聊一聊一些熒幕和現(xiàn)場背后的音頻故事(16)——關(guān)于壓縮器和限制器的那些兩三事
本專欄會著重對壓縮器的工作原理,適用場合,特點,壓縮器的用途和正負(fù)面影響做解釋
并不會涉及具體用途和用法,所以請觀看斟酌

說起音頻和電路上的壓縮機各位會想到什么? 是看起來就非常可靠的
數(shù)字壓縮器

還是看起來就很有味道的
模擬類效果器

還是工作室標(biāo)配的
硬件母帶壓縮器

誕生:
我們都知道,在最早舞臺藝術(shù)誕生的時候,是沒有調(diào)音臺這個概念的,但如果歌手或樂手完全盡興去演奏的話,那整體的動態(tài)就非常難以控制,所以就有人開始利用電路的特性,發(fā)明了壓縮器,用來控制整體的音量,再直到后來調(diào)音臺這個概念誕生之后,才有了推子這個概念去控制各個環(huán)節(jié)的音量配比,但壓縮器卻因為它獨特的性質(zhì),和推子處在了一個相輔相成的地位上
原理:
壓縮器限制器的核心原理非常簡單,設(shè)置好一個“閾值” 輸入壓縮器中的,大于這個“閾值”的信號進行“壓縮”
而根據(jù)工作原理會分為
1.限制器
又稱為削波器,工作原理是將作用是把輸出信號幅度限定在一定的范圍內(nèi),亦即當(dāng)輸入電壓超過或低于某一參考值后,輸出電壓將被限制在某一電平(稱作限幅電平),且再不隨輸入電壓變化。

數(shù)字的限制器比較直觀,通過設(shè)置閾值直接將多余的信號進行切除,但硬件和模擬硬件的限制器因為head room飽和效益通常會帶出一些諧波失真,也是常說的“硬件暖”的來源
2.壓縮器
壓縮器(Compressors),是一種隨著輸入信號電平增大而本身增益減少的放大器,實質(zhì)上改變的就是輸入與輸出信號的比例。壓縮器是兩種最常見的用于處理音頻信號動態(tài)范圍的設(shè)備之一
壓縮器中有4個重要的概念,分別是閾值(Threshold)、壓縮比(Ratio)、啟動時間(Attack time)和釋放時間(Release time)
閾值(Threshold):決定了信號被不被壓縮器所處理。在壓縮器中,如果聲音信號的大小(聲音電平)超過了設(shè)定的閾值,則會被壓縮器處理。
壓縮比(Ratio):形容輸入信號和輸出信號之間的比例大小。如果輸入信號與輸出信號大小相同,也就是輸入輸出信號比例是1:1,那么聲音經(jīng)過壓縮器之后并不會被處理;如果壓縮比為2:1,則聲音信號大于一20dB,壓縮器就會按這個壓縮比對聲音信號進行“壓縮”;如果輸入的信號為0dB,那么經(jīng)過壓縮后輸出信號為-10dB,也就是變成了原來信號大小的一半

啟動時間(Attack time):決定了當(dāng)電平峰值超過閾值多長時間后開始進行壓縮。如果啟動時間設(shè)置得很短,甚至為0,那么一旦電平超過了閾值,壓縮器就會開始工作。這樣,可能會引起聲音忽大忽小的情況發(fā)生。因此適當(dāng)?shù)卦O(shè)置啟動時間是很重要的,使啟動時間大于那些偶爾超過閾值的電平的時間即可避免這種情況的發(fā)生。
對于像鼓這樣的瞬態(tài)豐富的素材,需要快速的啟動時間來減少失真。對于其他的素材,太短的攻擊時間可能會使聲音變的沉悶或?qū)е侣曇羰д?/p>
釋放時間(Releasetime):決定了當(dāng)電平峰值低于閾值多長時間后停止壓縮工作。如果釋放時間過短,當(dāng)電平峰值低于閾值時,壓縮器就會立刻停止壓縮。這也可能會讓聲音出現(xiàn)“鏘鏘”聲,所以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)釋放時間也是很重要的
保持(Hold):Hold參數(shù)設(shè)定了在增益衰減過程中峰值延長的時間。運用一點”持續(xù)”時間,可以提高增益衰減的清晰度。
如果設(shè)置比較長的”持續(xù)”時間,你就可以獲得不錯的抽吸效應(yīng)(有的時候會需要這種效果)
??拐點(Knee):拐點設(shè)計很多數(shù)字壓縮器都會有。
拐點參數(shù)設(shè)置了在閾值周圍的壓縮的”圓潤度”
使用非常柔和的拐點設(shè)置(大于60分貝),再加上快速的”啟動時間”,你可以達到跟飽和差不多的效果。
作用:
1.加大動態(tài)余量,提高h(yuǎn)ead room
壓縮和限制會將整體電平控制在一個可控的rms范圍內(nèi),因為如果一個模擬電平或者數(shù)字環(huán)境中的電平的“音頭”特別大,它相當(dāng)于會壓縮整體的動態(tài),使得無法將整體的音量做提升。
2.通過壓縮的性質(zhì)帶來更多的“延音”,“諧波”,以及將過于小的信號進行釋放
壓縮限制的特殊性質(zhì)導(dǎo)致,壓縮自然會讓一些,能量較大的頻率,比如總線上的壓縮就非常容易帶來低頻的失真,同時,不同的壓縮方式,物理性質(zhì)造就了不同種類的壓縮器會非常直觀的影響聲音的”質(zhì)感“
一些非數(shù)字類模擬壓縮器:
“到底LA-2A好還是1176好” ?以我的意見這都是完全不同的機器,你想要得到一個什么樣的聲音呢?對哪種聲音處理呢?事實上它們具有不同的工作原理,你不能用LA-2A隨便替換1176,它們幾乎沒有一點點共同之處。
1.VCA 電壓式壓縮器
VCA(Voltage Controlled Amplifier):電壓控制放大器,它使用一個電阻元件來改變該通道上的音頻信號的強度。其壓縮特性基于PEAK(峰值),具有起始時間和釋放時間,這是最常使用的一種壓縮器,大多數(shù)插件效果器都是基于這種原理來制作的。
這類壓縮器一般具有較快的反應(yīng)時間,非常敏感?;谶@樣的特性,VCA響應(yīng)拐點一般是硬拐點(hard knee),但一些設(shè)計師也設(shè)計了集成了軟拐點(soft knee)設(shè)計,以確??偩€壓縮的目的。
什么時候適用:當(dāng)大動態(tài)范圍的聲音需要被壓縮的時候,例如:非常有沖擊力的鼓,通過VCA控制峰值來進行有效的壓縮。
什么時候不適用:當(dāng)你想用壓縮器來調(diào)整整首歌的平均音量時。VCA類壓縮器沒有長動態(tài)影響效果,它有利于瞬態(tài)的變化和峰值的控制,但是不會平滑的壓縮處理。
VCA類壓縮器的優(yōu)點:可以對瞬態(tài)聲音進行處理,提高沖擊力和力度感。
VCA類壓縮器的短板:處理后的聲音聽起來會很“薄”,使用VCA類壓縮器讓音頻信號變得很暖會很困難。同樣VCA壓縮器也不能使聲音變得光滑平均。
基于VCA技術(shù)設(shè)計的壓縮器:SSL,Neve,API的mix bus壓縮器,F(xiàn)ocusrite RED, DBX 160, Alan Smart C1等等。

3OPTO? 光電壓縮器
OPTO壓縮器使用一個光電管作為一個探測器,并且通過一個小燈泡來控制增益的衰減。當(dāng)信號通過燈泡時,壓縮器過程中,燈泡發(fā)光的多少取決于信號的強弱。
這與VCA的原理是完全不同的,VCA探測的是精確的信號,而OPTO則是探測通過信號的平均值?;谶@個原理,OPTO壓縮器對于瞬態(tài)大、突然的聲音敏感度要低很多,基于這個原因使用OPTO壓縮器的時候可以調(diào)整為較高的壓縮比(ratio)。
? ? ? ?在數(shù)字領(lǐng)域,OPTO可以理解成一個基于“RMS”的壓縮器,與處理峰值類的壓縮器不同的是,探測器會計算一個平均值,并以這個值為基礎(chǔ)進行壓縮。
什么時候適用:OPTO在處理宏觀的壓縮比較擅長,例如:對整首歌進行音量的平均。假如一首歌在開始非常清緩,而在高潮部分聲音非常大,如果使用VCA類的壓縮器,在開始,VCA壓縮器將什么都不做,但是在高潮部分壓縮器將產(chǎn)生破壞性的影響,而OPTO類的壓縮器在整首歌都會作用一些,不知不覺地幫你調(diào)整整首歌曲的音量平衡。同時OPTO類壓縮器也比較適合:你想讓混音更緊更結(jié)實一點,但不想破壞歌曲的瞬態(tài)部分和生命力的時候。
什么時候不適用:當(dāng)你想表現(xiàn)大瞬態(tài)聲音的時候,不能通過這類壓縮器來處理。它會導(dǎo)致聲音通過一次但是在明顯的地方會有抽泵效應(yīng)(pumping),同時在bass非常重的地方也會產(chǎn)生抽泵效應(yīng),很多OPTO類壓縮器都會有一個低切濾波來避免這樣的情況。
OPTO類壓縮器的優(yōu)點:可以對輕松地對一個混音進行整體壓縮處理,不會碰壞歌曲的瞬態(tài)部分。
OPTO類壓縮器的缺點:對于低頻部分處理存在問題,所以使用的時候會通常結(jié)合低切濾波來完成。
基于OPTO技術(shù)設(shè)計的壓縮器:LA-3A, JLM Mac Opto Comp, LA-2A, TubeTech CL1B.

3.Variable Mu(TUBE)電子管壓縮器
TUBE壓縮器最早的設(shè)計是始于Variable Mu的,現(xiàn)在仍然在高端錄音棚里適用,比如Manley Variable Mu,很多大神的唱片都會用這樣的神器,這也成為母帶制作的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
值得強調(diào)的是,很多OPTO類壓縮器設(shè)計時會放入TUBE,但是他不屬于Variable Mu,因為在Variable Mu的設(shè)計中,壓縮過程是通過TUBE本身完成的,而沒有借助其他輔助。
Variable Mu類壓縮器會得到一個平滑的壓縮效果,它的響應(yīng)曲線并不是線性的,壓縮比會隨著增益的減少而增加,這就意味著瞬態(tài)聲音越大,越難被壓縮。
另一個特性就是時間,它不像VCA或者后續(xù)要講到的FET類壓縮器那樣有非??斓捻憫?yīng)時間。Variable Mu類壓縮器會有一個相對較慢的啟動時間,并且是循序漸進的,這樣的壓縮是比較容易讓兩個不一樣的片段溫和地壓縮到一起。
什么時候適用:當(dāng)混音動態(tài)差不多調(diào)整完畢后,過一遍Variable Mu類壓縮器,它會使混音更加收緊,并且提高平滑度,混音通過這樣的壓縮處理變得一致。它會使聲音處理更加軟更加光滑,例如:一個特別“薄”并且特別有侵略性的吉他聲音可以通過此類壓縮器變得暖、肥以及平滑。
什么時候不適用:不擅長解決大浮動改變動態(tài)問題,同時不擅長得到一個有沖擊力的聲音,這是因為它的啟動時間相對較長。
Variable Mu類壓縮器的優(yōu)點:這類壓縮器聲音非常溫暖,非常肥厚。這種類型的壓縮器是軟件效果器所不能比擬的,它提供了更加深層次、更多的好的染色,這是通過TUBE的特性得到的。
Variable Mu類壓縮器的缺點:操作如果沒有旁鏈濾波可能會導(dǎo)致bass聲音的損失,不能對力度產(chǎn)生很好的效果。
基于Variable Mu技術(shù)設(shè)計的壓縮器:Fairchild 670, Altec 436C, Manley Variable Mu等。

4.FET 場效益管壓縮器
如果你想找到更加有力度的聲音,那么FET可能就是答案。FET類壓縮器最慢的啟動時間也要比Variable MU類最快的啟動時間要快。速度極快、可調(diào)但范圍不大,染色很重,能帶來很強的打擊感。同時FET壓縮有一個很大的特點,就是門限是固定不可調(diào)的。
什么時候適用:可以應(yīng)用于鼓、bass、人聲等需要增加力度的地方,同樣它可以增加肥厚度和溫暖度。
什么時候不適用:很少使用它放在整個混音的總線上,但是可以旁通所有壓縮效果,僅僅讓信號過一遍可以得到一個溫暖的聲音。
FET類壓縮器的優(yōu)點:力度非常棒,并且聲音非常暖且 肥厚。這些特性也是軟件效果器所不能比擬的。此外此類效果器的性價比較高。
FET類壓縮器的缺點:大多數(shù)沒有旁鏈濾波功能,這樣就能不可以放到總線壓縮。
通常來說,F(xiàn)ET壓縮適合被用于鼓、貝斯 或 比較激進的人聲。由于FET壓縮的染色很重,而且染色后的效果聽起來也比較刺激,所以比較適合相對激進、相對爆炸的音樂素材。同時,也因為它的染色很重,為了稍微中和它的效果,很多混音師也常對1176使用平行壓縮。所謂平行壓縮,就是把原信號分為兩個,一個壓縮一個不壓縮,最后再混在一起。
基于FET技術(shù)設(shè)計的壓縮器:1176等。

5.Diode-Bridge 二極管橋壓縮
二極管橋壓縮也是一種比較早出現(xiàn)的壓縮,使用二極管作為壓縮元件。
二極管本身導(dǎo)電性能良好,但是有大量失真,盡管在壓縮設(shè)計的時候已經(jīng)利用了很多手段讓失真降低,但與其他壓縮相比,二極管橋壓縮的染色還是最多的。至于其他方面就很靈活了,和VCA一樣,速度很快且可調(diào),而且可調(diào)參數(shù)也很多。
使用場景完全看個人。因為二極管橋的染色很多,所以就完全取決于混音師是不是想在某種聲音上加上這樣的染色。例如用在音源弦樂上帶來年代感,還有很多人喜歡在鼓上用。
常見的二極管橋壓縮,有neve的33609,chandler Zener limiter

適用和不適用的場合:
不適用:沒有壓縮的必要性,比如大交響配置整體動態(tài)非常平穩(wěn)的情況
適用:一切大動態(tài)現(xiàn)場,錄音,后期處理,母帶處理
最后祝大家工作日 魚塊