dB;尚輸入信號是-35dB時,只有一級工作提升,提升+8dB,再經(jīng)過SR譯碼器作同樣原理衰減還原后,噪聲被抑制,而動態(tài)范圍大大地被擴展。
??????? SR系統(tǒng)在使用上有以下優(yōu)點:
??????? 音響技術超級論壇(1)它適合于任何廠家及型號的錄音機和各種牌號的磁帶,無論用何種錄音機都不用調(diào)校錄入與還出電平,不存在編、解碼跟蹤失誤問題。
??????? (2)容易安裝,全部外接無需特別調(diào)校。如已有DOLBY系統(tǒng)的360和361及M系列機架者,只需把主電路板更換一塊即可變?yōu)镾R系統(tǒng)。SR主電路板型號為CAT280。
??????? (3)SR瞬態(tài)響應特性極佳,沒有對時質(zhì)的夸張效果。動態(tài)范圍擴展很大,聲音純度高。對我國已經(jīng)引進的模擬錄音系統(tǒng)技術改造有益。
??????? 三、DBX降噪系統(tǒng)
??????? 降噪系統(tǒng)和A系統(tǒng)一樣,也是一個互補系統(tǒng),它用一對互補的壓縮/擴展器在全頻帶范圍內(nèi)工作。
??????? DOLBY系統(tǒng)是分幾個頻段對噪聲分別抑制,而該系統(tǒng)是通過預加重(PREEMPHASIS)和去加重(DEEMPHASIS)來滿足同樣要求的。饋送給壓縮器的信號經(jīng)過深度的“預加重”,提高了錄音節(jié)目的總功率;譯碼時,采用“去加重”就可使節(jié)目恢復原狀,高頻噪聲也同樣得到抑制。為了防止預加重的高頻信號過載,對壓縮器的邊信道也要進行類似的預加重。因此,高頻錄音電平實際上是隨著頻率的增減而增減的。
??????? DBX系統(tǒng)在500Hz~2kHz的頻率段預加重12dB,在12kHz以上穩(wěn)定在12dB。DBX系統(tǒng)利用了這樣一種規(guī)律,就是在一般節(jié)目中,聲功率大多數(shù)集中在低頻段,只有在音量很大時才會在高頻段出現(xiàn)大的聲功率。由于采用了預加重,高頻逐步地增加。
??????? DBX系統(tǒng)以2:1的壓縮比進行編碼、解碼,它在-90dB~+20dB區(qū)間工作,增益為1的工作點在0dB處,電平傳感器是用有效值檢波器來實現(xiàn)的,它根據(jù)輸入信號的均方根值確定所需施加的壓縮值與擴展值,即用信號的總功率控制壓縮值與擴展值,與各分量的相位無關,這樣即不會出現(xiàn)A系統(tǒng)對相位的敏感問題,同時又解決了壓縮與擴展間的跟蹤問題,因此不需要調(diào)校錄音機錄入與重入的基準電平。
??????? 音響技術超級論壇DBX系統(tǒng)在設計時也注意到了人耳的掩蔽效應,即存在相近頻率較響時,人耳對噪聲(指高頻調(diào)制噪聲)不敏感,因而具備了較強的降噪能力。DBX降噪系統(tǒng)可將高頻信噪比提高30dB。
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