二、DOLBY——SR降噪系统
DOLBY——SR系统于1986年初研制成功,它在系统概念上与A系统有共同之处,即当输入信号低于某一额定电平时,将信号相加来提升,输入录音机;在放音时,再将先前被提升的信号相减来衰减,同时也衰减了磁带上的噪声,从而改善了信噪比,扩大了动态范围。
SR系统与A系统的不同之处是,它在设计上有突破性的改进。该系统与以电平高、低进行抑噪的方法不同之处是,将时间、频率、幅度三结合处理,经编码记录/解码重放的过程,使模拟式录音机的动态范围扩展至105dB,且音质纯度极接近数码录音的高质量效果,弥补了模拟录音技术的缺陷,现实意义重大。
SR的基本工作原理是通过时间和频率来改变音频信号的幅度的,它根据噪音非线性变化的频谱规律,将频率分为高频段及低频段,并加上滑动频段(SLIDINGBAND)。经过这种设计后,当输入200Hz信号时,SR系统编码器后,SR系统即提升200Hz低电平信号,同时对高频段与低频段也有所提升,而高频段比低频段的增益更高,如图2所示;当输入800Hz信号时,SR系统编码所产生的传送频响曲线除提升800Hz外,同时对高、低频段都有所提升,如图3所示;当输入3kHz信号时,低频段的提升较高频段的提升为高。除时间、频率两者之外,SR系统尚以电平相配合,编码器共有3级组成,每级分别处理-30dB、-48dB、-62dB的低电平信号。除-62dB级外,其他各级均分别设有由高、低频处理、滑动频段处理组成的副通道部分(-62dB级只有高频及滑动频率)。由于每一级都有独立频率处理以及滑动频段对高、低频的分析处理。因此,SR系统能对800Hz以上的低电平信号(-62dB以下),只有两级同时工作提升,共提升+16dB;尚输入信号是-35dB时,只有一级工作提升,提升+8dB,再经过SR译码器作同样原理衰减还原后,噪声被抑制,而动态范围大大地被扩展。
SR系统在使用上有以下优点:
音响技术超级论坛(1)它适合于任何厂家及型号的录音机和各种牌号的磁带,无论用何种录音机都不用调校录入与还出电平,不存在编、解码跟踪失误问题。
(2)容易安装,全部外接无需特别调校。如已有DOLBY系统的360和361及M系列机架者,只需把主电路板更换一块即可变为SR系统。SR主电路板型号为CAT280。
(3)SR瞬态响应特性极佳,没有对时质的夸张效果。动态范围扩展很大,声音纯度高。对我国已经引进的模拟录音系统技术改造有益。
三、DBX降噪系统
降噪系统和A系统一样,也是一个互补系统,它用一对互补的压缩/扩展器在全频带范围内工作。
DOLBY系统是分几个频段对噪声分别抑制,而该系统是通过预加重(PREEMPHASIS)和去加重(DEEMPHASIS)来满足同样要求的。馈送给压缩器的信号经过深度的“预加重”,提高了录音节目的总功率;译码时,采用“去加重”就可使节目恢复原状,高频噪声也同样得到抑制。为了防止预加重的高频信号过载,对压缩器的边信道也要进行类似的预加重。因此,高频录音电平实际上是随着频率的增减而增减的。
DBX系统在500Hz~2kHz的频率段预加重12dB,在12kHz以上稳定在12dB。DBX系统利用了这样一种规律,就是在一般节目中,声功率大多数集中在低频段,只有在音量很大时才会在高频段出现大的声功率。由于采用了预加重,高频逐步地增加。
DBX系统以2:1的压缩比进行编码、解码,它在-90dB~+20dB区间工作,增益为1的工作点在0dB处,电平传感器是用有效值检波器来实现的,它根据输入信号的均方根值确定所需施加的压缩值与扩展值,即用信号的总功率控制压缩值与扩展值,与各分量的相位无关,这样即不会出现A系统对相位的敏感问题,同时又解决了压缩与扩展间的跟踪问题,因此不需要调校录音机录入与重入的基准电平。
音响技术超级论坛DBX系统在设计时也注意到了人耳的掩蔽效应,即存在相近频率较响时,人耳对噪声(指高频调制噪声)不敏感,因而具备了较强的降噪能力。DBX降噪系统可将高频信噪比提高30dB。