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[技术] 什么是动态处理器?

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发表于 2019-8-16 20:20:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
什么是动态处理器?
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2 P1 f* T  G& H压缩器(Compressor)和均衡器(Equalizer)是音频和音乐制作中最重要的两个工具,压缩器是动态处理器的一种,在深入压缩器等动态处理器的细节之前,我们先来了解一些有关声音的基础知识。
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, T! o1 U& ^( ^+ ?. h& ^什么是振幅?
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% e5 b/ c4 [" i. R我们都知道,声音由振动产生,当通过音箱播放音乐时,音箱的单元会前后移动,从而改变周围空气的压力。由此产生声波,声波的压力变化到达人耳时,会振动神经末梢,大脑将它们转换成声音信息。
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( R$ T6 B" S0 l6 Y. @4 X: [7 ~6 q通常,我们从两个维度上测量声波:频率(frequency)和振幅(amplitude)。频率是空气粒子震动的速度,较高的频率产生较高的音调,而较低的频率产生较低的音调。
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在本文中,我们讨论声波振幅的变化。当震动产生声波时时,大气压力会随之发生变化。我们听到的声音,就是音箱单元按一定规律前后振动的结果。振幅与人们所感知的声音响度成正比,换句话说就是,声波的振幅越大,我们就会听到声音越响。
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喇叭单元向前时压缩室内空气,使室内压力提高,空气密度增大,我们将这个称为推(PUSH),在波形上的正数表示。而向后时会吸室内空气,使室内压力变低,密度降低,我们称为拉(PULL),在波形上用负数表示。- B6 L1 b% z- E; M  @" a. Nwww.zghifi.com zghifi.com

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& R2 s9 ^$ v6 V3 M+ e/ F2 i; `3 m这一过程在物理上称为压缩(compression)和稀疏(rarefaction),图中这些压缩和稀疏的高度表示振幅。声波的振幅越大,我们就会听到声音越响。' a5 A1 a$ {& F5 @4 {' A) Ywww.zghifi.com zghifi.com

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! M/ F* n% V: Q8 N% l& p; _1 ~振幅的测量" ^; Z( F2 v7 u2 r) ?$ qwww.zghifi.com zghifi.com


5 D8 u, l! G5 d7 w我们的耳朵和大脑让我们感觉到声音的大小。响亮的声音具有较大的振幅,而柔和的声音具有较小的振幅。
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) M3 D9 }. V! D- h3 W( L+ a然而,为了更好地将这些应用到音乐中,我们需要能够更精确地测量声波的振幅。之后我们可以建立规则,当振幅达到某个电平之后应该怎样处理,并控制声波振幅的范围。这个测量的过程构成了所有动态处理器的基础,如果我们能够测量它,那么就可以控制它。2 r3 C# b) w0 b9 f4 k/ Ywww.zghifi.com zghifi.com


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1 p7 o7 \5 o% A, H: F% Y- h振幅的大小用电平表示,在数字音频工作站中,我们使用 dBFS 作为电平单位。dBFS (dB Full Scale) 是数字音频信号电平单位,简称满度相对电平。1 O5 q# C( Y. awww.zghifi.com zghifi.com


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这个刻度定义了音频系统中振幅的最大和最小值,也就是所谓的动态范围。它有助于我们测量和控制该范围内的音频信号的相对振幅。有时候 dBFS 可能会让人感到迷惑,因为它从负数到零。为什么是这样呢?3 L1 h* ?" ^6 i1 k6 O8 Nwww.zghifi.com zghifi.com

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因为在数字音频系统中,高于 0 dBFS 的信号将会被一刀切,造成数字失真,又称为削波,因此没有比 0 dBFS 更高的数值。
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分贝刻度用对数表示。对于多数人来说,将音频信号的音量调高 1dB 基本上是感觉不出来的,至少需要3dB才能注意到它。但是,由于使用对数,响度会迅速提升。增加 10dB 意味着感觉到响度加倍,而增加 20dB 大约是增加了四倍的响度。
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了解这些数字对于混音会有帮助,但最终的评判还是要依靠耳朵。听众并不关心你军鼓的电平是多少,只是当你的歌曲与其他乐器混合时感觉如何。使用电平表测量振幅是,帮助我们控制音频信号动态范围的第一步。
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什么是动态处理器. o: G; o! |: r+ x7 wwww.zghifi.com zghifi.com

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( E# U# d$ c1 C- N6 B/ s  d动态处理器最简单的形式就像一个自动的音量控制器,当音量太大时讲音量减低,当音量太小时将音量调高。在音频领域中,动态处理器通过测量信号的振幅来调整动态范围,并设置规则对这些振幅做出相应改变。
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动态处理器可以让我们以各种方式改变信号的振幅和动态范围:有时会减少它,有时会增加它,而且通常在一段时间内都会连续这样做。" x# R0 j& F& H0 w! B4 xwww.zghifi.com zghifi.com

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动态处理器在改变振幅之前,必须先设定一个开始反应的振幅电平,这个被称为阈值(Threshold)。还要为当电平超过阈值时应该怎样创建一个规则,例如在压缩器中,当信号的振幅电平超过阈值时,高于阈值的信号将被压缩。
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$ P3 T+ m3 a2 E) n- x( r! o. v所有的动态处理器都在这样一个基本模型上工作,通常是指定一个让动态处理器开始工作的信号电平,然后对信号做出某种形式动态变化。你要做的只是告诉处理器要关注什么,以及在什么情况下要做什么。
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0 d! y, S( t" P, R生活中动态处理器的例子
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5 W5 e4 D4 n& M( W" E8 F9 e$ {我举一个几乎每个人都经历过的例子,假设你正在观看电视节目,并且您的电视机音量已经处于一个比较舒适的大小,可以清楚听到您最喜爱的演员说所的每一个字。突然之间,广告进来了,你被广告声吓的从沙发上跳起来,然后去寻找遥控器。) d7 n# ]0 j3 V7 rwww.zghifi.com zghifi.com

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5 `7 K2 v& Q+ p7 G- j8 }( q你本能地拿起遥控器把音量调低,以不至于打扰到邻居。当你在遥控器找到一个合适的音量大小之后,只要广告一结束,当节目重新开始,你发现你听不清演员在说什么。再一次,你本能地拿起遥控器把电视音量恢复到广告的大小。
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在这种生活中常见的情景下,你没有意识到你就是一个动态处理器,是一个压缩器呢?8 K! o( h% k: {5 P4 hwww.zghifi.com zghifi.com


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当广告突破出现的时候,节目的音量和响亮的广告之间的差异,会在你的大脑中触发一个“太大声”的阈值。而你随之拿起遥控器并将音量调小,有效地减少了电视节目相对于广告的动态范围。# M3 I" ]& t! S1 Mwww.zghifi.com zghifi.com

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一旦广告结束,节目回来之后,你脑海中的另一个阈值:“我听不到他们刚才说的话”再次被触发,并拿起遥控器将音量恢复到之前的状态。" x1 ~* ~  |1 q, k' f" nwww.zghifi.com zghifi.com

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. ^. V8 K' U# M/ ^6 o现在请你想一想,我刚刚描述的电视的例子,并试图将其与现实中混音困境联系起来。) C: f, k8 E2 x, \( M  ]( ?) uwww.zghifi.com zghifi.com


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: x# o9 ~% o! C4 ?# o6 b: z如何让一个音量起伏较大的人声,不被伴奏所淹没呢?我们希望清楚地听到所有歌词,但我们也不希望他们跳出歌曲太多。借助动态处理器可以实现这一点,DAW 软件中的动态处理器,在沙发上看电视时所做的事情是一样的,只不过处理器速度更快,准确度更高。" i7 K. T, f: k* a9 Dwww.zghifi.com zghifi.com

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