本文將引導(dǎo)您完成設(shè)置音頻系統(tǒng)中最常被忽視但也最重要的部分之一——增益設(shè)置。為音頻系統(tǒng)設(shè)置正確的增益結(jié)構(gòu)是提供干凈、無失真信號的基礎(chǔ)。使用正確的技術(shù)來設(shè)置增益結(jié)構(gòu)和平衡音頻系統(tǒng)，其實這個任務(wù)并不那么可怕，也許還有點樂趣。

設(shè)置系統(tǒng)增益的重要性

正常情況下，大多數(shù)混音器無需切削就會產(chǎn)生+18至+24 dBu的輸出電平。10-20dB左右的余量就能支持材料中的一個語氣強烈的談話者或大聲的話語。這相當于當輸入源傳送其預(yù)期內(nèi)容時，混頻器輸出大約0 dBu的輸出電平。

音頻混音器的輸出電平應(yīng)接近“0”刻度，這是為了保證信號中可能超過零的峰值通過時不失真。通常，這被稱為失真削波，因為波形在其峰值時看起來像被“削去”。

當系統(tǒng)或設(shè)備在輸入信號相應(yīng)增加時不再提供增加的輸出信號時，削波就發(fā)生了。已達到設(shè)備電壓擺幅的極限。由于電源限制，信號的頂部和底部通常被“削去”。

而正確設(shè)置系統(tǒng)增益能夠：

★　提高信噪比；

★　增強信號；

★　減少噪音；

★　有助于消除來自系統(tǒng)的任何明顯的電流聲；

★　避免失真和切削；

★　改善動態(tài)范圍。

在哪設(shè)置？

在音頻系統(tǒng)中有很多節(jié)點需要進行信號電平調(diào)整。比如，麥克風前置放大器。我們知道，無論什么類型麥克風都會產(chǎn)生一個稱為麥克風電平的信號電平。麥克風電平是一個非常低的電平信號，只有幾毫伏（mV）。由于麥克風電平工作在幾毫伏，所以更容易受到干擾。

麥克風前置放大器將麥克風電平信號放大到線路電平（線路電平是執(zhí)行所有信號路由和處理的地方）以便進行路由和處理。一旦路由和處理了信號，它就被發(fā)送到功率放大器，使最終信號放大到揚聲器級。揚聲器再將獲取放大的電信號，并將電能轉(zhuǎn)換成聲能。

一般，專業(yè)線路電平為1.23 V（+4 dBu），消費級電平為0.316 V（-10 dBV）。 使用RCA或者唱機連接器通常是消費者級別信號的標志。詳見表格：

類型

電壓電平

麥克風電平

0.001 - 0.003伏（-60至-50dBu）

線路電平（專業(yè)級）

線路電平（消費級）

1.23伏（+4 dBu）

0.316伏（-10 dBV）

揚聲器電平

4伏或以上

事實上，不光是麥克風前置放大器，單位增益在音頻信號鏈的每個部分都需要設(shè)置。

為每個設(shè)備設(shè)置增益結(jié)構(gòu)，包括：

★　麥克風前置放大器

★　音頻混音器

★　處理設(shè)備（均衡器，壓縮器，限制器）

★　麥克風輸入混頻器中的前置放大器

★　放大器

您不一定非要按此順序設(shè)置這些設(shè)備的增益結(jié)構(gòu)。比如，您可以先在混音器中設(shè)置單位增益，然后再設(shè)置麥克風前置放大器。您只需確保每個設(shè)備上都設(shè)置了增益就行了。

但有一個例外是您應(yīng)該最后設(shè)置功率放大器的輸入器。

選擇一種增益結(jié)構(gòu)的方法

設(shè)置系統(tǒng)增益有兩種方法：單位增益和優(yōu)化增益。

兩種方法分別適用于：

對于典型的演示/會議室/董事會議室類型環(huán)境，單位增益將使用專業(yè)的音頻組件以足夠的系統(tǒng)信噪比 - 約60 dB。

對于諸如小型工作室，廣播設(shè)施，表演藝術(shù)中心，演講廳等更為苛刻的聆聽環(huán)境，系統(tǒng)優(yōu)化方法將提供信號路徑中的設(shè)備能夠允許的最佳信噪比。

測驗設(shè)備

無論您是設(shè)置單位增益還是使用系統(tǒng)優(yōu)化方法，這兩種方法都比較簡單，都不需要昂貴的設(shè)備。但您至少需要一個電纜測試儀、信號發(fā)生器和信號測量設(shè)備。

在安裝電纜組件之前測試電纜組件是個很好的做法。因為在安裝之前進行測試總比事后進行故障排除更快速，更輕松，更有效率。這不僅可以幫助您檢查連接，還可以顯示可能源自連接器本身的問題（如短路）。

方法一：單位增益

在增益結(jié)構(gòu)的上下文中，“一致”意味著“怎么進來的就怎么出去”。換句話說，增益和衰減都不會應(yīng)用于信號�；祛l器輸出端的dB或電壓電平在通過信號路徑的其余部分時會保持相同。單位增益的目標是使離開設(shè)備時具有進入設(shè)備的相同信號電平。

單位增益方法通常使用1 kHz音調(diào)作為參考，這可以由信號分析儀或萬用表測出。

單位增益的好處：

★　在大多數(shù)基本音頻系統(tǒng)中，它提供了足夠的電子信噪比。

★　這是一種簡單而快速的方法，只需要一個信號發(fā)生器和電壓表。

單位增益的缺點是：

★　即使在同一制造商的設(shè)備之間，余量和個別切削電平也會因設(shè)備而異。

★　下游設(shè)備可能會在混音器切削的輸出之前被切削，這可能會損壞組件。

回想一下，設(shè)定單位增益的目的是操作混頻器，使得混頻器輸出儀在正常操作下表示接近“0”。

“單位增益”的設(shè)置步驟：

1、定義“0”。“0”可能意味著1.23 V時的0 VU，也是專業(yè)音頻線路電平基準的+4dBu�！�0”也可以表示0 dBu（0.775 V），甚至0 dBV（1 V）。去做這個：

●　設(shè)置所有的混音器微調(diào)，混頻電位器，交叉點增益，主機等處在其零（單位）位置。

●　配置信號發(fā)生器，以0 dBu（0.775 V）輸出1 kHz正弦波。將此信號應(yīng)用于混頻器的線路電平輸入，并觀察混頻器的輸出儀表。

●　調(diào)節(jié)從發(fā)生器接收信號的通道上的微調(diào)，直到混音器的輸出表顯示“0”示數(shù)。

２、使用信號分析儀或RMS萬用表測量混頻器的輸出信號。通常，您應(yīng)該看到它接近0 dBu（0.775 V）或+4 dBu（1.23V）。

3、調(diào)整輸入微調(diào)，直到分析儀或萬用表指針指到這些參考電平中最近的一個，而混音器仍然顯示“0”輸出電平。您將使用此參考信號電平并通過系統(tǒng)的其余部分來設(shè)置單位增益。

4、調(diào)整信號路徑中的所有濾波器和動態(tài)處理器，使其不會影響參考信號。

●　確保任何過濾器（如均衡器）均設(shè)置為零（單位設(shè)置）

●　將壓縮機和限制器設(shè)置為最大閾值項

●　將向下擴展器設(shè)置為最小閾值

●　在增益設(shè)置過程中，您可以通過選擇和取消選擇“旁路”來檢查處理器是否正確設(shè)置。這樣可以確認測試信號不受任何意外處理的影響。動態(tài)處理器的最終設(shè)置通常在均衡過程完成后設(shè)置。

5、將信號發(fā)生器連接到混頻器輸入，混頻器輸出仍然讀為“0”，將分析儀或萬用表連接到信號路徑中下一個設(shè)備的輸出。調(diào)整設(shè)備的增益，直到分析儀或萬用表顯示早先建立的參考電平。對在信號路徑中的每個設(shè)備都重復(fù)這種做法，一直到功率放大器。

方法二：系統(tǒng)優(yōu)化增益

要使用系統(tǒng)優(yōu)化方法設(shè)置增益，混頻器輸出將被削波，然后設(shè)置剛好低于切削限幅。一旦在混音器上設(shè)置了增益，則下一個設(shè)備被連接，并且被設(shè)置為相同的輸出方式。

可以使用示波器查找切削波形，還可以使用實時分析儀來觀察與切削限幅基頻相關(guān)的諧波能量。然而通常，需要的只是一個便宜的壓電高音單元。

注意事項：使用壓電作為系統(tǒng)優(yōu)化方法將需要使用低頻正弦波（如400 Hz）作為參考頻率。 雖然壓電不會如實得再現(xiàn)400 Hz的基頻，但它將很容易地傳遞與削波400 Hz波形相關(guān)的諧波頻率。換句話說，當信號為全正弦波時，壓電將無聲，但當信號被切削時，它將產(chǎn)生噪聲。

使用優(yōu)化方法的好處：

★　該方法提供比單位增益方法更穩(wěn)健的信噪比。這是因為正常系統(tǒng)的信號電平遠離設(shè)備的噪聲底線�？梢詫崿F(xiàn)最大的信噪比。

★　每個線路電平設(shè)備具有與混頻器相同的余量。每個設(shè)備的特定余量（0 dBu和切削限幅之間允許的信號量）會有所不同。

★　在優(yōu)化方法中，您可以找到每個設(shè)備的切削點，并將該電平調(diào)整到剛好在該點以下。因此，如果混頻器被削波，則下游的所有器件將在與混頻器相同的信號電平處被削波。

使用優(yōu)化方法的一些缺點：

★　比單位增益法需要更多的時間和技巧

★　某些下游設(shè)備，如均衡器，容易過載，因此可能需要在其輸入端使用無源衰減器

★　更換組件后需要重新校準系統(tǒng)

優(yōu)化增益的設(shè)置步驟

1、與單位增益法一樣，將所有混音器微調(diào)，混頻電位器，交叉點增益，主機等設(shè)置為零（單位）設(shè)置。

2、調(diào)整信號路徑中的任何濾波器和動態(tài)處理器，使其不影響參考信號。

●　確保任何過濾器（如均衡器）均設(shè)置為零（單位設(shè)置）

●　將壓縮機和限制器設(shè)置為最大閾值設(shè)置

●　將向下擴展器設(shè)置為最小閾值

●　在增益設(shè)置過程中，您可以通過選擇和取消選擇“旁路”來檢查處理器是否正確設(shè)置。這可以確認測試信號不受任何意外處理的影響。動態(tài)處理器的最終設(shè)置通常在均衡過程完成后設(shè)置。

3、使用輸出0 dBu的400 Hz正弦波來配置信號發(fā)生器。

4、將信號發(fā)生器連接到混頻器的線路電平輸入。

5、將壓電器連接到音頻混合器的輸出端。 由于400 Hz音調(diào)落在壓電體的通帶外，所以應(yīng)該是無聲的。

6、增加混頻器的主輸出然后聽聲音。 一旦你聽到壓電聲的聲音，你已經(jīng)超過了混音器切削和失真輸出的最大限幅。

7、降低電平，直到壓電再次變得安靜。 由于未切削狀態(tài)和切削狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是非常明顯的，因此容易聽出是干凈狀態(tài)還是切削狀態(tài)。

8、將混音器的輸出電平調(diào)整到剛好低于切削電平時，將壓電器連接到信號路徑中下一個設(shè)備的輸出端。

9、增加設(shè)備的增益，直到壓電器指示切削狀態(tài)，并稍微降低電平，直到再次安靜。

10、對信號通路中的每個設(shè)備繼續(xù)這種做法，一直到功率放大器。

11、程序完成后，返回到混頻器，將主輸出恢復(fù)為單位設(shè)置。

由于目的是在“0”指示燈附近運行混頻器，因此整個系統(tǒng)的動態(tài)余量與混頻器相同，混頻器的測光計量現(xiàn)在指示系統(tǒng)的狀態(tài)。

用音頻DSP設(shè)置增益結(jié)構(gòu)

數(shù)字信號處理器（DSP）可以包含通常在模擬系統(tǒng)的機架內(nèi)單獨找到的所有設(shè)備的功能。包括但并不限于下述的這些：

★　麥克風前置放大器

★　均衡器

★　壓縮機/限制器

★　延遲器

使用DSP時有兩個重要的術(shù)語：

軟件：由DSP制造商提供的軟件，用于配置信號電平，路由等參數(shù)。

配置文件：這些是指定DSP設(shè)備內(nèi)的信號流設(shè)置和參數(shù)的DSP軟件的文件。最初由系統(tǒng)設(shè)計人員或系統(tǒng)程序員配置，這些設(shè)置由安裝人員在現(xiàn)場進行微調(diào)，以獲得最佳性能。

DSP和模擬系統(tǒng)之間的一些區(qū)別是：

1、在DSP設(shè)備中，通常使用筆記本電腦與設(shè)備進行連接來進行調(diào)整。制造商的配置軟件必須加載到計算機中，然后根據(jù)型號的不同，通過RS-232，USB或以太網(wǎng)連接到DSP。 用戶手冊將指出可用的軟件要求和連接選項。

2、如果本機具有前面板顯示屏，可以通過前面板界面進行菜單進行一些調(diào)整和設(shè)置。

3、DSP中的輸入信號可以路由到非常特定的輸出或多個輸出，這些路由可能發(fā)生在變化的信號電平。這些路由和增益設(shè)置通常在交叉點矩陣中進行。

4、增益設(shè)置遵循與模擬系統(tǒng)相同的模式 - 前置放大器增益設(shè)置將麥克風級別提升到線路電平，此后所有路由和處理都在線路電平進行。

5、DSP在上傳到設(shè)備上的配置軟件上運行。通常，當安裝程序上傳新的配置文件時，現(xiàn)有的軟件配置文件將被替換（清除）。上傳配置文件時要小心。如果在設(shè)備中找到了現(xiàn)有文件，則在上傳新文件之前，將設(shè)備的現(xiàn)有配置文件保存到計算機是謹慎的選擇。

6、將系統(tǒng)調(diào)整到最佳性能后，應(yīng)將配置文件保存并復(fù)制到計算機進行備份和文檔化。

混頻器輸入調(diào)整

一旦你設(shè)置了系統(tǒng)增益，就可以使用前置放大器/微調(diào)來連接和調(diào)整混頻器輸入端的麥克風和程序源。

混頻器中將包含各種各樣的輸入信號電平。麥克風在最低信號電平下進入，因此它們將需要顯著增益。然而，線路電平電源需要很少增益或不需增益。

麥克風輸入調(diào)整

麥克風幾乎被用于每個AV系統(tǒng)，幾乎可以在任何價格，任何配置以及任何可以考慮的應(yīng)用程序中使用麥克風。話雖如此，麥克風會顯出不同的靈敏度。換句話說，對于給定的輸入，輸出量將根據(jù)類型，結(jié)構(gòu)和目的而變化。

要進行麥克風調(diào)整，您將需要：話筒、一個SPL表、便攜式噪聲發(fā)生器

這是調(diào)整麥克風電平的過程：

1、將所有通道均衡器，混頻電位器，交叉點增益，主器件等設(shè)置為零（單位）設(shè)置。

2、將每個通道的麥克風前置放大器設(shè)置到最小設(shè)置。前置放大器可以被標記為微型，微調(diào)或增益。

3、將每個麥克風連接到適當?shù)柠溈孙L輸入。如果連接的麥克風是電容麥克風，請與該通道上的幻象電源相接。

4、確定每個麥克風預(yù)期接收的最適電平。對于正常語音應(yīng)用，這通常約為65-70 dB SPL。

5、注意：歌手或熱情的演講者將會比65-70 dB SPL的會話級別大得多，因此需要進行相應(yīng)的補償。

6、在麥克風附近放置一個小的噪音發(fā)生器，輸出粉紅噪聲。

7、使用放置在麥克風膠囊附近的SPL儀表，調(diào)整噪聲發(fā)生器的位置和/或電平，直到SPL儀表大約為適合讀取對話語音的65-70 dB SPL電平。

8、使用麥克風上的65-70dB SPL，調(diào)節(jié)混音器麥克風通道的前置放大器，直到混音器的輸出測量值顯示為“0”。

9、對每個麥克風通道重復(fù)此過程。

線路輸入調(diào)整

除了麥克風被放大到線路電平之外，其他源于線路電平的信號源也將在您的音頻系統(tǒng)中找到。對于專業(yè)音頻線路源，幾乎不需要擴展來進行路由和處理。回想一下消費者線路電平（0.316 V - 比專業(yè)音頻線路電平低12 dBu）可能需要一些放大。

線路電平將根據(jù)設(shè)備而有所不同。專業(yè)音頻線路電平為+4 dBu，用戶線路電平為-10 dBV（-7.79 dBu）。雖然這些可能是您期望的水平，但事實是實際水平將因每個特定設(shè)備以及所使用的內(nèi)容類型而異。

此外，筆記本電腦的電平可能會有很多的變化。除了聲卡的差異外，用戶還可以自己調(diào)整計算機輸出級別。

以下是進行線路輸入調(diào)整的過程：

1、將每個通道的前置放大器全部設(shè)置為最小設(shè)置。 前置放大器可以標記為前置、微調(diào)、增益等。

2、如果在通道上可以單獨使用，請脫離任何線路電平源的幻象電源。

3、將每個線路電平設(shè)備連接到其相應(yīng)的線路輸入。

通常，音頻混音器具有用于麥克風和線路電平的不同輸入。例如，麥克風輸入可以使用XLR，而線路電平使用1/4英寸輸入連接器。其他人可能使用相同的連接類型，例如麥克風和線路的標準輸出端口，但提供麥克風或線路的軟件選擇。其他混音器可以使用物理開關(guān)在麥克風和線路之間進行選擇。您可能還會看到一個“pad”選項。 當連接線路電平源時，此選項會降低進入混頻器的電平。

4、在源處于活動狀態(tài)時，調(diào)節(jié)通道的前置放大器，直到混頻器的輸出測量值顯示為“0”。

如果可能的話，使用實際的源和與系統(tǒng)一起使用的程序材料進行調(diào)整。如果實際信號源不可用，請咨詢制造商以確定預(yù)期的標稱輸出電平，并使用輸出該電平的信號發(fā)生器作為替代。

功率放大器調(diào)整

到目前為止，隨著功率放大器的關(guān)閉，所有的增益調(diào)整已經(jīng)發(fā)生。現(xiàn)在是時候開啟它，并確保放大器發(fā)送足夠的電力將揚聲器驅(qū)動到目標SPL級別。功率放大器是設(shè)置增益時要調(diào)整的最后一個組件。

注意事項：系統(tǒng)功率序列

請注意，通過不以正確的順序打開或關(guān)閉系統(tǒng)組件，可能會損壞設(shè)備，特別是揚聲器。為避免設(shè)備損壞，應(yīng)始終遵守以下順序：

1、由沿信號路徑開始供電。您通常應(yīng)該從混頻器開始，并在功率放大器結(jié)束。

2、關(guān)閉系統(tǒng)電源時，請關(guān)閉所有功率放大器，然后關(guān)閉所有其他電子設(shè)備，沿著信號鏈朝向混頻器倒序工作。

3、常見的不當之處在于對放大器進行增益或功率調(diào)整。

請注意：所有小于完全順時針的位置均為負數(shù)。功率放大器的調(diào)整將更準確地被稱為輸入衰減器。當音頻混合器輸出儀表接近“0”指示時，一個恰當大小的，應(yīng)用指定的功率放大器在實現(xiàn)所需的SPL電平時應(yīng)該沒有問題。換句話說，當以合適的電壓（即在標稱的0.775到1.23V之間）驅(qū)動時，功率放大器將產(chǎn)生足夠的電壓，將揚聲器驅(qū)動到指定的電平，而不會發(fā)生變形。

以下是在功率放大器上設(shè)置輸入衰減器的過程：

1、驅(qū)動具有正常信號電平的混頻器，輸出測量顯示接近“0”。

2、將SPL計量器放在收聽者位置。

3、在衰減器最小的情況下，打開功率放大器并調(diào)整衰減器，直到達到設(shè)計指定的適當?shù)腟PL電平。

影響音響系統(tǒng)的最常見的問題就是自始至終在尋找功率放大器的輸入衰減器（又稱“空曬”），并且先前設(shè)備的輸出被關(guān)閉（小于單位增益）。常見的結(jié)果是系統(tǒng)在打開時產(chǎn)生可聽見的嘶嘶聲。

在一點上提升信號方向，并在另一點向下轉(zhuǎn)動，以補償動態(tài)范圍。它也會對信噪比產(chǎn)生不利的影響，因為信號現(xiàn)在更接近噪聲底層。