混响大法(四)混响特征和各种参数

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混响大法(四)混响特征和各种参数

    为了研究的方便，声学上把混响分为几个部份，规定了一些习惯用语。混响的*个声音也就是直达声（Directsound），也就是源声音，在效果器里叫做dryout（干声输出），随后的几个明显的相隔比较开的声音叫做“早反射声”（Earlyreflectedsounds），它们都是只经过几次反射就到达了的声音，声音比较大，比较明显，它们特别能够反映空间中的源声音、耳朵及墙壁之间的距离关系。后面的一堆连绵不绝的声音叫做reverberation。

    再给一张图看看（图一）：

图一



    大多数的混响效果器会有一些参数选项给你调节，现在就来讲讲这些参数具体是什么意思。

    （一）衰减时间（Decaytime）也就是整个混响的总长度。不同的环境会有不同的长度，有以下几个特点：空间越大，decay越长；反之越短空间越空旷，decay越长；反之越短空间中家具或别的物体（比如柱子之类）越少，decay越长；反之越短空间表面越光滑平整，decay越长，反之越短因此，大厅的混响比办公室的混响长；无家具的房间的混响比有家具的房间长；荒山山谷的混响比森林山谷的混响长；水泥墙壁的空间的混响比布制墙壁的空间的混响长……一般很多人喜欢把混响时间设得很长。其实真正的一些剧院、音乐厅的混响时间并没有我们想象得那么长。例如波士顿音乐厅的混响时间是1.8秒，纽约卡内基音乐厅是1.7秒，维也纳音乐厅是2.05秒。这里给一个混响时间计算公式，大家可以用来算算某房间的混响时间打开页面

    （二）前反射的延迟时间（Predelay）就是直达声与前反射声的时间距离。有以下几个特点：空间越大，Predelay越长；反之越短空间越宽广，Predelay越长；反之越短因此，大厅的Predelay比办公室的长；而隧道的空间虽然大，但是它很窄，所以Predelay就很短。想要表现很宽大空旷的空间，就把Predelay设大一点。

    （三）wetout也就是混响效果声的大小。有以下几个特点：wetout与空间大小无关，而只与空间内杂物的多少以及墙壁及物体的材质有关墙壁及室内物体的表面材质越松软，wetout越小；反之越大空间内物体越多，wetout越小；反之越大墙壁越不光滑，wetout越小，反之越大墙壁上越多坑坑凹凹，wetout越小，反之越大因此，挤满了人的车厢的混响就比空车要小得多；放满了家具的房间的混响就比空房间要小；有地毯的房间的混响比无地毯的小；森林山谷的混响比荒山山谷的混响要小

    （四）高低频截止（lowcut/highcut）这个参数在有些效果器里是以EQ的形式来表现的，例如Waves的RVerb（图二）。

图二


    这项内容实际上跟现实情况没有太直接的联系，它只是为了我们做混响处理时声音好听而设计的。不过它也能表现高频声音在传播中损失比较厉害的现象。后面我们有具体的解释。一般在做处理的时候，为了混响声的清晰和温暖，都会把低频和高频去掉一部份。只有在表现一些诸如“宇宙声”等科幻环境时，才把高低频保留。另外有些效果器也把这个叫做“color”（色彩）。例如TC的效果器就是color。color也就是“冷”和“暖”的感觉，高频就是冷，低频就是暖。所以这些效果器用颜色来表示高低频截止，暖色（红）表示混响声偏向低频，冷色（蓝）表示混响声偏向高频。上面给大家看的Waves的RVerb的EQ，它分别用橙色和蓝绿色来做那两个点，也是出于此目的。补充：高低频截止实际上在现实中是不存在的，现实中的普遍现象是：低频声音的混响无论是声音大小还是衰减时间，都要比高频声音大。这是因为不同频率的声音由于波长不同，因此绕过障碍的能力不同，高频声音波长短，不容易绕过障碍，低频声音波长长，容易绕过障碍。加上它们在空气中传播时的衰弱程度不同（频率越高越容易衰弱），被墙壁吸收的程度不同（频率越高越容易损失），所以不同频率的声音的混响时间和大小是不相同的。在真实世界中，在大多数中小空间里，越低的声音具有越长的混响时间，越高的声音具有越短的混响时间，而不可能做到反过来。如何做到降低低频混响是任何一个录音棚头疼的难题。唯独有一种情况，是低频混响小于高频混响的，那就是很大的空间，并且里面布满了由硬质材料制成的障碍和表面，比如采用硬塑料凳子和水泥墙壁地板的室内体育馆。我们从某音乐厅的真实IR的频谱中可以很清楚地看到这个规律。如图三：

图三


    因此，有的混响效果器还会有不同频率的声音的衰弱程度的设置项目。但是也有很多效果器却没有这项内容。

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    （五）不同频率的不同衰弱程度（Damp）接着上面说。这个项目在有些混响效果器里没有提供。另外在采样混响器里也基本上不提供这个项目，因为采样混响的不同频率的不同衰减程度的特性已经包含在IR里面了（上面有频谱图为证）。例如WavesRVerb提供了这个项目。如图四：


图四



    另外有的效果器只有一个参数设置，就是“damp”或者“damping”，就是让高频更快地衰减。一般来说混响中的高频是很容易大幅度衰减的。空间越大，空间内物体越多，物体和墙壁表面越不光滑，高频的衰减就越厉害。只有在中小空间中，并且空间表面比较光滑的情况下，高频的衰减才与低频接近。但我们做音乐混音的时候，有时为了声音的好听，也并不一定要遵循高频更容易衰弱的自然规律。

    （六）不同频率的不同的混响时间有的效果器也提供了不同的衰减时间给你调节，英文是High-frequencydecayandlow-frequencydecay，或者别的叫法，例如UltrafunkReverb就可以设置不同的衰减时间。如图五：

图五



    这个特性与前面的damp基本一致。一般来说混响中的高频的持续时间肯定比低频要短。空间越大，空间内物体越多，物体和墙壁表面越不光滑，高频的持续时间就短，与低频的差距就越大。只有在中小空间中，并且空间表面比较光滑的情况下，高频的时间才与低频接近。以上的三个与频率有关的参数，并不是所有的效果器都提供，有的全部提供，有的提供了其中两个甚至一个。如果没有全部提供的话，你可以用其他参数之一来代替没有提供的参数，因为它们之间的特性比较接近。补充：一些*音乐厅的不同频率下的不同混响时间表``````````````````````````(125Hz)````(500Hz)````(2000Hz)波士顿交响音乐厅````````````2.2````````1.8`````````1.7纽约卡内基音乐厅````````````1.8````````1.8`````````1.6芝加哥ArieCrown剧院````````2.2````````1.7`````````1.4伦敦*音乐厅``````````````1.4````````1.5`````````1.4伦敦*Albert音乐厅``````3.4````````2.6`````````2.2阿姆斯特丹Concertgebouw`````2.2````````2.1`````````1.8华盛顿肯尼迪中心````````````2.5````````2.2`````````1.9

    （七）散射度（diffusion）传统上是叫做Earlyreflectionsdiffusion（早反射的散射度）。我们知道早反射就是一组比较明显的反射声。这些反射声的相互接近程度，就是diffusion。墙壁越不光滑（例如铺上了地毯的），声音的散射度就越大，反射声越多，相互之间越接近，混响是连声一片的，声音很温和；墙壁越光滑（例如玻璃），声音的散射度就越小，反射声越少，相互之间隔得越开，混响声听起来就比较接近回声了，声音很清晰。我们可以从TC的效果器的参数设置里很清楚地看到这个特性，如图：

图六


    因此，对于一些延音类的声音，比如organ，合成弦乐，可以使用较小的diffusion，声音就比较漂亮清楚；而对于脉冲类的声音，比如打击乐、木琴等，可以使用较大的diffusion，混响就比较smooth。有些效果器里也有diffusion这个参数，但是具体的定义不太一样。在某些效果器里，diffusion是指反射声的无规律程度，空间的形状越不规则（例如山洞、教堂里），墙壁越不光滑，反射声音的出现越没有规律，diffusion越大；空间的形状越规则（例如无家具的住宅、空的教室），墙壁越光滑，反射声的出现越有规律，diffusion越小。

    （八）混响密度（Reverbdensity）这个参数的意思跟diffusion差不多，只是是针对早反射之后的混响部份的。很多效果器并不提供density，而是用diffusion来控制整个混响。

    （九）空间大小（Roomsize）这个应该很好理解，不用多说。不过不同的效果器在这个上面会有不同的算法。另外，采样混响器不会提供这个参数，因为空间大小已经体现在IR中了。

    （十）早反射音量（Earlyreflectionslevel）也就是早反射的声音大小。很多效果器可以让你独立调节早反射和后面的混响的声音大小。

    （十一）立体声宽度（Width）有的混响效果器有这样的参数，如果把这个值设大，那么效果器会做手脚使IR的左右差异变得很大，立体声感觉就出来了。

    （十二）衰减形状（Decayshape）有些效果器提供了这个参数。它可以控制你的混响的衰减形状，如图七：

图七


    *个是比较常用的线性衰减（Linear），第二和第三个是EXP型衰减，其中第三个又可以称作门式混响（Gatedreverb，因为它好象是突然把门关上了一样，所以得名），第四和第五个是比较很的reverse型（反转），用于制造一些特殊的音效（例如恐怖的声音）。

    以上就是混响效果器中的一些参数。需要注意的是，这些参数都是用来控制混响特性，换句话说就是用来调节IR的。由于绝大多数的混响效果器自带的IR数量有限（或者干脆不带IR而是依靠效果器自己的算法进行模拟），所以需要这么多参数来控制混响特性；而采样混响由于可以自由更换IR，IR数量无限，因此不需要太多的控制器对IR进行调节，所以采样混响往往只提供很少的调节项目。另外，采样混响效果器有一个独特的参数调节，就是“精度”（Quality）。这是因为采样混响基本都使用真实的IR，这些IR的波形是连绵一片的而不是象那些数字混响里的IR是由分离的脉冲组成（换句话说真实IR中包含的脉冲比模拟IR的要多得多），因此做卷积运算的时候采样混响器要消耗特别大的资源，为了避免CPU或DSP出现运算不过来的情况，于是就允许你降低精度，降低了精度后，混响器在做处理的时候会自动舍弃IR中的一些采样点（例如丢掉一半的采样点），这样就能缓解运算能力的不足。

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混响特征和各种参数