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什麼是高性能的處理器

科技 更新时间:2024-08-28 10:35:46

壓縮器(Compressor)和均衡器(Equalizer)是音頻和音樂制作中最重要的兩個工具,壓縮器是動态處理器的一種,在深入壓縮器等動态處理器的細節之前,我們先來了解一些有關聲音的基礎知識。

什麼是振幅?

我們都知道,聲音由振動産生,當通過音箱播放音樂時,音箱的單元會前後移動,從而改變周圍空氣的壓力。由此産生聲波,聲波的壓力變化到達人耳時,會振動神經末梢,大腦将它們轉換成聲音信息。

通常,我們從兩個維度上測量聲波:頻率(frequency)和振幅(amplitude)。頻率是空氣粒子震動的速度,較高的頻率産生較高的音調,而較低的頻率産生較低的音調。

在本文中,我們讨論聲波振幅的變化。當震動産生聲波時時,大氣壓力會随之發生變化。我們聽到的聲音,就是音箱單元按一定規律前後振動的結果。振幅與人們所感知的聲音響度成正比,換句話說就是,聲波的振幅越大,我們就會聽到聲音越響。

喇叭單元向前時壓縮室内空氣,使室内壓力提高,空氣密度增大,我們将這個稱為推(PUSH),在波形上的正數表示。而向後時會吸室内空氣,使室内壓力變低,密度降低,我們稱為拉(PULL),在波形上用負數表示。

什麼是高性能的處理器(什麼是動态處理器)1

這一過程在物理上稱為壓縮(compression)和稀疏(rarefaction),圖中這些壓縮和稀疏的高度表示振幅。聲波的振幅越大,我們就會聽到聲音越響。

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振幅的測量

我們的耳朵和大腦讓我們感覺到聲音的大小。響亮的聲音具有較大的振幅,而柔和的聲音具有較小的振幅。

然而,為了更好地将這些應用到音樂中,我們需要能夠更精确地測量聲波的振幅。之後我們可以建立規則,當振幅達到某個電平之後應該怎樣處理,并控制聲波振幅的範圍。這個測量的過程構成了所有動态處理器的基礎,如果我們能夠測量它,那麼就可以控制它。

振幅的大小用電平表示,在數字音頻工作站中,我們使用 dBFS 作為電平單位。dBFS (dB Full Scale) 是數字音頻信号電平單位,簡稱滿度相對電平。

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這個刻度定義了音頻系統中振幅的最大和最小值,也就是所謂的動态範圍。它有助于我們測量和控制該範圍内的音頻信号的相對振幅。有時候 dBFS 可能會讓人感到迷惑,因為它從負數到零。為什麼是這樣呢?

因為在數字音頻系統中,高于 0 dBFS 的信号将會被一刀切,造成數字失真,又稱為削波,因此沒有比 0 dBFS 更高的數值。

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分貝刻度用對數表示。對于多數人來說,将音頻信号的音量調高 1dB 基本上是感覺不出來的,至少需要3dB才能注意到它。但是,由于使用對數,響度會迅速提升。增加 10dB 意味着感覺到響度加倍,而增加 20dB 大約是增加了四倍的響度。

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什麼是動态處理器

動态處理器最簡單的形式就像一個自動的音量控制器,當音量太大時講音量減低,當音量太小時将音量調高。在音頻領域中,動态處理器通過測量信号的振幅來調整動态範圍,并設置規則對這些振幅做出相應改變。

動态處理器可以讓我們以各種方式改變信号的振幅和動态範圍:有時會減少它,有時會增加它,而且通常在一段時間内都會連續這樣做。

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動态處理器在改變振幅之前,必須先設定一個開始反應的振幅電平,這個被稱為阈值(Threshold)。還要為當電平超過阈值時應該怎樣創建一個規則,例如在壓縮器中,當信号的振幅電平超過阈值時,高于阈值的信号将被壓縮。

所有的動态處理器都在這樣一個基本模型上工作,通常是指定一個讓動态處理器開始工作的信号電平,然後對信号做出某種形式動态變化。你要做的隻是告訴處理器要關注什麼,以及在什麼情況下要做什麼。

生活中動态處理器的例子

我舉一個幾乎每個人都經曆過的例子,假設你正在觀看電視節目,并且您的電視機音量已經處于一個比較舒适的大小,可以清楚聽到您最喜愛的演員說所的每一個字。突然之間,廣告進來了,你被廣告聲吓的從沙發上跳起來,然後去尋找遙控器。

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你本能地拿起遙控器把音量調低,以不至于打擾到鄰居。當你在遙控器找到一個合适的音量大小之後,隻要廣告一結束,當節目重新開始,你發現你聽不清演員在說什麼。再一次,你本能地拿起遙控器把電視音量恢複到廣告的大小。

在這種生活中常見的情景下,你沒有意識到你就是一個動态處理器,是一個壓縮器呢?

當廣告突破出現的時候,節目的音量和響亮的廣告之間的差異,會在你的大腦中觸發一個“太大聲”的阈值。而你随之拿起遙控器并将音量調小,有效地減少了電視節目相對于廣告的動态範圍。

一旦廣告結束,節目回來之後,你腦海中的另一個阈值:“我聽不到他們剛才說的話”再次被觸發,并拿起遙控器将音量恢複到之前的狀态。

現在請你想一想,我剛剛描述的電視的例子,并試圖将其與現實中混音困境聯系起來。

如何讓一個音量起伏較大的人聲,不被伴奏所淹沒呢?我們希望清楚地聽到所有歌詞,但我們也不希望他們跳出歌曲太多。借助動态處理器可以實現這一點,DAW 軟件中的動态處理器,在沙發上看電視時所做的事情是一樣的,隻不過處理器速度更快,準确度更高。

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