音频处理器INOVONICS 255的原理与处理

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　　经音频处理器处理后的音频信号不但能够使声音听起来比较平滑流畅，获得声音的较好等响度效果，而且能够获得音质的较佳清晰度与自然度效果，将平淡的声音提升到较佳的境界，甚至获得个性化的声音效果。因此在音频系统中音频处理器是必须的。下面以INOVONICS255音频处理器为例，介绍其原理、安装、调试及使用。

　　1音频处理原理1)压缩压缩的动作是当节目信号电平的平均值或均方根值超过压缩门限值时，降低该信号的增益而形成的，于是该节目的动态范围被压缩了，自动增益控制(ACC)放大器就是压缩器，压缩器减小了轻声与响声之间的电平差距，更充分地利用了允许的峰值电平范围，使轻声部分的响声在主观上增加了，但是响声部分的响度却不会更响，压缩处理相对缓慢地缩小了动态范围，其方式仿佛是专门派一个人值班，不断地来调整增益。2)峰值限制与削波峰值限制是压缩器的一种极端形式，其特点为压缩比高，启动和复原时间也较快，在现代音频处理中，峰值限制本身通常限制的不是波形中个别的瞬时峰值，而是整段封包波形的峰值，这些瞬时峰值常常被削波。限幅和削波，将减小音频信号中短暂的峰值对平均值的比值（峰／平比），其中主要目的是保护调频发射机不至于过荷。而压缩则不同，压缩的主要目标是缩小节目的动态范围，当前多采用多频段压缩和频率可选择的限制，其作用就是把音频频谱划分成几个频段，并对每个频段分别进行压缩或限制，这是当代最强有力的、最先进的音频处理技术。

　　2INOVONICS255音频处理器INOVONICS255音频处理器具备三频段(10-250Hz.250Hz-1kHz、1-20kHz)柔缓AGC平均值电平压缩与扩张，瞬态峰值限制等功能。INOVONICS255的安全可靠性、音频技术指标和性价比都很高。

　　经过INOVONICS255处理后的电视伴音信号听起来感觉十分丰满、流畅、自然，能够获得声音的极好等响度效果和音质的极佳清晰度与自然度效果，不但能使声音平滑流畅，而且能将平淡的声音提升到较佳的境界。INOVONICS255的柔缓AGC也采用了脉冲宽度调制的前馈控制技术，柔缓AGC的校正速率也可以调整。其主要功能与特点如下。1）柔缓AGC

　　INOVONICS255的柔缓AGC(自动增益控制)电路采用脉冲宽度调制(PWM)的前馈控制技术，前馈控制技术的输入／输出增益变化比负反馈控制技术平滑柔缓。AGC电路的特点是，输入信号越大增益越小，输入信号越小增益越大，为了避免输入信号停止时引起不必要的振荡，AGC电路插入了选通电路。选通电路在输入信号短暂停止时，AGC的增益保持在最后输入电平时相对应的校正增益上，以防止出现背景噪声迅速地增加直到输入信号恢复为止。选通电路在输入信号较长时间停止时，AGC的增益将很慢地返回0dB增益。2)平均值电平压缩与扩张

　　INOVONICS255的平均值电平压缩与扩张处理用以控制音频信号的动态范围和声音的密度，尽量使音频信号平均值电平均匀一致。与柔缓AGC电路原理相似，平均值电平的选通电路原理也与柔缓AGC电路原理相似。

　　3）瞬态峰值限制

　　INOVONICS255瞬态峰值限制处理用以瞬时地切掉超过阈值的高电平峰值过冲部分，并消除音频信号的失真，在保持音频信号等响度和足够带宽的同时，避免产生削波失真和谐波失真等负面影响。

　　3音频处理器的设定与调整

　　INOVONICS255是单路双声道音频处理器，在对INOVONICS255进行设定与调整时，应该将INOVONICS255串接到电视播控系统音频传输通道的正常位置，对lNOVONICS255的初始设定主要包括左右声道输入增益的设定和左右声道输出电平的调整。

　　1）音频处理器输入增益的设定

　　INOVONICS255的左右声道音频信号输入电平范围分为-20~+10dB(HIGH范围)、-20~5dB(LOW范围)。根据广播音频传输通道音频增益和所使用系统中音频信号电平的实际情况，将INOVONICS255的左右声道音频信号输入范围跳线设定在-20~+10dB(HIGH范围)。假定0VU=4dB，将一个电平为1.5VU(5.5dB)、频率为500Hz的单音频测试信号送人INOVONICS255的左声道输入端。慢慢地调整INOVONICS255的左声道输入增益(LEFTINPUTGAIN)控制电位器，使得INOVONICS255的0dB和3dBslowAGCGAIN(柔缓AGC增益)两个指示灯都稳定地连续点亮。之所以要慢慢地调整输入增益控制电位器，是因为INOVONICS255的柔缓AGC校正速率非常慢。将电平为1.5VU(5.5dB)、频率为500Hz的单音频测试信号，从INOVONICS255的左声道输入端断开后，送入INOVONICS255的右声道输入端。针对INOVONICS255的右声道，重复上一步骤，完成相应内容的初始设定。将频率为500Hz的单音频测试信号的电平降低到0VU(4dB)，依次送入INOVONICS255的左声道输入端和右声道输入端，如果INOVONICS255的OdBlowAGCGAIN(柔缓AGC增益)指示灯分别能够稳定地连续点亮，则表示INOVONICS255输入电平范围的初始设定正确。

　　2)音频处理器输出电平的调整将一个电平为0VU(4dB)、频率为500Hz的单音频测试信号送人INOVONICS255的左声道输入端，如果左声道输入增益(INPUTGAIN)已调整正确，则0dBslowAGCGAIN指示灯将会稳定地连续点亮。将INOVONICS255的三频段驱动(TRIBANDDRIVE)控制电位器增加到中频段动态压缩(MID-BANDDYNAMICREDUCTION)的10dB挡指示灯点亮。调整左声道输出电平(LEFTOUTPUTLEVEL)控制电位器，直到INOVONICS255左声道输出电平符合广播播控系统音频传输通道的要求。将电平为0VU(4dB)、频率为500Hz的单音频测试信号，从INOVONICS255的左声道输入端断开后，送人INOVONICS255的右声道输入端，如果右声道输入增益(INPUTGAIN)已调整正确，则0dBslowAGCGAIN指示灯将会稳定地连续点亮，并设备与应用且INOVONICS255中频段动态压缩(MID-BANDDYNAMICREDUCTION)的10dB挡指示灯也应点亮。调整右声道输出电平(RIGHTOUTPUTLEVEL)控制电位器，直到INOVONICS255右声道输出电平符合电视播控系统音频传输通道的要求。

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　　4音频处理器的主观评价调整在电视播控系统音频传输通道中对音频信号进行处理，目的是在峰值限制范围内，尽量达到主观感觉的声音的良好等响度效果和音质的最佳清晰度与自然度效果。INOVONICS255-共有7个主观评价调整旋钮，用户可以根据自己的实践经验，进行主观评价调整，以改善音频信号处理质量。通常典型的操作是将7个旋钮都置于中间位置（“12点”）上，这7个旋钮按顺时针调整都是使声音更加夸张，逆时针调整都是使声音更加低沉。l)AGC速率

　　AGC速率旋钮用于调整柔缓AGC的校正速率，柔缓AGC的校正速率调整在0.5dB/s为最佳。不同的节目未经处理前，有不同的初始动态范围。对于初始动态范围较大的经典音乐和语言类节目，可以将AGC速率设定得慢一些（逆时针调整）。对于初始动态范围较小的现代音乐节目，可以将AGC速率设定得快一些（顺时针调整）。2）三频段驱动INOVONICS255将音频频段分割为低频段、中频段和高频段，三频段驱动旋钮的设定对其他的主观调整都有直接影响，该旋钮的增加或减少，影响到三频段增益总量的增减。lNOVONICS255在正常工作时该旋钮用于调整送到三频段处理电路输入端口上电平的大小，在旁通校验模式时用于调整静态增益。3）平台比音频信号通过lNOVONICS255音频处理器时，平均值电平的衰减量小于峰值电平衰减量。平台比是指平均值电平衰减量与峰值电平衰减量之比，用dB数来表示。平台比旋钮用于控制音频信号等响度和降低音频信号可听得出的人为处理痕迹。当平台比旋钮逆时针转到底时，平台比最小，平均值电平衰减量和峰值电平衰减量仅相差2dB左右，平均值电平衰减量较大，音频信号具有较宽的动态范围、较低的平均值电平和较低的等响度。当平台比旋钮顺时针转到底时，平台比最大，平均值电平衰减量和峰值电平衰减量相差10dB之多，这种状态下，平均值电平衰减量很小，音频信号具有较窄的动态范围、较高的平均值电平和较高的等响度。音频信号等响度是通过提高平台比来提高的，但可能引起削波失真。平台比最佳大小，应以对音频信号进行有效处理的同时，能刚好避免产生削波失真。4)平台释放时间平台释放时间旋钮用于调整音频信号平均值电平动态增益衰减平台释放时间，对可听得出的人为处理痕迹起进一步平滑作用，对音频信号等响度只有细微的影响，远不如平台比的影响那么明显。5)低频段和高频段频谱装载lNOVONICS255多频段音频处理器采用将中频段平均值电平施加于低频段和高频段控制电路，并提供控制低频段和高频段信号电平的旋钮。以获得声音的良好等响度和音质的最佳清晰度与自然度。低频旋钮、中频密度旋钮、高频旋钮这三个主观评价调整旋钮用来调整音频信号的等响度和音质的清晰度与自然度。中频密度旋钮用于调整中频段信号密度，低频旋钮和高频旋钮的作用是根据中频段信号密度和增益变化，决定低频段和高频段信号密度和增益发生多大相应变化，也就是进行所谓的频谱装载处理。

　　当低频旋钮和高频旋钮逆时针旋转至0dB时，中频段平均值电平以一比一地控制低频段和高频段。当低频旋钮和高频旋钮顺时针旋转时，中频段平均值电平对低频段和高频段的控制就减弱，可人为地提升低频段和高频段信号密度。当低频段或高频段频谱装载提升量大于等于3dB时，应该顺时针旋转中频密度旋钮，以增加中频段信号密度，从而保证音质的清晰度与自然度。低频段或高频段频谱装载提升量以不超过6dB为佳，如果大于此值，将会降低音质。