压缩器的原理、功能介绍及运用

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压缩器的原理、功能介绍及运用

每当我们谈到混音，在繁多的效果器之中，我们都难免谈到压缩器。压缩器作为现代音乐至关重要的效果器，如果没有压缩器，曲子听起来可能会没有深度和低频，Vocal和Lead音色可能会被其它音色所掩盖，所以了解和使用压缩器的重要性是不言而喻的。




在本系列文章中，笔者会为大家讲解压缩器的原理、调节压缩器的几个重要参数以及如何去使用压缩器。

压缩器的原理

我们知道，当我们在观看电影时，我们常常能听到背景音乐，当电影中的人物有对白时，背景音乐的音量就会被减小从而让我们清楚的听见对白，不至于对白与背景音乐混杂在一起。压缩器在混音中所担任的职责也是如此。




压缩器的主要功能上是衰减强度超过的给定的阈值的强信号，减少了信号的动态范围。本质上讲，压缩器是一种自动音量控制设备，能够减少声音的动态范围。如果在最响的部分音量与整个混音相平衡，那安静的部分就可能会被其它声音所掩盖。





相反，如果静的声音可以听清楚，那么响的部分就可能太突兀。在混音阶段对声音进行更大幅度的压缩就可以减少动态范围，使声音在整个混音中的配比更均衡。在减小音频的动态范围之后，可能不需要提高增益就会让声音听起来更响。



这是因为人耳是通过音乐的平均音量来决定整体响度的，而不是嘀咕产生的瞬态峰值决定的。此外，为某些乐器增加大幅度的压缩能够改变音色的整体结构，往往会带来更温暖圆润的声音。



尽管很多专业书籍都会写如何去设置“标准地”压缩参数，但事实上，他们都在扯淡。以笔者的经验，无论对于哪种音乐风格，都没有一个万能的参数能够将所有音色一带而过、压缩比，如何设置压缩器完全取决于被压缩音色的特点。



不同的音色有不同的处理方式，与其列出一大堆毫无意义的压缩参数，不如让我们去了解每种参数真正的意义和它们对音色会有什么样的影响，以及如何运用这些参数获得每种音乐风格中常用的音色。



向大家解释了什么是压缩器、它为什么重要。紧接着，我们将向大家进一步介绍压缩器在一般情况下所包含的几项重点功能、参数。

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阈值（Threshold）

往往压缩器上最显眼的参数调节钮就是阈值。简单地说，只是一个用户进行调节的一个临界电平值，当输入信号的电平高于这个值的时候，压缩器开始压缩输入信号，同时减小增益防止消波失真。




相反，如果输入信号的电平没有高于这个值时，压缩器就不会工作。如果输入信号电平过低，将永远不会达到压缩阈值。如果输入信号电平过高，压缩器将严重制约信号的动态范围，影响声音在动态上的表现。





阈值常常用分贝（dB）来计量，并且往往和增益衰减表结合，指示压缩器压缩输入信号的量。值得一提的是，数字压缩器插件的阈值计量单位往往是dBFS，以便于与DAW软件统一，因此0dBFS意味着最大阈值。




压缩比（Ratio）

当声音超过阈值电平时，需要通过压缩比参数来控制增益衰减的幅度。压缩比通过比值表达，用设置压缩器作用部分的动态范围。这个比值是指超过阈值电平进入压缩器的信号与压缩器输出信号的电平比。通俗地讲，压缩比代表压缩器将压低多少超过阈值的音频信号。



压缩比的数值也非常好理解，笔者来举几个例子。比如我们设置压缩比为2：1，那么高于阈值2dB的信号会被压缩为1dB输出，超出10dB则会输出为5dB。同样的道理，将压缩比设置为5：1，那么超过阈值5dB的信号机会被压缩为1dB。无论压缩量大小，增益衰减压缩比总是为固定值。大部分压缩器的压缩比范围从1：1到10：1，甚至是+∞：1压缩比。




如果声音超过了预先设置的阈值，压缩器就会根据压缩比相应地衰减信号。但这样做的问题是，如果声音的特点大部分来自音头，那么当压缩器超过阈值的瞬间就开始起作用，它将压缩掉的音头的起因瞬态，从而减少声音的高频部分。



如果一个持续的低频波形被压缩，那么压缩器可能会将信号波形的半轴当作不同的信号，并反复开关，导致失真。为了防止这种现象，压缩器引入了Attack和Release两个参数。




开启（Attack）&释放（Release）

在合成器原理介绍的文章里我们讲到了这两个参数，但这两个参数控制的是声音在多短的时间内被压缩，以及当信号被衰减到阈值以下后再多久的时间内回归原始电平。



换句话说，Attack参数表明了压缩器需要多长时间达到最大增益衰减量，耳释放参数则表明了当信号跌落到阈值以下后，压缩器需要等待多少时间再停止处理。



又回到了刚才的问题上。通过Attack时间的设定，音色的音头不会被压缩，但可能会在压缩器开启前产生消波失真。为了避免这种情况的产生，我们通常会在压缩器后加一个限幅器，如果压缩能选择拐点模式，则使用软拐点。



软拐点（Soft Knee）&硬拐点（Hard Knee）

无论是哪种压缩器，都会要求你在软拐点和硬拐点之间选择，但是有些压缩器能够在两者之间切换。软硬拐点并不是一种可调参数，但它能够决定包络曲线的形状，以及压缩器在信号到达阈值电平时如何反应。




文中已经提过，当信号超过压缩器阈值就会被压缩，这种瞬间的作用就是硬拐点压缩。而软拐点与其相反，通过持续测量输入信号，当信号低于阈值3~14dB时，压缩器开始逐渐地增加增益衰减幅度。




值得注意的是，拐点的作用取决于不同的压缩器，有的压缩器可能长达12dB，而有的则只有3dB。

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峰值&平均值（Peak & RMS）

不是所有的压缩器都能设置拐点，因此又是短促的瞬态峰值就会偷偷溜过压缩器。在数字录音中会产生明显的问题，因此很多压缩器具备Peak和RMS两种模式。没有模式切换的压缩器都是RMS模式的，也就是说，压缩器会以平均电平来检测和控制信号电平，而不是以尖锐的瞬态峰值。



因此，无论Attack时间设置的多快，瞬态信号都有可能超过阈值电平但却没有受到控制。当压缩器反应过来以后却为时已晚，峰值已经悄悄地通过了压缩器溜走了。在峰值模式下，压缩器对短促的峰值更敏感，只要它们接近阈值就立即开始压缩。通过这种方式，峰值在冲击阈值电平并造成困扰之前能被更好地控制。



峰值模式对于一些打击乐器效果拔群，但是对于普通的音色就不是那么使用了，大部分乐器如钢琴，有着明亮的音头，如果压缩器把音头当成峰值来压缩，音头的高频成分会被减弱，从而导致声音变得浑浊且难以辨认，或者在混音中失去位置。



因此，除了鼓和打击乐器之外，都建议使用RMS模式。



提升增益（Make-up Gain）

压缩器的最后一个参数是提升增益。压缩器的本质我们在上文也提到了，压缩本身就是对音色增益的消减。在正确地设置到阈值、压缩比、Attack和Release之后，压缩器会有效地压缩并缩小声音的动态，但这种压缩同时也会根据压缩比相应地减少整体的增益。因此，只要产生了压缩，你就可以使用提升增益来将信号重新提升到压缩前的音量。




侧链压缩（Side Chain Compress）

在电子音乐混音中，侧链压缩可谓是最常见的压缩方式了。鼓在电子音乐中往往占据了很重要的地位，特别像是House/Techno/Trance等Kick作为整体框架的曲风中，侧链压缩的作用显得尤为重要。


为了避免鼓和其它音色产生频段打架的现象，鼓响起时，其它音色会被压缩，从而产生一种迷人的抽吸感。事实上，实现侧链压缩甚至可以不用压缩器来实现，用DAW软件里的自动化包络控制音量推子就可以实现这样的效果。Nicky Romero的Kick Start就是针对侧链压缩而开发的插件。




保持参数（Hold）

大部分有侧链功能的压缩器都可以调整Hold，或者是提供了自动保持的功能。保持功能的出现是因为侧链根据输入信号的包络调整，如果Attack和Release都太快，压缩器就有可能根据波形的低频周期，而不是实际的包络来开启，进而导致波形峰谷持续地开关，产生失真。




通过Hold的设定，压缩器被迫等待一段时间之后再开始释放，这段时间将长于波型周期。




关于压缩器的使用和参数讲解，本文只介绍至此。但对于压缩器来说，可以撰文的潜在内容远比本文更多。

读完本文的读者如果感兴趣，笔者还是推荐读者们能够多去练习使用压缩器，并揣摩其中的知识，因为混音是一个相对来说十分主观的内容，不同的混音风格也决定了对压缩器的使用方法。据笔者所知，甚至有很多混音工程师甚至不使用压缩器来进行混音。在对压缩器了解之后也希望各位读者能够在混音上有自己的理解。

杨电工

感谢老师分享！

弄潮鱼

好文章，受益匪浅