給師妹講“壓縮器”的備課稿 --之前饋/反饋壓縮器

給師妹講“壓縮器”的備課稿 --之前饋/反饋壓縮器

太平寶迪 太平寶迪 2022-04-07 19:00

    壓縮器是最重要的周邊設備,沒有之一。他的重要程度超過混響、超過均衡。不論語言還是唱歌,人聲還是樂器,就沒有不用壓縮的地兒,因為他的作用就是增大音量。

    比如小美在喜馬拉雅錄有聲書,但是聲音開大了就爆,開小了又聽不見,這時就需要壓縮器。一段話里當然聲音有大有小,壓縮器把聲大的壓縮到和聲小的一樣大,然后所有聲音一起提升大。結果所有聲音都變大了,小美就滿意了。

    比如這個小美去唱歌,聲音總被伴奏壓著,加到爆也突不出來,這時必須有個壓縮器。小美就開心了。

    再比如,小美錄了一條廣告,但是播出來總比別人的廣告聲小,就整體加個壓縮,聲音就比別人的廣告聽起來聲音更大。小美就賺到錢了。

    再后來,搞音樂的小帥發現了小美的壓縮器,用在鼓上,可以讓鼓聲變得更有勁,慢慢壓縮器就變成了一件在錄音制作中不可或缺的必備裝備。 


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壓縮器使用起來也超簡單,別看他長得花里胡哨各式各樣,其實只有兩種,前饋和反饋


    前饋和反饋壓縮器之間的區別是我們在了解音頻動態范圍壓縮的基本要素后應該探究的更高級的主題之一。除去電路類型等因素外,壓縮器前饋與反饋的工作方式對音也有著決定性因素。

    為了充分理解前饋和反饋壓縮,我們從壓縮器的基礎知識部分開始講起。壓縮是音頻處理中的一個過程,可減少或“壓縮”音頻信號的動態范圍。主要目的是為了讓音頻信號的最高和最低幅度之間的差異更小。更專業的來說,壓縮應該理解成動態范圍壓縮。影響壓縮器工作最重要的兩個參數有閾值和壓縮比, 

壓縮器的閾值是設定一個門限值,用于控制壓縮器的啟動與關閉。當輸入超過閾值時,壓縮器啟動(受Attack時間影響)。當輸入降到閾值以下時,壓縮器會關閉(受Release時間影響)

壓縮器的比率是將高于閾值的的音頻信號,按設定的比率,等比例衰減。

     其他的參數咱們暫且不看,為了衰減音頻信號,壓縮器必須具有增益降低電路。增益降低電路的類型因壓縮器而異,并且很大程度上定義了所討論壓縮器的“類型”。最常見的壓縮器類型包括:

  • 二極管橋式壓縮器,代表產品:Chandler Limited Zener 12413, Neve 2254E

  • Fet場效應管壓縮器,代表產品:Ueri 1176,

  • Optical光電壓縮器,代表產品:Teletronix LA-2A,Tube-Tech CL1B

  • Mu類電子管壓縮,代表產品:Fairchald 670

  • VCA壓縮,代表產品:API 2500+,SSL G BUS Comp


    對于這些增益降低元件/電路中的任何一種來衰減音頻信號,必須有效地“告訴”它們如何這樣做。一般我們把這種控制功能稱為壓縮器的側鏈信號。一旦有效操作,側鏈將控制增益降低電路并“告訴”它如何壓縮主音頻/節目信號。同時側鏈信號路徑還將操縱信號以實現部分或全部壓縮器參數(閾值、比率、時間控制等)。

     雖然外部音頻信號可以用作側鏈,但更常見的情況是,除了音頻/壓縮信號路徑之外,音頻信號還將被發送到側鏈信號路徑。當音頻信號進入側鏈時,在壓縮電路之前或之后設置壓縮器的“分割”點,就是前饋和反饋的設計概念。

    在了解上方的基本知識后,我們來了解下前饋與反饋壓縮器的信號流程圖:


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“側鏈模塊”包含電平檢測器/整流器以及對壓縮器參數的任何控制

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    通過上方的兩張信號流程圖,我們不難發現,決定反饋與前饋壓縮器類型的關鍵之處在于側鏈信號的切入點。我們需要了解的是電路本身也會對信號造成固有的染色。即使壓縮器沒有壓縮信號,在壓縮電路(前饋)之前采用的側鏈也會與在壓縮電路之后采用的側鏈有所不同,哪怕只是略有不同。

     在反饋壓縮器中,似乎首先壓縮的是已經壓縮的信號。這種理解沒什么問題,當音頻信號超過閾值時,它會依次通過壓縮電路和側鏈,然后側鏈告訴壓縮電路衰減信號,并將其反饋到側鏈(和輸出)。因此,側鏈本身在不斷調整它正在經歷的壓縮/衰減量。您可能會認為這會導致壓縮器反應的顯著延遲,表面上看是這樣的,相對于前饋設計,反饋式壓縮確實會有一些滯后。但電流信號本身就是快速移動的,對于VCA、FET 和二極管橋式壓縮器中的反饋設計,壓縮器的反應依然十分迅速。而Optical光電壓縮器、Mu類電子管壓縮對側鏈控制信號的反應相對較慢。因此,與大多數其他類型相比,Mu類和光學壓縮器本質上是“慢”的。當然,涉及到壓縮器反應速度時,最重要的因素還是壓縮器的啟動時間和釋放時間控制(如果壓縮器具有這些可調節控制)。

    接下來是前饋型壓縮器,相比之下,前饋式設計可為側鏈提供與壓縮電路相同的信號。在這種情況下,側鏈讀取/檢測音頻信號預壓縮并創建一個控制信號(帶有壓縮器的參數),并最終將壓縮相同的音頻信號。通過前饋式設計,我們可以使用常規參數(閾值、比率、起始、釋放等)來操縱檢測到的側鏈控制信號。由于側鏈信號不壓縮電路影響,因此擁有盡可能多的可控參數對壓縮器更有利。由于前饋側鏈永遠無法檢測壓縮后的信號,為了保證控制信號電平與壓縮電平成比例(理想情況下是線性的),通常需要一個線性增益降低電路與一個線性檢測電路一起使用,以便前饋側鏈告訴壓縮器適當地衰減音頻信號。

    使用VCA壓控放大器相對容易實現這一點,它們很大程度上是線性的。事實上,前饋設計的流行很大程度上歸功于VCA 壓縮器的發明。二極管橋式壓縮機也可以設計為前饋式,盡管它們的設計相當復雜。

    光學、FET 和電子管壓縮電路則相當非線性,因此前饋設計通常不能很好地為它們服務。話雖如此,但設計人員是一群雄心勃勃的人,因此許多非線性壓縮電路也有前饋設計。盡管前饋和反饋壓縮器都能夠快速啟動和釋放時間(取決于增益降低電路類型),但前饋式可以更實時地起作用,因為它不必調整任何已經被壓縮的信號。所以前饋電路更有利于捕捉快速瞬態信號和硬限制。硬限制是在理想情況下,絕對沒有信號可以通過硬閾值的過程(可將其視為啟動時間為 0 且比率為 ∞:1 的壓縮器)。

    在了解了什么是反饋與前饋壓縮器之后,我們來介紹下這兩種壓縮器的用途。由于反饋壓縮方式的主要優點是檢測器將大部分時間用于對已經被壓縮的信號作出反應,從而使壓縮更平滑,而過度壓縮更少。缺點則是起始和釋放時間不太精確。所以反饋壓縮器通常被選擇用于人聲、總線壓縮及不需要大量壓縮或特別激進的壓縮風格作品中。

     常見的反饋壓縮器有Urei 1176、Teletronix LA-2A、Tube Tech CL 1B等。

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                  Urei 1176LN                           

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Teletronix LA-2A

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Tube Tech CL 1B


    對于前饋壓縮器而言,它是硬限制應用的首選,它們具有快速響應和硬壓縮的能力。另外一種用法是需要大量壓縮,或在某個軌道中馴服瞬態音頻信號,比如打擊樂器組,針對這些場景,前饋壓縮器可能是一個更好的選擇。當然了,前饋壓縮器的缺點也是很明顯的,它非常依賴于電平檢測器的 I/O 特性和壓縮電路之間的比例關系,由于無法實時檢測壓縮后的信號,所以有時過度壓縮的可能性更大。

   常見的前饋壓縮器有DBX 160A、Elysia MPRESSOR等

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DBX 160A  

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Elysia MPRESSOR


     許多先進的現代壓縮器會同時提供兩種設計在一臺機器中。典型的例子包括API 2500+,Bettermaker Mastering Compressor等,如果你想更深入的了解這二者在音色上的區別,你可以去這些硬件的仿真插件上去體驗,在二者之間切換是一個很好的方法,訓練你的耳朵聽到這些不同,并開始使用它們來更好地適應不同的音頻分軌。


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API 2500+


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Bettermaker Mastering Compressor


    好了關于前饋與反饋壓縮器咱們就講到這里,希望這篇文章能幫助大家更好的了解壓縮器,在選購設備時也能根據自己的需求選到更合適的產品。