压缩和限制

来自：centrmus

压缩和限制
这两种效果经常做在一起，简称"压限器"。如同它的名字所暗示，压缩减少信号的动态范围，广泛地使用在音频录音、制作、减少噪声和现场演出等场合。但是需要小心使用，人们常说压缩器使大声变小，小声变大。实际只说对了一半。
怎样工作
压缩器基本是一个增益可变的设备，由输入信号决定增益。信号电平高的时候增益减少，这样来减少动态范围。[图1]
压缩器的输入/输出关系经常能够用简单的图形来说明，2图的水平轴表示输入信号电平，垂直轴表示输出电平（二者都以分贝计算）。两轴之间45度直线相对增益为1（输入与输出电平一一对应）。压缩器从某一点起改变它的斜率（向水平方向），这一点常被称之为"门槛"（Threshold)，经常是可以调整的。线条的高度决定了输出动态范围，线条的斜率就是压缩器的增益。[图2]
压缩器的设置通常用比率来说明，如2:1，表示输入电平增加2分贝，输出电平增加1分贝；4:1则表示需要输入端电平变化4分贝，输出电平才有1分贝变化。"限制"是压缩的极端表现形式，输入和输出的关系变得很平（10:1或更高），硬性限定信号电平。
我们可以从2图看出，压缩器使过响的声音变轻，但并不使轻的声音变响。然而许多压缩器有一个调整输出电平的副增益控制，调整它确实可以使轻的声音变响，严格说来这个控制并不属于压缩器的部件。
下面我们讲压缩器对输入电平的检测。通常使用的是检测一定时间内的平均电平值（RMS）,如果设成瞬间峰值检测或简单电平检测，压缩器就变成限制器。
检测平均值时，压缩器需要一段短时间来获取信息以判定电平是否已超过门槛，这段时间叫做上冲时间（attack time），通常很短，在100毫秒之内。而当信号电平跌过门槛以下，压缩器需要一个时间加大增益，这段时间叫释放时间（release time），一般比上冲时间稍长些，可能有1或2秒。[图3]
把这两个时间设得过短会产生"呼吸"或"泵"的声音；输入电平很低的时候增益上升，引起系统噪声加大到可以听见的程度。较完善的压缩器能尽量避免"呼吸效应"。
为什么使用压缩器/限制器

为了说明这一重要的应用，让我们先回顾一下二十世纪初期的情况。
当时的唱片录音是用一个号筒收集音乐家们的演奏，号筒驱动一根针，在蜡制母盘的沟槽中运动（完全是声学系统，没有用到任何电子），声音使刻针作小量的运动。如果声音太大，刻针的运动甚至会冲入邻近的沟槽而使母盘报废。可怜的音乐家前辈除了从头再走一遍就没有其他办法了。同样的情况也出现在使用其它介质的录音中，用磁带录音时过强的信号会造成磁场饱和而出现失真，而把信号电平设置过低又会使小信号淹没在磁带的背景噪声中。压缩器和限制器对突然出现的高电平提供保护，减少失真，并保护设备免受损坏。
录音棚里，压缩器在剪辑和调整混合时是一个很有用的工具。例如歌手在录音时不可避免的会移动位置，少量的压缩可以拉平音量上的变化。对于已经录好的音轨，用压缩器调整动态以便与其它轨平衡。使用恰当的上冲时间，可以得到自然的乐器声音，在一些情况下压缩甚至可以减少对均衡的依赖。
用压缩器增加乐器的延音是一个流行的使用，但从技术上讲这不正确，因为压缩器不能改变乐器的行为，它仅作用于音频信号。压缩器利用改变增益维持恒定的输出电平。例如吉他弦被拨动之后拾音器输出的电平逐渐低落，一点儿压缩将阻止电平的过快下落，这就是通常认为的增加了延音或平滑了声音。释放时间如果长于乐器的衰退时间（decay），也将保留乐器的声音。
要注意这里有一个交易：你可以希望有尽量多的延音，但在处理中你同时消除了力度变化，再没有带重音的音符和乐句感觉。乐器的音头是音色中的重要成份，生硬的限制会夺去乐器的生命。当然你也可以用极端的压缩器设置创造出独特的乐器音色。

其 他

躲闪/交叉限制

前面所讲，都是用检测到的电平限制自身信号，但有时你可能希望用一个信号的电平去控制另一个信号--一个信号电平高的时候另一个信号降低。[图4]这也称"躲闪"或交叉限制。最常见的例子是无线电广播的DJ师在放送音乐中开始对麦克风讲话时需要音乐声低落一些，以便人们听得清他的讲话。录音棚混音的时候，这一技术同样用来强调某些成份，例如用于贝司鼓，让它比其他轨弱一些，增加它的"预感"。
去除"咝"声

让限制器工作在某些频率范围，例如限制高频成份，可以构成去除"咝"声的效果。当高频的电平超过门槛，仅高频部分的音量被减小。

在效果链中的位置

压缩器与其他效果器一同应用时，通常将压缩器放在最前边，主要是从噪声方面考虑的。因为压缩器的增益要发生变化，噪声也伴随着大小变化，将它放在后边对整个系统的影响较小。同时幅度变化小一些的信号也有利于其他效果器工作。