数字化音响的介绍，伽利略扬声器管理系统

2．5．3　数字化音响

1）伽利略扬声器管理系统

伽利略扬声器管理系统是一种多分区、硬件和软件相结合的系统，可提供驱动及调试扩声系统所需的所有功能。该系统包括了一台伽利略616处理器（6输入／16输出、2U机柜安装空间、全数字音频处理矩阵）以及通过运行在远程计算机上的图形界面对伽利略616处理器进行全面控制的Compass控制软件。也可通过处理器前面的控制面板对伽利略616处理器进行直接控制以获得最大限度的灵活性。伽利略系统对于Meyer　Sound的有源扬声器是一个完美的补充其主要功能包括M系列阵列产品的阵列补偿，对各种规格和型号的Meyer　Sound系统进行参数预设，并对Meyer　Sound声学实验室享誉多年的模拟处理器特性实现数字化，包括CP－10、VX－1和LD－3的空气补偿滤波器和均衡器。

（1）特性及优点

①基于数字信号处理器（DSP）的声音信号处理过程，采用单片矢量架构，能提供最强的处理能力。

②6路输入——模拟信号、AES／EBU数字信号或混合输入信号——以及16路带全矩阵混合及驱动系统路由模拟输出，可提供小型至极大规模的系统驱动。

③拥有Meyer　Sound模拟处理器最具亮点的主要性能，包括CP－10、VX－1和LD－3的空气补偿滤波器和均衡器，但全部转换为数字处理方式。

④所有输出通道的延迟时间都是固定的。

⑤适合对Meyer　Sound声学实验室M系列产品作阵列补偿。

⑥最好的音质：24比特精度、96kHz下的模拟／数字／模拟信号转换，数字输入信号采样频率可达96kHz。

⑦所有内部处理都在96kHz、32比特的浮点精度下执行。

⑧输入输出通道之间的延时可多达2s。

⑨Composite　EQ滤波提供了新颖的系统均衡方法，对系统进行合理的修正，而对相位响应的影响则被减小到最低。

（2）伽利略616处理器

如图2－20所示。

图2－20　伽利略616处理器外形图

伽利略616在三对平衡的卡侬接头上带有6路模拟输入，可以馈送到在24比特精度、96kHz采样频率下工作的最先进的模拟／数字转换器。一对或多对的输入信号可被切换到标准立体声AES／EBU数字音频信号，从而使6路的输入可组成模拟及数字输入的混合搭配，采用最先进的硬件采样频率转换器，可将数字输入信号的采样频率升级为96kHz，所有内部处理均在96kHz、32比特矢量浮点运算下进行。伽利略616处理器16路输出都配有高精度24比特、96kHz数字／模拟转换器，并具备和Meyer　Sound模拟线性驱动器产品一样强大的线性驱动能力，最高可达＋26dBu，即使所用线缆很长，伽利略616处理器也可在任意频率下轻而易举驱动Meyer　Sound声学实验室的有源扬声器达到全输出功率。伽利略616的矩阵混合与路由分配能力使每个输出信号都能承载若干种输入信号的结合，从而能以最大的灵活度获得最佳的音频覆盖。

①特性及优点：可与Meyer　Sound声学实验室生产的SIM3音频分析仪直接连接；即使线缆较长，强大的输出线性驱动器也可轻易驱动Meyer　Sound的有源扬声器；可通过以太网连接方式从手提电脑以及无线平板电脑上进行远程遥控（Windows或Macintosh操作系统），也可在面板上独立操控。

②通过背面板上的以太网连接口，能在远程计算机上遥控操作伽利略616处理器，或是通过无线平板电脑在Windows或Macintosh操作系统下运行Compass控制软件。通过全双向传输，用户不论是在遥控还是本机面板操作状态下，都能查看到当前的设定。

③背面板还有一个可直接与Meyer　Sound的SIM3音频分析仪连接的接口，可作为伽利略616处理器与分析仪之间的线性开关。在设计时，伽利略616处理器已经为未来的功能预留了足够的升级空间。

④通过对前面板的控作，可进行了全面和直观的设定，而且带有液晶显示屏，从而允许系统脱机工作。伽利略616处理器对用户界面进行更细致的设计，使处理器能确保现场使用要求的快速和直观操控。

⑤伽利略616处理器采用单片电路构造，1千兆矢量数字信号处理结构，采用直接DMA音频通道来提高处理能力，这样不论需要执行多少处理任务，都能确保固定的低延迟时间。高超的运算能力可执行多种类型的处理任务。对于那些可导致严重问题而又容易被疏忽的变化，伽利略616处理器能提供防护作用。交直流电源开关是由软件操控的，因此即使误触按钮也不会关闭系统的电源。PowerCon交流连接锁闭装置，防止电源线绕在操作人员的脚上被不慎拽出。面板上的所有操作功能都能由用户设置成锁定状态，可以提供多达四重防护，防止因为匆忙而误触那些不该触碰的按键。

（3）伽利略616处理器功能

伽利略616处理器是一款全面而功能强大的信号处理工具。不论采用哪种处理组合，每个信号通道乃至所有输出通道中的延迟时间都能保持固定不变。

处理功能包括：

①延时输入和输出通道之间的延时时间最高可达2s。

②均衡补偿滤波器（Composite　EQ滤波器）

伽利略616处理器将参量均衡与low－order　shaping滤波器进行结合，以提供在任何现有数字扬声器管理系统中都可获得最佳均衡性能，同时将相移保持在实际条件下能达到的最低值。每个输入都包括一个四段的TruShaping滤波器以执行频率曲线任务。即使对信号进行大幅增强或削弱，TruShaping滤波器都只产生极少量的相移。TruShaping滤波器拥有五段和CP－10一样的相位补偿参量均衡来把声音信号处理的恰到好处。每个输出包括一个TruShaping滤波器，可提供10段的CP－10相位补偿参量均衡。

③大气补偿

声音在空气中传播时高频率被吸收，这一效应的本质非常复杂。传播的距离、温度、湿度以及高度都影响着高频滚降的程度。Meyer　Sound声学实验室研发的大气补偿滤波器最初应用在LD－3补偿线性驱动器中，由数字化控制模拟信号，现已对模拟信号数字化后，移植到了伽利略616处理器上。在大气参数发生变化时，伽利略系统就能轻易做出调整，保证稳定地输出优良的音质。

④阵列补偿

针对部分线性阵列的低至中频率增强需求。伽利略616处理器包含了针对所有M系列产品的补偿滤波器。只需简单地调节模式和数量，就能正确地使用滤波功能。

⑤超低音补偿(www.xing528.com)

伽利略616处理器可提供滤波功能，能以完全的灵活性轻易营造出超低音的融合氛围。

（4）控制软件

图2－21所示为控制系统软件的系统状态显示图。

图2－21　控制系统软件系统状态显示图

赋予用户一种全面和直观的方法来控制伽利略616处理器所提供的全部功能及特性。Meyer　Sound声学实验室研发的Compass软件可满足这样的需求。该软件可在Macintosh 或Windows操作系统下运行，提供用户图形界面，其设计思路则来源于公司多年来在优化复杂系统方面所收获的经验。

Compass的系统示意图能令用户看一眼就了解系统的当前状态。独特的滤波屏显示并允许对CP－10和TruShaping滤波器所产生的混合响应进行直接编辑。滤波参数可以通过图形编辑或直接输入文字或数字。不能仅仅满足看到频响修正曲线，Compass的滤波器会同时显示混合相位曲线。

为各种大小的系统预设参数，如图2－22所示。

图2．22（a）　有源扬声器阵列补偿图

在单个屏幕上定义整个Meyer Sound有源扬声器系统的阵列补偿

图2．22（b）　输入输出及混合补偿图

伽利略的叠加阵列可以为任意输入到输出的组合提供路由及混合功能，每个输出都可获得6个输入的混合

图2．22（c）　一组输出处理图

信号编组可以最多定义8组输出。编成一组的输出处理会与组内所有其他输出连接在一起，因此只要改变一个输出的参数就可以改变组内全部输出的参数

伽利略616处理器内置了庞大的预设参数库，从两只小型的Meyer　Sound扬声器系统到复杂的多分区的M系列线性阵列产品组成的系统都能进行预设。无需每次建立新的信号处理器链路；伽利略的用户如有必要可直接从自己想要的设置开始调用，并根据需要进行修改。

（5）其他处理器设备

①补偿线性驱动器（LD－3）

Meyer　Sound的LD－3是一款独特的8通道线性驱动器，专为优化大规模扩音系统而设计。通过引入预先计算好的频率响应补偿，来应对声音在空气传播过程中发生的衰减。LD－3还为M系列阵列提供滤波以补偿线性阵列所固有的低频形成现象。

②线性驱动器（LD－2／LD－A）

LD－2能控制Meyer　Sound的有源扬声器。LD－2具备了与LD－1A的基础功能和滤波功能，LD－1A可以控制多达12套扬声器子系统。LD－1A可提供电平、低切、极性、带通和阵列补偿滤波。可与Meyer　Sound有源扬声器的内部网络一起协同工作。

③立体声信号均衡器（VX－1）

VX－1是一款双通道信号处理器，针对立体声节目的复杂频率响应进行优化。具有独特的虚拟分频功能，对每个输入通道提供五种控制操作：两个可调分频点设定，分别针对低频、中频和高频段进行独立的增益控制。XLR输入电路运用了Meyer　Sound的专利ISO输入，能对接地环路和共模噪音提供额外的抗干扰能力。VX－1立体声信号均衡器适用于在专业录音和扩音应用中执行均衡任务。

④相位补偿参量式均衡器（CP－10）

CP－10是一款双通道相位补偿参量式均衡器，用以补偿在固定安装扬声器系统所产生的异常频率响应。每个通道包括五个频段的全参量均衡器和一个高切－低切斜率式滤波器。CP－10能把声音调整到恰到好处，其设计独特的电路可令系统的放大性能和相位响应性能同时得到改善。