动态处理器 : 噪声门 (向下扩展器)

注:如果你还没有准备好,请务必先阅读动态处理器简介

1. 引言

噪声门的目标是将低音量的信号哑音。大多数的噪声门也可以只是部分关闭,并提供衰减设置,不同于将信号完全哑音。

我们为什么需要使用噪声门有几点原因。对于录音应用,当乐器或人声没有生成信号(在暂停期间,只是歌曲开始前或歌曲刚结束)时,可使用噪声门来消除背景噪声。对于扩声应用来说,由于背景噪声在演出进行时并不是一个太大的问题,所以噪声门不是那么有必要,因此噪声门趋向于用来避免其他的声音流入未在使用的话筒中。对鼓来拾音是最最复杂的,我们可使用噪声门来避免话筒拾取到其他鼓的声音,而只是拾取指定的鼓的声音。例如,低音鼓的话筒只应在击打低音鼓的时候激活,而军鼓的噪声门应只为击打军鼓而打开,如此,军鼓的声音不会流入低音鼓的话筒中,反之亦然。

噪声门处理的触发方式通常相比压缩处理要更慢些。并且噪声门经常会关闭相当长的时间。与压缩器一样,监测电路极其重要,并可能不同的型号会有很大的差异。

另外,要理解噪声门并没有消除噪声也非常重要。当噪声非常明显时(暂停期间),噪声门只是通过衰减的方式将噪声隐藏起来,而当噪声与信号混合在一起的时候会让它通过。

2. 控制

噪声门处理是一项较为困难的工作,不同类型的信号可能需要的特性会大相径庭。因此需要许多的控制。下图显示的是具有最常见控制的噪声门(也称为“向下扩展器”)。

以下给出了噪声门上提供的最常见的控制。你的设备上可能不一定都有,或者你的设备上可能会有更多:

  • 门限. 当信号跌落到门限电平以下时动态处理开始工作,门开始关闭。这个控制通常需要尽可能地调节得低些(避免错误地开门),因为这样才可以使原始信号得以保持。
  • 启动时间. 这是当信号越过门限电平,噪声门完全打开的时间。取决于设备生产商和设备型号的不同,最低可用的启动时间范围在10-100us(微秒),而最大的启动时间则差异相当大,但无论如何总在200ms(毫秒)至1秒之间。快的启动时间可能会产生失真现象,因为它们改变了慢速的低频波形。例如,100Hz的周波持续10毫秒,所以1毫秒的启动时间有时间来改变波形并产生失真。另一方面,太长的时间会移除来自鼓声的瞬态的冲击。它通常应该尽可能地设置得快些,但也不能太快以出现咔哒声或者造成信号冲击的失真。
  • 释放时间, 有时也被称为衰减时间。它与启动时间正好相反,也就是说,这个时间是信号从不被处理状态(无衰减)到信号做衰减或哑音的完全处理状态(衰减)之间的时间。设备上可用的释放时间会比启动时间长很多,范围可以从2-10毫秒至3-5秒。插图显示的是使用较慢的(左图)或较快的(右图)释放时间两者的区别。
  • 保持时间. 这个时间是指信号跌落到门限之下后,噪声门保持打开的时间,因而也就是门保持打开的最少时间。它可以通过避免短时间的低电平信号触发关门来防止改变声音的衰减。它一般可以在零至数秒之间调节。有时候设备会提供一个指示灯在保持阶段会点亮。下图显示的是不同的时间在噪声门上是如何开始运作的。

  • 范围或衰减比率. 简单的噪声门只是完全关闭输出,而专用的噪声门通常会对低于门限电平的信号提供衰减量的控制,使一定量的信号通过。相比完全使信号静音,仅提供一定程度的衰减的优点为,当门打开时,信号不是从零开始提升的,所以这种方式会使声音更平滑自然。电平衰减可以由两款不同的设备来实现:
  • 噪声门. 它提供了预定义的衰减,完全哑音或者中等水平,这被称为“范围”,或者有时被称为“深度”。例如,我们可以衰减20dB或者40dB,或者仅仅只是完全关门(负无穷大衰减)。
  • 向下扩展器. 这类设备与压缩器的工作方式正好相反,它也提供“比率”控制或是衰减斜率。那样的话,信号电平越低,对信号衰减处理也就越大。衰减比率的工作方式与压缩器上的相同,定义应用到信号上的衰减(压缩)量。这些比率用dB来表示,所以例如1:6表示一个低于门限1dB的信号将衰减至门限下的6dB,而一个低于门限3dB的信号将衰减至门限下的18dB。同样地,1:3(一比三)的比率表示低于门限1dB的信号将被衰减2dB(因为电平将从-1dB降至-3dB;在此案例中我们将门限的参考值设为0dB,由于这些电平低于门限,所以我们使用负号来表示)。当比率设为1:10或更高时,扩展器可被认为是工作在噪声门状态下,虽然理论上来说噪声门的比率应该为1:无穷大(任何低于门限的电平将被完全哑音)。
  • 实际上,扩展器与噪声门的使用方式非常接近,唯一的区别是向下扩展器听感上更为平滑和渐进,因此选择正确地启动和释放时间更为容易。有些设备提供了噪声门或扩展器工作模式选择的可能性。以下的插图显示的是具有各种比率的扩展器与不同衰减“范围”(深度)的噪声门之间的区别。如果你对理解输入/输出图感到费劲,请参考压缩处理教程 

动态滤波器. 有些噪声门会配备一个动态滤波器,它的工作是当信号下降时逐渐地增加更多的高频衰减。因为当乐器更轻柔地演奏或者歌声更小声时,乐器和歌声往往表现出更少的谐波,所以这样提供了更自然的噪声门工作。

  • 立体声链接. 考虑到动态处理器通常被用来处理立体声信号,所以必须使两个通道的处理工作同步,这样左右通道就同时进行处理。否则的话立体声声相就会发生混乱并从中间移到一边或者另外一边。单声道的设备常常会提供一个连接口允许两台设备链接。
  • 自动模式. 用它来自动控制基于信号特征的一些参数(一般为启动和释放时间)。变得越来越普遍。这种控制使那种工作模式成为可能。一般来说,当需要进行人耳不易察觉的工作时自动模式工作得相当不错。
  • 侧链监听. 提供侧链(稍后解释)的噪声门时常允许将侧链信号路由至主输出以便得到监听,因而使设置噪声门变得更容易。
  • 旁路. 允许对比原始的和处理过的信号。

3. 指示灯

  • 噪声门处理指示灯. 通常会有一个发光二极管指示灯用来指示门的开或关。通常还有一些指示灯用来指示门限电平是否超过以及释放阶段是否完成。

 

4. 侧链

监测电路一般使用需进行噪声门处理的信号的副本来检查该信号是否超出门限电平。然而,很多噪声门允许使用外部信号通过侧链(有时也被称为“电钥”)输入来传递给监测器。那样的话,虽然压缩处理是在主信号上进行,但是由外部信号来触发压缩处理。在主信号和侧链信号之间应有一个开关来触发监测信号,或者,有时候如果侧链输入使用1/4”连接头,当1/4”插头插入时,由连接头实现此功能。此1/4”连接头是带有发送和返回信号的插入类型连接头,发送端携带主信号的副本来帮助连接到处理器(如均衡器),并通过侧链连接头的返回端将其传递回监测器。

对侧链使用一台均衡器的用法非常普遍;实际上,有些噪声门内置了均衡功能。例如,我们可以降低传递给监测电路的高频来避免钗钹乐器触发低音鼓的噪声门。

5. 根据应用场合来设置噪声门

在使用噪声门之前,我们需要将其连接到正确地位置。如果我们将其与混音台一起使用,我们应将它连接到插入点上,这样的话,就能发送原始信号并返回噪声门处理后的信号。插入点输出始终是“推子前”的,这意味着不管推子的位置如何改变,我们都不需要改变噪声门的门限值。如果我们没有足够的噪声门来处理每个通道,我们也可以将噪声门插入到混音台上传输类似信号(例如铜管乐组)的子编组。如果我们在已插入噪声门处理的通道上另要使用压缩器,我们应先插入噪声门;否则已降低动态范围的压缩信号会使调节噪声门上的门限变得非常困难。

另外建议避免对带有混响的信号做噪声门处理,因为效果一般非常明显。

总之,本文中给出的准则可作为总体的指南和出发点,但它们取决于具体的噪声门或扩展器的型号,并且要调好它们还是需要靠耳朵。

人声
讲话可能由柔和的元音或是有冲击性的辅音如“p”或“t”来开始的。因此对于人声启动时间应该快些,但也不能太快以至于当门打开时出现明显可闻的“咔哒声”。慢的启动时间会放松对辅音的噪声门处理并降低语言清晰度,使语言在一个暂停之后变得难以理解。大约1毫秒的启动时间是较好的折中方案。
至于衰减时间,大约0.5秒的设置能保持噪声可控并且不会截断词语的后半段。有时候如果一个信号的电平在门限电平附近摆动,噪声门会趋于不停地开或关。如果那样的话我们可以使用“保持时间”来避免这种情况发生。
至于门限,尽可能使用最小的电平,然而对于背景噪声打开噪声门的风险,可能需要不断的试验来得到最优的门限电平。

电吉他
一般来说,特别是Stratocaster类型的电吉他,它的单线圈会像天线那样放大可能存在于房间内的干扰,从而产生许多背景噪声。有时候吉他手的位置和方向可帮助最小化噪声,但是在实况音乐会中要做到并不容易。另外,在信号削波前,失真和其他的效果需要增加很多增益,这也会放大可能已经存在的嘶声和交流声。这些都使得电吉他需要进行噪声门处理。
吉他和吉他声有很多种,演奏方式也有很多种,所以启动和释放时间会有很大差别。对于有很多延音的吉他可能需要长达1秒的衰减时间,而对于清音来说50毫秒可能就足够了。

打击乐器
当一套鼓组需要对每个鼓使用独立的话筒封闭拾音时,因为鼓会漏音到邻近的话筒中,常常需要对每个通道都做噪声门处理来增强分离度。门限电平可能必须设置得相当高,并且我们必须小心不能错过轻声的敲击。如果我们的噪声门设备在监测电路中带有滤波功能的话这项工作就较为简单了。例如,对于低音鼓不打开军鼓的噪声门,我们就使用均衡去除军鼓噪声门上的低频即可。

用来校正带有太多共振(和太令人厌恶)的衰减的低质量通鼓,我们可能需要使用一个衰减时间来加速通鼓声音的自然衰减。

低音吉他(贝斯)
对低音吉他使用噪声门的方法是将其将其连接到侧链输入与低音鼓同步。如果低音吉他提前演奏,直到低音鼓的敲击声到来它是不会被听到的,如此我们就增加了“同时演奏”的感觉,不过这种效果相当极端,更适合使用在录音室而不是实况演出。

门式混响
这是一个经典的设置,以致大多数混响设备都有预置,并且与噪声门一起使用变得不大实际。声音之中加入了长时间的混响效果;然后混响尾部通过快速关闭门而突然中断。对于这个效果应使用大约半秒钟的保持时间。此效果可以通过将干的鼓信号插入侧链输入而更容易的获取。当时菲尔柯林斯使门式混响变得非常流行。

键盘乐器
现今键盘或者音色模块可以提供一系列多种的音效,所以它不可能提供通用的设置。使用本教程上已经解释过的指引和准则作为参考。

 

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