數字調音臺參數詳解-拯救您的項目-優化您的音質
2019-01-02 _ DVAE 深圳德威音響有限公司
數字調音臺參數詳解-拯救您的項目-優化您的音質
筆者：深圳德威音響 聶天發
隨著數字調音臺的逐漸普及，數字調音臺的應用越來越多，音響行業的從業人員每年陸陸續續有新人加入，很多從業者忙于工作，沒有時間系統的學習音頻技術，而音響行業的產品種類繁多，每一類產品又具有很多專業技術參數，如果不結合實際應用，很難理解各個技術參數的意義。
深圳德威音響有限公司是目前國內為數不多的數字調音臺廠家，積累了多年的數字音頻研發經驗，覺得有必要從研發的角度介紹數字調音臺的技術參數，希望能夠幫到音響行業的同行。雖然目前視頻直播是非常主流的知識傳播方式，筆者還是希望通過圖文的方式進行此類知識的傳播，后續會陸續推出相關的技術文章。
1. 調音臺的本底噪聲
調音臺的本底噪聲，一般是在輸出推子在0dBu刻度，輸入沒有混音的情況下測試得來的；本底噪聲越低，則經由功放放大后到音箱的底噪越低。
在戶外演出項目中，現場環境非常嘈雜，本底噪聲被掩蓋，不會造成太大的影響；但是在安靜的會議室、多功能廳、錄音室等這種安靜的室內環境，對本底噪聲的要求其實是極高的，如果本底噪聲過大，音箱會發出不需要的噪聲，嚴重的甚至導致項目無法驗收。
我們德威品牌的數字調音臺，經過實際AP測試儀器實際測試，本底噪聲達到-89.5dBu無記權，超過目前市面上許多進口產品（大部分品牌說明書有標本底噪聲，我們也有實物對比測試）；如果您的項目遇到調音臺底噪偏高，可以嘗試選用德威的產品。
深圳德威選用目前最先進的AP 515音頻測試儀測量本底噪聲，測試音頻帶寬截止到20Khz，因為20Khz以上的噪聲，人耳是聽不到，所以測試標準選用的是：AES17-20Khz。
2. 調音臺最大輸出的意義
當您的調音臺用于樂隊演出時，當8個音頻輸入通道都是在0dBu附近跳動，這個時候您就需要特別注意，防止混音輸出超過調音臺的最大設計電平值，超出調音臺額定最大輸出電平的結果就是失真度大增，聲音發破，如果沒有后級音頻處理器壓縮電平保護，嚴重的可能導致您的音箱燒毀。
入門級調音臺最大輸出電平至少達到18dBu。
專業級調音臺最大輸出電平至少達到20～22dBu。
目前國內有一些調音臺廠家的最大輸出電平參數只有12dBu（3.08Vrms）或者更低，用于現場演出是非常容易失真的，原本您花高價采購的優秀功放音箱，通過失真的調音臺，當然無法出現好的聲音效果。由于設計人員、操作人員的不重視，破壞了最終的聲音效果，是非常可惜的；功放廠家、音箱廠家不知道背了多少黑鍋而不知情；因此，整個行業在改善聲音效果、聽感上，其實是需要各個廠家選擇、推薦優質的產品進行匹配，保障自我的品牌以及聲譽。
調音臺的最大輸出參考：
通過AP測試儀測試的低于0.1%失真的最大輸出dBu數值，取值失真度0.1%，參考功放測試失真度。
德威品牌數字調音臺通過AP測試儀測試的最大輸出電平是：18.5dBu，這是入門級數字調音臺的最大輸入電平；深圳德威后續專業級產品的最大輸出電平設計在20～22dBu。
3. 調音臺簡明混音加法公式
從下表可以看出，多個0dBu相加最終的輸出電平其實是很高的，每增加1個0dBu，輸出電平增加3dBu。
基數 | 求和 | 電壓值Vrms |
0dBu | 0dBu | 0.775Vrms |
0dBu + 0dBu | 6dBu | 1.55Vrms |
0dBu + 0dBu + 0dBu | 9dBu | 2.18Vrms |
0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu | 12dBu | 3.08Vrms |
0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu | 15dBu | 4.36Vrms |
0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu+ 0dBu | 18dBu | 6.15Vrms |
0dBu + 0dBu + 0dBu + 0dBu+ 0dBu+ 0dBu+ 0dBu | 21dBu | 8.69Vrms |
1dBu + 1dBu | 7dBu | 1.73Vrms |
2dBu + 2dBu | 8dBu | 1.95Vrms |
3dBu + 3dBu | 9dBu | 2.18Vrms |
4dBu + 4dBu | 10dBu | 2.45Vrms |
5dBu + 5dBu | 11dBu | 2.75Vrms |
6dBu + 6dBu | 12dBu | 3.08Vrms |
7dBu + 7dBu | 13 dBu | 3.46Vrms |
8dBu + 8dBu | 14dBu | 3.88Vrms |
9dBu +9dBu | 15dBu | 4.36Vrms |
10dBu + 10dBu | 16dBu | 4.89Vrms |
11dBu + 11dBu | 17dBu | 5.48Vrms |
12dBu + 12dBu | 18dBu | 6.15Vrms |
dBu換算成電壓
(10^(db/20))*0.775v 例如：18dBu ，(10^(18/20))*0.775= (10^0.9)*0.775=6.15V
電壓換算成dBu公式 : 20*log（電壓/0.775）
例如：18dBu=20*Log （6.15/0.775）=20* Log7.935
電壓疊加換算成dB值 20Log （電壓+電壓+電壓+電壓+電壓+電壓+.....），
例如 : 20 Log ( 0.775+0.775+0.775+0.775+0.775+0.775)=20Log4.644
4. 調音臺的Gain和Level到底有什么不同？
Gain英文翻譯成中文是增益，在電子電路中稱之為放大倍數，因此Gain只有正值，沒有負值。
Level 電平，電平有正負值，比如調音臺推桿、參量均衡器的提升、衰減，level通常只有正15，負無窮大這個范圍。
說了半天，Gain到底是怎么用的？還是一頭霧水，其實科學是復雜，學習是必須的；我們回到初中物理，電壓單位有如下：
電壓單位 | 電壓單位 | 應用舉例 |
uV | 微伏 | 音頻底噪 -90dBu=25uVrms 音頻底噪 -80dBu=77.5uVrms 音頻底噪 -70dBu=245uVrms 音頻底噪 -60dBu=774uVrms |
mV | 毫伏 | -50dBu=2.5mV 動圈話筒靈敏度 5mV 電容話筒靈敏度 10mV 標準0dBu 775mV |
V | 伏 | 5V、12、220V、380V |
KV | 千伏 | 10KV、110kV、220KV高壓電 |
假設我們的動圈話筒，5mV的靈敏度，這個信號實在是太低了，要放大到0.775V才足夠大；
775mV / 5mV= 155倍，放大倍數轉換成的dBu值計算如下：
20 x Log (155)=20 x 2.19= 43.8dBu
筆者經常看到有工程師把Level 調到+15dBu，期望用來增大話筒增益，其實是非常錯誤的；
20 x Log (6)=20 x 0.778= 15.56dBu ；15dBu在電路上是放大6倍，對于話筒信號來說，放大得不夠。
放大的不夠還只是第一個問題，第二個問題請看下文。
筆者用AP測試儀器來對Gain和Level的失真度，您可以明顯的看到差別。
輸入信號幅度 | 對應dBu | Gain-失真度 | Level-失真度 |
2.449mVrms | -50dBu | +15dB 0.259% | +15dB 1.1% |
7.746mVrms | -40dBu | +15dB 0.083% | +15 dB 0.34% |
24.29mVrms | -30dBu | +15dB 0.026% | +15 dB 0.1% |
上表可以明顯看出，在相同的增益條件下，Gain的失真度明顯比較小，而level的失真度偏大；而小信號恰恰集中了話筒拾音的齒音、泛音等特定音色，如果Gain和Level使用不當，將會使失真度加大，從而導致歌手和樂器的聲音細節丟失。
數字調音臺和數字音頻處理器的Level實際上是使用DSP軟件計算來提升增益，而軟件增益無法有效處理CMRR（共模抑制比）、PSRR（電源抑制比）、等一些復雜的模擬電路特性。
整個音響系統中，失真情況可能更復雜，失真度的累計，反應到聽感上會更嚴重，如果您對聲音效果有很高的要求，需要重視理論與實際測試
關于Gain、Level的區別，筆者見過非常多10幾年的音響同行，都沒有真正理解，因此花足夠的篇幅來進行介紹，希望對大家的調音、聲效有所幫助。
總結，Gain常用與調音臺上是用來放大非常微弱話筒信號，以及放大其他樂器信號，Level不推薦用于放大話筒信號。
5. 共模抑制比（CMRR）
共模抑制比是指差分放大器對輸入信號的共模信號的抑制能力，簡單的說是對外界音頻噪音抑制。這個指標的數值越高越好，在長線纜傳輸、以及話筒微弱信號，小音量傳輸狀態時，能提高對音頻雜訊的抑制能力，從而提高音質。德威的數字調音臺的CMRR技術指標，已經不低于進口高檔調音臺，極高的CMRR指標，會很好的保障話筒拾音效果。
Gain設置 | CMRR | 應用舉例 |
0dBu |
| 65dB |
10dBu |
| 84dB |
20dBu |
| 91.6dB |
30dBu |
| 97.5dB
|
40dBu |
| 102.8dB |
深圳德威音響致力于研發高品質數字調音臺，注重穩定性與品質，為行業提供優質產品為己任。
本文中不正確的地方敬請各位老師、同行指出，共同探討，交流，轉載請注明出處！謝謝！
