降噪系统简介
降噪系统简介
——陈小华
Hi-Fi系 统 中 电 声 技 术 指 标 最 薄 弱 的 环 节 是 磁 带。 但 由 于 录 放 磁 带 有 极 大 的 选 择 性、 灵 活 性,这 使 得 发 烧 友 不 能 一 不 子 舍 弃 录 放 音 卡 座。 如 何 提 高 卡 座 的 信 噪 比 成 为 很 重 要 的 问 题。
影 响 录 放 音 系 统 信 噪 比 的 主 要 因 素 是 磁 带 的 噪 声 指 标。 虽 然 近 年 来 磁 带 录 音 后 的 剩 磁 大 大 减 小, 使 得 录 放 音 系 统 的 信 噪 比 指 标 有 所 提 高。 但 是 由 于 磁 带 在 消 磁 后 仍 带 有 极 微 量 的 剩 磁, 从 而 使 得 磁 头 在 拾 音 时 也 感 应 出 不 规 则 的 噪 声 电 信 号,这 些 噪 声 的 本 底 噪 声 和 调 制 噪 声, 另 外 在 复 制 节 目 音 源 时 也 会 引 入 噪 声。 磁 带 的 噪 声 随 频 率 的 升 高 而 增 加, 且 反 比 于 带 速 和 磁迹宽 度。
在 音 乐 信 号 中, 低 频 信 号 的 能 量 较 在, 高 频 信 号 的 能 量 较 小。 要 得 到 高 清 晰 高 保 真 的 立 体 声,降 低 噪 声, 特 别 是 降 低 高 频 噪 声 十 分 放 便, 降 低 噪 声 的 手 段 一 般 有 抑 噪 和 降 噪 两 类。 抑 噪 是 指 采 用 提 高 信 号 对 噪 声 的 相 对 幅 度 或 者 降 低 噪 声 本 身
的 幅 度 来 提 高 信 噪 比 的 方 法, 也 称 静 噪, 提 高 信 噪 比。Hi-Fi 抑 噪 集 成 电 路 很 少, 较 为 常 用 的 有 AN6135/6136 等, 而 降 噪 系 统 都 应 用 甚 广, 共 有 十 几 种 应 用 降 噪 系 统。 如 Dolby 降 噪 系 统、 对 数
(dBx ) 降 噪 系 统、 自 动 降 噪 系 统(ANRS) 和 超 级 自 动 降 噪 系 统(Supper ANRS),Telcom 降 噪 系 统、 High-com 降 噪 系 统,ADRES 降 噪 系 统,
Super-D,Lo-D 降 噪 系 统、DNL、DNR 降 噪 系 统 等 等。
各 种 降 噪 系 统 的 工 作 原 理 就 本 质 而 言, 可 以 分 成 互 补 型 和 非 互 补 型 两 大 类, 所 谓 互 补 型 降 噪 系 统 是 指 在 录 音 时 和 放 音 时 都 对 信 号 进 行 处 理,最 后 所 得 信 号 与 原 信 号 一 致, 而 信 噪 比 得 到 了 提 高。 非 互 补 型 降 噪 系 统 则 是 仅 在 录 音 或 放 音 时 对 信 号 加 以 处 理, 信 噪 比 虽 有 提 高, 最 后 所 得 信 号 可 能 与 原 信 号 不 一 样。 前 面 所 提 到 的 系 统 中, 除 DNL、DNR 系 统 外, 几 乎 都 是 互 补 型, 不 同 的 互 补 型 降 噪 系 统 在 不 同 的 降 噪 过 程 中 对 信 号 处 理 的 方 式 也 是 不 同 的, 其 中 最 常 用 的 是 压 缩 ---- 扩 展 方 式。 这 种 方 式 在 录 音 过 程 中 对 信 号 高 频 段 进 行 提 升, 在 放 音 过 程 中 对 信 号 低 频 段 进 行 提 升, 这 样 在 高 频 段 的 声 音 被 压 低, 改 善 了 信 噪 比, 实 现 了 降 噪。 下 面 主 要 介 绍 一 些 其 他 系 统。
一、杜比(Dolby )降噪系统。
杜 比 降 噪 系 统 是 由 英 国 杜 比 博 士 发 明 的。 杜 比 降 噪 系 统 根 据 性 能 分 为 A、B、C、S 及 SR 等 几 种 形 式。 杜 比 降 噪 系 统 是 充 分 利 用 人 耳 听 觉 的 掩 蔽 效 而 达 到 降 噪 目 的 的。(所 谓 的 掩 蔽 效 应 就 是 一 个 较 响 的 声 音 往 往 会 掩 盖 住 一 个 轻 柔 的 声 音, 特 别 是 当 这 两 个 声 音 处 于 相 同 的 频 率 范 围 内。 电 声 技 术 中 的“ 信 噪 比” 指 标、 演 播 室 内 的 安 静 标 准 及 降 噪 声 等 都 是 利 用 掩 蔽 效 应 来 确 定 的) 现 在 将 较 大 的 声 信 号 作 为 音 乐 信 号。 较 小 的 声 信 号 作 为 噪 声, 则 只 要 信 号 和 噪 声 的 比 例 超 过 一 定 数 值 时,人 就 只 能 听 见 音 乐 声 而 听 不 到 噪 声。 杜 比 降 噪 系 统 由 压 缩 器 和 扩 展 器 组 成。
杜 比 A---能 降 低 整 个 音 频 范 围 内 噪 声。 它 将 可 听 声 分 成 四 个 频 段, 分 别 对 每 一 段 进 行 降 噪 处 理。 这 种 系 统 降 噪 效 果 强, 但 结 构 复 杂 价 格 昂 贵,只 用 于 专 业 录 音 机 上, 杜 比 A 的 降 噪 量 在 30HZ-5KHZ 范 围 内 为 10dB ,5KHZ-15KHZ 范 围 内 为 15dB。
杜 比 B---普 及 型 的 杜 比 降 噪 系 统, 只 对 中、高 频 信 号 进 行 处 理, 电 路 简 单, 效 果 较 为 明 显,广 泛 应 用 于 高 质 量 的 盒 式 录 音 机 和 音 响 录 音 座 上。但 杜 比 B 存 在 一 个 明 显 缺 点: 即 上 升 时 间 常 数 和 恢 复 时 间 常 数 造 成 的 瞬 态 失 真。 其 降 噪 量 为 在 5KHZ 以 下 为 5dB,5KHZ 以 上 为 10dB。
杜 比 C---是 用 两 级 杜 比 B 串 接 而 成, 降 噪 处 理 范 围 较 杜 比 B 宽, 降 噪 效 果 好, 其 降 噪 量 为 20dB。 当 杜 比 C 处 理 大 动 态 节 目 源 时, 效 果 不 是 很 理 想; 如 果 处 理 低 频 成 份 较 多 的 流 行 音 乐 时,杜 比 C 很 令 人 满 意。
杜 比 S、SR---专 业 音 响 新 型 降 噪 系 统, 比 起 杜 比 A 降 噪 效 果 更 好, 它 们 在 高 频 段 均 有 24dB 的 降 噪, 在 较 低 频 范 围 有 10dB 的 降 噪。 但 它 们 有 着 与 杜 比 A 相 同 的 缺 点, 那 就 是 结 构 复 杂, 价 格 昂 贵。
二、其它降噪系统。
dBX 降 噪 系 统 由 美 国 dBX 公 司 研 制, 这 种 系 统 是 将 输 入 信 号 的 动 态 范 围 在 录 音 时 按 对 数 压 缩 为 1/2, 在 放 音 时 扩 展 2 倍, 它 能 降 低 整 个 音 频 范 围 内 的 噪 声, 并 同 时 扩 展 了 动 态 范 围。 最 大 降 噪 量 为 30dB 其 缺 点 是 对 大 动 态 音 源 处 理 效 果 不 理 想。
ANRS 和 Super ANRS 降 噪 系 统 是 由 日 本 的 胜 利 (JVC) 公 司 推 出 的。 它 们 的 电 路 结 构 与 杜 比 系 统 相 比 差 别 很 大, 但 其 压 扩 却 与 杜 比 系 统 完 全 相 同。 实 际 聆 听 ANRS(或 SuperASNRS) 与 杜 比 B 基 本 上 听 不 出 区 别 来, 它 们 均 属 于 杜 比 B 档 次 的 降 噪 系 统。 Super ANRS 为 ANRS 的 改 进 型, 两 者 在 降 噪 效 果 上 差 别 不 大。
High-com 和 Telcom 降 噪 系 统 由 德 国 德 律 风 根 公 司 发 明 High-com 的 特 点 是: 信 号 在 压 缩 前 有 预 加 重 电 路, 其 特 性 曲 线 随 频 率 的 变 化 而 移 动。这 种 系 统 某 一 频 率 开 始 对 高 电 平 信 号 以 2:1 进 行 压 缩, 对 电 平 信 号 则 不 压 缩 其 降 噪 量 与 杜 比 C 基 本 相 同。Telcom 为 High-com 的 专 业 型 降 噪 系 统,其 原 理 类 似 于 杜 比 A 系 统, 但 它 兼 有 杜 比 A 和 dBx 两 种 降 噪 系 统 的 优 点。
对 于 非 互 补 型(又 称 单 端 式) 降 噪 系 统, 其 特 点 是 电 路 简 单, 调 试 方 便, 且 只 在 重 放 时 才 发 挥 作 用, 其 中 最 具 代 表 性 的 系 统 是 美 国 NS 公 司 的 DNR、DNL 动 态 降 噪 系 统, 它 们 不 公 能 减 少 录 放 过 程 中 的 噪 声 也 能 降 低 节 目 源 本 身 的 噪 声 以, 但 会 使 放 音 系 统 的 高 频 响 应 变 坏。 因 而 只 适 用 于 普 及 型 的 录 音 机 中。 其 降 噪 量 最 在 可 达 14dB。
以 上 几 种 降 噪 系 统(包 括 杜 比 系 统) 都 存 在 着 一 个 共 同 的 缺 点, 那 就 是 对 低 频 噪 声 的 效 果 那 存 在 着 所 谓 的 噪 声 喘 息 现 象。
(续后)