效果器是模擬各種聲學效果的音頻處理設備，他們可以彌補自然混響的不足以改變和美化音色，還可以產生各種特殊的音響效果，以增強音響藝術的感染力。效果器又分為延時效果器（以下簡稱延時器）和混響效果器（以下簡稱混響器），下面分別進行介紹。

   延時器

   1.延時器的作用

   延時器的基本作用是將聲音信號延時一段時間后再傳送出去，被廣泛的應用于廳堂擴聲和電影電視節目制作中，其作用主要表現在：

   （1）利用哈斯效應，解決了聲像一致性問題。

   （2）在擴聲系統中用來消除回聲，提高擴聲系統的清晰度。

   （3）模擬建筑聲場中的進次反射聲，改善廳堂的聽音條件。

   （4）產生合唱效果。

   （5）對音頻信號加工潤色，改善其厚度和力度，使聲音甜潤悅耳。

   （6）與混響器結合組成立體混響系統，采用延時—混響方式模擬各種廳堂效果，并人為的制造一些特殊效果。

   2.延時器的工作原理及電路分析

   常見的延時器有彈簧延時器、BBD式延時器和數字式延時器三種。彈簧延時器屬于機械式，他依靠彈簧的扭動傳遞來延時，延時時間與彈簧的長度成正比，這種延時器的特點是簡單，廉價，但體積大，功能少，而后兩種屬于電子式，是利用電子技術產生延時的，其特點是音質好，體積小，功能多，使用方便，下面將對后兩種的工作原理進行具體分析。

1）模擬電子延時器（BBD） 

   模擬電子延時器主要采用BBD斗鏈延時器去實現系統的時間延遲，主要由低通濾波器，BBD延時線，時鐘脈沖發生器和時鐘濾波器組成，其中延時線采用BBD集成電路。

   BBD是斗鏈式電荷耦合器件，他是受時鐘信號控制的多節場效應管和電容組成的一種模擬移位寄存器，當聲音信號通過時就產生了一定的延時，延時時間t的長短與的BBD的節數N成正比，與時鐘脈沖頻率fcp成反比，其值為t=N/2fcp（s），低通濾波器用于濾除高頻噪聲，保證音頻信號不失真傳遞，時鐘濾波器用于濾除時鐘信號，恢復原信號。

   BBD的位數目前有12-4096位，時鐘脈沖的頻率可達到10-100kHz，因此電子延時器的延遲時間可達30us-2000ms，BBD延時器的優點是結構簡單，價格便宜，缺點是動態范圍窄（約60db），延時時間及頻帶寬度互相矛盾，所以一般只用于家庭音響系統。

   2）數字延時器

   數字延時器是先把音頻信號轉換成數字信號，再將其通過位移寄存器或隨機存儲器進行存儲和延時，直到獲得所需要的延時時間以后，再將其取出并轉換成模擬信號輸出，延時時間長短的選擇可以通過存儲器容量的變化來實現，可以獲得較大的延時量。

數字延時器原理框圖如圖7-6所示，進入系統的音頻信號經抗混疊低通濾波器后，頻帶受到限制的音頻信號經過取樣保持，再經A/D轉換器，被精確的轉換成數字信號，然后進入延時電路進行處理，延時原理是按每一個時鐘脈沖將編碼比特數據存在移位存寄存器，通過調制時鐘頻率改變延時，比較先進的延時裝置采用循環存儲器，它是將兩個新的取樣置于地址碼前一樣高的存儲器內。達到最高存儲位置時，使用底部位置存儲器，使現存取樣位置形成一個貫穿存儲地址的圓環軌跡，經數字延時后，再經過D/A轉換，輸出取樣保持及輸出低通濾波器，在系統的輸出端就得到經過延時的、平滑的音頻信號。

   數字延時器的信噪比可由下式表示：

                   S/N=20lg2?

式中，n為二進制的比特數，即每增加一個比特，現在比變增加6db，目前量化比特為16bit，信噪比為96db，說明在應用數字延時時，并不影響整個系統通路的信噪比，數字延時器電聲指標高，功能齊全，控制靈活，且體積小巧，效果佳，可以獲得多種延時效果，被廣泛應用于節目制作和各種專業擴聲系統中。

  2. 延時器的操作

   對延時器的操作主要是調節其各功能參數，可以通過面板上各功能鍵或鈕來完成，根據各種效果所需的各參數的數值，在設備面板上調節好，該效果就會出現。

   下面將以ART-1500延時器為例，介紹延時器的使用，其功能鍵的作用如下：

   （1）HOLD：運行開關和指示燈。

   （2）SPEED：延時速度。

   （3）WIDTH延時寬度。

   （4）MANUAL總微調。

   （5）-（7）：參數選擇開關。

   （8）MIX：混合調節。

   （9）REVERSE：倒相調節。

   （10）REGIN：反饋調節。

   （11）BY PASS：旁路開關。

   （12）SIGNAL/CLIP：指示燈。當SIGNAL指示燈亮時，表示有輸入信號，當CKIP指示燈亮時，表示信號過強。

   下面為延時器的幾個應用實例。

   （1）利用哈斯效應解決聲像一致的問題。

   劇院擴聲系統，位于樓上Q點座位區的觀眾明顯離頂棚音響系統比離舞臺音響系統近的多，如頂棚音箱系統中不加延器△t時，Q點的觀眾必然是先聽到頂棚音箱系統所發出的聲音，在經過（t1-t2）后，才能聽到舞臺音箱系統發出的聲音，也就是說在諸如Q點的地方，聲像不能一致，若在音箱系統中加入延時器△t，同時調整延時量使之滿足，0<（△t+t2-t1）<50ms，則Q點的觀眾先聽到舞臺音箱系統發出的聲音，然后（<50ms）才聽到頂棚音箱系統發出的聲音，根據哈斯效應可知，Q點的觀眾感覺到聲像是在舞臺上，從而解決了Q點的聲像一致問題。

   （2）用來消除回聲，提高擴聲系統的清晰度。

如圖7-7所示，一個較大的擴聲場所需要許多只音箱同時進行擴聲，由于各個音箱與聽眾的距離不同，所以各音箱發出的聲音到達某一聽眾的時間不同，存在時間差，如果這種時間差大于50ms，還會形成回聲，在重放聲壓級較高時，將破壞聲音的清晰度，嚴重影響重放質量，若加入延時器△t，只要精確調整延時量，就能使前排音箱和后排音箱發出的聲音同時到達后排聽眾，從而提高擴聲效果。

   （3）產生模擬立體聲效果。

如圖7-8所示，將單聲道信號和延時信號相加后作為L聲道信號，相減后作為R聲道信號，利用調音臺的聲像調節旋鈕（PAN）將相加的兩路信號旋往“L”方向，將相減的兩路信號旋往“R”方向，可得到兩路信號，即模擬立體聲效果。延時量的調節可改變立體聲的聲像寬度。

   （4）產生合唱效果。

如圖7-9所示，運用多個延時器，將各信號相加，可以實現合唱效果，應注意各個延時器的延時時間為5-30ms。相互之間不要成簡單的整數比，以免混合后產生頻率畸變。

   （5）對音頻信號進行加工潤色，改善其厚度和力度。

如圖7-10所示，將信號中的一部分經過延時后與原信號進行相加，增加了聲音的色彩，使其更加渾厚有力，需要指出的是，t的長短與信號頻率高低和節奏快慢有關，頻率越低節奏越慢，對于語言信號，男聲取40ms，女聲取20-30ms為宜，低音樂器可適當加長。

   應該指出，采用混響的方法也可以做到提高聲音的厚度感，但清晰度損失較大，力度感也有所降低，因此，若對清晰度和力度感要求較高，或信號本身不夠清晰時，用延時法較好。