編譯/朱慰中

（廣東亞視演藝職業(yè)學(xué)院 電視制作系，廣東 東莞 523710）

延時(shí)效果及延時(shí)器

編譯/朱慰中

（廣東亞視演藝職業(yè)學(xué)院 電視制作系，廣東 東莞 523710）

闡述聲頻系統(tǒng)中的延時(shí)效果及其應(yīng)用，介紹延時(shí)器的類型及其發(fā)展。

延時(shí)；聲波；聲源信號(hào)；梳狀濾波效應(yīng)；頻率

延時(shí)器常常在音頻系統(tǒng)內(nèi)使用。在需要延時(shí)效果時(shí)，這種設(shè)備使用得當(dāng)與否，關(guān)系到擴(kuò)聲效果的成敗。本文關(guān)注在什么場(chǎng)合、如何使用延時(shí)器以及使用什么樣的工具能夠得到滿意的結(jié)果，并介紹多款知名延時(shí)器。

1 相關(guān)理論與延時(shí)技術(shù)

1.1 溫度對(duì)聲傳播的影響

眾所周知，在20℃的干燥空氣中，聲波的傳播速度并不快，其速度為343.2 m/s（1 126 ft/s）。這相當(dāng)于聲波傳播1 km要用3 s，或是用5 s傳播1英里。聲波在不同空氣密度中的傳播速度有顯著的變化，通常由于溫度的差別所引起的變化要比實(shí)際大氣壓的差別引起的變化大。這些速度上的變化可以使聲波從一種密度通過另一種密度時(shí)引起折射——猶如光線通過玻璃、水界面時(shí)所引起的那種折射。不用探究冗長(zhǎng)繁復(fù)的方程式即可得出的結(jié)果是，在溫度差別200℃時(shí)，將會(huì)引起12 m/s（或39 ft/s）的速度差別，這相當(dāng)于約4 m（13 ft）的距離差。音頻延時(shí)時(shí)間約為3 ms/m。聲波在暖空氣中的傳播較快，當(dāng)聲波通過暖氣團(tuán)，而在暖氣團(tuán)上方帶有一個(gè)冷氣團(tuán)時(shí)，將會(huì)把聲波向上折射到冷卻的空氣中，反之亦然。就像幾年前發(fā)生在英國(guó)Glastonbury音樂節(jié)的一種現(xiàn)象，由于大批熱舞的觀眾身體散發(fā)出熱量，圍繞場(chǎng)地外圍測(cè)得的聲壓級(jí)要高于觀眾區(qū)域內(nèi)的聲壓級(jí)。

音頻頻段在343.2 m/s速度時(shí)的波長(zhǎng)，在20 Hz時(shí)為17.16 m，而在20 kHz時(shí)縮短至17.2 mm——只要把聲速除以頻率即可得出波長(zhǎng)。此外，不僅聲速與溫度有關(guān)，頻率也與溫度有關(guān)聯(lián)。如果某一系統(tǒng)在室內(nèi)22.50℃時(shí)產(chǎn)生一個(gè)1 kHz的駐波，當(dāng)溫度升高至33.60℃時(shí)，頻率將會(huì)偏移18 Hz左右。這種溫度梯度（或變化）在空調(diào)關(guān)閉的劇院內(nèi)或在夏天的露天演唱會(huì)上是有可能發(fā)生的。當(dāng)同時(shí)聆聽某個(gè)聲源信號(hào)和一個(gè)頻率下移約12.5 Hz的拷貝聲時(shí)，會(huì)聽到類似“差拍”的聲音，這種聲音的聲壓級(jí)出現(xiàn)波動(dòng)起伏有些像老式螺旋槳飛機(jī)飛過頭頂時(shí)的那種聲音。頻移高出15 Hz時(shí)，則音調(diào)是被融合的，但聲音粗啞刺耳。如果聽者就坐在廳堂后座高處的包廂內(nèi)，此處的溫度要比舞臺(tái)口音箱處高數(shù)度，聽到的聲音是來自某只延時(shí)的音箱以及某只舞臺(tái)主音箱，那么兩者之間所產(chǎn)生的頻移將導(dǎo)致一種粗啞刺耳的聲音。

1.2 關(guān)鍵性的理論依據(jù)

低速的聲波需要對(duì)聲音加以延時(shí)。例如大型室外演出場(chǎng)所應(yīng)用音箱塔作延時(shí)，或是對(duì)劇院內(nèi)用包廂下的音箱做延時(shí)。不過，也有把延時(shí)時(shí)間設(shè)定在零點(diǎn)幾秒或更長(zhǎng)些，會(huì)使效果更為明顯，有時(shí)，更短的數(shù)十毫秒的延時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不尋常的效果，并使效果更為突出。因?yàn)槿硕梢澡b別出低至7 μs的差別。人耳的響應(yīng)比起在給定的時(shí)間間隔內(nèi)所出現(xiàn)音頻的變化較為遲鈍；低于35 ms的延時(shí)可使人耳感知得以積累，人耳綜合了在短時(shí)間區(qū)段內(nèi)抵達(dá)室內(nèi)表面的反射聲，這就是為什么室內(nèi)聲響要比室外聲響較強(qiáng)的緣故。

一般來說，低于20 ms以下的延時(shí)會(huì)引起聲像漂移及聲染色，因而會(huì)影響可懂度。非常短的延時(shí)會(huì)引起梳狀濾波效應(yīng)，這時(shí)兩個(gè)音頻波形相互疊加和抵消，使相互間引起干涉，產(chǎn)生一種看上去像梳子的齒狀那樣的頻率響應(yīng)。這種響應(yīng)有時(shí)被音樂人用作一種效果，人們常稱之為“鑲邊”聲。

約在10 ms ～ 20 ms的延時(shí)被證實(shí)極為有用，因?yàn)榭梢援a(chǎn)生優(yōu)先效應(yīng)，或稱之為“哈斯”效應(yīng)，這是以驗(yàn)證該效應(yīng)的一人的名字命名（哈斯并不是惟一的驗(yàn)證者）的。延時(shí)與心理聲學(xué)極為有關(guān)。人耳對(duì)聲波波陣面到達(dá)時(shí)間上的差別極其敏感，人的雙耳間距（約180 mm）可以讓大腦鑒別出最接近聲源的耳朵與遠(yuǎn)離聲源耳朵之間的時(shí)間差——稱之為“兩耳時(shí)差”。究其要點(diǎn)，如果聆聽者在一對(duì)音箱前聆聽，那么，人耳將會(huì)對(duì)到達(dá)人耳的第一個(gè)聲波波陣面的聲音，也就是來自聲源的直達(dá)聲進(jìn)行鎖定。在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)（人所共知的融合區(qū)），人耳不能把來自其他方向的聲音當(dāng)做獨(dú)立的空間事件。

就此而論，當(dāng)人們席坐在一對(duì)音箱前方的中央（例如坐在家中高保真音箱前），用相同的聲壓級(jí)播放單聲道聲音，那么聲像將會(huì)游蕩在一對(duì)音箱的中間的前方，也就是在人們的正前方。如果把送至一只音箱的信號(hào)逐步增加至1 ms的延時(shí)，那么聲像將會(huì)從中心向未延時(shí)的音箱那里顯現(xiàn)，直至增加延時(shí)達(dá)30 ms時(shí)，聲像將會(huì)停留在那里。當(dāng)把被延時(shí)的音箱的聲壓級(jí)提升時(shí)，出現(xiàn)了有趣的現(xiàn)象：在此期間，未經(jīng)延時(shí)的音箱（仍然顯現(xiàn)占支配地位的聲源以及在那里出現(xiàn)聲像）的聲壓級(jí)隨之增加。直到大約有10 dB的差別時(shí)，聲像才返回到實(shí)際被提升聲壓級(jí)的那只音箱上。如果家中有一套立體聲音響設(shè)備，只要在一個(gè)聲道內(nèi)用一臺(tái)延時(shí)器作試驗(yàn)，就可以驗(yàn)證。

這一現(xiàn)象在劇院內(nèi)獲得了極好的效果，因?yàn)檫@樣能保證聲音從演員所在舞臺(tái)上準(zhǔn)確地發(fā)出，觀眾不會(huì)感到是從音箱里發(fā)出的。如果一個(gè)劇場(chǎng)，在其舞臺(tái)上方裝有一組點(diǎn)聲源音箱群（觀眾會(huì)認(rèn)為聲音是從演員那發(fā)出的），要在距舞臺(tái)30 m處的一個(gè)包廂下方的音箱使用延時(shí)方式，則音響設(shè)計(jì)者通常把此音箱延時(shí)3 ms × 30 m=90 ms。這樣會(huì)使聽眾注意到來自包廂下的聲音，但并不明顯（除非其聲壓級(jí)比舞臺(tái)音箱強(qiáng)得多時(shí)）。在此基礎(chǔ)上，再增加20 ms的延時(shí)，就將會(huì)把聲像拉回到舞臺(tái)口（也就是舞臺(tái)上的演員那里），這樣可使聲壓級(jí)增加到能充分地到達(dá)后排座位處。用更多的音箱和復(fù)雜的延時(shí)系統(tǒng)，有可能把圍繞在觀眾席的聲像移動(dòng)到與演員的位置準(zhǔn)確匹配?；谕瑯拥脑?，有時(shí)也在錄音時(shí)把某種聲音圍繞著立體聲聲像本身作聲像移動(dòng)——這是一種少見的做法，卻可以實(shí)實(shí)在在地“安排在混錄中”。

在融合區(qū)內(nèi)使用延時(shí)和單次反射有助于提高可懂度，并為心理聲學(xué)提供有用的工具，超過35 ms ～ 40 ms的延時(shí)則可聽到回聲。如果有多次反射，那么那些延時(shí)的組合稱之為“混響”——這在固定安裝的擴(kuò)聲系統(tǒng)中通常是令人頭痛的事，不過，對(duì)于音樂人和錄音作品而言，卻正是期望得到的效果。

1.3 延時(shí)器技術(shù)的發(fā)展與硬件

1.3.1 模擬技術(shù)產(chǎn)品

早期的延時(shí)器不外乎使用彈簧延時(shí)線或模擬取樣電子款式，基本上基于模擬濾波器制成。直到1980年才出現(xiàn)了數(shù)字款式。彈簧變形引用金屬?gòu)椈傻淖置嬉馑济谒囊欢苏駝?dòng)，其振動(dòng)取決于彈簧的張力和長(zhǎng)度，稍后，在另一端傳感器上產(chǎn)生振動(dòng)。它們受到帶寬的限制并易受物理干擾的影響（例如在其機(jī)箱頂部放上一大杯咖啡），但有其獨(dú)特的質(zhì)量。它們?cè)辉S多歌手使用，對(duì)歌手的歌聲加入稍許不同的色彩——甲殼蟲樂隊(duì)的約翰·列農(nóng)就是一個(gè)顯著的例子。彈簧混響?yīng)毺氐囊羯|(zhì)量，及其在許多音樂風(fēng)格歷史上的重要性，促使國(guó)際音頻技術(shù)學(xué)會(huì)（AES）一些會(huì)員利用現(xiàn)代DSP技術(shù)作為修飾聲音的手段。探索彈簧混響產(chǎn)生的像蟲鳴般的響應(yīng)不是試圖去產(chǎn)生彈簧的物理振動(dòng)，而是研究如何使用參數(shù)模型來復(fù)制它們的聲音，允許調(diào)節(jié)諸如延時(shí)時(shí)間、各類聲響的頻譜形狀以及衰減比率等參數(shù)。

老式的模擬技術(shù)不僅受到彈簧和濾波器等的限制，磁帶錄音機(jī)也存在很大問題。在多聲軌磁帶錄音機(jī)上，偏置錄音與放音磁頭曾是產(chǎn)生和聲效果及“鑲邊”聲等廣泛采用的方法，“鑲邊”效果采用一種梳狀濾波效應(yīng)，用兩條同樣素材聲軌在同步放音時(shí)，錄音師用一個(gè)手指摩擦一個(gè)磁帶帶盤，使一條聲軌相對(duì)于另一條產(chǎn)生輕微的相位差。

1.3.2 數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品

在擁有廉價(jià)的閃存和DSP的今天，在設(shè)定延時(shí)、回聲和混響時(shí)，只要按下某個(gè)按鍵，就可輕而易舉地達(dá)到毫米級(jí)的精度。幾乎所有的數(shù)字調(diào)音臺(tái)，包括像Yamaha 02R或Soundcraft Si16那樣的小型數(shù)字調(diào)音臺(tái)在每條通道內(nèi)均設(shè)有延時(shí)器——雖然可能只有100 ms或稍長(zhǎng)些的延時(shí)時(shí)間。

Peavey、Rane、BSS、Symetrix、Biamp以及Bose等公司擁有功能齊全的DSP制成大量的延時(shí)器。盡管要耗用工作存儲(chǔ)器，但是許多程序應(yīng)用軟件可用表頭指示已有多少存儲(chǔ)量用于延時(shí)，還有多少存儲(chǔ)量可被利用。

DSP的導(dǎo)入——諸如Cobranet或EtherSound以及DSP本身等的數(shù)字音頻的傳送，通常是無需延時(shí)的，它們有內(nèi)置的延時(shí)處理器，會(huì)使驅(qū)動(dòng)處理器的數(shù)字時(shí)鐘以實(shí)際速度運(yùn)行，即大家熟知的等待時(shí)間。通常規(guī)定其總量（典型為5.25 ms）后就能從事工作，但是由模擬和數(shù)字組成的混合信號(hào)設(shè)備需要有一點(diǎn)規(guī)劃。當(dāng)然，延時(shí)器系統(tǒng)也是音箱處理的必要部分，可以確保來自雙功放/三功放揚(yáng)聲器的信號(hào)具有一致的波陣面，需要特別注意，數(shù)字音箱處理器可能會(huì)引入不在計(jì)劃內(nèi)的延時(shí)總量。

1.4 音視頻同步問題

在提到視頻與廣播時(shí)，延時(shí)器起到一種決定性的作用。不具有當(dāng)?shù)貢r(shí)間控制標(biāo)記的視頻信號(hào)源（例如遠(yuǎn)距離的信號(hào)源）要通過一臺(tái)同步器，它需要用一幀視頻來做有效的緩存，然后按照本地的同步鎖相裝置來釋放那些幀，以此來提供同步——這一方法可以把任何地點(diǎn)的任何視頻信號(hào)源組合在一起同步。然而按照傳統(tǒng)方式，音頻是以實(shí)時(shí)和未經(jīng)緩存的方式到達(dá)的，因此，將會(huì)先于視頻到達(dá)。一幀畫面的延時(shí)并不顯著，但是長(zhǎng)長(zhǎng)的傳輸鏈會(huì)有許多幀延時(shí)，這樣就會(huì)出現(xiàn)音視頻口形同步上的誤差。

所以，此后就出現(xiàn)了用數(shù)字硬件處理的應(yīng)用市場(chǎng)，且大多數(shù)用獨(dú)立的延時(shí)器來解決這一問題。使用兩條或四條通道的延時(shí)器并不復(fù)雜，大多數(shù)延時(shí)器是與其他的效果處理功能整合在一起的。

2 知名延時(shí)器廠商與產(chǎn)品

2.1 艾利斯（Alesis）

艾利斯MicroVerb4（見圖1），廣泛應(yīng)用在較小的演播室。它提供200種立體聲效果（外加100個(gè)用戶自定義），其中包括混響、延時(shí)、合唱及“鑲邊”聲等。要獲得更多靈活性，MidiVerb 4可以使用它的32種效果算法的組合來產(chǎn)生稠密度、自然混響、濃烈合唱、“鑲邊”聲、延時(shí)、定調(diào)效果以及多達(dá)3種同時(shí)產(chǎn)生的多重效果等。它共有256種內(nèi)置程序，外加128種可由用戶創(chuàng)建的效果，還有許多真實(shí)的立體聲并行處理功能。如果想要有簡(jiǎn)易型，那么Nanoverb是一款只有1/3機(jī)身寬度的、使用24 bit DSP的處理器，它能提供超過20種延時(shí)、混響甚至還有旋轉(zhuǎn)式揚(yáng)聲器模擬裝置等效果。

2.2 雅馬哈（Yamaha）

雅馬哈（Yamaha）SPX幾乎與舒爾SM58傳聲器一樣，近十幾年來已經(jīng)成為各類租賃公司和演播廳內(nèi)的常備工具。其系列包括SPX90、SPX90II、SPX900、SPX1000 或SPX990（隨之而來的是SPX2000，見圖2）。它繼承了來自前輩產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)接口及通用程序，而且還增加了先進(jìn)的REV-X reverb算法及24-bit、96 kHz音頻處理功能。它還提供更為靈活的具有五種可分配的LCD彩色背景光、操作鎖定方式以及電腦編輯等功能的用戶接口。

對(duì)于較為簡(jiǎn)單的延時(shí)、調(diào)制和混響效果來說，REV100具有99種預(yù)置效果，并能用前面板控制部件來輸入所有的參數(shù)?？奢斎肫鹗佳訒r(shí)、混響時(shí)間、高頻阻尼參數(shù)、輸入電平以及干/濕平衡調(diào)節(jié)等。它能提供足夠的用戶存儲(chǔ)器，可以讓用戶配置變成簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)及調(diào)用。

2.3 貝林格（Behringer）

盡管貝林格（Behringer）在音頻界曾一度名聲不佳。不過，該公司的產(chǎn)品由于具有相當(dāng)?shù)膱?jiān)實(shí)和可靠性以及很高的性價(jià)比，所以，在租賃公司或演播廳還能找到它的產(chǎn)品。近來，因?yàn)樵摴炯嘘P(guān)注模擬與數(shù)字產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，使得一系列產(chǎn)品具有良好的性能。其在真實(shí)性及感知度方面所具備的質(zhì)量，想必是獲得Midas-Klark Teknik集團(tuán)的星級(jí)品牌的原因。在效果器陣營(yíng)內(nèi)，Virtualizer Pro是其強(qiáng)項(xiàng)，目前的牌號(hào)為DSP2024P。它提供通用混響，典型的磁帶回聲，包括降噪器、壓縮器和噪聲門等的動(dòng)態(tài)效果器，聽覺心理學(xué)方面的增強(qiáng)器、激勵(lì)器、濾波器、聲音畸變器，以及含有和聲器在內(nèi)的放大器效果等一系列的效果。這些均使用71種效果算法，在48 kHz、24 bit的DSP上運(yùn)行，而A/D和D/A轉(zhuǎn)換用24 bit及64/128倍過采樣，所以只有很小一部分質(zhì)量受損。其處理能力可以在實(shí)時(shí)方式下同時(shí)用多種效果加以覆蓋。除了DSP2024P以外，還有兩種較小型的設(shè)備。Virtualizer Pro 3D型號(hào)功能更強(qiáng)，它可提供3D效果并能精確地仿真聲學(xué)環(huán)境（使用“實(shí)時(shí)聲音模型”技術(shù)）。Minifex FEX800是一款精巧的立體聲多功能效果處理器，有16個(gè)預(yù)置，其功能包括混響、延時(shí)、合唱、“鑲邊”聲、移相、旋轉(zhuǎn)式揚(yáng)聲器、移調(diào)器以及多功能效果等。

圖1 Alesis MicroVerb4效果器

圖2 Yamaha SPX2000(上)和REV100產(chǎn)品

2.4 TC電子（TC Electronic）

擁有更為先進(jìn)的延時(shí)處理的TC電子公司開發(fā)了D-Two產(chǎn)品（見圖3）——一種多節(jié)拍敲入旋律延時(shí)器。它具有一種音樂旋律節(jié)拍敲入特點(diǎn)——不僅在節(jié)拍上，而且實(shí)際旋律的模型按照指定的節(jié)拍和分部變奏來直接敲入（或稱為量化），每次延時(shí)及旋律模型可以長(zhǎng)達(dá)10 s時(shí)間。它使用24 bit的轉(zhuǎn)換、DSP以及24 bit的存儲(chǔ)器——有時(shí)不是所有廉價(jià)的處理器都能勝任這一工作。設(shè)備原理基于使用反饋回路的延時(shí)線。音頻信號(hào)經(jīng)由回路返回，故可得到重復(fù)。其延時(shí)/反饋的構(gòu)架與普通的延時(shí)器產(chǎn)品有所不同，那些多次的重復(fù)是用許多的節(jié)拍敲入來產(chǎn)生，而節(jié)拍敲入不會(huì)返回到延時(shí)線上。這樣就可以使延時(shí)器輸出規(guī)定數(shù)量的重復(fù)次數(shù)，也就有可能把最后的節(jié)拍敲入返回到延時(shí)線上，從而產(chǎn)生一條完整的旋律音序，在反饋控制時(shí)旋律就被重復(fù)。

該公司的Fireworx效果處理器（見圖3）有一系列可以利用的效果。除了有一個(gè)5段參量均衡之外，全部使用標(biāo)準(zhǔn)的反饋發(fā)送及返回、雙路聲調(diào)移調(diào)、噪聲及無序聲發(fā)生器、環(huán)形調(diào)制器以及六節(jié)拍敲入延時(shí)器等。它用一個(gè)8×8位置路由格來實(shí)現(xiàn)那些功能。用戶把算法放在格柵的任何地方，則會(huì)根據(jù)位置把它們自動(dòng)地用并聯(lián)和串聯(lián)的方法“連線”在一起。這是一種動(dòng)態(tài)資源分配系統(tǒng)，可以監(jiān)視已經(jīng)使用了多少DSP容量以及算法是否可以在受到限制之前繼續(xù)增加。當(dāng)所需要的算法組合在格柵上被選定之后，則所有的編輯工具均可被利用，包括一個(gè)獨(dú)特的修飾矩陣，能讓用戶動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)換參數(shù)選擇。

2.5 萊思康（Lexicon）

萊思康（Lexicon）為哈曼集團(tuán)的一種產(chǎn)品品牌，在效果器處理方面已有較久的歷史。早在1971年它即為首先實(shí)現(xiàn)數(shù)字處理的產(chǎn)品之一。它與其他的哈曼集團(tuán)產(chǎn)品（例如聲藝（Soundcraft）調(diào)音臺(tái)合作開發(fā)了各種效果的處理，將一系列處理器的研發(fā)瞄準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲或演播室市場(chǎng)以及用于數(shù)字音頻工作站（DAW）的插件程序等。它的PCM 96（見圖4）為兩通道設(shè)備，配備有1 200個(gè)工廠預(yù)置效果，而且還可讓用戶在音頻流程的一些補(bǔ)充點(diǎn)上加入多種方式的濾波器，以便更精確地修正混響。它還具有“無限量”的轉(zhuǎn)換，可使混響連續(xù)運(yùn)行，為創(chuàng)造獨(dú)特的背景及聲音效果提供了有用的工具。

萊思康還有一種新穎的房間算法（room algorithm），支持一種可供選擇的回旋式混響。其反射模型可被方便地選定、縮放和均衡，所有這些可以同時(shí)通過音頻，它們還能顛倒并與某個(gè)傳統(tǒng)的混響相組合以便延長(zhǎng)其衰減或?yàn)槟撤N空間帶來一種強(qiáng)烈的活躍度。該設(shè)備適用于錄音棚，設(shè)備具有模擬輸入/輸出，也有AES/EBU、MIDI、以太網(wǎng)及火線接口，并且能為數(shù)字音頻工作站用作一種插件程序。

萊思康的PCM91數(shù)字混響器則專注于流動(dòng)演出使用，它具有老產(chǎn)品PCM 90的全部功能。新增的功能包括全部的AES/EBU和S/PDIF的I/O、雙混響算法及新的具有動(dòng)態(tài)三維空間的預(yù)置，供兩通道或環(huán)繞聲應(yīng)用。所有雙混響算法——共有10個(gè)雙混響及5對(duì)立體聲——以及預(yù)置為內(nèi)置；早先在一張PC卡上可利用PCM 90。它有450個(gè)預(yù)置以提供真實(shí)世界的聲音應(yīng)用。

2.6 Sonifex品牌

Sonifex這個(gè)名稱使用了極為接近廣播的同義詞, 是少數(shù)僅制造延時(shí)器產(chǎn)品的制造商之一。在它的“紅盒子”系列中共有三種延時(shí)器，設(shè)備內(nèi)根本不設(shè)其他效果。該系列之一的RB-DS2（見圖5）是一種立體聲音頻延時(shí)同步器，用于音頻跟隨視頻再同步時(shí)的延時(shí)處理，例如其中有標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、傳輸延時(shí)、專用標(biāo)志插入、視頻屏幕高寬比轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等。它接受規(guī)格高至96 kHz、24 bit的數(shù)字音頻信號(hào)，具有平衡模擬及AES/EBU數(shù)字兩種I/O。它也可作為一臺(tái)組合的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器, 這意味著模擬輸入可以被延時(shí)而輸出為AES/EBU數(shù)字信號(hào)，反之亦然。它可用作立體聲延時(shí)器，當(dāng)然也可以用作雙路單聲道延時(shí)器或只用作單聲道延時(shí)器。它可作為一種標(biāo)準(zhǔn)，在96 kHz、24 bit下提供10.5 s的延時(shí)，在48 kHz、16 bit下提供42 s的延時(shí)。此外，它有一個(gè)內(nèi)部精巧的閃存擴(kuò)展器可提供2 GB的存儲(chǔ)，可用來處理提供超過4 h的延時(shí)時(shí)間。這樣能使某個(gè)節(jié)目跨越不同的時(shí)區(qū)進(jìn)行播出，或者把某個(gè)廣播節(jié)目延時(shí)1 h后作衛(wèi)星播出。觀察它的由來與發(fā)展，設(shè)備提供的延時(shí)時(shí)間可以被選用至取樣、場(chǎng)、幀以及更為常用的毫秒級(jí)的延時(shí)。

Sonifex系列之二的RB-DD4是一種4通道的設(shè)備，它有該系列其他產(chǎn)品許多相同的特點(diǎn)，但它是專為4個(gè)單聲道通道的配置而設(shè)計(jì)的，而且4個(gè)通道可以被鏈接在一起工作。與S/PDIF 和TOSLink接口的連通性得到增強(qiáng)，其數(shù)字音頻輸出可以與如下的任何一種輸入同步：附加的AES/EBU參考輸入、TTL字時(shí)鐘的BNC輸入、模擬/SDI視頻饋入（如果使用附加的RB-SYA或RB-SYD板）或是本地的主時(shí)鐘等。

圖5 Sonifex RB-DS2延時(shí)器

該產(chǎn)品系列的另一種延時(shí)器為RBPD2，這是一種為直播節(jié)目播出應(yīng)用的立體聲音頻延時(shí)器，它可以防止污言穢語(yǔ)等禁止播出的素材被直播播出。它裝有一種自動(dòng)音頻延伸算法，允許在直播時(shí)有2 s ～ 55s的延時(shí)，同時(shí)在按下某個(gè)按鍵時(shí)仍能維持正確的音調(diào)。在小型閃存卡上播放預(yù)選的音頻文件時(shí)，會(huì)將這種延時(shí)形成一種習(xí)慣。當(dāng)節(jié)目完整后，音頻延伸算法會(huì)精確無誤地把延時(shí)縮減至零。

該設(shè)備提供從音頻輸出端刪除任何不需要的素材的幾種方法。一種是所謂的咳嗽功能，可以啟用專用的前面板上的按鍵，使錄制場(chǎng)所內(nèi)出現(xiàn)的咳嗽聲或設(shè)備的開關(guān)噪聲等不被加入到輸入端。還有一種在前面板上可以啟用消除功能的按鍵，共有兩種不同的方式：一種是用已經(jīng)被緩存的預(yù)選總量的一部分音頻加以刪除；第二種方式是在小型閃存卡上播放預(yù)選的音頻文件。當(dāng)文件完成播放時(shí)，則延時(shí)時(shí)間等于文件的持續(xù)時(shí)間。此功能可以多次使用，可以實(shí)現(xiàn)組合延時(shí)以及一次延時(shí)用途，設(shè)備可以自動(dòng)地開始重建原始的延時(shí)時(shí)間。作為最后一種方法，所有被緩存的音頻在啟用放棄功能時(shí)用按下并保持按鍵的方法而被丟棄。要返回到正常播出，延時(shí)器可以在按下一鍵后快速關(guān)閉。

2.7 貝爾數(shù)字音頻公司（Bel （Digital Audio） Ltd）

貝爾數(shù)字音頻公司像sonifex公司一樣，擁有著相似的延時(shí)器市場(chǎng)，該公司也已有多年的歷史，早在1980年就有BD80系列的產(chǎn)品，目前提供“7150”及“8150”。“7150”是一種立體聲延時(shí)器，可以把立體聲延時(shí)長(zhǎng)達(dá)10.4 s（或260幀PAL制，或312幀NTSC制）。設(shè)有8種自定義設(shè)定，可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)并可在本地或通過邏輯輸入遙控。能同時(shí)提供模擬及AES數(shù)字輸出，因而也可作為模擬至數(shù)字或數(shù)字至模擬的轉(zhuǎn)換器。AES輸出可以與外部的AES參考輸入相同步，是一種“比特精度”的方式，可以讓AC3和杜比E信號(hào)延時(shí)。

“8150”是專門為音頻與視頻相同步而設(shè)計(jì)的一款延時(shí)器，為后期制作提供VT編輯及視頻效果器的延時(shí)需求?？紤]到視頻延時(shí)可能是恒定的緣故，或在使用時(shí)并不需要經(jīng)常更改延時(shí)。它有8個(gè)獨(dú)立的模擬和4個(gè)數(shù)字AES I/O，此外還可以作為D/A或A/D轉(zhuǎn)換器使用。每一對(duì)立體聲延時(shí)線可根據(jù)場(chǎng)頻不同（PAL或NTSC制）而從0～15場(chǎng)之間變化，在每一對(duì)立體聲上裝有輸入電平控制、峰值LED指示燈以及AES鎖定指示燈。

2.8 Out Board公司產(chǎn)品

或許最為先進(jìn)的延時(shí)系統(tǒng)要數(shù)英國(guó)Out Board電子公司制造的UK-TiMax（見圖6）。該系統(tǒng)圍繞DSP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而形成一個(gè)延時(shí)矩陣，使各種聲源相對(duì)于各種不同的輸出進(jìn)行延時(shí)，使擁有多只揚(yáng)聲器的大系統(tǒng)內(nèi)能真正地、最大限度地利用小延時(shí)器的效果。最新的款式為TiMax2 SoundHub，它用16×16～64×64在2U內(nèi)實(shí)現(xiàn)的I/O配置，同時(shí)還能提供參量均衡、網(wǎng)絡(luò)化及區(qū)域控制，外加內(nèi)置的多通道硬盤播放設(shè)備等。

隨著延時(shí)矩陣DSP處理器技術(shù)的發(fā)展，還有一種用專用的PC機(jī)及蘋果機(jī)軟件提供顯示控制即“控制域移動(dòng)”功能，它能幫助音響設(shè)計(jì)師不是憑經(jīng)驗(yàn)而是發(fā)揮創(chuàng)造性，在系統(tǒng)內(nèi)對(duì)各種信號(hào)源至揚(yáng)聲器做獨(dú)立的時(shí)間校準(zhǔn)。

控制域移動(dòng)的基礎(chǔ)被TiMax稱之為“聲像清晰度”，它由音響設(shè)計(jì)師創(chuàng)造出在觀察設(shè)置時(shí)提供一系列的相對(duì)電平，用揚(yáng)聲器距聲像中心的距離來給出延時(shí)值。聲像中心是一只“計(jì)時(shí)起點(diǎn)”揚(yáng)聲器，或是一種諸如人聲或樂器聲等的聲源。給每一只聲像中心的擴(kuò)聲揚(yáng)聲器安排延時(shí)時(shí)間，要使這些揚(yáng)聲器的輸出被延時(shí)到主聲源之后出現(xiàn)。

在軟件內(nèi)部有可能把輸入聲源拽回到聲像清晰度中間，這樣就有一種圍繞空間做聲像偏置的效果；這些聲像移動(dòng)可被記錄并以逐點(diǎn)提示方式自動(dòng)地回放。軟件會(huì)連續(xù)地計(jì)算為獲得本地色彩需要什么樣的多級(jí)電平和延時(shí)值。然后指令硬件以實(shí)時(shí)方式去設(shè)置或稍稍移動(dòng)這些值來獲得靜態(tài)的本地色彩或是活躍的聲像偏置效果。

為在演出期間能處理所有這一切，可以用基于演出控制環(huán)境的簡(jiǎn)單易懂的演出清單來操控提示信號(hào)，提示信號(hào)可以被設(shè)置成來自MIDI、SMPTE、RS232 或一種內(nèi)部的時(shí)間線那里的觸發(fā)。要使演員們的無線傳聲器的聲像完全自動(dòng)化，TiMax Tracker（跟蹤器）選項(xiàng)使用短距離UWB雷達(dá)圍繞舞臺(tái)跟隨表演者，并連續(xù)不斷地改變它們的矩陣變換的延時(shí)時(shí)間，以保持實(shí)時(shí)狀態(tài)下的本地色彩。

圖6 Out Board電子公司UK-TiMax延時(shí)系統(tǒng)

（本文編譯自《lighting & Sound International》雜志2010年12月刊《The Effect of Delay》一文。）

（編輯 張 翔）

The Effect of Delay and Products

Translate/ZHU Wei-zhong
（TV Production Apartment, Guangdong ATV Professional Academy for Performing Arts, Dongguan Guangdong 523710, China）

The paper explained the effect of delay and its application in audio system, and introducted the style and development of delay.

delay; sound wave; source signal; comb fi lter; frequency

10.3969/j.issn.1674-8239.2011.03.004