限幅器的應用方法

　　何為“限幅器”?

　　限幅器(Limiter)是在信號電平達到特定的閾值時(shí)對音頻信號增益進(jìn)行限制的一種設備。設計優(yōu)秀的限幅器會(huì )盡可能讓聲音悅耳，把由擠壓信號造成的可聞失真效果最小化。

　　限幅器主要用于限制作用在另一臺設備上的信號電平峰值，例如磁帶錄音機、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機或音箱。本文僅涉及保護音箱所用的限幅器。

　　為何使用限幅器?

　　當你給音箱輸入過(guò)大信號時(shí)，限幅器可以幫助你防止音箱損壞。

　　損壞音箱的方式主要有兩種：

　　一、撕毀它——單個(gè)音頻瞬態(tài)過(guò)度且過(guò)快推動(dòng)音箱錐盆單元，使錐盆遭受永久損傷，從而造成嚴重的失真——或者更糟的是，徹底損壞。

　　二、燒掉它——高電平信號持續時(shí)間過(guò)長(cháng)，造成音圈過(guò)熱并燒毀。

　　瞬態(tài)：

　　瞬態(tài)是指幅度比其他信號高出很多的短暫信號——信號中的一個(gè)“尖峰”。

　　限幅器的另一個(gè)用途是避免號筒負載音箱在其操作范圍的一部分頻段上工作，因為它在這些頻段工作會(huì )由于號筒喉管處的紊亂氣流而造成嚴重失真。盡管驅動(dòng)單元不會(huì )因此而遭受永久損傷，但造成的聲音效果是人們很不愿意聽(tīng)到的。

　　關(guān)于功率放大器和音箱額定功率：

　　在限幅器設置之前，你需要了解你的音箱和功放的額定功率。這比看上去更復雜，因為所有的音箱制造商并非使用同樣的方法測量功率。

　　情況1：你的功放功率太高，使音箱過(guò)熱

　　在這種情況下，你需要調整增益結構和功放靈敏度，從而在功放的削波點(diǎn)以下安全使用音箱。如果你將功放調整得過(guò)于靈敏，將會(huì )承擔風(fēng)險，偶發(fā)事故(如掉落話(huà)筒或線(xiàn)纜斷掉)會(huì )把過(guò)大信號傳送到音箱，并且這樣還會(huì )造成必須以較低信號電平操作調音臺，導致更多噪聲。如果將功放調整得過(guò)于靈敏，你將無(wú)法充分利用全部的功率能量。

　　情況2：你的功放功率太低，使音箱過(guò)熱

　　可能很出人意料，功率過(guò)低同樣也很危險。實(shí)際上這甚至可能更加危險，特別是在有著(zhù)無(wú)源分頻器的系統中。如果功放沒(méi)有足夠的功率，你很可能會(huì )提升電平直到發(fā)生削波，這樣會(huì )產(chǎn)生巨大的高頻瞬態(tài)，它足以毀壞你的驅動(dòng)單元。一個(gè)典型的例子就是，低音吉他或低音鼓的信號電平過(guò)大，造成了功放削波：低頻驅動(dòng)單元沒(méi)有問(wèn)題，但是高頻信號電平大得足以損壞高音單元。

　　在全面采用有源分頻器的系統中，削波現象發(fā)生的幾率小得多，這是這種系統的一項巨大優(yōu)勢。

　　那么是否應該讓功放從不發(fā)生削波?

　　一些工程師刻意讓功率放大器發(fā)生削波，為了讓超低頻音箱輸出更大聲壓級。這種方法是有效的，但是如果你不知道你到底在做什么，這樣做極具風(fēng)險，并且總是會(huì )降低音質(zhì)的。許多超低頻音箱的箱體設計會(huì )消除產(chǎn)生的額外諧波成分，但要確切預測如何進(jìn)行消除比較困難，并且經(jīng)過(guò)細致計算而設定好的限幅器閾值和分頻器頻段增益很可能都會(huì )失效。只有你對自己的系統設備很熟悉并擁有豐富的使用經(jīng)驗時(shí)，這項技巧才能發(fā)揮作用，即便如此也不是總能成功的。

　　非常確定的一點(diǎn)是，除了超低頻音箱外，不應該在任何音箱上讓功放發(fā)生削波——除了可能造成的損壞外，聲音實(shí)在是太糟糕了!

　　聲壓級：

　　SPL，即聲壓級，是對聲壓的度量值，以dB為單位——在空氣中的參考聲壓取為20微帕。

　　應當如何設置限幅器電平?

　　現在已經(jīng)確定你需要限幅器了，那么該如何設置它呢?你的主要控制，通常就只有一個(gè)，就是設置閾值。

　　如果限幅器閾值被設置好之后，當音量升高而限幅器努力工作時(shí)，信號電平能剛好處在音箱的過(guò)載點(diǎn)以下。要把這個(gè)臨界值計算出來(lái)是很困難的，因此你需要依靠經(jīng)驗或者使用制造商提供的數據，來(lái)為特定的功放音箱組合設置閾值。

　　如果使用限幅器來(lái)避免號筒喉管失真，你需要認真聆聽(tīng)，將閾值設在你認為失真開(kāi)始變得不可接受的那個(gè)點(diǎn)。一定要嘗試不同類(lèi)型的節目材料。還可以使用一支測量話(huà)筒，將信號饋送給失真度分析儀。你可以從較低的限幅器閾值開(kāi)始，然后向上調直到開(kāi)始出現失真。

　　一旦你對限幅器進(jìn)行了正確設置，功放和音箱就會(huì )相對安全而不容易發(fā)生過(guò)熱現象，但是這里有一個(gè)隱藏的問(wèn)題。