音頻延時器

音頻延時器，顧名思義，就是對聲音信號進(jìn)行延時處理的音頻設(shè)備，尤其常用于遠(yuǎn)距離擴(kuò)聲。實(shí)際上，延時器的作用不僅僅局限于此。那么，什么情況下需要使用延時器，使用延時器的目的是什么呢？

音頻延時器的五大用途

1、在遠(yuǎn)距離擴(kuò)聲時用于提高聲音清晰度

延時器在這方面的使用可以說是最為常用。通常室外擴(kuò)聲面積比較大，擴(kuò)聲距離比較遠(yuǎn)，如果僅僅簡單的使用主揚(yáng)聲器來擴(kuò)音，為使后排聽眾能夠聽清聲音的話，前排的聲壓級會極大。假如在距離揚(yáng)聲器一米處的A點(diǎn)最大聲壓級是100dB，根據(jù)聲壓級與距離之間的公式SPL=SPLMAX-20lgR（SPLMAX=100dB），可知擴(kuò)聲距離每增加一倍，聲壓級減少6dB，那么在距離揚(yáng)聲器32米（R=32m）遠(yuǎn)的B點(diǎn)聲壓級應(yīng)該只有70dB。兩者之間相差了30dB，但在實(shí)際的擴(kuò)聲環(huán)境當(dāng)中，出現(xiàn)的聲壓級差會更大。

為了避免這樣的現(xiàn)象發(fā)生，通常會采取增加小功率補(bǔ)聲音箱的辦法來避免因前后排距離太遠(yuǎn)而引起的聲壓級過大現(xiàn)象。由于聲音傳播速度約為340m/s，聲音傳遞到B點(diǎn)時已經(jīng)經(jīng)過了將近100ms的時間，B點(diǎn)的聽眾便會首先聽到補(bǔ)聲音箱的聲音，之后聽到主音箱的聲音。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要在補(bǔ)聲音箱的功放之前添加音頻延時器，將b路信號作相應(yīng)的延時處理，從而達(dá)到提高聲音清晰度的效果。這也就是音頻延時器最為常見的一種用法。

當(dāng)然，采用混響方法也可以提高聲音的厚度，但是清晰度就不會那么好，力度也會有一定影響，所以，對清晰度和力度要求高的的場合選擇延時處理會比混響添加更好一些。

2、修正多個揚(yáng)聲器多頻帶發(fā)生時的差別

在擴(kuò)聲設(shè)備當(dāng)中，有很多大型音箱設(shè)備，這些音箱有一個共同的特點(diǎn)，就是大多采用多個揚(yáng)聲器共同發(fā)聲的設(shè)計(jì)，這些揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)之間互為補(bǔ)償，以追求頻響曲線的平直。但是這樣的設(shè)計(jì)有一定的弊端。如圖2所示，三個揚(yáng)聲器分別是A、B、C，三個揚(yáng)聲器的震膜之間分別有一定的位置差，這樣的位置差會導(dǎo)致不同頻段的聲音到達(dá)人耳的時間不同。

因此由于人耳具有的時域掩蔽效應(yīng)，人耳便不能正確的接收原有的聲音信號，使得大腦不能正確的分辨應(yīng)有的聲音信號。有些情況下會使聲音聽起來略顯中高頻率的不足。為了使多個頻段的聲音信號能夠同時到達(dá)人耳，就需要對B、C兩只揚(yáng)聲器作相應(yīng)的延時處理，以便更加真實(shí)的還原聲音。

這篇文章我們3、用延時實(shí)現(xiàn)聲像定位

我們知道，聲音在空氣中傳播的速度約為340m/s，而在這個傳播的過程中，就會出現(xiàn)時間差及強(qiáng)度差。由于掩蔽效應(yīng)，聲音響度大的掩蔽小的，距離近的那只音箱的聲音會掩蔽距離遠(yuǎn)的那只；人耳通過聲源信號的強(qiáng)度差和時間差，可以判斷出聲源的空間方位。

哈斯效應(yīng)證明，在兩個聲源發(fā)出完全相同的聲音時，根據(jù)一個聲源與另一個聲源的延時量不同，雙耳聽音的感受是不同的。當(dāng)一個聲源與另一個聲源的延時量在5ms－35ms時，人耳只能感覺到超前一個聲源的存在，聲像定位偏向于超前一個聲源的位置，并且感覺不到滯后聲源的存在；延時量在30ms－50ms時，人耳能夠分辨出兩個聲源的存在，但聲像仍然定位于超前的聲源方向；延時量大于50ms時，人耳能夠感覺到兩個聲源同時存在，聲像分別定位于兩個聲源自身的位置。著重介紹的就是關(guān)于這方面的延時處理。

如上圖，由于主音箱與延時音箱到達(dá)觀眾的距離不同，兩只音箱發(fā)出的聲音到達(dá)觀眾耳朵的時間是不一致的，為了保證距離主音箱34米處的觀眾聽不出兩個聲音，應(yīng)當(dāng)對觀眾附近的延時音箱進(jìn)行延時處理，這樣主音箱和延時音箱還原出來的聲音就能幾乎同時到達(dá)觀眾耳朵了，也因此保證了聲像的一致性。

4、避免廣播電臺直播當(dāng)中突發(fā)事件的發(fā)生

音頻延時器在廣播電臺的使用也非常常見，尤其是在直播的過程當(dāng)中最需一定的延時處理。由于直播的特殊性，經(jīng)常會有一些突發(fā)事件的發(fā)聲，例如信號中斷、噪聲信號等等。而這些事件又是不可預(yù)料的。但是使用了音頻延時器之后，聽眾所聽到的信號已經(jīng)經(jīng)過了及時的處理，使得節(jié)目的安全性與完整性得到了大幅度的提升。

5、修正高清視頻信號聲畫同步問題

伴隨著高清電視的發(fā)展，對于音頻領(lǐng)域的制作也產(chǎn)生了一定的影響。由于高清視頻信號的處理數(shù)據(jù)量極大，在某些環(huán)節(jié)上是普通標(biāo)清設(shè)備的幾倍甚至十幾倍，因此視頻信號不可避免的會產(chǎn)生一定的滯后現(xiàn)象，然而音頻信號依然是采用比較傳統(tǒng)的制作和傳輸方式，滯后現(xiàn)象很少發(fā)聲甚至可以忽略不計(jì)。

這樣一來，為了是畫面和聲音絕對匹配，就需要利用音頻延時器音頻信號作一定的延時處理，延時的時間大約幾十毫秒，從而做到聲音與畫面的同步。

二、延時器使用技巧

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延時差

要解決延時的問題，首先要知道時間的差異到底是多少。人耳是聽不出來的，我們可以借助工具，就是我們大家都熟悉的SIA電聲測試軟件。通過測試我們可以得出時間的差異，能夠通過位置調(diào)整的就改變音箱位置達(dá)到理想效果，位置不能改變的就通過前級設(shè)備的延時功能來調(diào)整，以最長的時間做標(biāo)準(zhǔn)，盡可能調(diào)整到時間差異比較小，將相位調(diào)整到一致。

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延時時間的計(jì)算

現(xiàn)在延時器的延時部分調(diào)整一般分為——距離和時間兩種模式，表述距離的單位是：米和厘米，英文單位是：m和cm，1m=2500px；表述時間的單位是：秒和毫秒，英文單位是：s和ms，1s=1000ms，這兩者之間是可以互相換算的，套上音速340米/秒就可以了。比如：兩個音箱之間的距離是85米，要算出兩個音箱之間的延時時間，就用85÷340=0.25秒，也就是250毫秒，那么我們就把延時器上延時時間調(diào)整在250ms就可以了；當(dāng)然為了簡單直觀，建議還是選擇距離模式，直接把延時器里的延時距離調(diào)整到85m就好了。

不過，有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)調(diào)音師，可能根據(jù)現(xiàn)場距離就知道大概加多少的延時，但他們可不是胡猜亂蒙的呢，這可是有理論依據(jù)的。聲音的聲速為331.5+0.6t（在此，假設(shè)聲速約340m/s）。因此，傳輸34米所需要的時間為0.1s，并且應(yīng)該對此延時音箱加0.1s的延時。而針對不同位置的延時，所加的延時時間自然是不一樣的，延時的時間要看此音箱與主音箱之間的距離來計(jì)算。在處理器中，我們可以根據(jù)需求對每一路進(jìn)行延時，如一臺4進(jìn)8出處理器的Delay界面，我們可以將輸出1-2路給主音箱，3-4路給超低音箱，5-6路給延時音箱，5、6路可根據(jù)延時音箱的位置調(diào)整各自的延時時間。

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延時器的連接

延時器的連接基本上是像均衡器等周邊設(shè)備那樣串接在音響系統(tǒng)里需要延時的信號通道中。也可以對從AUX發(fā)送出來的信號進(jìn)行延時。具體的連接要根據(jù)情況靈活運(yùn)用。

延時對象的確定

可能有些音響師到現(xiàn)在還是搞不清需要延時的對象，其實(shí)很簡單，只要搞清楚以下三者就好了。

（1）第一就是以人為本，再多、再好的音響設(shè)備也是為人服務(wù)的，因此在一個聲場內(nèi)，我們首先要以觀眾為基準(zhǔn)

（2）第二就是以主發(fā)聲源為準(zhǔn)，通常也就是主音箱和主舞臺所在的位置。理想的情況下應(yīng)該是主發(fā)聲源所發(fā)出的聲音直接傳到觀眾耳朵里是最理想的境界。但由于音箱的能量、射程、指向性、聲場聲壓的均勻度等原因，因此現(xiàn)在室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)中大部分還要增加一些離觀眾距離較近的輔助補(bǔ)聲音箱。

（3）第三點(diǎn)主要就是指這些離觀眾距離較近的輔助補(bǔ)聲音箱了，也就是可能需要進(jìn)行延時處理的音箱了。

絕大多數(shù)情況下都是：確定了第一因素人，確定了第二因素主發(fā)聲源，然后對第三因素的輔助補(bǔ)聲音箱進(jìn)行延時處理，延時時間根據(jù)第三因素的輔助音箱和第一因素主音箱之間的距離計(jì)算。

1、在音響系統(tǒng)中連接延時器時，一定要注意信號線的流向，假如在一個調(diào)音臺中，我們從主聲道輸出信號給主音箱，從調(diào)音臺的3-4編組中輸出信號給輔助音箱用，假如我們要對輔助音箱進(jìn)行延時處理，延時器的輸入信號一定要與調(diào)音臺的3-4編組中的輸出通道正確連接，要是連接錯了，后果就可想而知了。

2、如果延時器后面板有電平選擇的話，一般是+4和-10dB或+4和-20dB等選擇，那么我們一定要把它選擇在+4dB位置，否則與調(diào)音臺輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平不相符時，可能會造成信號嚴(yán)重失真或信號電平不足。

3、在上面的聲學(xué)原理中提到了聲音的掩蔽效應(yīng)，根據(jù)此效應(yīng)，如果輔助音箱與主音箱之間距離不是太遠(yuǎn)，而此時主音箱發(fā)出的聲壓級比輔助音箱大10個dB以上時，由于掩蔽效應(yīng)，此時聽眾并不會覺得聲音完全是從輔助音箱發(fā)出來的；要是輔助音箱的聲壓級和主音箱的聲壓級一樣大，又相隔一定距離時，那此時演員明明是站在主音箱處的舞臺上說話，而我們聽到的聲音卻是從我們頭頂、或腦后的輔助音箱發(fā)出來的，這樣就是聲像嚴(yán)重不一致了，解決的方法無非是給輔助音箱加延時器；或者減少輔助音箱的音量、增加主音箱的音量；也可以或者減少輔助音箱的中高音、適當(dāng)增加主音箱的中高音，這樣就是充分利用掩蔽效應(yīng)進(jìn)行簡單調(diào)整了。

在現(xiàn)在大型演出中，樂隊(duì)之間一般都使用有線或無線耳機(jī)做監(jiān)聽系統(tǒng)了，耳機(jī)的好處當(dāng)然是保真度好、聽覺準(zhǔn)確、速度快、無延遲等。在以前使用監(jiān)聽音箱時，由于舞臺面積大，音箱多，所以無論怎么調(diào)整，延時現(xiàn)象也還是在所難免的，因此，樂隊(duì)因?yàn)槁牪磺骞?jié)奏而導(dǎo)致的失誤時有發(fā)生。但是有經(jīng)驗(yàn)的樂隊(duì)就知道“耳聽為虛，眼見為實(shí)”這個道理了，比如：吉他手、貝斯手、鍵盤手都會看著鼓手，鼓手一打鼓，他們就開始彈自己的樂器，這樣的節(jié)奏才不會錯，否則等鼓聲從音箱里發(fā)出來再彈，往往樂隊(duì)奏出來的音樂就變成一鍋粥了。

通過以上的介紹，相信大家應(yīng)該對擴(kuò)聲分區(qū)中的延時方案有了一個較透徹的理解了吧，最重要的是要弄清需要延時的目標(biāo)是什么，否則弄錯了延時對象，那可就適得其反，南轅北轍了！

四、數(shù)字處理器的延時處理功能

當(dāng)然，大家可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在普及性的使用數(shù)字處理器是一種發(fā)展趨勢了，它可以很靈活調(diào)整每個通道中的相關(guān)參數(shù)，雖然目前數(shù)字處理器不可能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)均衡器和壓限等設(shè)備，但卻完全可以替代傳統(tǒng)的延時器和分頻器，這也正是為什么在行業(yè)市場中找不到一臺耳熟能詳延時設(shè)備的主要原因了

以dbx 260數(shù)字音箱處理器為例，我們可以對260所輸出的每一個通道進(jìn)行不同的延時處理，提供給不同的音箱工作。例如：

1、dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第1-2路提供給低音音箱使用，由于低音音箱所發(fā)出的聲音低沉，本來就有滯后感，因此不需要對這2個通道進(jìn)行延時處理了。

2、dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第3-4路提供給主音箱使用，在上面所提的三要素中，主音箱為第二要素，因此也不需要對這2個通道進(jìn)行延時處理。

3、dbx 260數(shù)字音箱處理器輸出信號的第5-6路提供給輔助音箱使用，在上面所提的三要素中，輔助音箱為第三要素，我們可以觀察一下，要是輔助音箱與主音箱之間距離超過20米以上時，我們就可以考慮對輔助音箱進(jìn)行延時處理了，那此時只要在dbx 260的5-6通道中選擇延時處理，根據(jù)延時距離或延時時間靈活調(diào)整就好。www.gsnssm.com

另外，在設(shè)計(jì)一套音響系統(tǒng)時，很多資深行業(yè)人士建議還是盡量少使用延時設(shè)備為好，不管在室外還是室內(nèi)聲場，我們都可以盡量使用集中式擴(kuò)聲，然后搭配合適的輔助音箱，同樣可以設(shè)計(jì)出一個完美的聲系統(tǒng)。

五、室內(nèi)、室外擴(kuò)聲系統(tǒng)的延時處理

室外擴(kuò)聲系統(tǒng)的延時處理

現(xiàn)在大型的室外演出活動很多，由于室外演出一般面積很大，如果用分散式音箱擴(kuò)聲的話，很難做到聲音一致，因此目前的大型室外演出大都使用集中式擴(kuò)聲方法，不在觀眾區(qū)里設(shè)置輔助補(bǔ)聲音箱，直接讓主音箱的聲音輻射到觀眾群。如果條件所限，必須在觀眾區(qū)域內(nèi)設(shè)輔助補(bǔ)聲音箱，假如輔助音箱與主音箱之間的距離為170米，根據(jù)聲音340米/秒的原理，那么我們可以把輔助音箱的信號用延時器延時0.5秒，也就是500毫秒，這樣主音箱和輔助音箱所發(fā)出的聲音就能幾乎同時到達(dá)觀眾耳朵了，也因此保證了聲像的一致性。當(dāng)然這樣做比較麻煩，現(xiàn)在戶外大型演出一般使用大型線陣系列音箱，它可以把聲音投射得更遠(yuǎn)，使聲像更集中。

室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)的延時處理

同室外一樣，在大面積的室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)中，如果主音箱和輔助音箱之間的距離較遠(yuǎn)時，也需要用延時器進(jìn)行延時處理，當(dāng)然延時的對象要選擇好，要以主觀眾所在區(qū)域?yàn)橹?，把靠近這個區(qū)域的輔助音箱進(jìn)行延時處理，延時的時間要看此音響和主音箱之間的距離來計(jì)算。

其實(shí)在大多數(shù)室內(nèi)擴(kuò)聲系統(tǒng)中，由于聲場面積不大，各音箱之間的距離不是太遠(yuǎn)，因此是不需要使用延時器的，這也就是為什么音頻延時器沒有在音響系統(tǒng)中得到廣泛使用的原因。