降噪器的基本原理与应用

        降噪器（NOISEREDUCTION）作为模拟式磁带录凌晨中降低噪声、扩展动态范围的
重要声处理设备，在各种录音室中了挥着重要的作用。
        模拟式磁带录音中，需要消除的噪声很多，如交流噪声、声轨间串音、磁带复印杂音、
剪接感磁噪声、磁带本底咝声和系统调制噪声等。其中，调制噪声只在有信号时才会出现，

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当信号电平增加时，这种高频噪声也随之增加。这种噪声被称为 背景 噪声或 不平 噪声，
它是信噪比的主要限制因素。由于以上这些噪声的影响和磁带物理特性的原因，使模拟式
磁带录音的动态范围受限于 70dB 左右，从而影响了整个录音的质量。
        过去采用提高录音机走带速度的方法提高信噪比，带速提高一倍，信噪比只改善
3dB，不但收效甚微且很不经济。为了提高信噪比，使用压缩器和扩展器进行处理可以达
到降低部分噪声的目的，其结果使节目中声音较轻的部分和噪声一起被压低或被消除。遗
憾的是，使用压缩、扩展技术（录音时压缩、放音时扩展）存在着两个难以解决的问题，
首先，压缩系统和扩展系统在全频及整个音量范围内难以保证准确地跟踪；其次，跟随
节目信号起伏的不平噪声难以防止，搞不好噪声会更加严重。
        降噪器正是利用了压缩（COMP）、扩展（EXTERIOR）技术的基本原理，并且从技
术上对时间、频率、幅度等几个方面作了处理与重新结合，经过编码记录/解码重放的过程，
实现了对降低噪声及扩展动态范围的突破，最大动态范围可在 105dB，为提高模拟磁带
录音质量做出了贡献。目前专业录音使用的降噪系统有英国的 DOLBY-A 系统、DOBLY-SR
系统、美国的 DBX 系统和 BURWEN 系统等。由于各种降噪系统内部处理有明显差异，且
编、解码不具备兼容性，所以无论经过哪种降噪系统处理过的录音磁带，都不能在其他降
噪系统中完好地放音。以上几种降噪系统中，由于 BURWEN 系统价格昂贵，技术指标又
与 DBX 系统相关无几，所以目前已停产。本文仅对广泛应用于专业录音的的 DOLBY-A
系统、性能优越的 DOLBY-SR 系统和别具特点的 DBX 系统的工作原理及特性进行介绍。
        

 

一 降噪系统

        降噪系统由于广泛应用于专业录音，在 70 年代，已成为国际间交换录音节目的磁带
降噪标准。在 A 系统的内部有两条并联的通道，一条经过线性放大器，另一条经过差分网

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络，在录音时该网络的输出与 直通信号 相加，而放音时相减。差分网络将全频段分为四
个频带分别进行处理，降噪作用只发生在所需要的频带上。这四个频带的作用分别为：
        （A）80Hz 低通道滤波器用于处理交流声和低频隆隆声；
        （B）80Hz~3kHz 带通滤波器用于处理中频噪声和磁带复印效应杂音；
        （C）3kHz 高通滤波器用于抑制咝声和调制噪声；
        （D）9kHz 高通滤波器用于抑制咝声和高频噪声。
        滤波器的频响特性。在每个频段的滤波处理后，分别进行线性限幅和非线性限幅处理。
四个频段滤波、限制的输出配合方法是：在低电平输入时（-40dB 以下）对 20Hz~5kHz 的
频率逐渐增加增益；在 5kHz 至 15kHz 的频段逐渐增加增益；在 15kHz 时，增益为 15dB。
如果输入信号上升到+40dB 以上，降噪就基本上不起作用了。扩展器对高电平没有影响，
信号可以直通。如果其中一路信号电平上升，它的降噪作用就减小，但掩蔽效应相对增强，
因而呈现出的噪声电平保持恒定。A 系统正是利用了掩蔽效应，把降噪作用限制在一个窄
频带内。每一频段的输入、输出跟踪误差为±1dB。
        在多轨录音中，各声道的输入、输出均专用一个降噪单元。每个降噪单元都保持灵活
的处理状态。当磁带通道进入录音状态时，A 系统就由它保持解码处理状态进入编码处理
状态；当磁带通道进入放音状态时，A 系统又会自动改为解码处理状态。
        在 A 系统放音中，对于未经过编码处理的节目磁带，或其他系统处理过的节目磁带 ，
都可以用旁路（BYPASS）开关，使信号直接通过；对于其他系统编码压缩处理过的磁带