壓限器又稱為壓縮/限幅器，是用于壓縮或限制節(jié)目信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，避免過激失真的音頻信號(hào)處理設(shè)備，許多壓限器中還設(shè)有噪聲門，可以有效的去除音頻信號(hào)中的噪聲信號(hào)，提高系統(tǒng)的信噪比。

   在立體聲音響系統(tǒng)中，節(jié)目源信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍很寬，音頻系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍與之相比要小得多，為了防止信號(hào)過激失真，需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮或限幅，使其動(dòng)態(tài)范圍與音頻設(shè)備相吻合，以保證信號(hào)傳輸不失真，壓限器的作用如下：

   1.在擴(kuò)聲系統(tǒng)中接入壓限器

   對(duì)于突發(fā)的信號(hào)。過強(qiáng)的信號(hào)及誤操作產(chǎn)生的過載信號(hào)和聲反饋，壓限器都能自動(dòng)的將其信號(hào)幅度按一定的比例進(jìn)行壓縮或限幅，從而使功率放大器和音箱系統(tǒng)得到保護(hù)。

   2.利用壓限器產(chǎn)生一些特殊的音響效果

   一般利用壓縮器起控時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間的可調(diào)性來制造一些意想不到的音響效果。

   3.可使音量變化平穩(wěn)

   當(dāng)話筒與音源之間的距離發(fā)生改變時(shí)，壓限器可使音量平穩(wěn)變化，使用壓限器還可以使電吉它，電貝司等樂器的音量平穩(wěn)。

   壓限器的工作原理

   壓限器的輸入、輸出特性如圖7-1所示，它表明輸出信號(hào)電平的變化與輸入信號(hào)電平變化的比值，這個(gè)比值稱為壓縮比，用分貝來表示，壓限器實(shí)際上是一個(gè)自動(dòng)音量電平控制器，當(dāng)輸入信號(hào)超過閥值（Threshold）的預(yù)定電平時(shí)，壓限器增益下降，信號(hào)被衰減，這個(gè)預(yù)定電平被稱為起控電平。

   曲線A的壓縮比為1:1，它表明信號(hào)沒有經(jīng)過壓縮，曲線B的壓縮比是2:1，它表明輸出信號(hào)的電平值僅為輸入信號(hào)的1/2。當(dāng)然壓縮變化總是需要時(shí)間的，圖7-16所示的是輸入端加入方脈沖時(shí)，壓縮器輸出波形及增益變化的情況，從圖中可以看出，當(dāng)輸入電平升高到起控電平之上時(shí)，壓縮器的增益并沒有立即降下來，而是逐漸下降的，經(jīng)歷時(shí)間t1后，新的增益才穩(wěn)定下來，時(shí)間t1就稱為壓縮器的起控時(shí)間，反之輸入電平突然減小到閥門電平之下時(shí)，壓限器的增益也不會(huì)迅速上升，而是緩慢上升，經(jīng)過t2時(shí)間后才恢復(fù)到不壓縮時(shí)的穩(wěn)定增益，時(shí)間t2就稱為壓縮器的恢復(fù)時(shí)間，在壓限器中這兩個(gè)時(shí)間通常是可調(diào)的，為了不讓聽眾察覺到壓縮增益的變化過程，提供時(shí)間盡量要短，一般設(shè)計(jì)在100us-1ms之間，恢復(fù)時(shí)間則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)一些，一般設(shè)計(jì)在0.1-0.3s之間，以免增益迅速變化而使信號(hào)產(chǎn)生調(diào)幅失真，但時(shí)間也不能過長(zhǎng)，否則壓限器的變化會(huì)跟不上節(jié)目的節(jié)奏變化。

   當(dāng)壓限器的壓縮比無限增大到某一數(shù)值時(shí)，壓線器就成為了限幅器，也就是說，限幅器是對(duì)超過一定電平的信號(hào)進(jìn)行無線壓縮，這個(gè)信號(hào)電平稱為限幅電平，無限壓縮意味著不管輸入信號(hào)電平變化多大，輸出信號(hào)電平?jīng)]有變化，此時(shí)的壓縮比可理解為oo：1，為了防止信號(hào)過飽和失真，通常設(shè)定一個(gè)門閥電平極（即限幅電平）來限制節(jié)目中的峰值信號(hào)，假設(shè)限幅電平為0db，當(dāng)節(jié)目信號(hào)電平低于0db時(shí)，信號(hào)無變化通過，當(dāng)節(jié)目信號(hào)高于0db時(shí)信號(hào)將保持0db輸出，以防止超出設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍而引起過激失真，實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)壓限器的壓縮比超過10:1時(shí)，便可將壓限器看著限幅器。

   壓限器中的噪聲門是利用擴(kuò)展原理做成的，起到降低或消除背景噪聲的作用，在擴(kuò)聲中用來切除噪聲，噪聲門在其門限以下的噪聲能被切除，對(duì)門限以上信噪比的改善不起作用，所以一般將噪聲門的發(fā)射電平設(shè)置在噪聲電平以上和節(jié)目信號(hào)最低電平以下，這樣可以在節(jié)目信號(hào)消失后自動(dòng)抑制本底噪聲，若閥值電平高于節(jié)目信號(hào)的最低電平，會(huì)切除節(jié)目信號(hào)的尾音，通常閥值電平可調(diào)節(jié)在信號(hào)電平的-30~-40db處，利用噪聲門對(duì)弱信號(hào)關(guān)閉的功能，在多聲道錄音中，噪聲門能使某些樂器在演奏時(shí)自動(dòng)接通傳聲器。不演奏時(shí)關(guān)掉傳聲器。

   壓限器的電路

壓限器的電路有壓控型和脈沖調(diào)制型兩種，由于壓控型用器件本身的特性作可變電阻，因而非線性失真較大，適用于一般場(chǎng)合，而脈沖調(diào)制型采用了脈沖調(diào)制電路，減小了非線性失真，適用于要求較高的放聲系統(tǒng)。

1）壓控血壓限器。圖7-19所示是一種遙控型壓限器原理框圖，由檢波器和壓控放大器構(gòu)成，其中檢波器不僅被用來檢出與信號(hào)電平相對(duì)應(yīng)的直流電壓或電流，他還決定了動(dòng)作時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間的長(zhǎng)短。檢波方式有峰值檢波和有效值檢波兩種，峰值檢波反應(yīng)速度快，但壓縮量與響度的對(duì)應(yīng)關(guān)系不好，而有效值檢波的特點(diǎn)恰好與其相反，為了兼顧二者的優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)使用峰值檢波和有效值檢波。

   壓控放大器一般采用壓控可變電阻來控制增益，根據(jù)其電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可分為衰減型和負(fù)反饋型，衰減型的基本原理如圖7-20所示，其中輸出電壓

              Uo=R2UiI（R1+R2）

式中，R2為壓控可變電阻，負(fù)反饋型的基本原理如圖7-21所示，當(dāng)R2足夠大時(shí)

              Uo=RcUiRe

式中，Re為壓控可變電阻，壓控可變電阻常用的方式包括，適用于小信號(hào)電路的場(chǎng)效應(yīng)管壓控可變電阻，適用于大信號(hào)電路的光電控制型壓控可變電阻，二者線性和頻率特性都很好。

   （1）場(chǎng)效應(yīng)管壓控可變電阻。場(chǎng)效應(yīng)管壓控可變電阻的電路原理如下：當(dāng)加在漏極D與源極S之間的信號(hào)電壓小于0:1V時(shí)，漏、源極之間的等值電阻RDs將隨柵、源級(jí)負(fù)偏壓UGs而變。RDs最小，約幾百歐到幾千歐，柵、源級(jí)負(fù)偏壓越大，RDs也越大，當(dāng)柵、源級(jí)負(fù)偏壓大于場(chǎng)效應(yīng)管的夾斷電壓Upc時(shí)，RDs可達(dá)10的7平方歐以上，RDs隨UGs的變化范圍寬達(dá)10的4平方歐以上，為了減小非線性失真，起始偏壓UGs不應(yīng)選為0，一般應(yīng)選RDs=5~10k歐時(shí)所對(duì)應(yīng)的偏壓，此外還增加C1、R1和R2組成的反饋電路，以抵消UDs對(duì)RDs的影響。

   （2）光電控制型壓控可變電阻。光電控制型可變電阻為光敏電阻，與發(fā)光二極管封裝在一起，控制電壓U1決定發(fā)光二極管的亮度，發(fā)光二極管越亮，光敏電阻阻值越小，一般亮、暗電阻相差100倍以上，控制范圍較寬。

   2）脈沖調(diào)制型壓限器。圖7-22所示為脈沖調(diào)制型壓限器方框圖，它由脈沖取樣調(diào)制器、占空系數(shù)可調(diào)脈沖信號(hào)發(fā)生器、低通濾波器和檢波器等部分組成。輸入信號(hào)經(jīng)過脈沖取樣調(diào)制器后，按脈沖節(jié)拍被采樣成調(diào)幅波，它不含有載頻成分，但含有輸入信號(hào)及調(diào)制后產(chǎn)生的以脈沖基波和諧波為中心的上下邊帶，依據(jù)采樣定論，采樣脈沖頻率主要為信號(hào)頻率的兩倍，則經(jīng)低通濾波器平滑濾波后就可恢復(fù)原信號(hào)，脈沖抽樣調(diào)制器通常采用4只二極管組成環(huán)形調(diào)制器，占空系數(shù)可調(diào)脈沖信號(hào)發(fā)生器可由常見的可變占空比可調(diào)制型脈沖振蕩器組成。