壓限器

歌手的嗓音作為音源，雖然其聲壓有限，但是有一個非常重要的因素使得麥克風所檢拾到的信號電平變化極為強烈，這個因素就是麥克風與歌手嘴的距離，距離越近信號就越強。這種變化有的時候能夠達到遠遠超出放大器的極限的情況出現，於放大器來説就容易出現削波失真，當然這種情況除了發出難聽的聲音以外，還容易燒燬高音揚聲器！對於多數的“業餘歌手”，他們是很難控制這個距離的，所以經常聽見因為距離過近，而出現的過量失真，當然聲音十分難聽，近乎於破着嗓子尖細無力的聲音。壓限器的使用，就可以基本上解決這個問題，避免了信號過強造成的麻煩 ^[1]  。

壓限器一般分為兩大主要功能，就是：噪聲門、壓縮器和限幅器。

1、閾值(THRESHOLD)噪聲門顧名思義是可以減少系統中正常噪聲的，形象來説它就像一個水庫裏的水閘，但它攔截的是水底的淤泥。如果水閘太低，水裏的淤泥就會照樣越過水閘流向下流；如果水閘太高就不但攔住了無用的淤泥，還攔住了有用的清水。因此噪聲門的門限電平也就是閾值(THRESHOLD)要調到剛剛好，就像水庫裏的水閘一樣要調到合適的高度。當然為了能完全的把淤泥給攔截掉，我們可以適當提高水閘的高度，這樣雖然也攔截掉了一些清水，但也做到了萬無一失，相比較來説還是值得的 ^[2]  。

2、恢復時間(RELEASE)

較長的恢復時間有利於信號的平緩過度，否則恢復時間太短會有突兀感，聲音會顯得斷斷續續。形象的來説：假如我們張開口打個噴嚏，由於從張口到閉口時間很短，所以發出的聲音就很突兀，這樣的聲音就容易讓人覺察到；如果我們累了伸伸懶腰長舒一口氣，這時你從張開口到閉上口之間的時間較長，如此發出的聲音是比較平緩過度的，別人就相對不容易覺察到這種聲音。這也是為什麼我們關音樂音量時要慢慢關小，不能一下關掉，因為一下關掉顯得太突兀，讓人覺得不舒服。恢復時間(RELEASE)我要用電聲原理來解釋有些人就很難理解了，這樣比喻就很好理解了吧 ^[2]  。

1、閾值(THRESHOLD)

壓縮器部分的THRESHOLD調節鈕和噪聲門部分的THRESHOLD是有區別的，還是以水閘來比喻吧：噪聲門裏的THRESHOLD水閘是一個很低的水閘，它在水庫入水口的底部，主要的作用是擋一下流入水庫裏的淤泥；壓縮器裏的THRESHOLD水閘是一個較高的水閘，它在水庫入水口的頂部，如果這個水閘太高，水庫進水量太大就可能會有崩潰的危險，如果太低，水庫裏的存水又不夠，所以為了達到最大又安全的庫存，這個水閘就要調整到合適的位置。因此閾值(THRESHOLD)的調節是很重要的，它決定了壓限器在多大電平時開始起作用 ^[2]  。

2、壓縮比(RATIO)壓縮比(RATIO)是與閾值(THRESHOLD)相配合工作的，還是用水閘來形容吧，6：1的壓縮比就好像是上游水流超出了一個水庫安全範圍6米高，但經過壓限處理後最後流入到水庫裏的水才有1米高，這樣水庫還是安全的。再例如，設置壓縮率為4：1，則每增加4 dB的輸入電平只會造成輸出電平有1 dB的變化。當壓縮比設定在6：1以上時，實際上壓縮器就變成限幅器了，當調整在∞:1(無限大)時，此時不管增大多少輸入電平，輸出電平也不會變化，這就是限幅器的作用了 ^[2]  。

3、啓動時間(ATTACK)啓動時間就是指當信號電平超出我們所設置的閾值(THRESHOLD)電平時，壓限器在多長時間內開始工作，就好像一個水閘在多長時間內可以打開。如果啓動時間速度太快，可能會稍微影響音樂音頭的動態和力度；如果啓動時間太慢，又會影響音樂的自然程度和瞬態，還會產生一定的延遲感。因此兩者相比我們還是要調到啓動時間較短一點些好 ^[2]  。

4、恢復時間(RELEASE)

恢復時間是當輸入信號小於閉值後,從壓縮狀態恢復到不壓縮狀態所需要的時間。如果壓限器的恢復時間很長，輸入信號低於閉值後要等一會兒才恢復到壓縮狀態，這就會使壓限器在恢復時間內始終保持在壓縮狀態下，也就是説，保持在較小的放大倍數(增益)狀態下。壓限器恢復時間的調節應根據音樂的節拍速度或樂器聲音衰減的過渡時間來確定 ^[2]  。

噪聲門的調整方法如下：

1、閾值(THRESHOLD)：調整時把調音台總音量拉下，系統中不要有一點人為的音頻信號，轉動此調節旋鈕，看到噪聲門指示紅燈亮後再開大一點即可，但不能調太大，否則把有用音樂也給壓住了。就像上面説的水閘那樣，要適當比標準提高點，就算攔截了一些清水也可以 ^[3]  。

2、恢復時間(RELEASE)：噪聲門的恢復時間和壓縮器裏的恢復時間稍有不同，可以適當長一些，綜合來説應在500 ms左右較合適 ^[3]  。

壓縮器和限幅器的調整方法如下：

不同的壓限器有不同的調整旋鈕和參數，但下面4點是大多數壓限器最基本的標準功能旋鈕了：

1、閾值(THRESHOLD)的調整閾值的調節要結合壓縮比率來調節，最簡單的方法就是關掉功放，把壓限器前的周邊設備調到正常工作狀態，然後把調音台的音量開到正常演出時的最大音量的位置，基本上此時調音台上的電平信號指示燈也會亮紅燈了，這時調整壓限器的閾值(THRESHOLD)旋鈕，調整到壓限器中壓縮指示紅燈開始閃亮時，表示此時壓限器已經開始工作了，這時閾值(THRESHOLD)就基本調好了。需要注意的是壓縮比一定要開，要大於1:1，否則壓限器等於直通，是不起任何壓限作用的 ^[3]  。

2、壓縮比(RATIO)的設定

壓縮比的設定要有一定範圍，過小起不到壓限作用，過大，就會造成音樂動態範圍變窄、聲音乾癟無味。在一般的演出中可以將壓縮比設定在3：1左右；在的士高等大動態音頻信號的系統中，一般將壓縮比設定在5：1左右；作為限幅器使用時，應將壓縮比設定在∞:1(無限大) ^[3]  。

3、啓動時間(ATTACK)的調整

剛才我們已經談到啓動時間快速一點會好些，否則會影響音樂的特性。綜合來説，啓動時間應在50ms-80 ms之間較合適 ^[3]  。

4、恢復時間(RELEASE)的調整

恢復時間恰恰相反，需要慢一點，恢復時間應在400ms-600 ms之間較合適 ^[3]  。

5、壓限器按鈕的調整方法

壓限器每單一通道從左到右依次共有7個調整旋鈕，分別為：

1、噪聲門門限電平(THRESHOLD)，這個調到時鐘9點多一點的位置；

2、噪聲門的壓縮比(RATIO)，這個調到時鐘的14點位置；

3、閾值(THRESHOLD)，這個很重要，一般調整到時鐘13點位置；

4、壓縮比(RATIO)，一般演出系統調整到時鐘的13點位置，的士高系統調整到時鐘的14點多的位置；

5、啓動時間(ATTACK)，一般調整到時鐘的10點鐘位置；

6、恢復時間(RELEASE) 一般調整到時鐘的14點鐘位置；

7、輸出電平（OUTPUT GAIN），一般調整到時鐘的12點多一點的位置 ^[3]  。

隨着個人計算機的出現和音頻編輯軟件的功能日漸完善，用個人計算機測量壓限器變得很方便。下面介紹用COOLEDIT配合計算機來進行壓限器的測量方法 ^[4]  。

P2400以上，內存不小於128M，聲卡內置或獨立均可，操作系統win98以上，COOL EDIT pro2.1；音頻信號發生器一台。如果沒有信號發生器用一台CD機播放音頻測試信號也一樣，只是操作步驟有些變化 ^[4]  。

壓限器可以看成是一個隨輸入信號變化的自動衰減器，即假如輸入信號沒有達到壓限器的起控點，則壓限器是一個1∶1的放大器，對輸入信號沒有作用，既不壓縮也不放大。一旦輸入電平超過起控點壓限器就按照預先設定的起控時間和壓縮比對輸出信號進行壓縮和限制，使後級放大器不會因為輸入電平太高而發生失真或燒壞器材 ^[4]  。

音頻信號發生器輸出分兩路，一路給壓限器，經壓限器後輸出接計算機聲卡輸入的左聲道，另一路直接接到計算機的右聲道。需要注意的是一般壓限器都是專業使用，輸入和輸出電平均為0dB(775mV)，計算機的聲卡輸入是-10dB，要接一個衰減器以使電平合適 ^[4]  。

打開COOL EDIT，開一個錄音窗口，音頻信號發生器的頻率調到500Hz，輸出衰減器按下6dB鍵，然後調輸出電平到壓限器的THRESHOLD燈剛好亮起，使壓限器處於起控點的邊緣。打開COOL EDIT進行錄音，然後釋放音頻信號發生器的輸出衰減器按鍵，使信號發生器輸出增大6dB，使壓限器進入工作狀態，10s後再按下輸出衰減器按鍵，以測量釋放時間，將錄音保存。然後就可以在屏幕上仔細看壓限器的啓動時間和釋放時間了 ^[4]  。

音響系統工作時，可能由於操作不當（設備的音量控制調得過大或開機、關機、轉換等操作不當而出現強大電壓衝擊）、信號不穩（不同演唱者聲音大小的差別或傳聲器與口部的距離遠近變化）或意外情況（話筒摔落或出現強烈聲反饋引起的嘯叫）等原因出現過高的信號電平，會對系統造成嚴重的過載失真，甚至損壞揚聲器或功率放大器。接入壓限器後，通過其壓縮、限制功能，對整個系統起到保護作用，這就是劇場和歌舞廳廣泛配置壓限器的主要目的。根據經驗，把壓縮比調在1.5-2之間比較合適，具體還要靠聽覺來判斷。壓縮比過低，起不到安全閥作用。壓縮比超過2，往往會使揚聲器放聲的層次感變差，低頻部分感到不夠熱情，高頻部分感到不夠冰涼 ^[5]  。

壓縮和限制節目的動態範圍，可以使強信號受到抑制，使弱信號獲得提升。在錄音和擴音系統操作中，常用這個辦法來提高錄音和擴音的響度，其原理如下：由於人的耳朵感覺到的聲強是某一段時間的平均聲級，因而在平均聲級較低的節目中，偶爾出現的一些高聲級峯值信號，聽起來就比不上沒有這種峯值、但平均聲壓級較高的節目響 ^[5]  。

使用很短的啓動時間和較長的釋放時間，可以製造一種類似於“反向聲”的特殊音響效果，特別適用於一些打擊樂器。快速啓動使信號電平立即被壓縮，而在信號自然衰減時，釋放時間的調節又提高其增益，以便減小自然衰減的程度。這種效果對鼓一類打擊樂器，特別對鐃鈸非常顯著。應當注意，如果釋放時間調得太短，當信號很弱或無聲時，增益會很快增高，使背景噪聲變得很顯著，但隨着信號再次增強，噪聲又被抑制下去，形成一種令人討厭的所謂“喘息噪聲”。相反，也不應把釋放時間調得太長，以免壓縮器動作的變化速度跟不上節目的節奏變化 ^[5]  。

有些壓縮器具有一種消除齒音的功能。其辦法是把提升高頻的均衡電路插入到壓縮器的控制增益衰減的線路中，使齒音中的高頻分量受到比其他分量更多的壓縮。更有效的辦法是把音頻帶劃分成幾個頻段，逐段進行處理，然後再重新合成。這樣，可以把含有齒音的這一頻段分離出來，使它受到比其他部分更大一些的墳縮。當信號重新合成時，齒音的聲級就被衰減，而不影響節目的其餘部分 ^[5]  。

在各類大型會議，文藝演出和多聲道錄音時，通常都是多個傳聲器同時接入擴聲系統，但我們希望每當無人講話或某些樂器暫停演奏時，能隨時把這些無信號輸入的傳聲器立即關閉，這樣可以減少背景噪聲，特別是可以減少產生聲反饋嘯叫的機會。但要用人工去不斷地又開又關一批傳聲器顯然是不切合實際的。利用噪聲門就可以完成這個“自動門”的功能，關鍵是要恰當地設置門限電平，使無人發言或無樂器演奏的傳聲器自動“關門”，而有人發言或樂器開始演奏時即能自動“開門”，投入正常工作狀態 ^[5]  。

1、要讓壓限器工作，必須要按下壓縮開關（COMP），否則處於旁路狀態 ^[3]  。

2、必須保證峯值指示燈是在將信號提升到現場擴聲大小時才有閃亮，否則輸出電平未調節好 ^[3]  。

3、 必須保證增益縮小指示電平是在將信號提升到現場擴聲大小時才有大幅度閃亮，否則起控門限未調節好 ^[3]  。

4、 一般壓限器的連接位置是在調音台之後，如果系統的背景噪聲如交流聲較大時，才考慮將壓限器放在功放或電子分頻器之前 ^[3]  。

5、 當壓限器用於立體聲擴聲時，應將立體聲連鎖開關（LINK）按下，如左右聲道作不同信號源處理時，就不應該按下 ^[3]  。