典型的信号流程图

第一节　典型的信号流程图

假设我们有如下的要求：

(1)共有多达10个传声器在不同的位置上使用。

(2)系统主要是用于语言扩声。

(3)系统应能够在各种语言输入条件下，包括说话声音较低，都能在房间的各部分重放出声压级峰值可达85dB的声音，房间噪声电平大约为25dB(A)。

这些要求告诉我们如下的内容：

(1)小型的调音台就足以满足各种输入配置和分配控制的要求。

(2)单独的中央式阵列是优选的系统类型，这是基于最自然的语言重放考虑的，阵列可以指定采用单独的HF和LF单元；另外，具备整体吊装能力的相应全音域系统也可选用。

(3)推荐采用双放大和系统响应均衡，利用数字式扬声器控制器进行分频、时间校正和系统响应均衡。

在系统中，我们可以设定或改变增益的地方有很多处。在音响系统工作时，这样做的目的是便于使用各种输入条件的信号，并允许系统根据需要进行不同方式的配置。重要的是，设计人员确定每个增益控制的标称设定。在系统正常使用时，这些控制将不能(或不应)改变。增益关系的重要设定应以绝对要求为基础，即系统的输入本底噪声电平不会在以后的链路中恶化，并且在输出功率放大器出现过载前，各个放大的前级不应过载。

这里，我们研究一下如图7-1所示的简化调音台流程图，其中采用的传声器标称值代表的是将其置于94dB SPL声场中，其空载时的输出电平值。在0.5m的使用距离上，一般的语言声压级是72dB SPL。如果我们使用灵敏度为10m V/Pa的传声器，那么传声器在72dB声场中的标称电压输出为：

E=10^22/20×10m V=0.8m Vrms

第一步：

设定1000Hz时0.8m Vrms标准输入为调音台的某一传声器输入。将输入和输出推子设在其标称0刻度处，设定传声器的输入增益控制，使调音台的输出为0.4 Vrms。在进行这种设定时，增益控制电位器通常是处在10点和2点之间。这种设定代表了用于传声器/调音台组合的正常工作位置，并且在该设定左右操作系统会有很大的灵活性，能根据说话人声音的强弱进行调整。数字控制器可以实现分频和系统均衡，典型的工作电平如图7-1所示。

图7-1　简单扩声系统的信号流图

图7-2所示为功率放大器的输出。传声器的噪声电平大约比功率放大器产生的噪声高3dB，这两个噪声源将会被声学空间中的声学噪声所淹没。本底电子噪声电平被转换成20m处的-2dB(A)的等效噪声电平，它比典型空间的声学噪声本底电平大约低25dB。利用这种校正处理，房间可能的最大输出电平受动态范围和针对功放建立的标称工作点限制。如果想要更大的输出电平，标称工作点必须据此重新设定。

图7-2　简单扩声系统的电平图

第二步：

现在必须决定针对最远处听众系统应具备的标称工作电平。我们假定最远听众距扬声器的距离大约为20m，更进一步假定房间的混响时间在250Hz—2k Hz范围内大于1. 5s，而房间平均噪声电平处在25dB(A)的范围上。参考图7-3，我们可以看到对于25dB(A)范围上的环境噪声电平而言，较低语音的EAD大约为2m，语音声压级大约为60dB SPL。

图7-3　EAD与A加权噪声电平的关系

对于20m距离处，其直达声为60dB的声压级而言，扬声器的LF部分要求的信号输入为0.1w(接8Ω负载)。在双放大模式下， HF部分将要求较0.1w明显小一些的输入，以便在20m处达到想要的声压级。

第三步：

对于72dB SPL的传声器输入，调整针对0.4Vrms标称电平的扬声器控制器的HF 和LF输出。提高功率放大器的LF增益控制，直至在20m的距离处达到60dB SPL的参考声压级为止。据此，提高HF部分的电平，以达到同样的数值，其细节示于图7-1中。

以这种方式进行设置，在调音台、控制器和放大器上会有足够大的峰值储备用来处理一般的语言电平和25dB以上的电平。