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新 动态神功(上)

 无畏凛风 2010-05-01
                         
                                    新 动态神功(上)作者:胡戈
 

 

“为什么自己做的音乐,听起来感觉声音比别人的要小呢?”

“为什么我做的音乐听起来不够丰满,不够猛?”

—— 如果你有这样的疑问,就请练习动态神功吧。

首先要说明一点:古典音乐以及“严肃的”音乐都是不搞动态处理或者较轻处理的。

动态处理有两大类,主要的一类是压限(Compressor / Limiter )。最初发明它出来的目的,是为了解决歌手或乐手控制不好音量,导致录音时声音超过设备所能接受的极限的问题。在录音时使用压限器,就不用担心声音超标的问题了。

以后,动态处理又开始参与后期缩混。使用它的目的是可以把一些突然很大的声音(比如某一个地方的鼓的声音)给自动压小,从而可以对整个音乐的音量作出提升。

下面给出一个例子,一段鼓声中有一个特别大的声音,用动态处理把这个声音自动压下去。

但是,随着时间的发展,音乐人使用动态处理的心态有了改变,与最初目的不同了,解决音量超标问题是次要的了,而首要作用是为了让音乐尽可能地“响”。

目前唱片工业中的所有的流行音乐都是要进行压限(Compressor / Limiter )处理的。压限处理,其实就是让音量自动变化,用最简单的话来说,就是声音小的地方把它提上去,声音大的地方压下来。那这样做岂不是会破坏原有的声音感觉?会不会让人听着难受?是的,动态处理确实会“破坏”原有的声音,但是如果让人听起来难受了,那说明这个录音师是不合格的,从某种意义上来说,动态处理是让音乐更加“悦耳”。

为什么一定要进行动态处理呢?难道保持原汁原味的声音不好么?好,确实好,古典音乐就是不做动态处理的。但是你不能指望流行音乐的听众都与古典音乐的听众一样可以认真地对待音乐。人们听流行音乐更多的是作为一种比较随意的消遣,听的时候非常随意,任何地点任何条件都有可能,甚至很多时候流行音乐是作为影像事物的“陪衬”出现的,因此人们对流行音乐的声音要求就与那些“严肃的”音乐不一样。人们并不需要流行音乐的具有真实、自然、原汁原味的声音,而是要求它的声音尽可能地舒服,尽可能地大,越大越好,做到让整个曲子无论轻重缓急,都能让人们在任何地点任何状态下都能听清楚并且听得过瘾的地步。这就是动态处理所要做的事情。

下面一张图中有三首歌曲,你可以观察到它们的波形。三首歌曲都达到了最大峰值电平 0dB ,并且都没有“破”。第一首歌没有做动态处理,声音最小;第二首歌明显是做了很重的动态处理,声音最大;第三首歌做了较轻的动态处理。显然现在的小青年更喜欢第二首歌的声音,因为它够响、够劲,不需要认真听就可以听清楚。

虽然它们的峰值都达到了最大的 0dB ,但平均值不同。整个的发展趋势是动态处理越做越“狠”。在 1980 年,流行音乐的平均电平在 -20 dB ,基本上没有做动态处理;到了 1990 年,上升到 -14 dB ;1995 年已经到达 -6 dB ;到了 2000 年更是近乎疯狂地到达了 -3 dB ,几乎与峰值一样大。

而且,耐人寻味的是,越是商业化、功能化的音乐,对大响度的需求越强烈,做动态处理越发“凶狠”。我们来看看各种音乐的对比:

古典音乐

民族声乐

流行音乐(青春呕像组合)

90年代Disco

当代电子舞曲

动态处理已经成为当代音乐制作中的一个重要环节,其重要性已经超过了混响和 EQ ,成为最重要的效果器。

动态处理分为两大类,刚才所说的是第一类,也就是压缩和限制(Compressor / Limiter),它们的原理是压掉大声音,提升小声音。另一类动态处理正好相反,是压掉小声音,提升大声音,这就是“扩展”和“门”(Expander / Gate)。

扩展和门的作用是什么呢?它们的用途比较窄,主要作用有二:1,让声音听起来更富有动感,主要用于节奏类的乐器,可以让鼓声更有爆发力。2,抑制背景噪声。(所以 Gate 也可以叫噪声门)

动态处理的原理

动态处理的原理,很简单:电平检测 + 音量控制

下面给出几个实例:

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1,电平超过检测标准时,对声音进行音量减小一倍的处理。

2,电平超过检测标准时,把声音完全控制住,不得超过检测标准。

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3,电平超过检测标准时,让声音更大。

4,电平低于检测标准时,声音做更快的衰减。

5,电平低于检测标准时,把声音关掉。

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这就是动态处理的基本原理。

另外,还有一种处理方式,主要用于广播电台的直播节目,就是检测人声信号,当人声信号达到检测标准时,就去减低音乐的音量。这种交叉检测和处理的方式,叫做 Ducking 或者 Cross Limiting 。

Compressor 的使用

Compressor (压缩),是动态效果器中最常用的一种。

Compressor 的参数有好几个,最主要的是 4 个东西,threshold、ratio、attack time、release time ,除此之外,还有两个不是那么重要的参数:Knee 和 Gain 。

threshold —— 门槛、阈限、阈值

一般我们用输入/输出电平曲线图来表示 Compressor 的状态。请看下图:

现在多数的 Compressor 软件都会给出输入/输出电平曲线图,我们可以把它叫做动态曲线图,它的横坐标是输入电平,纵坐标是输出电平。此图表示:当输入的声音在 -24dB 以下时,不做任何处理,输出的声音与输入的声音一样;当输入的声音超过 -24dB 之后,要减弱音量,使输出的声音比输入的声音小一点。

这条曲线分为两段,前一段是斜率为 1 的直线,它不对声音做任何处理,不需要任何参数来表述它;后一段需要用两个参数来表达它,一是从什么地方开始转折,二是这条线有多斜。

前一个参数,当输入信号达到什么程度的时候开始往下压,也就动态效果器的检测标杆,这个参数叫 threshold。请看图:

threshold (念做“thre sh old”,而不是“thres hold”):意思是“门槛、起点、开端、阈限”,一般可以叫做“阈值”。也就是说,当输入信号超过了 threshold 这个“门槛”的时候,效果器就开始对声音动手动脚了。

ratio —— 压缩比例

另一个参数,就是压多少的问题。当输入信号超过了 threshold 以后,效果器能探测到输入信号超出的那一部份的值,然后按照一个比例往下压。这个比例值,叫做 ratio 。请看图:

这就是另一个重要参数:ratio 。它表示的是一个比值,也就是超过 threshold 部份的输入电平和输出电平的比值 a:b 。ratio 越大,表示压得越狠;ratio 越小,表示压得越轻。

ratio 念做“rei sh io”,的意思是“比值、比例”。

现在,我们知道了这个效果器的参数设置是 threshold = -24 dB ,ratio = 2 。这个意思就是:当原始声音处于 -24 dB 之下时,不进行处理,当声音超过了 -24 dB 时,效果器开始以 2:1 的比例把声音往下压。

有不少效果器(特别是硬件效果器)是不给这种曲线图的,所以你一定要了解这两个参数的含义。

ratio (压缩比例)越大,压得越狠。当 ratio 超过 10 以后,压缩曲线是近乎平直的,就变成了 Limiter (限制)效果了。

下面是一个压缩实例。这是未压缩之前的波形:

这是压缩之后的:

大家会注意到,压缩之后的波形很奇怪,在起始和结束的地方,都有一点小小的弧度,似乎是“慢慢”开始压缩,“慢慢”结束压缩的。确实如此。如果突然开始压缩,或者突然结束压缩,这都会带来很难听的声音,所以动态效果器就特别设立了缓冲时间,让被处理之后的声音能够显得比较自然。

Attack time —— 起始时间 / Release time —— 释放时间


这个缓冲时间不长,大约是几毫秒到几百毫秒。效果器在做处理时,一旦发现输入信号达到了 threshold ,就立即开始压缩,但并不是立即一压到底的,而是一点一点加大压缩,经过一段时间以后才达到 ratio 所规定的比例;而当输入信号由大变小,低于 threshold 时,也不是立即就不压了,而是立即开始慢慢放松,一点一点放松,直到完全放松为止。如果没有这段“缓冲”时间,声音听起来会很不自然。

这一前一后两个缓冲时间,分别叫做 Attack time (起始时间)和 Release time(释放时间)。这两个参数需要你根据声音的特点来灵活设置。一般在几毫秒到几百毫秒之间。

有很多人担心如果 attack time 设得过大,会有波形没有压到。这种担心是杞人忧天。因为,在一般的音乐声中,基本上没有像脉冲一样的“突变”。就算是鼓声,也是有一个很短很短的渐变,在渐变过程中,声音会达到 threshold ,这时压限器已经开始进入压缩状态了,到了峰值的时候,就已经有一定的压缩力度了。而就算是没有压到,遗留下来的这个波峰也只有一点点,而且时间很短,在最后做 mastering 的时候可以很容易解决,不碍事的。

Release time 一般也必须设置到一个合适的值,否则听起来会非常不自然,难受。尤其当你的压缩幅度很大时,一定要精心调节。声学里面有一种情况,就是专门发生在压缩幅度很大的时候,叫做 Pumping and Breathing ,当使用幅度非常大的压缩时,背景噪音会随着压缩变大变小,比如一段带有背景噪音的鼓,经过很强烈的压缩之后,那个噪声听起来就象是人的“呼吸”声一样,这种现象就叫做 Pumping and Breathing ,解决办法之一就是增大 Release time (当然不能太大,否则会影响到下一次压缩)。

Makeup gain —— 整体增益提升

我们有时候做压限,希望在压的同时将整个声音往上提升。这就要用到 Makeup gain (整体增益提升)。


在不同的产品里,Makeup gain 的叫法也许会有不同。有的称之为 Makeup ,有的称之为 Gain ,还有的称为 Output Gain ,其实都是一个意思,在压缩之后做一个整体的音量提升。

Knee —— 转折 / 膝盖

还有一个小参数,叫做 Knee(转折 / 膝盖)。它的意思是在 threshold 那个地方的转折的圆滑程度。如果是直挺挺的转折过去,就叫做 Hard ,如果转弯范围是在 threshold 上下达到 4 dB ,那么就叫做 Knee = 4dB ;如果转弯范围是在 threshold 上下达到 10 dB,那就叫做 Knee = 10dB 。当 Knee 达到最大时,叫说 Knee = soft 。以此类推。soft Knee 的好处是处理过程比较“温柔”。


但请注意,有许多产品的 Knee ,只有 Hard 或者 Soft 两个选项,并无细致的调节。原因有两个方面,一是因为传统电子管硬件压限器要做到细致的 Knee 调节,需要付出比较高的成本;二是因为细致的调节对于 Knee 来说并非很重要。

De-esser

有些压限器中带有 De-esser 这个参数,这是针对某一特定频率段的压缩。它的作用就是限制某一特定的高频率的东西 —— 也就是“丝”声,当这个频段的电平超过了你所规定的 threshold ,就开始把这个频段内的声音往下压.。

Peak / RMS —— 检测峰值 / 检测平均值

有的压限器还有一个“ Peak / RMS ”的选项,意思是让你选择是检测峰值电平还是检测平均值电平。如果选择 Peak ,那么每当峰值电平超过 threshold 的时候,开始压缩;如果选择 RMS ,那么每当平均值电平超过 threshold 的时候,开始压缩。

一般我们做音乐,用的都是检测峰值,很少使用检测平均值。检测平均值的做法,一般只在广播节目、影视等商业音频领域使用,不过即便是它们,也是较少使用平均值的。

 

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