❶ 監控攝像機工作原理和電路圖
CCD攝像機的電路構成及工作原理
1.
電路組成
構成IT-CCD黑白攝像機的電路由IT-CCD攝像器件,時序脈沖發生器及驅動電路,視頻的采樣與保持電路,視頻處理電路,同步信號發生器,電源變換電路等構成。
2.
工作原理
(1)
CCD攝像器件:其作用是進行光電轉換,輸出視頻信號
(2)
時序脈沖發生器及驅動電路:其作用是產生CCD攝像器件進行光電轉換、電荷存儲、電荷轉移和信號輸出所需的各種脈沖信號,並踐行放大輸出
(3)
視頻的采樣與保持電路:其作用是消除CCD輸出的視頻信號(此信號在實踐上市離散的,在幅度上是連續的)中,因信號電荷轉移而產生的各種不應有的信號。經該電路處理,使視頻信號變成數字的視頻信號。
(4)
視頻處理電路:該電路與攝像管式攝像機電路具有完全相同的特點,所涉及電路有鉗位放大(clamper
amplifier,CLAMPER
AMP)、Y校正(Y
CORRECT)、白電平切割(white
clip,
WHT
CLIP)、消隱混合(blanking
max,
BLK
MAX)、黑白平控制(PEDCONT)、同步混合(SYNC)、輸出激勵(output
driver)等電路。視頻信號經視頻處理電路處理後,形成標準的全電視信號。
(5)
同步信號發生器:這部分電路與攝像管式攝像機中的同步信號發生器的原理基本相同,主要產生視頻處理電路所需的脈沖信號,它們是復合消隱脈沖(BLK)、復合同步脈沖(SYNC)、水平驅動信號HD、隔行脈沖(O/E)。但因CCD攝像機沒有掃描電路,故不需要供掃描電路用的驅動脈沖。
(6)
電源變換電路:為簡化CCD攝像機的供電,一般從外部只輸入一種電源(12V),而機內其他各種電壓值的電源都由電源變換獲得。
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❷ 第6課:限幅器的使用方法
這節課,我們將認識一位新朋友圓粗,那就是限幅器。
關於限幅器的本事,我們在上一節課已經領教過了。
那麼,限幅器是來幫我們解決什麼問題的呢?
我們先來看一下問題。
問題:在實際應用當中,功放的位置通常會脫離操作人員的視線范圍,若給功放輸入的信號過強,功放會削波失真。
如果操作人員此時看不到功放的指示燈,未能及時降低信號強度,功放輸出的失真信號就會威脅音箱中的喇叭安全。
問題看到了,那麼我們用什麼辦法來解決這個問題?
我們的解決方案是: 在功放之前,使用限幅器功能, 自動限制給功放的最大信號,從而防止功放失真。
限幅器的作用,之前我們已經體驗了,這是一個有效的設備功能,在使用它之前,我們先來了解一下壓限器。
壓限器簡介:壓限器是壓縮器/限幅器的簡稱。
在壓限器內部,有壓縮器(Compressor/COMP)和限幅器(Limiter/LIM)兩種不同的工作模式。
其中壓縮器用於聲音調整,限幅器用於系統保護。
前面我做演示的時候,使用的就是數字調音台上配備的壓限器里的限幅器的功能模式。至於壓限器通過什麼方式切換壓縮器或限幅器這兩種功能模式,我到後面再做介紹。
這里主要是讓大家記住,我們要保護系統,需要使用的是壓限器中的限幅器這模式,不要使用壓縮器的模式。
壓縮器是用來調整樂器聲音效果的,比如調整鼓或者貝斯聲音的軟硬度松緊度的,不是用於系統保護的。
限幅器的作用剛才我們看到了,但是,它是採用什麼工作方式工作,來控制信號過大,這個大家知不知道?
大家想一想,如果我們在使用某個設備或設備功能的時候,如果對它的工作方式或者工作原理我們都不了解的話,在使用的時候,是不是腦子還是懵的,對吧。
所以呢,在使用這壓限器之前,我們先來了解一下它的工作原理,搞清楚它是怎麼工作的,以後在使用橘簡鎮它的時候,就更加得心應手了。
下面講解一下壓限器的工作原理。
壓限器內部使用電壓控制放大器(壓控放大器/VCA)電路,這種電路可以通過外部的電壓控制它自身的增益變化。
壓限器自身有「不啟動」和「啟動」兩種工作狀態。
不啟動時,等於直通,對信號不做任何處理。
啟動之後,它就會降低自身增益,從而減小信號。
這個降低自身增益的形式像什麼呢?
之前我說過,調音台通道推子就是控制增益的。
那麼,降低增益,就相當於把推子拉下來了。
推子拉下來以後有什麼結果?那就是信號減弱了。
那麼,壓限器是怎麼工作的呢?
壓限器平時處於不啟動的狀態,在什麼時候啟動呢?
當它內部的檢測電路檢測到輸入進來的信號電平或信號電壓高於你事先預設的某個數值,它就會自動進入啟動狀態。
一進入啟動狀態,它就會降低自身增益,把信號減弱。
如果輸入信號電平低於預設的電平值,它要麼繼續保持不啟動狀態,要麼就是從啟動狀態又恢復到之前不啟動的狀態。
舉例說明一下壓限器是如何工作的。
比如我給壓限器事先預設了一個電平值為0dB,那麼,當輸入信號電平達到或者超過0dB,比如輸入電平是+2dB, 那麼壓限器就會進入啟動狀態,降低自身的增益把信號減小。
如果輸入信號電平低於0dB,比如輸入電平-2dB時,壓限器就不會啟動,或者從剛才已經啟動的狀態,又恢復到不啟動的狀態,對信號不做任何處理咐游。
下面,我把我自己和調音台結合起來,當作一台壓限器來給大家演示一下壓限器的工作方式。
先說明一下,調音台推子推上去,等於是不啟動。
把推子拉下來等於啟動了。
是否啟動,以功放的亮紅燈為信號。
當功放的紅燈亮了的時候,我就啟動,紅燈不亮的時候我就不啟動。
那開始了,我先把調音台推子推上去,現在沒有啟動。
我的眼睛相當於檢測電路,始終盯著功放的指示燈。
現在紅燈沒亮,我保持不啟動的狀態。 現在有大信號來了,功放亮紅燈了,那麼我就啟動了,把推子拉下來了,功放紅燈滅了。
等大信號過去了,我再恢復到不啟動的狀態,把推子又推回去了。
過一會兒,又有大信號來了,功放紅燈又亮了,我又啟動了,把推子拉下來,大信號過去,我又把推子推回去。
大家看到沒有,這個壓限器是不是就像人在操作一樣。
大信號來了拉推子,大信號走了推推子,它就是在模仿人操作時的動作。
這樣一來大家就知道壓限器怎麼工作了吧,它就像有一隻無形的手,代替我們根據信號的大小進行操作,防止輸入信號過大。
把壓限器的工作原理和工作方式給大家介紹完以後,我們再看看還有什麼情況。
大家看,當前我把壓限器事先設置好了,用上壓限器之後,把信號推起來,功放也不會亮紅燈了。
這就說明用上壓限器以後,可以防止功放失真了。
但是在這個時候,我把壓限器其中的一個參數調一下。
大家看看會有什麼情況發生。
比如,我先來把這個"Threshold"調一下,大家看,功放的紅燈是不是又亮了?
我把這個參數恢復,再換個其他參數調一下看看。
我現在開始調這個"Ratio",看看有什麼變化。
大家看,調了以後,功放紅燈是不是又亮了?
現在又發現問題了吧?
雖然用上了壓限器,但是,仍然起不到保護作用!
這是為什麼呢?
其實,這也是困擾著很多人的一個問題。
壓限器能保護系統,這個很多人都知道,但是為什麼用上壓限器了,還會燒喇叭?
原因就是: 壓限器用上歸用上了,但是如果你不會設置它,設置的不對的話,那麼,它是起不到保護作用的 。
要如何正確設置壓限器,讓它真正起到保護作用呢?
我們看一下壓限器的操作界面。
大家看到了吧,壓限器上有好幾個可調參數。
這些參數是什麼意思,是干什麼用的,應該怎麼設置?
在我們使用壓限器之前,是不是應該先了解一下?
如果你還沒搞清它的這些參數是什麼意思,上來就調,那是不是就變成瞎調了啊,哈哈。
接下來,我先給大家講解一下壓限器各項參數的意思。
1、 Threshold:啟動電平值或閾值 ,用於設置可以觸發壓限器啟動的電平值。(「閾」這個字念 「域」,不念「閥"。)
它的意思就是你在這里設一個電平值,當輸入信號的電平達到或者超過你預設的電平值時,壓限器就會啟動了。如果輸入信號達不到你預設的這個值的時候,壓限器就不會啟動。
比如,把啟動電平值設為0dB,那麼如果輸入信號電平超過0dB了,壓限器就啟動了,如果輸入信號電平不超過0dB,那麼壓限器就不啟動。
啟動電平就相當於防汛時的警戒水位,如果水位上漲達到或超過警戒水位了,就要行動起來。
如果河水水位達不到警戒水位,那就不用著急行動,該幹嘛幹嘛。
這么一說就明白了吧。
在我們實際運用的時候,比如說功放在輸入信號電平達到+3dB的時候亮紅燈失真。
那麼,如果我們把壓限器的啟動電平設到+3dB,當有電平超過+3dB的信號進入壓限器時, 壓限器就會啟動,降低增益把信號減小。
2、 Ratio:壓縮比 ,設置壓限器在啟動狀態下按什麼比例降低增益。
壓縮比什麼意思?我們之前說過,壓限器啟動後,要降低自身的增益,就相當於把調音台推子拉下來。
但是拉推子歸拉推子,把推子拉下來多少呢?是拉一半,還是拉三分之一?這個由誰來決定?
這就是由壓縮比來決定了。
如果把壓縮比設為2:1,那麼壓限器啟動後,增益就降低一半。比如當前推子推到頂,增益是+10dB,降低一半就是+5。壓限器啟動了,就相當於把推子從+10拉到+5的位置。
如果把壓縮比設為10:1,那麼壓限器啟動後,增益就降低到原來的1/10。
比如當前推子推到頂,增益是+10dB,降到1/10就是+1,壓限器啟動了,就等於把推子從+10拉低到+1的位置。
可以看到,壓縮比越大,壓限器拉推子就拉得越狠。
如果把壓縮比設為最大值,即無窮大,一般顯示為Infinity (INF:1或∞: 1)這個英文看起來是不是有點像英菲尼迪啊? 如果在這兒看見英菲尼迪了,那麼壓限器就從壓縮器模式(Compressor)轉為了限幅器模式(Limiter) 。
大家看到了吧,壓限器通過什麼來轉換壓縮器或限幅器模式,就是通過這個壓縮比的調節。
當壓縮比調到最大,或看見英菲尼迪的時候,壓限器就從壓縮器轉換為限幅器了。
當壓縮比顯示為數字的時候,就是壓縮器。
要保護系統,就要把英菲尼迪開出來,用限幅器模式。
簡單說一下 壓縮與限幅的區別 ,壓縮就相當於水位上漲後,用開閘放水的方式降低水位。壓縮比是2:1,就把水位降低一半。而限幅是用把河道封起來的方式,限制河水上漲的最高水位。比如在1米高的位置封閉河道,水位就最多漲到1米高。
3、 Attack:這個叫啟動時間 ,它是用來設置壓限器在檢測到有電平值高於啟動電平值的信號進入時,用多長時間把增益降到位。
這個就相當於設置壓限器在發現大信號來了的時候,往下拉推子的速度。
如果啟動時間設的比較短,那麼,就相當於大信號來了的時候,壓限器迅速把推子拉下來降低增益。
如果啟動時間設的長,就相當於大信號來了以後,壓限器慢慢地把推子拉下來。
那麼,大家說,我們要保護系統,這個啟動時間設置的要快點還是慢點?
快一點!對,要快一點,越快越好!
一旦發現危險的大信號,第一時間就給他拉下來!
再看另一個時間參數。
4、 Release:這個叫釋放時間或恢復時間 ,它是用來設置壓限器在觸發其啟動的大信號通過或者消失後,用多長時間把降下的增益恢復原位。
這就相當於設置壓限器在觸發它啟動的大信號過去之後,用多長時間把之前拉下來的推子再推回原位。
時間設的短,等於大信號一過去,迅速把推子推上去。
時間設的長,等於大信號過去以後,慢慢把推子推上去。
那麼大家說,作為保護系統的用途,這個恢復時間要設的快一點還是慢一點?
有說快的,有說慢的,到底要快還是慢?
這個恢復時間到底要設快一點還是慢一點?
我們先來回顧一下我們當初用壓限器的目的。
我們當初使用壓限器,是為了防止大信號進入功放以後導致功放失真燒喇叭,對不對?
那麼,信號中有大信號,也有小信號。
用壓限器要防的是大信號還是小信號?
是大信號,對吧。
那麼小信號要不要防?不用防吧。
好,那我畫個圖讓大家來看一下。
大家看圖,信號有大有小,大信號來了,壓限器啟動,等於把推子拉下來了,信號變小了。
此時,推子拉下來了,如果不推回去,大信號變小了,小信號是不是也跟著變小了?
那麼,當大信號過去以後,如果我們恢復時間設置的比較長,那麼等於把推子推回去的速度比較慢,大信號後面的小信號是不是也跟著受影響,先變小了,再慢慢恢復正常。
那麼大家說, 我們要防大信號,又不想過多影響小信號 的話,這個恢復時間應該快一點還是慢一點?
快一點,對不對?還有點猶豫是吧?那接上設備演示一下,看看恢復時間長和短有什麼區別。
我現在用語筒當作大信號,電腦播放個音樂作為小信號來進行演示。
我對話筒講話,觸發壓限器啟動了,大家聽話筒的聲音利音樂聲音都變小了吧。
先看看恢復時間短是什麼情況。
聽到了吧,我一停止講話,音樂音量就迅速恢復了。
再把恢復時間調長一點看看。
聽出來了吧,我停止講話後,音樂音量是慢慢恢復的。
這下懂了吧?
你們說,作為系統保護的時候,這個壓限器的恢復時間要設的快一點還是慢一點?
5、 Gain:輸出增益補償 ,有些壓限器帶有輸出增益調節,一般是在作為壓縮器使用時補償壓 縮後的音量損失的。
在使用限幅器模式的時候,不需要補償,所以增益設置為0dB即可。
6、 Bypass或IN/OUT:接入/直通開關 ,不按Bypass或選擇IN,接入有效。
按下Bypass或選擇OUT,壓限器等於直通,調節也沒有效果。
介紹完壓限器的各項參數後,下面,就給大家介紹具體的使用方法。
目前來說,單獨的模擬壓限器產品基本上已經淘汰了,很少再使用了,壓限器主要作為一種功能存在於數字音頻設備比如數字音頻處理器、數字調音台當中。
本課程主要介紹數字音頻設備里 壓限器功能的使用方法 。
當前就以數字調音台中的壓限器給大家講解。
連接 :帶壓限器功能的設備要接在功放之前,與功放之間不要有其他設備,以免在調節中間設備時影響已經設置好的保護狀態。
操作流程:
1、功放暫時不接音箱,並把輸入增益旋鈕擰到最大。
因為設置壓限器的時候,會 讓功放達到滿功率輸出甚至是過載失真的狀態,所以音箱先不要 接,以免在設置過程中出現失誤 自己把音箱燒了。
等設置好以後,再接音箱。
再就是,功放面板上有輸入增益旋鈕,也就是音量旋鈕,這個旋鈕擰到什麼位置,很多人也有疑感。
如果音箱和功放的配置合理,那麼,就把功放的輸入旋鈕開到最大,不要開一半或者開到兩點鍾三點鍾位置。
很多人覺得旋鈕不開滿是留有餘量,這個想法是錯誤的。
功放輸出功率大小是由輸入信號大小決定的,如果不改變調音台輸出的情況下,把旋鈕擰小,輸出功率會降低。
但是把功放輸入旋鈕擰小了,使用時加大調音台輸出,功放的輸出功率一樣會增大上去。
再就是,如果把功放輸入旋鈕擰小後再設置壓限器,反而會製造安全隱患。
我來演示一下,比如我現在把功放輸入旋鈕擰到一半,然後設置好壓限器。
看,現在不亮紅燈了吧。
這時候,有個人過來,一看功放旋鈕沒有擰起來,覺得會影響功放的功率輸出,結果順手一擰,把施鈕擰到頭了。大家看,功放上原來已經不亮的紅燈,又亮了吧。
所以,在設置壓限器時,要把功放的輸入旋鈕擰到最大,那麼就算以後有人動你的功放,只能調小不能調大 。
2、進入調音台或處理器中的壓限器(Comp/Lim)面。
把啟動電平值(Threshold)和壓縮比(Ratio)都設為最大值,把啟動時間(Attack)和恢復時間(Release)都設為最小值,增益(Gain)設為0,壓限器設為接入狀態(In) 。
注意:有些數字音頻處理器中,直接配備的就是限幅器,它是沒有壓縮比調節選項的,已經默認壓縮比是最大的,所以,在這種設備啟動據中無需調整壓縮比(Ratio) 。
3、電腦接到調音台上,播放一首比較強勁的音樂或使用粉紅雜訊(Pink Noise)信號 ,逐漸推大信號到功放的紅燈或標記為"Clip"/"Limit"的指示燈點亮,推子推到什麼位置不重要。
4、然後調低啟動電平值(Threshold) ,調到功放的紅燈剛好熄滅即可。
注意,調啟動電平值(Threshold)的時候,調到功放紅燈剛剛熄滅的那個位置就可以了。比如當前調到-6紅燈熄滅了,就不要再調低啟動電平了。
此時如果繼續調低,雖然不會讓功放失真,但會限制功放的正常輸出功率。
可能你買的1000w的功放給限製成300w了。
在我們的系統當中,功放之前的壓限器設置好後,一般來說就可以防止功放過載失真了。
但是我在前面還說過,如果音源設備輸入到調音台的信號過大,還會導致調音台失真,燒高音喇叭。
針對這種情況,我們要通過檢查輸入電平,調整輸入增益旋鈕,控制好輸入信號的電平。 但是,如果使用的是數字調音台,那就可以省很多事情。
因為數字調音台在每個輸入通道中,都配置了壓限器的功能。我們可以利用這個壓限器的功能,在有可能出現超常大信號的話筒通道中,比如主持/歌手的話筒通道中,事先設置好壓限器,就可以防止因話筒信號過大導致調音台失真的情況。
防止調音台失真具體設置方法是:
1、在數字調音台上,進入需要要設置限幅器的話筒通道中的壓縮器(Comp)界面。
2、在界面中把啟動電平值(Threshold)和壓縮比(Ratio)都設為最大值;把啟動時間(Attack)和恢復時間(Release)都設為最小值;增益(Gain)設為0,壓限器設為接入狀態,選擇(In)或者不選擇(Bypass) 3、拿著話筒對話筒大聲說話,不用推推子,邊喊邊調整輸入增益旋鈕,把本通道的輸入信號電平顯示調到+6dB以上。
4、然後對話筒邊喊邊調低啟動電平值(Threshold) ,調到電平表顯示最高不超過+6dB,介於0到+6之間即可。
注意:針對電平表最高顯示刻度為0的數字調音台,比如x32或M32,調整啟動電平值,調到話簡輸入的電平顯示最高不超過-12dB,介於18到-12之間即可。
有些人可能會擔心加了限幅之後會不會影響效果?
這里明確告訴大家,一旦壓限器啟動,肯定會對效果有影響,如果沒有影響,說明這個設備功能就是無效的。
但是,需要注意的是,壓限器是在什麼情況下才啟動?
它是在信號過大,系統走到危險邊緣的時候才會啟動。
如果信號沒有達到安全警戒線,它是不會啟動的。
所以,在信號正常的情況下,不必擔心壓限器會破壞你的效果。但是,如果信號不正常了,那就先保安全別講效果了。
好,關於用壓限器保護設備的方法就給大家介紹到這里。
休息一下,下節課要介紹一個同樣是與系統安全有關的設備功能,就是分頻器。