dbx降噪系统（dbx nr）基本原理及在均衡器中的应用

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1、dBx降噪系统（dBxNR）基本原理及在均衡器中的应用在模拟音响系统中，噪声是一个不容忽视的问题。在早期的设备中主要问题集中在磁带录音中，因此围绕着如何降低录音磁带的噪声问题，便产生了各种类型的降噪器（NoiseReductionSystem）。这其中以Dolby、dBx和德国AEG-Telefunken（德律风根）三家公司的产品得到了比较广泛的应用。但随着模拟录音逐渐被低噪声的数字化记录设备所取代，相应的磁带降噪设备已经逐渐被淘汰。可是模拟设备本身也会产生大量噪声，占系统噪声第二位的GEQ的噪声被凸现出来，这种噪声又该如何克服呢？

2、dBx的三类降噪器(dBxTYPEⅢNR)正是在这种情况下应运而生的。我们知道，模拟设备的噪声是累加的。系统连接的设备越多，噪音就越大，总噪声决定于所有设备的噪声之和。噪声源主要是各级放大器（如差分放大器、运算放大器等等），尤其是系统内部的放大器越多，其自身的噪音就越大（如31段GEQ均衡器）。降噪器是将有可能出现的噪音尽量减小，而对动态范围影响不大。降噪器按工作原理可以分为互补型和非互补型两大类。互补型降噪器是将降噪器分为两部分，前个部分要对有可能出现噪音的环节进行予处理（即编码），后一部分则进行相反的处理（即解码）。而非互补型降

3、噪器主要是单纯地利用人耳的掩蔽效应进行单方向降噪，比如现在常见的动态降噪器（DNR）。互补型降噪系统的原理：互补型降噪系统包括压缩——扩展和预加重——去加重两种处理方法。压缩——扩展降噪处理：首先把音频输入信号按预定的压缩比（例如2：1，即输入信号增大2dB，输出信号只增加1dB）进行压缩。压缩器把输入信号的动态范围比压缩前降低了一半。然后再把它送到房间均衡器（GEQ）中进行放大和均衡。由于信号动态范围减少了，因此GEQ中的放大器可对它进行充分的放大而不会发生大的峰值信号过载削波的问题，从而提高了GEQ的输出信号与GEQ放大器自身噪

4、声的比（即提高了GEQ输出信号的S/N）。信号压缩可提高GEQ输出的信号——噪声比（S/N），但带来的负面效应是压缩了信号的动态范围。为恢复到原有的信号动态范围，在GEQ的输出部分采取了相反的与压缩比相同比例的扩展器，即扩展器的输入信号增加1dB，它的输出增大2dB。信号和扩展都是采用电压控制放大器（VCA）来完成的，如图一所示。（压缩）VCAGEQVCA输入输出（均衡器）检波检波图一：压缩——扩展降噪器原理预加重——去加重降噪处理人耳听觉能听到的“咝咝噪声”主要是高频噪声。因此如果能提高中高频段的信号噪声比就可实现降噪目的。“预加

5、重”是在信号送到均衡放大器（GEQ）之前把输入信号按指定的频率特性进行提升（只提升中高频部分而不提升低频部分），这样提高了中高频部分的信号——噪声比，如图二所示。预加重信号经GEQ均衡放大后，为恢复原来的频响特性，必须按“预加重”相反的特性进行“去加重”。去加重后的中高频信号的S/N’（平均值）可基本保持预加重时获得的S/N’，而信号的频率特性仍可保持原来输入信号的频响特性。预加重和去加重电路是一种LC网络电路。对于模拟设备来说，降噪的方法一般常用两种：一种是采用先压缩后扩张的方法（例如dolbyB降噪系统）；另一种是采用予加重和去

6、加重相结合（例如dolbyC降噪系统）。但是这两些降噪器主要都是用在录音设备上的，用来降低录音磁带噪声。对于设备本身产生的噪声不能用这种方法消除，现在有一种dBx的均衡器可以降低设备本身的噪声。现在以dBx2231为例，简单讲述一下互补型降噪器的工作原理，dBx降噪器是将压缩/扩张和予加重/去加重两种降噪方法都用上了，它的工作原理框图如图一：前面讲过互补型降噪器分为两部分，图中A左边的表示编码部分，也就是在进入A以前对信号进行压缩和予加重，图中A代表房间均衡器，它里面的放大电路比较多，很容易产生噪音。而A右面的电路就是将已经压缩和加

7、重的信号进行解压缩和去加重，从而大大降低了由均衡器产生的噪音。使总体动态范围相对提高了近20dB。它的压缩原理如图二图二中，所谓编码就是将输入信号进行2：1压缩，压缩后输入信号动态范围下降了一半，由于传输电平降低，信号的抗噪声相对能力就明显加强了。这样输出端再进行1：2的解压缩时，噪声的的相对电平比较小，从而整体的信噪比得到提高，达到了降噪的目的。加重电路的原理是这样的：一般人耳能听到的信号噪声主要是高频噪声，所以予加重就是在信号还没有进入到均衡器的放大电路之前，事先把信号的高频部分进行提升（如图三）信号进入到均衡器电路后，均衡器本

8、身会产生很多高频噪声（如图四）信号从均衡器电路出来后，进入到去加重电路，就是按予加重相反的方法对提升的信号高频端进行压缩，从而恢复原样。这时均衡器本身产生的高频噪声也同时被压低，实现了降噪的功能（如图五）一般来说，模拟设备中容易产生噪