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压缩器的常用参数及应用

2014-09-03毛铁柱

演艺科技 2014年3期
关键词:音色波形

【摘 要】 在分析压缩器主要参数基础上,给出了在实际工作中恰当使用压缩器的一些细节问题,如低频失真、压缩器使 用与音乐速度的关系、压缩器与均衡器之间使用顺序等。

【关键词】 压缩器;波形;低频失真;音色

文章编号: 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.006

The Common Parameters and Application of Compressors

MAO Tie-zhu

(Beijing North Brother Culture Development Co., Ltd., Beijing 100080, China)

【Abstract】Some details of proper use of compressor in the practical work were introduced based on the analysis of the main parameters of compressor, such as low frequency distortion, the relationship between music speed and the use of the compressor, and the order between compressor and the equalizer and so on.

【Key Words】compressors; waveform; low frequency distortion; timbre

相信大家对压缩器并不陌生,其主要参数和基本功能都有所了解,在平常的工作中也常常运用。但就使用压缩器过程中,压缩器参数的设置对输出信号波形的影响,及其对主观听感的影响,少有人全面、完整地论述。

因此,笔者在分析压缩器主要参数基础上,对实际工作中使用压缩器所带来的一些细节问题进行了研究和分析,如低频失真、压缩器使用与音乐速度的关系、压缩器与均衡器之间使用顺序等。搞清楚这些问题,不仅有助于更好地实现控制动态范围的功能,还可以混出所需要的音色或效果,有利于更宽泛、灵活地运用好压缩器。

1 压缩器常用参数

1.1 阈值 (Threshold)

阈值(Threshold),通常叫门限,决定压缩器的处理临界值,以dB为单位,由高信号量往低信号量调整。阈值决定了在哪一个电平值开始对输入信号进行增益衰减处理,任何超出阈值的信号都会被认为是过冲信号,并且在正常情况下其电平会被按比例减小。

一般压缩器上的阈值控制有可变阈值和固定阈值两种形式。

采用可变阈值的压缩器,会有专门的电平控制器(推子或旋钮)用于调整阈值电平位置,见图 1。

采用固定阈值的压缩器会用一个输入增益控制器来代替阈值电平控制器。当输入信号的电平提升越多,它超出固定阈值的范围也就越多。这种压缩处理模式与在录音磁带上发生过饱和时出现的情况类似,见图 2。

1.2 压缩比 (Ratio)

压缩比(Ratio)的设定是对超过阈值的信号进行压缩的比率。当参数值是1:1时,信号没有被压缩或处理。当参数值设定为2:1时,超出阈值设定的信号将会被衰减(压缩)为原始信号的1/2。同理4:1或更大的比值时,在信号超出阈值设定的点时都将会按比率被压缩。如果信号电平低于阈值,压缩器将不会工作,也就是说,压缩比与低于阈值的信号无关,见图3。

1.3 启动(建立)时间 (Attack)

压缩器的启动时间,快速启动可以增加峰值的衰减值,但压缩感也会相对变强烈;慢速启动则可以增加声音的冲击感和自然度。一般以毫秒为单位进行计量。当声音达到并超过阈值时,启动时间能够决定压缩器到达压缩状态的速度。见图4、图5中红色圈定部分。

1.4 恢复(释放)时间 (Release)

压缩器的释放时间,同启动时间类似,快速恢复会增加压缩感,并且容易造成抽吸现象;慢速恢复则能让声音从压缩状态恢复到原始状态时维持比较自然的感觉,见图4、图5中黄色圈定部分。

重要的是,启动时间和恢复时间这两个参数表示的都是增益衰减能够以多快的速度进行变化,而不是增益衰减产生变化所需的时间。

1.5 自动启动(Auto attac)自动恢复(Auto release)

还有一些压缩器带有自动启动和自动恢复开关。开启后压缩器会通过峰值信号和平均值信号自动设定启动和自动恢复时间,见图6中Release旋钮的左下方。

1.6 保持时间(Hold)

在启动时间(Attack)结束信号下降到阈值以下后,可以通过保持时间(Hold)来缓冲开始释放(Release)的时间,效果上听起来会和释放很相似,但其实还是不同的,长的保持时间可以让声音听起来更具特色。如图7中红色圈定处为开启保持时间200 ms。

1.7 拐点(Knee )

拐点(Knee)就是在压缩器的压缩曲线上由原始增益向设定好的压缩比数值变化的那个点。它的位置由阈值决定。

软拐点(Soft Knee)的主要功能在于,缓冲临界值以上到以下的声音变化,目的是让压缩过程之前和之后的声音过渡自然,衔接时能呈现得比较圆滑,不要变化得太突兀,如图8中的绿色实线。

硬拐点(Hard Knee),输入信号一旦达到设定的阈值后立即按压缩比直接变化到设定值。这种在无压缩和完全压缩状态之间的急剧变化会让压缩处理的效果变得非常明显,如图8中的红色虚线。

1.8 增益补偿(Makeup)和自动增益补偿(Auto Makeup)

压缩器可以将信号中电平较大的部分压小,因此被压缩过的信号听上去会比原信号响度小。此时增益补偿控制器会依据设定的dB值对输出信号进行电平提升。这种提升操作对信号所有部分的提升量是统一的,无论是低于阈值还是高于阈值的信号都会被统一提升。

有一些压缩器还带有自动增益补偿功能(见图9 Make-up旋钮左下方的按键),根据阈值、压缩比和恢复时间等参数的设定情况,自动计算出所需要的增益补偿,从而让输入信号和输出信号达到平衡。自动增益补偿的大小与输入信号无关,增益补偿只会依据压缩器控制参量的调整而发生变化。不过自动增益补偿功能不可能对所有声音实现完美补偿,所以大多数人可能会将此功能关闭。

1.9 增益衰减量指示表(GR Meter)

增益衰减变化表能够显示当前信号的增益衰减量,提示适合的增益补偿值是多少,如图9中“GR”表头下显示的“-4.99”,这就是信号经过压缩后需要的增益补偿值。虽然增益衰减量指示表以阈值的设定为主要变化因素,但有一些其他因素可以改变增益衰减量指示表的显示状态。最主要的是软拐点,当软拐点已经开始作用的时候,增益衰减量指示表可能就会率先变化了。它还可以反映压缩器的一些处理细节,例如增益衰减什么时候开始和停止。

1.10 输入和输出信号的显示表头(Input/Output Level Meter)

输入指示表可以观察到输入电平的活动范围,可帮助设定阈值点。输出指示表能够观察到输出信号是否超出所需要的范围,如过载。

2 压缩器使用中可能出现的问题

2.1 低频失真的问题

如果使用一个快速的启动时间(小于频率的周期时间),那么压缩器将会在每一个周期内产生压缩反应,而不是整个信号的动态包络产生反应,从而造成失真。尤其是低频,因为其周期更长,更容易造成失真,见图10。图10中上半部分为70 Hz正弦波(即周期14 ms);下半部分是压缩后的波形,应用了快速的启动时间1.5 ms(小于频率的半周期时间),恢复时间1 ms,阈值为-12 dB,压缩比为2:1。从波形对比可以看到,压缩器的建立时间对信号的每个半周期都产生了影响。

但是如果利用好这种失真,对混音还是有益处的。若把这种失真量控制的比较小,刚好能够令人感受到,那么它会为乐器的低频带来一种新的色彩,并提升清晰度;如果过量的话,声音就会难听了。

2.2 恢复时间与歌曲速度的关系

恢复时间的设定,除了要考虑与压缩器的其他参数相呼应,还要考虑歌曲速度等因素。

例如,一首歌曲速度为每分钟(60 s)120 BPM,整首歌曲的音符时值最小为16分音符(1/4拍)。这就意味着,恢复时间如果超过125 ms(60 s ÷ 120 BPM =0.5 s/每拍,0.5 s÷4=125 ms/每16分音符),则下一拍的音符就被连带压缩了。这里还要注意保持时间与恢复时间的配合。

2.3 压缩器与均衡器使用的顺序

相对来说,对于与压缩相关的均衡可以将均衡器放在压缩器的前面。例如某些频率会意外触发压缩,像一些人声或者吊镲话筒中串音的低频部分,这时需首先利用均衡器进行衰减或切除。而对于用均衡器来改变音色,或者用均衡器来对压缩造成的音色变化进行频率补偿的话,均衡器更适合放在压缩器后面。

其实,使用压缩器、均衡器等制作效果,没有严格的定式,主要是看想要得到什么样的音色,一切的连接组合方式都是为音色的创意服务。

3 结语

现在被热衷追求的吉他失真音色,就是20世纪60年代随着摇滚乐手不断地要求音量加大,终于有一天,输出正弦波应有的峰值超出了后级电路原先设计时允许的最大范围,于是波峰/波谷被迫削平,失真音色由此诞生。这种方法最后便成了一种技术手段,失真的音色成为人们想要的独特音色。自此,压缩器除用于控制动态范围外,越来越多地被用来实现制作者所追求的效果,以表达自己对音乐的理解。

综上所述,通过对压缩器基本参数和作用的理解,有助于在工作中更好地开发和运用好压缩器。

参考文献:

[1] Bruce Bartlett, Jenny Bartlett. 实用录音技术(第五版)[M]. 朱慰中,译. 北京:人民邮电出版社,2010.

[2] Roey lzhaki著. M ixing Audio:Concepts, Practices and Tools. 混音指南. 雷伟, 译.北京:人民邮电出版社,2010.

[3] (美)Alexander U.Case. Sound FX 声音制作效果器——解密录音棚效果器的创作潜能. 赵新梅,译.北京:人民邮电出版社,2010.

作者简介:

毛铁柱,1999-2000年与德国巴伐利亚公司合作千禧年晚会担任总导演;2008年担任中国戏曲学院新媒体艺术系客座讲师;2010年童话剧《白雪公主》获金狮奖-金奖,担任全剧录音和混音;2011年中国首部鼓乐剧《杨门女将》音响设计/调音; 2011年偶型动漫儿童剧《巨人的城堡》获中国文化艺术政府奖首届动漫奖-最佳动漫舞台剧奖,担任全剧录音和混音;2012年大型木偶皮影剧《马可波罗与大熊猫》获得第二十一届国际木偶联会暨国际木偶节-最佳剧目奖,担任全剧录音和混音;2012年参与《录音师国家职业技能标准》的修订。

压缩器可以将信号中电平较大的部分压小,因此被压缩过的信号听上去会比原信号响度小。此时增益补偿控制器会依据设定的dB值对输出信号进行电平提升。这种提升操作对信号所有部分的提升量是统一的,无论是低于阈值还是高于阈值的信号都会被统一提升。

有一些压缩器还带有自动增益补偿功能(见图9 Make-up旋钮左下方的按键),根据阈值、压缩比和恢复时间等参数的设定情况,自动计算出所需要的增益补偿,从而让输入信号和输出信号达到平衡。自动增益补偿的大小与输入信号无关,增益补偿只会依据压缩器控制参量的调整而发生变化。不过自动增益补偿功能不可能对所有声音实现完美补偿,所以大多数人可能会将此功能关闭。

1.9 增益衰减量指示表(GR Meter)

增益衰减变化表能够显示当前信号的增益衰减量,提示适合的增益补偿值是多少,如图9中“GR”表头下显示的“-4.99”,这就是信号经过压缩后需要的增益补偿值。虽然增益衰减量指示表以阈值的设定为主要变化因素,但有一些其他因素可以改变增益衰减量指示表的显示状态。最主要的是软拐点,当软拐点已经开始作用的时候,增益衰减量指示表可能就会率先变化了。它还可以反映压缩器的一些处理细节,例如增益衰减什么时候开始和停止。

1.10 输入和输出信号的显示表头(Input/Output Level Meter)

输入指示表可以观察到输入电平的活动范围,可帮助设定阈值点。输出指示表能够观察到输出信号是否超出所需要的范围,如过载。

2 压缩器使用中可能出现的问题

2.1 低频失真的问题

如果使用一个快速的启动时间(小于频率的周期时间),那么压缩器将会在每一个周期内产生压缩反应,而不是整个信号的动态包络产生反应,从而造成失真。尤其是低频,因为其周期更长,更容易造成失真,见图10。图10中上半部分为70 Hz正弦波(即周期14 ms);下半部分是压缩后的波形,应用了快速的启动时间1.5 ms(小于频率的半周期时间),恢复时间1 ms,阈值为-12 dB,压缩比为2:1。从波形对比可以看到,压缩器的建立时间对信号的每个半周期都产生了影响。

但是如果利用好这种失真,对混音还是有益处的。若把这种失真量控制的比较小,刚好能够令人感受到,那么它会为乐器的低频带来一种新的色彩,并提升清晰度;如果过量的话,声音就会难听了。

2.2 恢复时间与歌曲速度的关系

恢复时间的设定,除了要考虑与压缩器的其他参数相呼应,还要考虑歌曲速度等因素。

例如,一首歌曲速度为每分钟(60 s)120 BPM,整首歌曲的音符时值最小为16分音符(1/4拍)。这就意味着,恢复时间如果超过125 ms(60 s ÷ 120 BPM =0.5 s/每拍,0.5 s÷4=125 ms/每16分音符),则下一拍的音符就被连带压缩了。这里还要注意保持时间与恢复时间的配合。

2.3 压缩器与均衡器使用的顺序

相对来说,对于与压缩相关的均衡可以将均衡器放在压缩器的前面。例如某些频率会意外触发压缩,像一些人声或者吊镲话筒中串音的低频部分,这时需首先利用均衡器进行衰减或切除。而对于用均衡器来改变音色,或者用均衡器来对压缩造成的音色变化进行频率补偿的话,均衡器更适合放在压缩器后面。

其实,使用压缩器、均衡器等制作效果,没有严格的定式,主要是看想要得到什么样的音色,一切的连接组合方式都是为音色的创意服务。

3 结语

现在被热衷追求的吉他失真音色,就是20世纪60年代随着摇滚乐手不断地要求音量加大,终于有一天,输出正弦波应有的峰值超出了后级电路原先设计时允许的最大范围,于是波峰/波谷被迫削平,失真音色由此诞生。这种方法最后便成了一种技术手段,失真的音色成为人们想要的独特音色。自此,压缩器除用于控制动态范围外,越来越多地被用来实现制作者所追求的效果,以表达自己对音乐的理解。

综上所述,通过对压缩器基本参数和作用的理解,有助于在工作中更好地开发和运用好压缩器。

参考文献:

[1] Bruce Bartlett, Jenny Bartlett. 实用录音技术(第五版)[M]. 朱慰中,译. 北京:人民邮电出版社,2010.

[2] Roey lzhaki著. M ixing Audio:Concepts, Practices and Tools. 混音指南. 雷伟, 译.北京:人民邮电出版社,2010.

[3] (美)Alexander U.Case. Sound FX 声音制作效果器——解密录音棚效果器的创作潜能. 赵新梅,译.北京:人民邮电出版社,2010.

作者简介:

毛铁柱,1999-2000年与德国巴伐利亚公司合作千禧年晚会担任总导演;2008年担任中国戏曲学院新媒体艺术系客座讲师;2010年童话剧《白雪公主》获金狮奖-金奖,担任全剧录音和混音;2011年中国首部鼓乐剧《杨门女将》音响设计/调音; 2011年偶型动漫儿童剧《巨人的城堡》获中国文化艺术政府奖首届动漫奖-最佳动漫舞台剧奖,担任全剧录音和混音;2012年大型木偶皮影剧《马可波罗与大熊猫》获得第二十一届国际木偶联会暨国际木偶节-最佳剧目奖,担任全剧录音和混音;2012年参与《录音师国家职业技能标准》的修订。

压缩器可以将信号中电平较大的部分压小,因此被压缩过的信号听上去会比原信号响度小。此时增益补偿控制器会依据设定的dB值对输出信号进行电平提升。这种提升操作对信号所有部分的提升量是统一的,无论是低于阈值还是高于阈值的信号都会被统一提升。

有一些压缩器还带有自动增益补偿功能(见图9 Make-up旋钮左下方的按键),根据阈值、压缩比和恢复时间等参数的设定情况,自动计算出所需要的增益补偿,从而让输入信号和输出信号达到平衡。自动增益补偿的大小与输入信号无关,增益补偿只会依据压缩器控制参量的调整而发生变化。不过自动增益补偿功能不可能对所有声音实现完美补偿,所以大多数人可能会将此功能关闭。

1.9 增益衰减量指示表(GR Meter)

增益衰减变化表能够显示当前信号的增益衰减量,提示适合的增益补偿值是多少,如图9中“GR”表头下显示的“-4.99”,这就是信号经过压缩后需要的增益补偿值。虽然增益衰减量指示表以阈值的设定为主要变化因素,但有一些其他因素可以改变增益衰减量指示表的显示状态。最主要的是软拐点,当软拐点已经开始作用的时候,增益衰减量指示表可能就会率先变化了。它还可以反映压缩器的一些处理细节,例如增益衰减什么时候开始和停止。

1.10 输入和输出信号的显示表头(Input/Output Level Meter)

输入指示表可以观察到输入电平的活动范围,可帮助设定阈值点。输出指示表能够观察到输出信号是否超出所需要的范围,如过载。

2 压缩器使用中可能出现的问题

2.1 低频失真的问题

如果使用一个快速的启动时间(小于频率的周期时间),那么压缩器将会在每一个周期内产生压缩反应,而不是整个信号的动态包络产生反应,从而造成失真。尤其是低频,因为其周期更长,更容易造成失真,见图10。图10中上半部分为70 Hz正弦波(即周期14 ms);下半部分是压缩后的波形,应用了快速的启动时间1.5 ms(小于频率的半周期时间),恢复时间1 ms,阈值为-12 dB,压缩比为2:1。从波形对比可以看到,压缩器的建立时间对信号的每个半周期都产生了影响。

但是如果利用好这种失真,对混音还是有益处的。若把这种失真量控制的比较小,刚好能够令人感受到,那么它会为乐器的低频带来一种新的色彩,并提升清晰度;如果过量的话,声音就会难听了。

2.2 恢复时间与歌曲速度的关系

恢复时间的设定,除了要考虑与压缩器的其他参数相呼应,还要考虑歌曲速度等因素。

例如,一首歌曲速度为每分钟(60 s)120 BPM,整首歌曲的音符时值最小为16分音符(1/4拍)。这就意味着,恢复时间如果超过125 ms(60 s ÷ 120 BPM =0.5 s/每拍,0.5 s÷4=125 ms/每16分音符),则下一拍的音符就被连带压缩了。这里还要注意保持时间与恢复时间的配合。

2.3 压缩器与均衡器使用的顺序

相对来说,对于与压缩相关的均衡可以将均衡器放在压缩器的前面。例如某些频率会意外触发压缩,像一些人声或者吊镲话筒中串音的低频部分,这时需首先利用均衡器进行衰减或切除。而对于用均衡器来改变音色,或者用均衡器来对压缩造成的音色变化进行频率补偿的话,均衡器更适合放在压缩器后面。

其实,使用压缩器、均衡器等制作效果,没有严格的定式,主要是看想要得到什么样的音色,一切的连接组合方式都是为音色的创意服务。

3 结语

现在被热衷追求的吉他失真音色,就是20世纪60年代随着摇滚乐手不断地要求音量加大,终于有一天,输出正弦波应有的峰值超出了后级电路原先设计时允许的最大范围,于是波峰/波谷被迫削平,失真音色由此诞生。这种方法最后便成了一种技术手段,失真的音色成为人们想要的独特音色。自此,压缩器除用于控制动态范围外,越来越多地被用来实现制作者所追求的效果,以表达自己对音乐的理解。

综上所述,通过对压缩器基本参数和作用的理解,有助于在工作中更好地开发和运用好压缩器。

参考文献:

[1] Bruce Bartlett, Jenny Bartlett. 实用录音技术(第五版)[M]. 朱慰中,译. 北京:人民邮电出版社,2010.

[2] Roey lzhaki著. M ixing Audio:Concepts, Practices and Tools. 混音指南. 雷伟, 译.北京:人民邮电出版社,2010.

[3] (美)Alexander U.Case. Sound FX 声音制作效果器——解密录音棚效果器的创作潜能. 赵新梅,译.北京:人民邮电出版社,2010.

作者简介:

毛铁柱,1999-2000年与德国巴伐利亚公司合作千禧年晚会担任总导演;2008年担任中国戏曲学院新媒体艺术系客座讲师;2010年童话剧《白雪公主》获金狮奖-金奖,担任全剧录音和混音;2011年中国首部鼓乐剧《杨门女将》音响设计/调音; 2011年偶型动漫儿童剧《巨人的城堡》获中国文化艺术政府奖首届动漫奖-最佳动漫舞台剧奖,担任全剧录音和混音;2012年大型木偶皮影剧《马可波罗与大熊猫》获得第二十一届国际木偶联会暨国际木偶节-最佳剧目奖,担任全剧录音和混音;2012年参与《录音师国家职业技能标准》的修订。

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