2.动态范围控制

2.动态范围控制

1)压缩

用于混录的每一条声带都有一个音量范围。当声带在混录中合并时,就会出现某一信号无意中被另一音量提升的信号所掩蔽的问题。比如,我们有一段具有某一音量范围的语言录音,以及一段有某一音量范围的音乐录音。在表演开始后,我们把音乐作为前景音乐,但它不是那种对白开始之后就会淡出的主题音乐,而是有源音乐,在对白背后时强时弱。问题是大部分时间里音乐都铺衬在对白的下面,也许在某个时间点上,音乐的峰值与对白的最低电平相遇,使那个时间点上的对白变得模糊不清。另一方面,也存在这样的时刻,即音乐在背景中变弱,听起来好像完全消失了。音乐的不时出现和消失会分散观众的注意力。

要解决这个问题,我们可以“围绕增益做文章”,在电平较高的乐章降低音乐的音量,电平较低的乐章则提升音量,使其在对白下面保持一个较为合适的电平,但这可能比较乏味并且比较耗费时间。这一处理可由一种叫压缩器(compressor)的设备自动完成,这个设备能完成我们刚刚描述过的工作。压缩器装有若干控制装置来改变动态范围,包括选择何种压缩(compression)、压缩量的大小、以及压缩处理器动作时间的快与慢。各种压缩器在控制功能方面特性各异,因此,与之相配的控制钮数量也各有不同。

一台典型的压缩器可能有以下控制钮:

1.一个输入电平控制钮。其作用相当于一个“阈值”控制,低于和高于这个阈值,压缩器会表现出两种不同的“传输功能”。通常输入电平在阈值以下,压缩器就会起一个线性放大器的作用,那样每输入1dB就会产生1dB的输出;而在阈值以上,则每输入1dB,其输出会小于1dB。

2.一个压缩比控制钮,标有2∶1,4∶1,20∶1或更多的比值。这是输入电平高于阈值时输入与输出信号的分贝比值。一个4∶1的压缩比意思是,高于阈值,输入每增加4dB,输出时只产生1dB的变化。

3.一个输出电平控制钮。因为压缩通常产生总音量低闷的效果,所以在压缩处理后用该控制钮来补足增益和提升总电平。

4.一个动作时间控制钮。该控制钮改变控制器电路对电平增大的反应速度。如果反应过于迅速,没有达到饱和音量的短促声音会过度控制增益,导致产生连续的钝音。如果改变过于缓慢,伴随着电平衰减,则会听到过大的起声,也会导致钝音。该控制钮的典型起始值应为80毫秒。

5.一个释放时间控制钮。该控制钮控制信号减弱时控制器的反应。如果控制功能反应过快,增益将在一个信号周期内改变,这将导致有害的失真。如果增益改变设置过慢,则强音之后的弱音将完全丢失。典型的起始值应为0.5毫秒。

当然,从技术上讲,同样也可以把语言压缩到一个更窄的音量范围,以使其始终位于音乐之上。但这种情况下,根据“最少处理”原则,混录应该处理背景声音而不是前景声音,以使人为痕迹减至最低。

如果对话和音乐轨迹已经合并,则不应选择压缩。较响的声轨会不时地干扰压缩器的“思维”。这种情况可能产生的结果是出现泵音(pumping),可以听到音乐电平会随对话音量的高低变化亦步亦趋。假设对话音量实际上总高于音乐时,则当对话减弱时,压缩器会将其“调高”,同时也将音乐调大;当对话声较大时,对话和音乐将被“调低”。这一效果称为泵音效果,此时,混录中的一个元素将会明显地影响另一元素的音量,这通常是不可取的。因此,最好是分别压缩单独的声源,然后合成,而不要尝试压缩整个节目。

对压缩器的美学应用可描述为:当音乐隐藏于对话声源之后时,保持音乐处在“控制之下”。不管对整个系统做何种考虑,都要选择这种应用处理,因为它是符合美学原则的。但使用压缩器还有另外一个原因。通常,后期制作使用的都是那些比最终发行格式具有更宽动态范围容量的媒介。因此,在某些情况下,压缩可调和后期制作时宽广的动态范围和目标载体较有限的动态容量之间的差异,比如1/2英寸录像带上的纵向声迹。

压缩也用来对大动态范围的影院放映拷贝做必要的压缩处理,以适应家庭放映的需要。此类压缩在视频转换中并非经常使用,但在监制能确定使用条件的特殊情况下也可以使用。如果预计所有用户都会用电视内置喇叭来收听节目,那么做压缩决定时就要考虑这一情况。例如,儿童看的录像节目、飞机和旅馆用的录像拷贝与同一电影的影院版相比就经过了压缩处理。所以,对于压缩存在着不同的用法——在混录时用来控制特定的声轨,使它们更便于控制,其后将节目资料的音量范围进行处理,以“适应”不同媒介或用户需要的音量范围。

2)扩展

与压缩器相对应的是扩展器。扩展器增大了声源的音量范围,可以在一个较大的动态范围内工作,也可以通过控制功能限定于一个较窄的区域内。混录过程中通常将扩展限制用于低电平的声音。将电平降至某个阈值之下,这种功能称作向下扩展(downward expansion)、噪声门(noise gating)或键控(keying)。举一个例子,所有低于-40dB的声音电平都可以被迅速降低至基本消失。这样做的好处是,每个声轨都会有我们不想要的低频噪声,如果所有的噪声源都被持续地混合在一起的话,就成了问题。使用噪声门(更准确地应该叫作“节目噪声门”,因为本质上,它能将某一电平以上的信号“打开”通过,而将以下的信号“关掉”阻止),这些额外的噪声就可以被消除。因为只有在噪声电平以上的声音才能“通过”噪声门。

使用噪声门时有一些问题能被听出来。比方说,我们有一段语言录音,间杂有空调的噪声。我们可以设置噪声门的阈值,将语言和空调噪声分开。因为空调的噪声电平比语言电平要低。问题是,我们听到对话的同时也听到了“背后”的空调噪声,但在台词停顿的间隙却听不到。对话使空调噪声的电平时高时低。噪声的响起和消失夸大了这种差异,比不处理它而听之任之更易引起人们对它的注意。

因为这个原因,传统的“全有或全无”式的噪声门,在关键的混录工作中并不经常使用。不过可用在多轨的音乐录音中。例如,假定我们给一个交响乐队录音时,把不同的乐器组录在不同的声轨上。还音时,我们发现了弦乐声轨中有来自铜管乐部分的串音。为了从弦乐声轨上没有弦乐的那些小节当中除掉铜管乐的串音,我们可以使用噪声门。将噪声门设置为弦乐演奏时允许信号通过,而不演奏时切断信号。这一操作取决于弦乐电平要高于铜管乐的串音电平,而且通过噪声门的设定使其能够区分二者。在这个场合中噪声门应在还音时使用。如有必要,控制功能还可作不同的改变或重复使用。如是用于录音时,则该过程中的任何错误都不能在以后纠正。

全有或全无方式的一种改进形式经常用于混录中。这种更复杂的方法将音频的频谱分成四个或更多的频段,分别在每个频段的某阈值下使用向下扩展功能。另外,这种扩展并不像自始至终地将信号切断那样引人注意。这两种手段能够产生较少令人反感的效果。使用这些方法,可以大大地减少可听见的泵音。这种设备统称为多频段低电平扩展器(multi-band low-level expander)。然而,由于念起来比较拗口,在实际使用当中都用它们的商用名称。

3)限幅(limiting)

压缩器概念的一个引申是限幅器。限幅器只对某个阈值以上的信号起作用。对于阈值以上的电平,限幅器输入电平每增加1dB,输出增益就减少同样的分贝数。这样,在阈值以上,无论输入电平增加多少,电平实际上是简单地保持不变。

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图10.1 压缩、限幅、嘶声降噪和扩展器中信号输入与输出的关系图。市面上有很多综合上述基本功能的设备。

在同期录音情况下,在录制某些突发事件的声音时,可能无法把握好电平,这时就可以使用限幅器,将声音限定于某个范围之内,以便录音媒介可以线性地处理信号。限制器通常装配在同期录音机之中,比如纳格拉录音机,也装配在摄像机当中,以控制那些意料之外的信号。

限幅器在防止突然出现的高电平信号的失真方面非常有用,比如演员的表演“过了”,实拍时的声音喊得比排练时要大得多。但是,对混合在一起的节目素材使用限幅(limiting)就可能会出现一个问题。比如说,某个场景中间有一声枪响。如果使用了限幅器,那么枪声势必“触发”限幅器工作,而增益也将被大幅度地减少。难办的是,紧随枪声的声音也同样会被减弱,而且其后紧接着的对话的“零”电平很容易让人注意到音量的起伏不定。这种情况下,以不用限幅器为好,就让枪声在磁带上暂时失真。这样,后期制作时,剪辑师可以把枪声从同期声带上剪掉,然后再剪一声清楚的枪响加入到音响声轨就行了。限幅器必须迅速地降低增益并保持一会儿,因为反之,会造成低频音响的失真。所以,巨大声响之后的“零电平”就是限幅处理的一个自然结果。

限幅器还可用于后期制作的几个方面。它们可以:

·在声轨上设置上限,使电平不会过度增大而干扰到另一声轨。举个例子,在录制脚步的动效时,中间有一声或几声听起来像从混音中突出来了,但降低动效轨的总电平听起来又不理想,因为整体效果太弱了。那么采用限幅器就很实用,让它捕捉到最响的脚步声并加以控制。

·限幅器最常见的用途就是控制声带的最高电平信号,以使其录制在某种特定的媒介上而不至于失真。如模拟光学声带的限幅,其动态余量比磁性声带的动态余量要少许多。

·限幅器的另一用途,是增大整体响度而不影响到最大电平。通过对节目的最高峰值电平限幅,可以在不超出最大值的情况下使平均电平提升。只要限幅器使用恰当,5~6dB的限幅实际上是听不出来的,这个量在满足光学声带或其它动态余量有限的媒介的要求时,是相当不错的。

4)嘶声降噪器

限幅的一种特殊形式是减少嘶声。多数媒介对语言中嘶声很敏感,将语言声带中的此类高频声音加以严格限制,所得的声音录制到其它媒介上去的效果会更好,比如说在光学声带上录音。当语言中的高频声音,尤其是“嘶声”受到激励时,记录下来的波形会出现失真,导致嘶声失真的产生。

嘶声降噪器是一种限幅器,惟一的不同是其限幅功能只对高频声音敏感。因此,多数信号将不受影响。如果一个“嘶”声超过了限幅的阈值,那么整个嘶声长度内的嘶声电平将被降至为“零电平”。可能你会认为这将使声音发闷。因为,高频音量降低了。但嘶声降噪(de-essing)的效果其实是相当不错的,除了在后续阶段降低了对此类失真的灵敏度,嘶声降噪对其它效果的影响微乎其微。

5)结论

以上讨论过的所有因素都会影响到音频信号的电平。在这些处理中最常用的显然是电平控制,即使是最简单的混录台上也会用到它。多数的混录调音台上也会有哑音和单独选听功能。动态处理,包括压缩、扩展、限幅和嘶声降噪等在混录当中也会经常用到,但要比电平控制少得多。某些混录调音台在每个主信号通路或输入通道上都包含了所有的这些处理功能,而有些则不在每个单信号通路上设置动态控制,而是将信号从主通路导出至独立的动态处理器,这些处理器要么是混录台内置的,要么从外部将其连接。