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数字声频矩阵 【摘要】基于以太网的数字化声频短阵系统具有强大的功给和便捷的操作方式，将传统的模拟压限器、均衡器、延时器、激励器、分频器以数字模块的方式集合为一体，多路输入输出信号能自由分配，通过软件控制可方便地添加或去除各种效果模块，网络接口能实现远程或异地的信号传输及控制作为音响行业数字化的代表，必将成为音响系统不可或缺的核心设备，被广泛应用在扩声领域 [关键词]数字声频矩阵数字音频处理器 扬声器控制器 公共广播系统会议室音频系统 多功能音频系统声频电子技术现已进入全面数字化的时代，传统的模拟声频信号处理设备由于功能单一、系统结构复杂、不同型号设备之间的接口匹配问题繁琐，给音响系统设计和调整带来很多困难，往往不能达到最佳的音响状态，而逐渐被数字式设备取代计算机技术和网络技术的飞速发展，深刻地影响和加快了声频技术数字化进程，近几年，一体化的数字声频矩阵被大量应用在扩声系统TI程中1数字声频矩阵的功能特点数字声频矩阵是由“扬声器系统控制器”发展和演变而来的扬声器系统控制器通常具有电子分频、压缩保护、均衡补偿、延时和信号分配等功能其设汁思想来自于各扬声器生产厂家，专门针对某些特定型号的扬声器进行搭配，组成所谓的“电子控制扬声器系统”，以达到“量体裁衣”的效果，使整个扬声器系统各设备之间相互匹配，处于最佳运行状态。

各种品牌型号控制器的各项主要参数虽有一定的微调范围，但基本上都是针对某些特定型号的扬声器（音箱）及功放作固定搭配而设计，而不是作为通用设备来匹配不同型号的扬声器和功放，仅适用于扬声器系统，其功能有很大的局限性数字声频矩阵对比扬声器系统控制器，各方面都有质的飞跃，主要有3方面的特点1)数字声频矩阵的功能不仅为扬声器系统服务，还可以全部代替传统专业扩声系统中从调音台到功放之间众多的信号处理设备，包括图示均衡器、参数均衡器、效果处理器、压缩器、限幅器、延时器、分频器、反馈抑制器以及扬声器系统控制器等，甚至包括调音台的功能，都可以由这个一体化的数字声频矩阵全部取代2）数字声频矩阵的设计思想是作为一种通用化没备推向市场的，内部电路的各项主要技术参数都可以在一个很宽的范围内作出灵活的改变和调节，因而而可以匹配不同品牌、不同型号的专业声频设备——调音台、功放和音箱等为了使数字声频矩阵具备广泛的适应性，内部电路结构都设计成具有多个独立的信号通道，并设置有多个输入和输出接口（如8入8出）其矩阵功能可以非常方便灵活地调整和切换各个信号通道的输入和输}f{接口之间的电路结构、信号流程、走向及其相互间的连接关系，因而能够更广泛地适用于各种音响系统厂I程。

3)数字声频矩阵的结构设计采用了硬件与软件相结合的模式，在声频系统安装调试阶段，可用一台计算机（扩声现场用笔记本电脑）与数字声频矩阵的通信接口相连接，通过专用控制软件的运行，用鼠标在菜单上点击拖拉，即可把数字声频矩阵所具有的延迟、均衡、压缩、分频等各种模块，按照音响工程的设计要求放置到屏幕上，并进行联机，组成按需要设计的一个完整系统通过鼠标和键盘的操作，在屏幕上调校各个功能模块的相关参数，如均衡器的频率和提升量、电子分频的分频点和衰减量以及调音台面板上各键钮的位置等，均能实现“可视化”的调整整个系统调校完毕即可脱离计算机独立运行，而所有的设置和参数都不会被无关人员随意变更或丢失，从而确保整个系统的长期稳定和可靠运行2数字声频矩阵的优点1）数字声频矩阵是将均衡器、压缩器、限幅器、延时器、混响器、分频器、反馈抑制器等周边辅助没备，以数字的模块化形式集成在一起，使用时通过软件来添加所需设备模块不必像模拟没备间需用音频线来串并连接，也不存在接口匹配问题，从而极大地简化了安装工艺，降低了系统故障率2)整个信号流程均以数字方式进行处理，避免了由多次A/D转换、D/A转换带来的弊端，使得整个系统各项参数的调节精度和调节范围以及信噪比、失真度和动态范围等技术指标性能指标都优于传统的模拟系统。

3)数字声频矩阵在系统没计和系统运行中，如需要对已没定的某些参数进行修改调整，或需要增减更换某些周边器材，只要对已设定的软件操作，就能完成参数修定及处理模块的增减，十分便捷而各项功能和参数一旦设好，便可存储和随时调用，不必担心会被无关人员搞乱4)出色的声频矩阵处理功能和灵活的扩展功能可设置任意输入到任意输出的路由，并能从设备清单巾选取所需的效果处理模块，如分频器、均衡器、延时器、压缩器等，分别添加在输入和输出通道上进行必要的声频处理；配E若干个数字接口盒，即可轻易把8x8扩充为2424或更大的矩阵，以满足复杂的大型扩声系统的需要5)可进行“工作模式”的预置 系统能在预先没置的“歌舞演出”、“戏曲演出”、“会议”、“电影”等多种常用运行模式间自由切换，特别适用于多功能、多用途的扩声系统61可组成数字声频网络传输系统，采用5类双绞线能使“声音”在以太网上双向多通路传输，省略大量音频线，有较好的抗干扰性，从而实现远程和异地的音频节目传输和控制3数字声频矩阵的典型产品及应用笔者以美国Svmetrix（思美）数字音频处理系统为例，如图l所示，对数字声频矩阵系统的应用范围和使用方法作一些介绍Svmetrix音频处理器ZoneMix760具有以下特性：4路话筒／线路输入；8路音频媒体输入；6路输出；外部控制；紧急广播寻呼；网络连接功能；向导设置；预先配置的图形用户界面；参量均衡／滤波器；压缩器；反馈抑制器；自动增益控制器(ACC)；闪避器；扬声器管理系统；寻呼调度。

ZnneMix760可以应用于公共广播及背景音乐、联席会议室、多功能厅、高档酒吧等各种不同的场合在此主要以公共广播及背景音乐、联席会议室、多功能厅为例分别进行图文讲解3.1公共广播及背景音乐场所的应用ZoneMix760应用于公共广播效果及背景音乐场所时，最多可接入4个寻呼话筒，用于语言播音或紧急广播；同时还可接入8组立体声音源（如CD机、MP3机、磁带录音机等）作为背景音乐ZoneMix760使用电脑专用软件实时控制，可以将上述输入信号自由分配到六路输出中任意一路，并对输入和输出信号进行均衡、压限、延时、反馈抑制、闪避、自动增益、声压级汁算等数字声频处理功能的设置，系统最多可为6个分区供声通过远程控制面板可以在各区进行音量、区域切换等操作ZoneMix760应用于餐厅、酒吧、商场、娱乐健身俱乐部、酒店等需要高品质的背景音乐及公共广播效果的场所，一台ZoneMix760同时为6分区提供扩声，各个分区的扩声内容可以根据功能的不同而完全不同，控制电脑在异地对六个区域的扩声进行实时的控制，调节音量、均衡、压缩处理等；各区也能通过墙面控制器调整音量或进行区域切换一3.2四间会议室的应用四问会议室的音频系统是用一台ZoneMix760作为处理系统，如图3所示，作为联席会议室设计，每间会议室可以独立或联用，均有独立的话筒和背景音乐音源，设备集中在一间机房控制管理。

每问会议室采用自动混音台进行话筒混音后输入到ZoneMix760的线路输入接口，音源则直接输入到立体声接口，最多接8组音源，使用电脑专用软件编程和实时控制，可分别对每间会议室的话筒和音源添加效果模块进行声频处理各会议室也可通过远程控制面板进行音量控制、切换等操作，6组输出分区送到各会议室独立的功放和音箱整体控制还可以采用中控系统触摸屏，中控系统触摸屏如图4所示：通过中控触摸屏可以在系统的信号流程上添加声频处理模块，设定各种参数，调节话筒和背景音乐的平衡，对各会议室扩声实施控制，非常便捷直观3.3多功能厅的应用多功能厅要求具备会议、演出、电影等多种使用功能，而每种使用功能对音响系统的要求又各不相同，音箱的布局、音箱的高中低频率均衡、信号的动态处理、延时补偿、信号路由等都需要根据功能和使用特点来进行复杂的系统调试，调整出适合不同功能的工作模式，并运用ZoneMix760把这些工作模式预存起来，使数字音频处理器能在预设的多模式间进行切换，以实现多功能厅的扩声特别是综艺类节目的扩声场合，例如小品和舞蹈的音响要求不同，小品要语言清晰，不用超低音箱，而舞蹈需要强烈的低频节奏和丰满震撼的超低音，就需要实时切换工作模式来调节包括高低频的平衡及某些音箱的开或关。

这在模拟设备中是难以想象的图5为ZoneMix760多功能厅的应用会议和演出的话筒及音源，经调音台控制混合后输入到ZoneMix760的线路输入接口，进行处理后输出到不同的功放和音箱DVD播放的5.1声道电影音源则分组输入到ZoneMix760的线路接口，进行处理后分别输出到各声道音箱，通过远程控制面板或中控可以进行音量、工作模式切换等操作，从而实现会议的单声道高清晰度语音扩声；歌舞演出的立体声高品质扩声、电影的大动态5.1声道环绕扩声等多功能需求参考文献[1】彭妙颜，周锡韬．数字声频设备与系统工程【M】，北京：国防工业出版社，2()()6-全文完-。