【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】延時器與混響器是模擬室內(nèi)聲場聲音信號特性的專用設(shè)備。在錄音節(jié)目制作中，延時器和混響器可以在模擬的藝術(shù)聲場中傳遞時間、空間、方位、距離等重要信息，并且可以制作某些特殊效果。延時器與混響器工作性質(zhì)屬于心理聲學(xué)范疇，其調(diào)控技巧屬于音響美學(xué)范疇。可以這樣說，延時器和混響器是炮制藝術(shù)聲場必不可少的主要設(shè)備。正因為如此，延時器與混響器的使用就比其它聲處理設(shè)備復(fù)雜和靈活多變。　　

 一、室內(nèi)聲場與人耳聽覺

1、人耳對聲音方位、距離高度的感知

正常人的雙耳對聲場中的聲音有感知和判斷作用。這包括了生理和心理的兩重反映。首先是對聲源有橫向定位（水平定位）的感知和判斷能力。例如，人對低頻聲源的左、中、右定位感知，主要是依靠聲音到達(dá)兩耳的強(qiáng)度差判斷的；而且人對聲源的距離定位（縱向定位）也有感知和判斷能力。這主要依靠直達(dá)聲和近次反射聲及混響聲的感知比例來判斷。例如，直達(dá)聲強(qiáng)，反射聲和混響聲弱，在直達(dá)聲比例大時即可判斷為距離近；而直達(dá)聲比例小時，清晰度明顯降低，就可判斷為距離遠(yuǎn)。再次，人對聲音的高度定位（仰角定位），在一定范圍內(nèi)也有判斷作用。高度定位是運用兩耳聽覺的頻譜差下意識地判斷出的。例如，由于抑角的不同，對人耳即感知不同的頻響特性曲線，在與正前方聽到的音色印象作比較后就可確定仰角。

2、哈斯（HAAS）效應(yīng)與聲音定位

哈斯是德國科學(xué)家，他于1930年發(fā)表了一篇“領(lǐng)先效應(yīng)”的文章。通過這個公認(rèn)的理論，可以說明人是怎樣感知聲源位置的。首先，在35ms內(nèi)，人的聽覺由于大腦抑制作用是不能判別時間差的。因此，在直達(dá)聲與早期反射聲分別到達(dá)人耳后，人不能感知幾個分立的聲音，而是只感知為一個聲音。由于這種瞬時融和效應(yīng)，直達(dá)聲與早期反射聲的迭加，使人感覺到聲音得到了加強(qiáng)，并且聲音清楚。而當(dāng)兩個聲音的時間差超過35ms-50ms時，情況就不同了。

3、聲場中各種變量特性與作用

除消音室外，所有室內(nèi)聽音環(huán)境中，在直達(dá)聲之后都有4個變量，在延遲一段很短的時間之后，有一個或幾個早期反射聲，在早期反射聲之后是混響的進(jìn)入時間，隨后是密集的滯后反射混響聲，在一定時間（若干秒）后混響聲消失。　為了模擬這一自然聲場的狀態(tài)，在錄音制作中要使用人工延時器和混響器來產(chǎn)生這些變量。因此，有必要將聲場中各種變量成分的特性與作用作進(jìn)一步介紹。

（1）直達(dá)聲的作用：直達(dá)聲主要決定聲音的清晰度。它對人的聽覺有領(lǐng)先效應(yīng)（哈斯效應(yīng)），直達(dá)聲的長度和聲源傳播時間長度相同，它的頻率響應(yīng)特性由于沒有受到干擾而與聲源頻率響應(yīng)特性相同，直達(dá)聲是判斷聲源和聲源寬度的重要依據(jù)。

（2）延遲時間的作用：早期反射聲之間的延遲時間的長短決定早期反射聲的密度，也是室內(nèi)聲場房間大小的重要標(biāo)志。延遲時間決定早期反射聲的進(jìn)入，房間大，首次反射聲就來得晚，房間小，首反射聲就來得早。延遲時間過長時會造成回聲，影響聲場清晰度。 　

（3）早期反射聲的作用：早期反射聲的方位不是聲源的方位，它取決于反射面。反射聲的頻譜因受反射右吸收作用影響，其頻率響應(yīng)特性有所改變。反射聲可以傳遞空間信息，可以給人距離感。早期反射聲成為聲源的一部分，可以使聲源的聲音更加柔和。

（4）混響進(jìn)入時間的作用：混響進(jìn)入時間即空間信息，它控制著混響聲在聲場中進(jìn)入的速度，混響進(jìn)入時間的長短與混響時間的長短成正比。混響進(jìn)入時間長，混響時間也長。混響進(jìn)入時間短，混響時間也短。

（5）混響聲的作用：混響聲可以加強(qiáng)聲源的響度，可以改變聲源的主觀音質(zhì)，它可以給聲音溫暖感，也可以使聲音豐滿或明亮。混響聲比例的大小有助于聽者判斷聲源的距離。若混聲比例太大或混響時間過長，將會干擾聲源的清晰度，使聲音混濁不清。

對錄音工藝來說，聲音的構(gòu)成主要靠以上各種變量的組合建立藝術(shù)聲場。從某種意義上說，一部錄音作品的好壞，全靠總體音響的框架支撐著。就一部音樂作品來說，即使演唱演奏得再好，音色調(diào)整得再好，若音響結(jié)構(gòu)上制作不出層次來，也是不能被聽眾接受的。在處理直達(dá)聲、早期反射聲、混響聲這三種聲能，以及前面提到的各種聲學(xué)效應(yīng)的關(guān)系上，由于錄音方式不同，工作程序也就不同。同期制式錄音，是利用演播室或錄音棚內(nèi)自然聲場的聲學(xué)條件來解決這些關(guān)系的。也就是說，同期制式錄音，力爭完美地反映出自然的藝術(shù)聲場，而多軌錄音完全是使用延時器和混響器，模擬藝術(shù)聲場人工制作出來的。

二、 延時器與混響器一般工作原理 　

1、延時器一般工作原理

延時器系統(tǒng)方塊。在數(shù)字式延時器內(nèi)，音頻信號首先通過低頻濾波器進(jìn)入編碼電路進(jìn)行A/B轉(zhuǎn)換，如圖5所示。音頻信號要經(jīng)過等幅脈沖信號采樣，形成等間隔的調(diào)幅脈沖信號組成的幅度包絡(luò)線。在變換成采樣模擬信號后，經(jīng)過緩沖存貯器將信息存貯備用，而后進(jìn)入移位寄存器，得到所需的延時量。在獲得延遲量后，信號經(jīng)譯碼器進(jìn)行解碼，D/A轉(zhuǎn)換后復(fù)原成模擬音頻信號。在輸出前，還要經(jīng)過低頻濾波器，以清除混在音頻信號中的調(diào)制噪聲。由于全數(shù)字化的原因，延時器的信噪比是很好的，信噪比S/N=20Log2n，式中n是比特數(shù)。從上式可知，每增加一個比特，可使信噪比提高6dB，即10bit為60 dB，16it為96 dB。目前已發(fā)展到18bit，其動態(tài)指標(biāo)是可想而知的。　

2、混響器種類及工作原理

混響器可分為四種類型：①鋼板式混響器，②金箔式混響器，③彈簧式混響器，④數(shù)字式混響器。這幾種混響器的工作原理各不相同，但在錄音工藝中的作用大體上是一樣的。

（1）數(shù)字式混響器工作原理：數(shù)字式混響器的演算理論，早在六十所代就已經(jīng)建立了。由于硬件的原因，直至八十年代才逐漸使數(shù)字混響器在技術(shù)指標(biāo)、工作性能、自動化程度上有了長足的進(jìn)步。　數(shù)字式混響器的工作原理。它完全采用數(shù)字方法處理信號，采樣隨同延遲一起插入循環(huán)存貯器，每一延遲的采樣乘以代表其反射聲幅度的系數(shù)，把反射聲加在一起獲得混響，然后送回存貯器，并用2的乘冪指數(shù)作乘法運算。萊克斯康（LEXICON）數(shù)字混響器，已經(jīng)打破了以往數(shù)字混響器的“預(yù)延時 模擬混響平均衰減 衰減時間可調(diào)”這種模式，而效仿自然混響的特點，以數(shù)字技術(shù)模仿出新的、沒有渲染、但又可變化的聲音。真正的房間混響，并不是在激勵聲后先出現(xiàn)一段時間上的空白延遲才進(jìn)入大密度混響的，而是漸進(jìn)的，擴(kuò)散是無規(guī)則的。480L的預(yù)延時間正是根據(jù)這個理論，設(shè)計了一種擴(kuò)散極不規(guī)則的組合，延時根據(jù)不同房間的大小、形狀、擴(kuò)散而定出混響的形狀，從強(qiáng)弱與形狀對比的變化、混響的長短，來反映和追求自然聲場。可見數(shù)字混響器的研究已進(jìn)入更深的層次。　

（2）數(shù)字混響器的功能：就數(shù)字混響器的功能而言，遠(yuǎn)勝其它種類的混響系統(tǒng)。數(shù)字混響器可以單路輸入信號，經(jīng)信息處理后分成四個獨立的音頻信號輸出，也可以分成兩對雙聲道，立體聲輸出或四聲道輸出。　若只當(dāng)延時器使用時，它可以同時送出中個不同的延遲量。在數(shù)字屏顯示器上，可方便地讀出電平、工作狀態(tài)、時間數(shù)據(jù)、波形響應(yīng)等。　在駁接方式上也更多元化了。就萊克斯康混響器而言，背板上除了兩路主輸入和四路輸出外，還有三路MIDI接口、數(shù)碼錄音接口、計算機(jī)接口，并有兩路遙控接口。在前面板上還設(shè)有程序存儲盒，磁盤起用，帶走都方便。LEXICON 480L數(shù)字音頻效果系統(tǒng)的預(yù)定程序，分為9個存庫程序，每組預(yù)定了多種數(shù)據(jù)，它可以模擬絕對沒有規(guī)則的環(huán)境混響聲，如：鼓房內(nèi)的不同反射面、森林環(huán)境、停車場的感覺。 當(dāng)然，廠家存庫的預(yù)定值是可以改變的。數(shù)字混響器在預(yù)延時、混響時間、擴(kuò)散時間、以及衰減形式等方面都是可調(diào)的。

（編輯：Karl）