1．扩展器的基本概念与原理
扩展器是一种特殊放大器，它有一个扩展阈，对小于这个阈的输入信号，按一定的扩展比进行扩展，对大于这个阈的输入信号，则不扩展，按1：1输出。
（1） 扩展比：扩展器输入信号动态变化的dB数/扩展器输出售动态变化的dB数，例如：1：2，1：3，1：4，……当扩展比为1：∞时，扩展器便成为噪声门。
（2）扩展器的启动时间（Attack
time）：小于扩展阈的输入信号进入扩展状态到规定的扩展比所经历的时间。
（3）扩展器的恢复时间（Release
time）：输入信号从扩展状态返回到原来的非扩展态所需的时间。
扩展器的工作原理与压缩器相反，它有一个检测器，称门阈检测器，对输入的声信号进行检测，若检测的输入信号比阈电平高，压控放大器对输入的信号不进行处理而进行1：1通过。若检测的输入信号比阈电平低，压控放大器的增益受控，其受控方式取决于门阈检测器，依照调定的比值变换串联阻抗，衰减输入信号，同时，扩展了信号的动态变化。所以，检测器实际是对于门阈值以下的信号起衰减作用，衰减的快慢取决于扩展比的调节。有些机器把扩展比刻成2：1，3：1，4：1，……这是输出信号的动态变化dB数/输入信号的动态变化dB数。此种表示，易于看出输出信号动态变化比例。无论何种表示方法，并不影响机器的操作使用和功能。
2．扩展器的工作特性
扩展器依据扩展阈（门阈）的调节值、扩展比以及相关的启动时间、恢复时间进行工作。门阈值调节范围通常从-60dB～ 20dB，扩展比为1：2，1：3，……，1：∞。扩展器的工作特性曲线如图4-12所示。
从扩展器的工作特性曲线可以看出，扩展器工作在两段曲线上，即扩展段和单位增益段，随着扩展比的增大，拐点愈加明显，处理声音信号突变性愈明显，为了使声音比较自然，有些扩展器采用了渐近法，清除明显拐点。此外，启动时间（ms为单位）和恢复时间越短，声音信号处理的突变性也愈明显，因此，一般环境下，启动时间和恢复时间应适当调长些。声音信号变化过程通常是由小到大，声音信号会变得短促。如果将扩展比调在1：∞处，扩展器变成为噪声门，对门阈以下的噪声急剧衰减，可达90dB以下。
3．扩展器和噪声门的应用
（1） 利用扩展器的边链电路，可以创作带颤音的音乐，其方法是：将4Hz～6Hz甚低频信号放大后送进边链电路的输入端（Side
Chain In），控制扩展器的扩展时间，音乐信号从扩展器的输入端（input）进去，在扩展器输出端（Output）便出现带颤音音乐。
（2） 利用话筒拾取鼓声节奏，创作带鼓声的节奏音乐。将话筒拾取的鼓声信号给予放大，一方面控制扩展器，一方面输出信号与扩展器输出信号进行混合。当鼓声出现时，鼓声信号控制扩展器工作，鼓声停止，边链电路无输入，音乐信号不受扩展器控制，输出原来音乐。
（3）将扩展器扩展比调在1: ∞成为噪声门，凡小于这个阈电平的噪声均被迅速衰减，扩展系统处于静音状态，大于这个阈的音乐信号均按1：1方式送出，起到了切除系统噪声的目的。阈值调节实际上决定了切除噪声的电平值。
（4）利用扩展器可以排除两个相邻话筒的干扰，低于阈值的话筒声给予切除。
（5）利用噪声门切除音乐外的机械噪声，例如：拨动弦的噪声，脚鼓的踏板噪声等。
调音台教程（四）之信号处理设备之压限器
压限器是压缩器和限制器的组合设备，由于它具有多种特性，在扩声系统、录音系统和广播系统中有诸多应用。例如：给鼓声增加坚实浑厚感；为吉他、弦乐增添弦外之音；使演唱声更加圆润；提升混合低电平信号；减少手持话筒拾音起伏；降低音乐大起大落变化；保护扩声系统不过载；数/模转换；进行压缩处理等。同时，这种设备多数增设了扩展门，用于音乐宁静或间歇间的噪声切除，使其应用范围更广，更灵活。另外，还附设了边链输入、输出插孔，进行外控，使其应用更加多样化。要充分发挥压限器的作用，必须全面了解它的原理特性和相应的功能调节。
（一）压限器的工作原理
以美国Furman Sound公司生产的LC-6为例说明，它与日本YAMAHA
GC2020II型、美国dbx266XL、美国DOD866II相类似。LC-6的原理方块图如图4-4所示。它由六个部分组成：输入、压控放大（VCA）、输出、检测/控制、扩展门和电源。
输入的声信号经平衡输入放大器，进入输入增益放大器（增益调节范围从-20dB～ 20dB），做适当的增益调节，直接送出或反相后做平衡输出。另一路信号到输出电平检测器（有的机器采用压控放大器的输入端信号，称输入电平检测器），输出电平检测器对此信号的电平大小用压缩门限（压缩阈）去鉴别，压缩阈可调（-40dB～ 20dB），对于低于这个阈的信号，输出电平检测器不控制压控放大器，压控放大器做正常的放大输出，对于高于这个阈的信号，输出电平检测器以一定的动态压缩比、启动时间、恢复时间去控制压控放大器增益变化（靠阻抗变换）。同时，在压控放大器输出端与输出电平检测器输入端之间安排了边链插孔，它与调音台上的插入插孔（INS）类似，在边链插孔输出口（Side
Chain Output）可将压控放大哭喊的输出信号直接引出，并切断进入输出电平检测器的通路。边链输入插孔（Side Chain
Input）可将超过压缩阈的外控信号引入，通过输出电平检测器去控制压控和放大器的输出（有的边链插孔安装在压控放大器输入端品上，其作用完全一样）。
此外，在输入增益放大器前（有的在其后）引出信号到扩展门检测器，衽门控阈调节。引来的信号若低于门控阈，将做35dB的衰减，若高于门控阈的信号，扩展门检测器输出信号去控制压控放大器工作，其作用与输出电平检测器相反，并且独立工作。
（二）压限器的工作特性曲线
压限器的工作状态完全取决于电平检测器的调节。为简单起见，将压限器的输入增益和输出增益都放在0dB电平上。输入信号和输出信号用相对量dB数表示，设压缩阈在-40dB处，压缩比2:1,横坐标表示送到输出电平检测器的输入信号（dB），纵坐标表示整机输出信号(dB)，以压缩阈为基准，输入信号变化20dB，输出信号动态变化10dB，压缩比等于输入信号动态变化与输出信号动态变化之比，即2：1，如图4-5所示。同样，若输入信号动态变化40dB，按2：1压缩，输出信号动态变化为20dB。从图4-5（b）中可以看出压缩比不是绝对量的比，即不是输入信号dB值与输出信号dB值之比。该图中也表示出启动时间和恢复时间的含义。压缩比∞:1，压缩阈变成了限制阈。图4-5(b)表示压缩阈从-40dB移至 20dB处的情况，值得注意的是，图中横坐标表示送到输出电平检测器的输入信号，输出增益调节改变了压缩曲线的纵向基点位置。
四）图表均衡器的灵巧应用
图表均衡器是一种对音频频响曲线进行精细高速的设备，尤其是３１段图表均衡器，如图４－３所示，高速范围覆盖20Hz～20kHz整个音频区域，其面板上的推拉键分布，直观地反映了对频响曲线的补偿。它既可用做客观补偿，对音频载体或音中央委员设备的频响曲线的不足给予补偿，使频响曲线更加平坦，声音更真实可信，又可以从主观愿望出发，依据创作上的需要，把声音加工得美妙动听。由于其记得度频点在0dB处时，噪声很低（-90dB以下），放置在音响系统任何地方，都不会产生明显的噪声，这给应用带来更多的灵活性。另外，还附设了一些功能键。如：输入电平调节旋钮（input level），可对强声信号和弱声信号进行调节。刻度频点带宽恒定，提衰独立，提衰范围可变（＋１２dB; 64dB），适合对声信号进行大幅度补偿或做精细微调。低切按键（Low cut或ＨＰＦ）按下，切点频率在20Hz～200Hz可调。高切按键（Hi cut或ＬＰＦ）按下，可切6kHz以上频率成分，切除斜率可变（6dB／倍频程，12dB/倍频程或18dB倍频程）适于声音信号特殊加工。直通旁路近键（in/out Bypass）用于声音信号补偿前后比较。这些功能键给调音人员提供了广阔的创作空间，使声音更具韵味。下面讲一讲它们的应用。
1. 在扩声系统中
将图表均衡器安插在调音台与主功放（或电子分频器）之间。
(1)
利用实时音频频谱分析仪、测量话筒和粉红噪声发生器，对扩声系统总体频谱响应进行调整。在室内扩声，可将图表均衡器作为房间均衡器使用补偿室内听音的缺陷，使房间频响曲线更加平坦。
(2)
利用刻度频点找扩声系统的反馈啸叫（铃振现象）点，使之衰减，增大扩声系统音量，提高传声增益。依次可找到二次、三次啸叫点频率，使其衰减（但不能超过3个抑制频点，否则会破坏整个补偿曲线）。
(3)利用低切键，切除200Hz以下的低频成分，可防止过大的喷气声、空调声、脚踩舞台的嘭嘭声、话筒跌落的冲击声以及低频共振声，保护功放不因过载而损坏或低频音箱不烧毁。按下低切键后，对放声音质不产生大的影响。
(4)在讲话扩声场合，嘈杂声大，利用刻度频点的提衰，把讲话声剪辑得更宏亮、清晰、透彻、易懂。
(5)创造性地加工音乐信号，利用刻度频点的提衰，逐步修饰，让音乐声更具风格和想像力，更加悦耳动听。
(6)利用高切按键，切去"咝咝"的噪声。
2. 在乐器乐音加工方面
（1）
放在乐器拾音通道上，将提衰范围改成±6dB，调整乐音频段的提衰，增加乐音的质感。也可给音乐声加宽加厚或构成迥然不同的特殊乐音。
（2）消除音响系统接触不良而引起的50Hz交流声(用推拉键将50Hz频点拉下)。
（3）利用调音台上辅助送出和辅助返回，给弦乐音加重弦外音。
3. 在演播室和录音棚里
（1）将图表均衡器接在调音台输入通道的INS插孔上，对发声不准确的声轨放音进行修正。
（2）将单声信号劈开，一分为二，分别进行均衡处理，形成人工立体声效果。
（3）按下低切键，调节低切点(20Hz～200Hz)，按下高切键，切6kHz以上的频率，使话筒拾音独特透亮。
此外，图表均衡器与压限器结合使用，可去除扩声系统的咝咝声和低频共振声。还可与噪声门结合使用，提升噪声门阈，衰减与频率相关的噪声，让有用的音乐声信号畅通无阻。
