【中國數字視聽網訊】延時器與混響器是模擬室內聲場聲音信號特性的專用設備。在錄音節目制作中，延時器和混響器可以在模擬的藝術聲場中傳遞時間、空間、方位、距離等重要信息，并且可以制作某些特殊效果。延時器與混響器工作性質屬于心理聲學范疇，其調控技巧屬于音響美學范疇。可以這樣說，延時器和混響器是炮制藝術聲場必不可少的主要設備。正因為如此，延時器與混響器的使用就比其它聲處理設備復雜和靈活多變。　　

 一、室內聲場與人耳聽覺

1、人耳對聲音方位、距離高度的感知

正常人的雙耳對聲場中的聲音有感知和判斷作用。這包括了生理和心理的兩重反映。首先是對聲源有橫向定位（水平定位）的感知和判斷能力。例如，人對低頻聲源的左、中、右定位感知，主要是依靠聲音到達兩耳的強度差判斷的；而且人對聲源的距離定位（縱向定位）也有感知和判斷能力。這主要依靠直達聲和近次反射聲及混響聲的感知比例來判斷。例如，直達聲強，反射聲和混響聲弱，在直達聲比例大時即可判斷為距離近；而直達聲比例小時，清晰度明顯降低，就可判斷為距離遠。再次，人對聲音的高度定位（仰角定位），在一定范圍內也有判斷作用。高度定位是運用兩耳聽覺的頻譜差下意識地判斷出的。例如，由于抑角的不同，對人耳即感知不同的頻響特性曲線，在與正前方聽到的音色印象作比較后就可確定仰角。

2、哈斯（HAAS）效應與聲音定位

哈斯是德國科學家，他于1930年發表了一篇“領先效應”的文章。通過這個公認的理論，可以說明人是怎樣感知聲源位置的。首先，在35ms內，人的聽覺由于大腦抑制作用是不能判別時間差的。因此，在直達聲與早期反射聲分別到達人耳后，人不能感知幾個分立的聲音，而是只感知為一個聲音。由于這種瞬時融和效應，直達聲與早期反射聲的迭加，使人感覺到聲音得到了加強，并且聲音清楚。而當兩個聲音的時間差超過35ms-50ms時，情況就不同了。

3、聲場中各種變量特性與作用

除消音室外，所有室內聽音環境中，在直達聲之后都有4個變量，在延遲一段很短的時間之后，有一個或幾個早期反射聲，在早期反射聲之后是混響的進入時間，隨后是密集的滯后反射混響聲，在一定時間（若干秒）后混響聲消失。　為了模擬這一自然聲場的狀態，在錄音制作中要使用人工延時器和混響器來產生這些變量。因此，有必要將聲場中各種變量成分的特性與作用作進一步介紹。

（1）直達聲的作用：直達聲主要決定聲音的清晰度。它對人的聽覺有領先效應（哈斯效應），直達聲的長度和聲源傳播時間長度相同，它的頻率響應特性由于沒有受到干擾而與聲源頻率響應特性相同，直達聲是判斷聲源和聲源寬度的重要依據。

（2）延遲時間的作用：早期反射聲之間的延遲時間的長短決定早期反射聲的密度，也是室內聲場房間大小的重要標志。延遲時間決定早期反射聲的進入，房間大，首次反射聲就來得晚，房間小，首反射聲就來得早。延遲時間過長時會造成回聲，影響聲場清晰度。 　

（3）早期反射聲的作用：早期反射聲的方位不是聲源的方位，它取決于反射面。反射聲的頻譜因受反射右吸收作用影響，其頻率響應特性有所改變。反射聲可以傳遞空間信息，可以給人距離感。早期反射聲成為聲源的一部分，可以使聲源的聲音更加柔和。

（4）混響進入時間的作用：混響進入時間即空間信息，它控制著混響聲在聲場中進入的速度，混響進入時間的長短與混響時間的長短成正比。混響進入時間長，混響時間也長。混響進入時間短，混響時間也短。

（5）混響聲的作用：混響聲可以加強聲源的響度，可以改變聲源的主觀音質，它可以給聲音溫暖感，也可以使聲音豐滿或明亮。混響聲比例的大小有助于聽者判斷聲源的距離。若混聲比例太大或混響時間過長，將會干擾聲源的清晰度，使聲音混濁不清。

對錄音工藝來說，聲音的構成主要靠以上各種變量的組合建立藝術聲場。從某種意義上說，一部錄音作品的好壞，全靠總體音響的框架支撐著。就一部音樂作品來說，即使演唱演奏得再好，音色調整得再好，若音響結構上制作不出層次來，也是不能被聽眾接受的。在處理直達聲、早期反射聲、混響聲這三種聲能，以及前面提到的各種聲學效應的關系上，由于錄音方式不同，工作程序也就不同。同期制式錄音，是利用演播室或錄音棚內自然聲場的聲學條件來解決這些關系的。也就是說，同期制式錄音，力爭完美地反映出自然的藝術聲場，而多軌錄音完全是使用延時器和混響器，模擬藝術聲場人工制作出來的。

二、 延時器與混響器一般工作原理 　

1、延時器一般工作原理

延時器系統方塊。在數字式延時器內，音頻信號首先通過低頻濾波器進入編碼電路進行A/B轉換，如圖5所示。音頻信號要經過等幅脈沖信號采樣，形成等間隔的調幅脈沖信號組成的幅度包絡線。在變換成采樣模擬信號后，經過緩沖存貯器將信息存貯備用，而后進入移位寄存器，得到所需的延時量。在獲得延遲量后，信號經譯碼器進行解碼，D/A轉換后復原成模擬音頻信號。在輸出前，還要經過低頻濾波器，以清除混在音頻信號中的調制噪聲。由于全數字化的原因，延時器的信噪比是很好的，信噪比S/N=20Log2n，式中n是比特數。從上式可知，每增加一個比特，可使信噪比提高6dB，即10bit為60 dB，16it為96 dB。目前已發展到18bit，其動態指標是可想而知的。　

2、混響器種類及工作原理

混響器可分為四種類型：①鋼板式混響器，②金箔式混響器，③彈簧式混響器，④數字式混響器。這幾種混響器的工作原理各不相同，但在錄音工藝中的作用大體上是一樣的。

（1）數字式混響器工作原理：數字式混響器的演算理論，早在六十所代就已經建立了。由于硬件的原因，直至八十年代才逐漸使數字混響器在技術指標、工作性能、自動化程度上有了長足的進步。　數字式混響器的工作原理。它完全采用數字方法處理信號，采樣隨同延遲一起插入循環存貯器，每一延遲的采樣乘以代表其反射聲幅度的系數，把反射聲加在一起獲得混響，然后送回存貯器，并用2的乘冪指數作乘法運算。萊克斯康（LEXICON）數字混響器，已經打破了以往數字混響器的“預延時 模擬混響平均衰減 衰減時間可調”這種模式，而效仿自然混響的特點，以數字技術模仿出新的、沒有渲染、但又可變化的聲音。真正的房間混響，并不是在激勵聲后先出現一段時間上的空白延遲才進入大密度混響的，而是漸進的，擴散是無規則的。480L的預延時間正是根據這個理論，設計了一種擴散極不規則的組合，延時根據不同房間的大小、形狀、擴散而定出混響的形狀，從強弱與形狀對比的變化、混響的長短，來反映和追求自然聲場。可見數字混響器的研究已進入更深的層次。　

（2）數字混響器的功能：就數字混響器的功能而言，遠勝其它種類的混響系統。數字混響器可以單路輸入信號，經信息處理后分成四個獨立的音頻信號輸出，也可以分成兩對雙聲道，立體聲輸出或四聲道輸出。　若只當延時器使用時，它可以同時送出中個不同的延遲量。在數字屏顯示器上，可方便地讀出電平、工作狀態、時間數據、波形響應等。　在駁接方式上也更多元化了。就萊克斯康混響器而言，背板上除了兩路主輸入和四路輸出外，還有三路MIDI接口、數碼錄音接口、計算機接口，并有兩路遙控接口。在前面板上還設有程序存儲盒，磁盤起用，帶走都方便。LEXICON 480L數字音頻效果系統的預定程序，分為9個存庫程序，每組預定了多種數據，它可以模擬絕對沒有規則的環境混響聲，如：鼓房內的不同反射面、森林環境、停車場的感覺。 當然，廠家存庫的預定值是可以改變的。數字混響器在預延時、混響時間、擴散時間、以及衰減形式等方面都是可調的。

（編輯：Karl）