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[其他] 效果声的两种基本类型

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音频应用

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发表于 2007-3-20 | |阅读模式
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数字混响效果器有两种基本效果声:声场效果和声源效果(或称特殊效果)。
  3.1声场效果

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   一般每个房间、俱乐部和音乐厅都具有特殊的声音特性,它会影响我们听到的音乐效果。房间的大小、形状以及天花板、墙面、地板等处所用的建筑材料和表面装饰材料的吸声特性,甚至观众人数的多少都会影响我们耳朵听到的声音特性。在直达声、早期反射声、后期混响声、残响时间(RT60),以及它们的相对声压级和延时时间等这些声场参数的共同作用下,使我们获得某种听音效果。如果通过数字混响效果器适当改变这些声场参数,那么 就可造就各种不同环境的声场效果了。例如,图3把小房间的早期反射声密度提升就可变成大厅的声音效果。

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  图4是改变预置延时(又称起始延时)的效果。预置延时(起始延时)代表声源的直达声与第一组反射声之间的距离(延时),因此该参数可使声音的直达声少受混响声的干扰,使声音保持清晰。

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    图5是改变混响时间长短产生的声场效果。后期反射声的衰减斜率越少,混响时间越长,音乐的残响时间(又称余量)也越长。模拟大型音乐厅时,需要较长的混响时间。

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    图6是改变混响电平与直达声+早期反射声之间的音量比。如果混响电平小很多,声音会变得很“干”,不够丰满,但很清晰。提高混响声的电平,使它大大超过直达声+早期反射声,声音会变得发“浑”,因此它们的比例应调得时宜。对于人声,应以直达声+早期反射声为主;音乐会可适当增加混响声音量,使乐声更为丰满、悦耳动听。
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  图7是混响声(后期反射声)延时的效果,此参数是从直达声开始至混响声开始之间这段时差。较大的时间差会令你感到音响环境的空间变得越来越大。如果把混响声延时调节到超过100ms时,将会产生回声效果。
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  声场效果主要用于现场扩声系统和电影录音的后期制作。在只有直达声而无反射声的室外扩声系统或流动演出系统中,可使“干”的声音变为“干”“湿”适意、悦耳动听、自然丰满的声音。在较“干”的现场条件下(如多功能会议厅),可获得音乐厅(Music Hall)、剧场(Theatre)、礼拜堂(Church)、演播室(Studio)等的现场效果。在电影后期制作或录音棚中可获得模拟山谷中的回声等等

  3.2声源效果

  声源效果又称特殊效果,它与声场效果的本质区别是通过改变声源的频谱结构来实现改变声源的音色、音调和音量,可改变的声源频谱参数,包括频谱延迟、混响声频谱的处理和频谱结构的再生等。

  声源效果的种类很多,如Chorus(合唱)效果、Echo(回声)效果、Pitch(变调)效果、Tremolo(颤音)效果、Flange(镶边)效果、Phasing(移相)效果、Phate(金属板)混响器效果、Gate(门效果)等.下面分析几种声源效果产生的原理。

  3.2.1 Pitch变调(移调)效果

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  卡拉OK演唱时都需调整伴奏音乐的音调,使它适应演唱者的音调。为便于这种对音(或合凑乐队多乐器之间的对音),国际上都把各种乐声的基准音定为440Hz。如果把以440Hz为中心的基音及其全部频谱向上向下移动一个倍频程,那么乐声(歌声)的音调就会变动一个八度音。数字效果器音调的变动范围可达到±6个音阶(±6个八音度).如图8所示。

  3.2.2 Echo回声效果

  回声效果使把乐声的混响频谱的延迟调节到超过100ms的位置。延时时间越长,回声的间隔时间也越长.通过“复制”回声频谱(即回声效果的反馈率),可控制回声的次数。反馈率的调节范围为 0∽99%,最大时,会形成无休止的回声效果。

  3.2.3 Chorus合唱效果

  音乐频谱如果用一个0.1Hz∽10Hz的超低频进行调制,原来的音乐频谱就会跟着调制频率发生周而复始的移动,使乐声的音调发生周期性的变化;如果再把这个调制频谱相对于原声频谱延迟一个时间,并与原声频谱混合后,会产生不同音调的合唱效果.合唱效果的调节参数有调制频率、调制深度、和速度、频谱的延迟时间等.

  3.2.4 Plate金属板混响效果

  模拟金属板式混响器的效果声.它的效果特点是清脆嘹亮,爽朗有力,给人以生机勃勃的感受.一般用来处理对白、打击乐和吹奏乐器声音的处理

  3.2.5 Phasing移相效果

  将直达声和经过若干移项的声波信号进行混合,由于两种声波信号有时间差(相位差),混合后在某些频率上振幅会叠加(同相),形成峰点;而在另外一些频率上振幅相互抵消(反相),形成谷点.使整个频率响应特性形成图9那样的“梳状滤波器”的形状.“梳状滤波器”形状的频率特性,改变了平坦形状频响特性原声的音调,于是产生出一种特殊的声音效果.

  通过调节移项(延时)数值和直达声信号与移项信号振幅的比值,可控制梳状滤波器的峰与谷出现的位置.调节直达声与延迟信号的混合比值,可调整梳状滤波器特性的峰值和谷值的大小.当两者的比例为1:1时,峰值达到比平坦特性大6dB(增加一倍),谷值达到-∞(即完全抵消)。

  3.2.6 Flange镶边(法兰)效果

  用一个超低频信号对预置延迟进行调制所产生的效果可以循环往复地夸张声音中的奇次谐波或偶次谐波分量,使声音的频谱发生周期性的变化.从而产生“空洞”声、“喷流声”和“交变声”等富有幻变色彩的声音效果。这种效果主要用于产生特殊声效的场合。超低频调制信号有4中不同的波形。   

a.    正弦波(Sine), 具有平滑的变调效果

b.    三角波(Triangle),产生线性变调的镶变效果,在转折点附件会产生快速升高和减低的音调。

c.    对数型(Logarithmic)和指数型(Exponential)

  这两种波形是同一性质的波形,镶边效果最好。

  Flange效果的调节参数有:调制频率(0.1Hz∽16Hz)、调制波形(4种)、调制深度(0ms∽40ms)、延时量(0∽60ms)、镶边电平和反馈量(±99%).

  3.2.7 Tremolo颤音效果



  用超低频振荡信号周期性地改变音频节目信号的振幅电平可产生Tremolo颤音效果。超低频控制信号的波形可以是方波或三角波。方波控制产生的颤音为硬颤音效果;三角波控制产生的颤音为软颤音效果。Tremolo颤音效果的调节参数有:调制频率(颤音速度)和反馈深度(颤音效果的深度)。

  3.3两类效果声的实现方法

  上个世纪70年代之前,数字技术还未发展成熟。电影后期制作和录音棚中的效果制作采用机电转换的方法和模拟调制的方法来实现。例如把声音信号转换称机械振动后发送给一组弹簧传送到接收端,再恢复为具有颤音效果的延时信号,这种方式称为弹簧效果器。还有采用金属板反射声波的效果器等。这些效果器产生的效果声失真大,效果扩声中应用。80年代后,随着大规模数字集成电器的出现,采用DSP(Digital Sound Processor)数字处理芯片组成的数字混响效果器真正成为能满足各种使用条件的优秀产品,并已成为电影后期制作、录音棚、电视(电台)和各类现场扩声系统中必不可少的重要设备。图11数字混响效果器组成原理

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  图11 数字混响效果器组成原理

  图11是数字混响效果器的基本组成方案。输入信号取自未经效果处理的源信号(一般取自调音台AUX端),简称“干”信号。经DSP处理后的信号称为“湿信号”。R2和R3为调节“干”和“湿”信号混合比的控制器。效果器的输出再送回到调音台的辅助输入端或立体声输入端再与源信号混合在一起,变成最终的效果输出。

  注意,混合器的输入端有“干”和“湿”两种信号。加到混合器的“干”信号调节范围可从0∽100%,如果“干”信号的输出调节到“0”,那么效果器的输出全部为处理后的“湿”信号;如果把“湿”信号调节到“0”,此时效果器的输出全部为“干”信号。通过“干”“湿”两种信号的混合比例的调节,可达到你需要的效果声比例。

  数字效果器各参数的调节均可通过前面板上的各旋钮设定,并可把这些设定的参数储存到存储器中,随时可供调用。

  MIDI(Music Instrument Digital Interface)乐器数字接口可输入外接电子音乐键盘信号(电子琴、电子鼓和节拍机等),还可以对它们进行适当的处理。

  3.4数字效果器在现场扩声中的几种典型连接方法

  3.4.1 插入法

    利用调音台的INSERT插入端口将效果器接入到系统中,如图12所示。这种插入法等于把数字效果器与调音台串联连接在一起。调音台的插入端口有两类,一种是在混音前的输入通道插入端口;另一种是各通道混音后的插入端口。如果数字效果器插入在输入通道中,那么此效果只对该输入通道起作用,对其他输入通道没有任何影响。如果插入在各通道混音后的插头端口,那么效果器对全部通道均有相同的效果作用。可根据现场要求选择使用。

  3.4.2反馈连接法

  图13是一种反馈连接法。把调音台后置于音量推子的辅助输出(POST AUX)送到效果器的L、R输入,效果器处理后的效果声输出再返送到调音台的立体声输入,并与未处理的信号混合在一起送到调音台主输出。这种连接方式的优点是调节各通道信号推子时,不会影响“干”信号(未处理信号)与“湿”信号(效果信号)之间的混合比例,也就是说,不管音量推子在任何位置,混合比是不会随音量大小而改变。此外,它还有一个优点是任何通道是否需要加效果声和增加多少电平的效果声可由相对应通道的后置推子的AUX控制,使用非常方便。   
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  图12 效果器的输入连接法
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  图13 效果器的反馈连接法

  3.4.3 MIDI输入法
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  图14是把电子乐器的信号输出送至效果器的MIDI输入接口,对电子乐器进行效果处理的一种方法。这种输入方法的特点是一台数字效果器对应一台电子乐器,不会影响其他乐器的效果。但是如果同时有多台电子乐器需进行效果处理时,必需配置相应数量的数字效果器。   
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