3.4 调音台
3.4.1 调音台的基本功能与组成
(1)调音台的基本功能
调音台是音频节目制作和播出系统中最关键也是最昂贵的设备。随着节目制作工艺的改进以及播出控制要求的多样化,调音台变得越来越复杂、功能日益增多。以一般的调音台为例,从话筒输出的微弱电信号,首先要送入调音台放大,然后才能进行各种加工处理。因此调音台是连接拾音、监听监视、周边和记录设备以及返送、对讲部分的枢纽,是音响系统的核心设备。因此,它的电声指标直接影响着制作的节目质量,它的功能基本上决定了系统的功能。
但不管调音台如何复杂,对它的基本要求都可归纳为以下三点,只不过在不同用途的调音台上侧重点有所不同。
第一,要求有很高的电声指标。话筒送入的电信号非常微弱,因此要求调音台的前置放大器噪声极低。话筒的动态范围可达120dB,为了能保留声源大动态的特点,要求调音台的动态范围必须尽可能大。声音信号进入调音台后,要经过许多调整和处理,从始至终都要求失真极小,这样就要求各部分的失真非常小才行。特别是对频率均衡器和滤波部分的要求更高,有的台子为了减小失真甚至不用电压控制放大器(VCA)。为了能充分保留声源的所有频率成分,现在许多调音台的下限频率已经做到20Hz以下,上限频率则超过20kHz。
第二,要求自动化程度高、音质修饰功能丰富。现代的录音制作工艺要求各部分可以分期在不同地点录音,加工制作可以异地完成。这样就要求调音台必须有状态记忆和存储功能,调音台内部要有很强的自动控制功能,以保证在不同时间、地点能衔接得上,状态和参数能自动恢复。自动化程度高还可以提高录音制作的效率和质量,缩短设备和录音室占用时间。正因为有这些高效率制作的要求,调音台有向每个通道都有很强的音质加工能力的方向发展,相当于把原来装在外部的延时器,混响器、压/扩器、噪声门等最常用的周边设备,装进了调音台的通道,使节目的录制更为方便快捷。
第三,要求和周围设备的联网和控制能力强。联网能力越强,系统的功能就越丰富,这些都是由调音台自身的结构决定的。实际上,现代的大型录音制作用调音台,已经演变成一部极其复杂的设备,具有多方面的功能。例如,现代的大型录音调音台有24~48路的输入/输出通道,可以直接配接24通道或48通道的录音机。每个输入通道,都可以外送若干组信号到周边设备(也称为效果设备),并能把加工后的返回信号,按需要的比例与原音混合。台子的各个通道间,可以进行灵活配接。系统和监听部分,通过调音台可进行多种形式的切换。
(2)调音台的组成
调音台类型很多,但从基本结构来看都是由输入部分、母线部分和输出部分三部分组成的,如图3-32所示。母线部分的作用是把输入部分与输出部分联系起来。声信号先进入输入部分,它由多通道组成,各通道的声信号经过艺术加工后送往不同母线,做各种混合,混合后的声信号,通过输出部分放大,或再混合、电平控制,再由输出端口送出。
大部分的母线不是单声道的就是立体声的,但是环绕声调音台也能够支持多声道母线,比如7.1声道总输出母线。普通的大型调音台上的母线包括:总输出母线(Mix bus)、编组母线(Groupbus,或者在小型调音台上只有一条录音母线)、辅助母线(Auxiliary bus)、独奏母线(Solobus)等。
图3-32 调音台的组成
1)输入部分
模拟调音台输入部分通常可分为如图3-33所示的7个单元件。
①插孔部分组件(含话筒输入插孔、线路输入插孔、Insert插孔)。
②输入声音信号放大单元(包括定值衰减件、增益提升旋钮)。
③参量均衡器件(含低切按键、分频段提升衰减、中频扫频调节等)。
④推子前或后的辅助发送旋钮。
⑤声源左右定位的声像调节钮。
⑥调节输入通道声音信号混合比例的推子。
⑦输入通道声信号送进各公共母线的发送键。
2)输出部分
现在专业调音台的输出部分有很多插口,而且各有分工,不像输入部分虽然插口多却相对简单,因此连接输出信号时要慎重。通常调音台主要的输出部分还是指总音量输出、编组音量输出、AUX输出等,大体上调音台输出部分按功能分一般可以分6个部分:
①编组输出
②主声道输出
③AUX输出
④Direct直接输出部分
⑤录音输出
⑥矩阵输出
(3)母线部分
母线(bus,又称总线)是一种普通的信号通路,在这个通路上,很多信号被混合在一起。比如说,母线就像是将很多小的道路汇集在一起的高速公路。混合放大器是一种能够将多个输入源的信号合并(混合)为一个信号的电子设备,它所合并得到的信号就是母线信号。调音台上除了每一路的直接输出之外,别的输出都可以算作母线输出。
图3-33 调音台输入通道各功能模块
3.4.2 调音台的分类
调音台种类可分为模拟调音台、数字调音台和软件调音台3大类。
(1)模拟调音台
模拟调音台是目前最常用的调音台(如图3-34),从最小的4路到最大的96路,由于模拟调音台自身功能受限,所以需要配备大量的周边设备和线材才能完成一场演出,并且使用时间长后会产生硬件的老化,影响声音的质量。
图3-34 声艺模拟调音台
(2)数字调音台
由于数字信号在总谐波失真和等效输入噪声这两项指标上可以轻易做到很高的水平,并且其所有功能单元的调整动作都可以方便实现全自动化,因而数字调音台常被用于主流演出场合(如图3-35),数字调音台的主要特点如下:
①操作过程的可存储性。数字调音台的所有操作指令都可存储在一个磁盘上,从而可以在以后再现原来的操作方案。
②信号的数字化处理。调音台内流动的是数字信号,可以方便直接地用于数字效果处理装置,而不必经过数/模转换和模/数转换。
③数字调音台的信噪比和动态范围高。变通的噪声干扰源对数字信号是不起作用的,因而数字调音台的信噪比和动态可以轻易做到比模拟调音台大10dB,各通道的隔离度可达110dB。
④20bit的44.1kHz取样频率。可以保证20Hz~20Hz范围内的频响不均匀度小于±1dB。
⑤每个通道都可方便设置高质量的数字压缩限制器和降噪扩展器。可用开对音源进行必要的技术处理。
⑥数字通道的位移寄存器。可以给出足够的信号延迟时间,以便对各声部的节奏同步作出调整。
⑦立体声的两个通道的联动调整十分方便。因为通道状态调整过程中,所有的数据可以方便地从一个通道复制到另一个通道上。
⑧数字式调音台设有障自动诊断功能。
图3-35 AVID数字调音台
(3)软件调音台
计算机的发展改变了我们的生活,也改变了音频混音的手段。软件化调音台,可以不需要任何外部硬件设备而完成全部的混音工作,越来越多的设备,都内置了软件化调音台,如数字调音台就包含软件控制,还有各种矩阵处理器等(如图3-36)。
图3-36 软件调音台