动态处理器. 简介

1. 引言

我们经常需要以自动化的方式来控制音量(动态)。

我们可能会尝试避免使电平过大,过大的电平会使功率放大器产生削波,或者使听感不舒适,或者发生过大的冲程而损坏扬声器纸盆。或者我们可能只是想要在一个歌手时而高呼时而低语时控制他声音的电平。有时我们又想要消除无信号时的背景噪声(嘶嘶声)。

要完成所有那些功能,动态处理器可以帮到我们。在现场扩声和多轨录音中,这些处理器经常会被用到,然而对于被认为是罐装动态控制的预录的声音却不常使用。现今的数字混音台集成了动态处理,意味着现在动态处理经常使用。

2. 最典型的动态处理

动态处理器的概念实际上与通过移动混音台推子来改变音量没什么区别。例如,如果有一个歌手突然唱得太响或者离话筒太近,我们就需要降低那个声音通道的音量。那样的话我们是在进行压缩处理。而当歌手没有歌唱时,我们会将推子拉到最低以避免背景噪声漏到主输出,那样相当于噪声门的处理。这基本上是凭借某人聆听音量的变化并决定音量是否需要做变化。下图阐明了这一过程: 听觉系统发现音量变化,并由大脑根据信号的音量指挥手来做提升或衰减。

“人工”动态处理器

这个“人工动态处理器”有它的局限性。它只能控制一个通道,并且迟钝,而它做过的处理无法重现。我们可以使用带有机械手臂的机器人来移动混音台的推子。但实际上我们选择使用电子设备来实现相同的功能。电子版本与人类理性的观点并没太大区别,尽管它没有限制。

如下图所示,输入到动态处理器的信号被分成两路。其中一个信号的副本将被增益变化部件处理,它通常是一个电压控制放大器(VCA)或者一个数字等效电路。另一个信号副本则转到一个监测电路以控制VCA。为使音量变动平滑,则使用了一个包络发生器来使音量变化具有斜度,从而避免使听感变化唐突。斜坡的斜率可以修改,稍后我们将提到。我们经常可以选择性的将输入信号传递给监测器,或者可选择被称为“侧链”或“电钥”信号的外部信号。

电子动态处理器
电子动态处理器

好的动态处理器应该方便控制动态并不易察觉,避免出现任何不希望听到的“抽气”和“呼吸”效应。

3. 类型

常用的动态处理器有以下几种:

  • 压缩器/限幅器 衰减或限制信号以使其不超过预先设定的信号电平。另外有一种叫做“嘶声消除器”的特别版压缩器/限幅器,它用来控制会产生嘶嘶声的那部分频谱的电平。
    限幅器只是压缩器的一种形式。

  • 噪声门 哑音或衰减在预先设定的信号电平以下的信号。如果它允许选择衰减电平(而不仅仅只是提供完全衰减,即哑音),它通常被称为“向下扩展器”。

我们也可以谈及数字(处理数字信号)和模拟设备。实际上,(好的)数字设备可以像它们对应的模拟设备那样工作,尽管它们的处理能力通常被用来增强操控潜能。例如,对于录音和其他非实时的应用,我们可以使用一个“预见性”的缓冲器来压缩信号,基于将来的信号决定压缩/限幅的量,所以,例如我们可以在一个峰值信号要超过门限之前开始压缩,以避免出现在模拟压缩器上会发生的瞬时过冲,这样做的话,听觉上是感觉不到的。

4. 控制

不同的动态处理器会提供不同的控制和指示灯编排方式。一般来说,我们能在专用设备上找到的控制(集成的设备可能会省略一些控制)有如下几种:

  • 门限. 当信号超过或低于这个电平,处理始。
  • 启动时间. 它是对信号进行衰减/限幅/哑音/放大的触发时间。一般来说,对于低频信号较慢的启动时间较好,恰恰相反,对于高频信号则更快的启动时间会更好。当处理全频信号时,启动时间一般基于当前信号中的最低频率。有些产品可能会强制使用一个最小的启动时间以避免全频信号出现失真。
  • 释放时间. 它与启动时间正好相反,也就是说,这个时间是信号从被处理状态到不被处理之间的时间。释放时间通常比启动时间更长些。
  • 保持时间. 指定压缩器或噪声门对信号进行处理的最小时间。
  • 比率. 定义应用到信号上的衰减或提升的量。在噪声门上,它可能是预调的,所以它只是个哑音效果。
  • 立体声链接. 用来处理立体声信号,这样即使其中一个通道没有触发处理,两个通道仍然始终同时进行处理。这样就避免了当只有其中一个通道被压缩或噪声门处理后,声相从中间移到其中一边。
  • 自动模式. 用它来自动控制基于信号特征的一些参数变得越来越普遍,一般是自动控制启动时间和释放时间。如果有此功能,它会自动激活或撤销处理。
  • 旁路. 允许对原始信号和处理后的信号做对比。

5. 电平表和指示灯

以下列出了在动态处理器上最常见的视觉指示装置。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:

  • 增益或衰减电平表. 它通常由一排发光二极管组成,指示衰减或提升增益的量,让我们可以直观地判断是否正处于处理状态。在噪声门上我们一般只能看到一个状态激活指示灯。
  • 状态激活发光二极管. 当处理进行时显示。

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