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音频削波,是指在模拟或数字系统中,音频信号被放大到超出最大限制。这种情况也可以叫做Overdrive(过载),并且和吉他踏板效果器一样(吉他效果器也有叫过载的),二者都可以产生失真并降低音频信号的质量。
下面的图示展示了发生削波时的情况,削波使音频波形产生了失真。一般而言,音频波形看起来应当是光滑圆润的,但削波会直接“削掉”部分波峰和波谷,使之成为一块“砖头”。如果通过扬声器来播放这种“砖头”,就会产生刺耳的、不自然的噪声,这种噪声不仅听起来很难受,还会损坏你的扬声器。
当扬声器削波时,产生的现象在听觉上便可反映为“断续感”或者“失真”。如果令扬声器长时间处于削波状态,那么就会开始过热,并且损坏的风险会急剧上升。但很多扬声器都内置有预防措施来避免这种情况的发生,比如预装类似于限制器的软削波电路来限制噪声和失真现象。这些软削波电路一开始是在80年代用来限制扬声器的输入信号的,比如输入信号比扬声器所允许的最大电平还要大10dB,那么软削波电路就会限制该信号,以避免出现削波。
音频削波后听起来是什么样的?
削波是一种会导致声音失真的现象。失真在重金属和摇滚吉他中十分常见,但那种失真一般都是故意的,而且听起来也比较有感觉。在音乐行业中,有三种程度的失真,它们分别是:
Overdrive
Distortion
Fuzz
这三种程度听起来都很明显,但第二种和第三种的失真特别明显,程度最轻的是Overdrive。有时候Overdrive只会带来很少量的失真,甚至不会让人注意到。当你开始注意到音频质量有所损失,并且出现断续感时,失真就发生了(实际上要小于人耳可听闻的程度,这里是从实际应用出发)。Fuzz的程度最重,甚至可能会让人感到不悦。对于应该避免的偶然削波,和故意做出来的失真吉他,主要的区分方式就是削波是否发生在整个音频上(吉他和所有其它声音),并且有没有让声音变得难听。
上面红色的那条音频非常清楚地表明了削波的视觉效果,也很好地说明了失真的后果。削波会使音频损失辨识度和细节,使得声音不再清晰,取而代之的是出现了噪声、爆音、咝咝声等对音频无益的成分。
如何避免声音削波?
最需要注意的是,如果在设备链靠前的阶段产生了削波,那么不管你有没有设置正确的电平,最终都会导致削波。
比较直观的例子就是电脑上用来播放电影和音乐的VLC播放器,这种播放器允许用户将音量设置到200以上。如果你把电脑的扬声器声音设置地特别小,但把VLC播放器设置到很大很大,那么声音最后还是会削波,只不过带着削波整体听起来比较小罢了。
这个现象也叫做Gain Staging(增益分级),做好增益分级可以使削波消失,并确保后续不再发生削波。在处理削波的过程中,分清Volume(音量)和Gain(增益)的区别也是很重要的! |
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