将会介绍到信号处理、数字/模拟仪表的相关知识，并对开头提出的案例进行具体的分析，一起来看看吧！

信号处理

您可以部署硬件和软件效果来塑造音频信号，为您的观众提供更清晰、更悦耳的声音，并确保您的设备免受破坏性信号的影响。

三种最常见的信号处理效果是：

均衡器

压缩器

限制器

均衡器

均衡器（或通常称为EQ）用于增强信号质量并解决诸如反馈之类的特定问题。EQ的目的是“塑造”信号的声音，包括调整各种频率范围内的电平，不调整信号的整体（RMS）电平，也不会显着影响其动态范围。

音频混音器具有一些EQ功能是很常见的。这些功能可能包括输入高通滤波以及低频，中频和高频范围电平调整。专用均衡器通常提供更详细的控制，提供更多频段。

压缩器
压缩器用于降低音频信号的动态范围。我们的想法是减少最响亮的峰值并轻推最安静的部分，以创建一个变化不大的信号。

对于直播或室内现场体验，压缩需要实时应用，并且通常使用专用设备实施。但是，如果您的观众只能听到录制的音频副本，那么通常最好不进行压缩录制（留下大量空间以避免任何剪辑），然后在后期制作阶段应用压缩。最近从16位模拟到数字（A/D）转换到24位A/D转换的转变意味着您可以非常保守水平（留下大量空间）并且仍然具有非常完整和动态的信号用于发布-生产。

限制器
限制器旨在限制音频信号的峰值电平。与压缩不同，它不是为了减少动态范围，而是为了防止偶然的大峰通过系统进入放大器和/或扬声器。在大多数音频设置中，限制器紧接在信号链中的压缩器之后。

您可以将限制器视为“受控剪切”功能。它的工作是识别肯定会被剪切的信号（例如放大后进一步向下），并尽可能优雅地修剪它们。理想情况下，信号链中此点不会有任何大信号峰值，但实际上很难完全防止这种峰值的发生——限制器用于预测这些峰值以保护下游设备（放大器和扬声器）免受破坏信号电平的影响。它不用于增强信号（与压缩和均衡器不同），而是在绝对必要时以受控方式降级信号。

放大器

在将信号施加到扬声器之前，音频放大器用于将音频信号从前面提到的“信号处理”电平（例如+4 dBu）增加到更高的电平。音频放大器的目标是产生一个输出信号，该信号与幅度以外的所有区域的输入信号相匹配。在信号链的混合，EQ，压缩和限制阶段的上游执行音频信号形状或内容的所有有意修改。

输入/输出规格

每个信号处理装置（例如混频器，编码器，记录器，放大器）都为其音频输入/输出端口指定了一系列可接受的信号电平。这些级别规范使用户能够确定这些信号处理设备可以轻松连接在一起，以创建高质量的信号处理链。
理想情况下，一台设备的输出规格将与下一个下游齿轮的输入规格完美对齐，但实际情况并非总是这样。因此，用户需要了解这些规范并确定任何规范不匹配以及如何最好地纠正它们。
虽然未明确说明，但输入和输出规范通常对1 KHz正弦波测试信号（用于测试音频信号的人工创建的声音）有效。

输入规格

输入规范通常采用最大信号限制的形式，并指定可能连接到输入端口的内容。这些规范还可以包括可用于将输入信号调整到理想/标称电平的输入衰减或增益量。
最大信号限制表示输入信号发生失真（削波）的点。该限制可以根据电压（RMS，峰值，峰峰值）或dBu来指定。

输出规格

输出规格通常采用两个值的形式：标称输出和最大输出。标称输出是仪表读数为0 VU时信号的RMS（平均值）

最大输出表示信号在开始失真（剪辑）之前可以达到的最高值。

模拟/数字仪表

模拟仪表通常被称为“ VU仪表 ”，并通过显示信号的RMS值来提供信号响度的一般感觉。这些仪表设计为具有缓慢的攻击和增益，因此它们不响应短期峰值，而是表示较长期的平均值。
理想值位于仪表的中心位置（0 VU点），仪表上的所有其他点以dB为单位表示。最好操作设备，使输入和输出信号调整到非常接近0 VU点。您的设备将在此级别内发挥最佳功能。

彩色灯用于提供仪表的简单视觉读数。绿色表示等于或低于0 VU点的电平，黄色表示显着高于0 VU点的电平，红色表示非常接近削波的电平。在理想的设备操作下，绿灯保持稳定，第一个黄灯或两灯偶尔亮起。

数字仪表

数字仪表有时也被称为VU仪表，但它们的组织方式与模拟仪表的不同。数字仪表的刻度将0置于最顶部，这表示剪切点。与模拟VU表不同，其中0是信号电平目标，使用数字表，您将希望保持您的电平远离0。

数字仪表上使用的单位是dBFS（相对于满量程的dB）。仪表上的所有其他点表示满量程（削波点）以下的dB数。与模拟仪表类似，绿色，黄色和红色灯用于轻松读取当前信号电平。

绿色通常保留用于-18 dBFS或更低的信号

黄色表示-9 dbFS和-18 dBFS之间的信号

红色表示高于-9 dBFS的信号

数字仪表响应可以有很大差异。与模拟VU仪表一样，数字仪表提供慢速响应以反映平均值。还有峰值表，显示当前峰值，准峰值表，提供峰值和长期平均值之间的平衡。

在某些情况下，使用单独的LED指示已发生削波。虽然这不能反映信号被削减的严重程度（持续时间和数量），但它仍然是一个非常方便的指标。

模拟/数字仪表校准
当使用模拟设备（例如混合器）为数字设备（例如编码器/记录器）供电时，您希望将模拟仪表的输出（理想情况下为0 VU）与数字仪表上的大约-18 dBFS对齐。这是设置的良好起点，然后您可以使用仪表进行监控，以确保您有适当的信号余量。

示例场景

让我们回到最初的示例场景来实践一下：

你已被聘请参与一个现场活动的直播录制，这是一个民谣歌手弹吉他的节目。表演者已经有一个模拟调音台，您将从中收到音频输入。
模拟混频器的规格如下：
1. 0 VU = +4 dBu
2. 最大输出= 21 dBu
您正在使用的数字录音机上的模拟音频输入规格是：
1. 最大输入电平= 0.707 V RMS
2. 输入增益调整= 0至30 dB

您需要做的第一件事是将数字录音机上的输入规格转换为以dBu表示，以便您可以将其与模拟混音器预期接收的电平进行比较。

最大输入（dBu）= 20 * log（0.707 / 0.775）= -1 dBu
在比较数字重新编码器的最大输入规格（-1 dBu）和模拟混频器的预期输出电平（+4 dBu）时，可以看到混频器的RMS输出预计为+4 dBu，高于录像机的最大输入规格。直接将此信号输入到录像机将导致削波，为了解决这个问题，我们需要在模拟混音器输出和录音机输入之间插入一个衰减器将来自调音台的信号电平降低到更适合录音机的水平。

下一步是计算需要多少衰减。有了民谣歌手和他的原声吉他，我预计会有15分贝的空间。所以我们对录像机的模拟音频输入需要比-1 dBu的最大输入规格低15 dB。换句话说，输入必须低于-16 dBu。因此，衰减器需要将混频器输出信号降低约20dB，建议留一点余量并选择一个25 dB衰减器。25 dB衰减器将混频器输出电平降至-21 dBu。然后我们将录音机中的输入增益调整设置为+5 dB 将信号电平提升到我们想要的-16 dBu。

我们现在设置为在数字录音机的音频信号上有15 dB的余量。虽然这个级别应该足够，但选择比我们要求的稍大的衰减器会给我们一些额外的余量，以防我们发现我们需要超过15 dB的余量（这就是声音检查的目的）或者如果水平来自混频器略高于0VU（+4 dBu）。如果是这种情况，我们只需重新调整数字编码器的输入增益即可。