饱和效果与失真效果区别

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5 P1 l+ P) k7 a! B' K4 r7 b3 S; |饱和（saturation）是一种由电气系统物理组件过载而产生的效果，是压缩与失真的结合体。
而失真（distortion）则是指波形形状的改变，从而产生与原始波形不同的音色。

$ a/ q# A- a; U# ~1 v! n& K  s详细说说饱和与失真的区别
9 ?+ X& c7 Q5 k# H在音频领域，术语被互换使用的情况非常普遍。像饱和、染色（coloration）、失真、谐波生成（harmonic generation）、过载（overdrive）、嘎吱声（crunch）、毛刺（fuzz）等词汇，常常被交替使用。
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& h3 e5 X3 {  p3 }  v' F$ u2 z这种情况在任何专业或学科领域都存在，但问题在于，当术语被频繁互换时，它们原本的含义会逐渐变得模糊不清。每当这些术语被相互替换使用时，无论是否准确，它们的含义都会被混淆，这反过来使得音频工程师在交流时越来越难以理解彼此的意思。

0 l+ z/ Y% j  C2 C+ s3 r" t( ~% Y* ~那么，让我们来探讨一下“饱和”和“失真”这两个术语的真正含义，它们之间的重叠之处，以及它们的区别所在。我们还会涉及到像“谐波”和“谐波生成”这样的术语，它们虽然可以与“失真”互换使用，但实际上是稍有不同的概念。
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5 R) s4 B2 k. F- K; r; Y音频领域的术语常常会被混淆，但失真和饱和是两个虽有联系却又不同的概念。

( B! C% r$ M% J我们还会研究一些基于失真的插件，并通过聆听它们来更好地理解失真和饱和在声音上的差异。
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在明确了失真、饱和，以及一些存在细微差别的概念（例如谐波生成）之间有哪些区别之后，我们将探讨基于电子管、磁带和晶体管的饱和，以了解它们各自独特的地方。



* W/ l, u% s( q2 T+ `' _什么是饱和？
* M# X# ^- T& i) l尽管“饱和”如今被广泛用作一个音频术语，但它的起源实际上是一种真实存在且特定的电气组件现象。当一个电气组件无法再处理传入的电信号时，其输出与输入的关系就会变得非线性（non-linear），从而产生特定的音频效果。
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- H8 W0 O  Y3 P# }让我们进一步探讨这个问题，以便更好地理解它。


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饱和效果中的压缩部分
! j) }" h- u; S( ]& z! s1 M( Z* q+ D想象一下，一个传入的电信号通过一个电气组件，比如晶体管。只要这个传入的信号强度在一定范围内，它就可以以与输入相同的电平输出。
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首先需要明确的是，饱和最初是一种电气现象。
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当信号的输出与输入相等时，我们称这种关系为“线性（linear）”，因为它的图形表现为一条直线，正如图 1所示。
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" h1 I, z! t. n# Q" ?0 a" K饱和是压缩与失真效果的结合体。它的表现很像压缩器的图表——在图表中，我们会看到一条直线，代表输入与输出的比例相等。从数值上看，这被表示为1:1的比例。

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6 b& R2 n- h' L2 R7 [+ P 当压缩比率设为1:1时的压缩图表，其中蓝色线为压缩曲线，洋红色垂线表示阈值（threshold）。可见这个图表的压缩曲线为一条斜向的直线。（图片来源：本文译者，截取自LSP Compressor Stereo）

& ?+ S9 y' D* f* n& @; y$ L" k你应该也很熟悉这种“1:1”的比例，因为压缩器在显示压缩比时也会使用相同的数值表示法。例如，常见的压缩比是2:1，这意味着每增加2 dB的输入信号，输出信号只会增加1 dB。
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# P$ u$ n- Z; L4 Y- @ 当压缩比率设为2:1时的压缩图表，注意洋红色阈值线左右的压缩曲线存在不同。（图片来源：本文译者，截取自LSP Compressor Stereo）
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当输出不再呈现线性时，压缩过程就开始了。
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那么，这与饱和有什么关系呢？
简而言之，饱和效果有一部分源于压缩。
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让我们再回到电气组件本身，想象电流通过一个晶体管。如果传入的信号强度超出了晶体管物理组件的处理能力，会发生什么呢？
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信号将无法以与输入相同的速率输出，从而导致输入信号与输出信号之间的关系变得非线性。这与压缩器的比例非常相似。

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) b2 ~. J, ?; Y! Z  G" w1 j! | 使用REAPER自带的Saturation效果器进行演示，你可以看到饱和效果作用的曲线，表示输入信号与输出信号之间的关系。
从这里你可以看到，当饱和效果为0时，输入与输出信号之间是线性的。（图片来源：本文译者）
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. i' N& i5 a/ F  随着饱和效果的增加，饱和效果曲线开始变得非线性。（图片来源：本文译者）
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) C) k+ o5 ?, r& ^7 A& l* ~观察一下上面这两个图表 ，它与进出晶体管（或其他类型元件）的信号有关。
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所以，如果这个晶体管被“过载”了，就会发生压缩。这就是饱和的第一个方面——动态控制和／或压缩。
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3 Q- y' m6 }/ p% p# l: O饱和效果引入了一种称为“软拐点（soft-knee）压缩”的特性，这意味着输入与输出的比例会逐渐变得更加激进（必须强调这里的“逐渐”。它意味着当信号接近阈值时，压缩效果是平滑的、渐进的，而不是突然生效。——译者注）。当过载程度较轻时，晶体管的输入与输出比例可能是2:1，但在更高的过载水平下，这一比例可能会达到4:1。
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在研究压缩器时，我们也能观察到这种特性，因为大多数压缩器都提供软拐点设置选项（与之相对的是“硬拐点”）。


  这组图示，直观展现了软拐点和硬拐点（hard-knee）的差别。从左到右，压缩曲线的拐点逐渐“由硬变软”，压缩效果也随之变得更为平滑。（图片来源：本文译者）

  z2 n  K2 u, |9 h' G4 @软拐点压缩设置在较安静的电平下具有较低的压缩比，而在较响的电平下则具有较高的压缩比。
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( @8 i( t/ G/ V, h" C2 ]信号被压缩的程度以及这个“拐点”的曲线形状，取决于被饱和的具体电气组件类型。例如，晶体管的饱和方式与变压器不同，变压器的饱和方式又与电子管不同，依此类推。
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; p$ J3 [# d7 j考虑到这些电气组件有不同的品牌、配置、尺寸和物理结构，变化的可能性是巨大的——这意味着存在数百万种不同的饱和形式。此外，传入信号的特性，例如其频率、立体声宽度、动态范围等，都会影响这种饱和效果，使得通过饱和实现的压缩变得更加微妙和复杂，超出了我们能够完全理解的范围。