第6章音频信号处理设备6.1图示均衡器也可以做成一台完整的独立设备，作为扩声等音响系统的组成部分，例如各种专业的图示均衡器、延时混响器等等。在剧院、歌舞厅等场所的扩声系统中，大量使用着各式各样的信号处理设备，其中不少还进入民用音响领域，它们对声音信号的音质起着至关重要的作用。由于在专业音响系统中，音频信号处理设备通常是围绕调音台连接的，因此也将独立的信号处理设备称为调音台的周边设备，简称周边设备(习惯上，在专业音响中，将除调音台、功放、音箱外的其它设备都可以看成周边设备)。在音响系统中加入信号处理设备通常有两种目的：一种是对信号进行修饰求得音色美化，达到更为优美动听或取得某些特殊效果；其次是为了改进传输信道本身的质量，以求得改善信噪比和减小失真或弥补某些环境的声缺陷等。信号处理设备是现代音响系统中必不可少的重要组成部分，它充分体现出音响工作具有“艺术”与“技术”相结合的综合性专业特点，给广大的调音师、录音师等音响大师们提供了进行艺术创作的强有力的技术手段，使他们能够在扩声、音乐制作等领域，把主观能动性与客观的技术设备充分结合起来，导演出更多更优美的音响作品，同时也给广大音响艺术和音乐爱好者们提供了更加优美动听的欣赏条件。当然，信号处理设备只有使用正确、恰当，才能获得良好的效果。如果使用不当或过分滥用，也可能适得其反，反而会破坏原有节目的特色，甚至破坏得无法补救。例如，用均衡器适当提升人声的高音区，能使歌声更加明亮、清晰，但如果提升过度则会使齿音过强而刺耳；与此相似，对乐曲动态范围的适当压缩，可以提高节目的平均电平，从而增加响度，但如果压缩过度则会使乐曲的动态范围过窄，听起来平淡无味。上述情况有些在事后还可以作某些补救，例如在录音节目制作中压缩器和均衡器的使用都具有某种程度的可逆性；但许多处理过程往往是不可逆的，例如过度的混响量是无法从录音中去掉的。在扩声系统中，例如剧院或歌舞厅的现场演出，调音师操作的效果直接就被全体听众感受到，所以这时的任何错误都是无可挽回的，这对调音师的操作提出了更高的要求。当前信号处理技术已成为现代音响技术中最活跃的领域之一。国外各大音响公司都集中相当的力量进行这方面的研究和开发，从模拟设备到数字设备，新产品不断涌现。现代声学、电声学、心理声学、音乐声学和电子技术、计算机技术等科学的发展，更促进了信号处理技术的飞跃，甚至使人们在音响技术中的许多传统观念受到很大冲击。例如，对“失真”的概念就出现了很大的变化。传统的观点认为音响设备应该是“高保真”的，就是要求有平坦的频率特性，使重放的节目忠实的再现节目的原貌。但实践表明，各种优质均衡器的广泛使用，可以有意识地对音乐的某些频段进行提升或衰减，人为的创造一定程度的频率失真，可以获得意想不到的备受欢迎的效果。例如提升钢琴的2.5kHz至5kHz频段，可获得更加逼真的临场感，而提升小号的120Hz至240Hz频段，能使号音的丰满度大大提高。更令人意想不到的是，非线性失真、谐波失真等这些历来被视为音响设备必须力求避免的大敌，随着人们对音乐声学，心理声学的深入研究发现，在音响作品中适当加入特定的谐波失真(主要是低电平的高中频成分)，不但不会破坏乐曲的音质，反而听起来更感清晰、明亮且有穿透力，这就是近年来脱颖而出的所谓“听觉激励器”之类的处理设备的基本构思。至于利用延时器、混响器等组成的各种效果处理器，不但可以模仿各种声学环境(剧院、音乐厅、大厅、山谷回响等)的音响效果，而且能够“创造”出各种奇妙的“太空声”、“颤音”以及“幽灵般飕飕声(Swishing)”等自然界所没有的声音。并且还可以把一名演奏员或歌唱者的声音变成许多人的合奏或合唱的效果。音频信号处理设备可以有多种分类方法。按照其处理信号的方式划分，可以分为模拟信号处理设备和数字信号处理设备两大类。前者出现较早，目前仍占多数。如常用的均衡器、压缩/限幅器等。后者由于其性能优良，近年来发展很快。其中用得最多的是数字式延时器和多效果处理器。按照处理设备的基本结构划分，可分为机械式信号处理设备和电子式信号处理设备。前者如钢板混响器、金箔混响器和弹簧混响器等。目前除少数有特殊用途和特殊效果要求的处理设备外，各种信号处理设备基本上都已实现了“电子化”，并且引入了电子计算机控制技术，使处理设备的自动化程度大大提高。最通常的划分方法是按照信号处理设备的用途来划分。扩声系统中常用的有以下几类：(1)滤波器和均衡器。通过对不同频率或频段的信号分别进行提升、衰减或切除，以达到加工美化音色和改进传输信道质量的目的，并可以对扩声环境的频率特性加以修正。(2)压缩/限幅器和扩展器。这是一种其增益随着信号大小而变化的放大器。其作用是对音频信号进行动态范围的压缩或扩展，从而达到美化声音，防止失真或降低噪声等多种不同的目的。(3)