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母带处理中的多段压缩:何时使用、为何使用以及如何使用

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多段压缩(multiband compression)是一种复杂且微妙的音频处理技术,也是音频工程师和制作人非常感兴趣的话题。本文旨在全面深入地探讨多段压缩技术,涵盖其在混音与母带处理中的应用、设置策略以及实用的操作技巧。


什么是多段压缩

多段压缩是一种高级音频处理技术,它将音频信号划分为几个不同的频率范围或频段。然后,你可以分别对每个频段进行压缩,从而能够对音频频谱中不同部分的动态范围进行精细控制。这种多段压缩方法与传统的宽频段音频压缩(broadband audio compression)形成了鲜明对比,后者是对整个频率范围应用相同的压缩处理。

在音频母带处理中,多段压缩对于平衡整体的频谱均衡(overall equalization),以及确保整首曲目音量水平一致具有重要意义。此外,它还用于削减那些过于突出的峰值,并且能够与音频限制器(audio limiter)配合使用,从而实现更高的响度水平。


多段压缩的关键方面

  • 频段划分:音频频谱被划分为单独的频段,通常包括低频、中频和高频。频段的数量通常可以从2到6个不等。这种划分允许在特定频率范围内进行针对性的干预,而不影响其他频率范围。
  • 独立的频段压缩:每个频段可以拥有各自的压缩设置,包括阈值(threshold)、压缩比率、启动时间(attack)、释放时间(release)以及补偿增益(make-up gain)。这种独立性使得工程师能够在不影响其他频率范围的情况下,针对某一特定频率范围内的问题进行处理。
  • 精确的动态控制:多段压缩通过对每个频段分别进行压缩,提供了单段压缩器无法实现的控制水准。它可以对复杂混音中的动态进行微调,这种混音中不同元素分布在不同的频率范围。

多段压缩的发展历程


图 1 早在1970年代,工程师们就已经研发了多段压缩技术。图为Inovonics Model 231 MAP-II,诞生于1970年代的一款单声道多段压缩器,可以通过两台并用来实现立体声处理。(图片来源:Inovonics Broadcast) 

多段压缩自诞生以来发生了巨大的变化,在音乐制作中变得非常重要。最初,当过去的工程师尝试将声音分解为不同的部分,并对每个部分应用不同的设置时,多段压缩便开始了。他们通过使用特殊的线路网络和多个压缩器来实现这一点。 

随着计算机技术的进步,这些压缩器在音乐程序中变得更好用且更易于操作。这种变化使得控制歌曲中不同部分的响度或柔和度变得更加容易。多段压缩很快成为了音频母带处理过程中不可或缺的关键环节。


著名歌曲和多段压缩

在许多流行歌曲中,多段压缩都发挥了重要的作用。例如,在迈克尔·杰克逊的《Thriller》中,它被用来增强贝斯和鼓的声音。多段压缩在增强贝斯和鼓的同时,并没有使演唱和高音部分(high sounds)变得不够清晰。Daft Punk的《Get Lucky》也使用了这种技术,以确保贝斯和鼓与吉他和演唱能够融合在一起,形成一种独特的音色混合效果。


在混音和母带处理中的应用

多段压缩是音频工程师工具库中的一种多功能且强大的工具,特别因其能够以精确的方式针对特定频率范围进行处理而受到重视。与作用频段广泛的单段压缩不同,多段压缩器能够对频谱的不同区域进行独立控制。这使得多段压缩器在混音和母带处理的情境中都至关重要:这些情境中,实现平衡、精致的声音是至关重要的。 

无论是收紧低频,控制高频的刺耳感,还是增强母带的音调平衡,多段压缩都提供了传统压缩难以单独实现的灵活性和创造性。接下来,我们将探讨这种技术在母带处理和混音中的应用方式,以提升音频轨道的质量与清晰度。


在母带处理中:

  • 确保频率间的音量水平一致:在母带处理中,使用多段压缩可以独立控制不同频段的音量水平。这个工具特别有助于确保音频频谱的每个部分能保持一致的响度。例如,你可以将低频的压缩方式与中频或高频区分开来,从而在整个频谱范围内实现更加平衡、更受掌控的动态范围。这种选择性的压缩确保了没有任何一个频段过于突出或过于退缩,从而有助于使最终曲目更加连贯和精致。
  • 使用动态响应来平衡频谱均衡(EQ):多段压缩可用于动态平衡曲目的频谱均衡。与参数均衡(parametric EQ)不同,多段压缩会对音频信号进行实时响应,根据输入电平应用不同程度的压缩。这使得对频率平衡的控制更加精确。例如,如果低频在高音量时过于突出,多段压缩器可以自动降低其电平,保持一致的音调平衡。同样地,它可以在高频超过一定阈值时,控制其过度的明亮度,从而确保整个曲目中频率响应平稳且均匀。
  • 控制存在问题的频率:多段压缩可以驯服曲目中的特定频率区域,例如鼓组上方麦克风(drum overheads)中明亮的镲片声。它通常与中/侧处理(mid-side processing)一起使用,用于高级的空间调整和均衡控制。

在混音中:

  • 总线或组压缩:在总线或组轨道上使用多段压缩,将多种乐器粘合在一起,同时保持它们各自独特的动态范围。这种方法尤其有效,当你希望收紧整体混音,同时又不想压缩各个乐器的动态时,能够确保每个乐器在最终混音中都能很好地融合。
  • 精细均衡控制:你可以使用多段压缩来微调特定的轨道或乐器。例如,它可以作为人声轨道的去齿音处理器(de-esser),或者用于压缩原声吉他中过度强调的中高音部分(upper midrange)。
  • 透明侧链压缩:它适用于对特定频率范围应用侧链压缩,例如根据底鼓的动态来压缩贝斯的低频部分,而不影响中频。(这里的“透明”,在音频处理中通常指处理方式不明显、不引入显著的音质变化或人工痕迹。——译者注)

如何使用多段压缩器

掌握多段压缩器参数的细微差别是充分发挥其潜力的关键。这些参数在所有多段压缩器中都可以找到。某些类型的音频压缩器可能具有一些额外的高级参数,但目前我们先专注于基础部分。


1. 每个频段的压缩阈值

在多段压缩器中,阈值是针对每个频段单独设置的。这使得你可以对低频进行与中频或高频不同的压缩,从而实现针对性的动态控制。例如,低频部分设置较低的阈值可以控制低频的轰鸣声,而高频部分设置较高的阈值可以在不影响整体明亮度的情况下保持声音的清晰度。


2. 每个频段的压缩比率

与阈值类似,你可以在多段压缩器中针对每个频段分别调整压缩比。这种灵活性使你能够在某个频段应用较重的压缩(例如,在低频上设置高比率以获得有力的贝斯),同时在另一个频段应用轻度的压缩(例如,在高频上设置较低的比率以实现温和的去嘶声处理)。这种有针对性的方法确保了音频频谱的每个部分都得到了适当的动态处理。


3. 每个频段的启动时间和释放时间

在多段压缩器中,每个频段都可以有自己的启动时间和释放时间设置。低频中,应用快速的启动时间可以收紧底鼓;而中频中,应用较慢的启动时间可以保留人声或吉他的自然音色。同样地,释放时间可以根据不同乐器在频谱中的自然衰减特性进行调整。


4. 调整拐点(Knee)

压缩器的“拐点”指的是当信号电平接近阈值时,压缩器是逐渐起作用,还是突然开始起作用。硬拐点(hard knee)意味着压缩会突然开始,这种方式更加明显,通常用于艺术效果或处理鼓声。软拐点(soft knee)则随着信号接近阈值而逐渐引入压缩。在这种情况下,会产生更加透明且微妙的压缩效果,非常适合用于人声、贝斯或母带处理。

根据具体情况,你可以相应地调整拐点,同时结合启动时间和释放时间进行设置。拐点和启动/释放时间这两个参数都能让你更精细地控制音频压缩。


5. 每个频段的补偿增益(Make-up Gain)

在对每个频段进行压缩之后,你可以通过补偿增益来调整各个频段的输出电平。这可以确保在压缩之后,没有任何一个频率范围会淹没在混音中。在所有频段之间平衡补偿增益对于保持平衡的混音至关重要。多段压缩器还配备了一个全局输出音量控制,你可以用它来调整主补偿增益。


6. 分频频率(Crossover Frequencies)

多段压缩器中的一个关键参数是分频频率,它决定了一个频段的结束和另一个频段的开始。正确设置分频频率对于确保频段之间的平滑过渡至关重要。选择不会产生相位问题的频率非常重要。找到最佳点,以实现音频频谱不同部分之间最自然的声音划分。


7. 高级参数

除了标准控制功能外,多段压缩器通常还具备高级功能,例如中/侧处理,可以分别控制立体声声像(stereo image)的中心和两侧,以及侧链输入(Side-Chain Input),用于实现依赖于频率的压缩(frequency-dependent compression)。这些高级功能能够对音频的动态内容进行更细致的雕琢。


多段压缩器的技巧和指南

利用这些指南来微调你的多段压缩器,并将其与可靠的录音室监听音箱搭配使用,以获得准确的音频表现。

  • 制定策略:在使用多段压缩之前,你始终要有一个明确的目标或期望的结果。这种做法有助于避免给声音造成意外的改变。
  • 对频段设置做出决策:确定频段的数量,选择分频频率,并为每个频段设置压缩参数。你应该追求简单性和有效性。
  • 从自然(neutral)状态开始:初始时不对音频进行任何压缩处理,将所有频段的阈值提升至0 dB,并关闭任何额外的处理功能。
  • 一次只处理一个频段:为了避免复杂性,专注于一次压缩一个频率范围。注意特定的地方,比如底鼓的冲击力或军鼓起始瞬间的敲击感。
  • 单独分析频段:使用“独奏”功能来专注于特定的频率范围。调整截止频率以精确地定位需要进行压缩的区域。
  • 定期进行旁通(bypass)检查:像使用其他任何音频处理效果一样,要定期使用旁通功能。这可以确保所做的更改是在改善声音,而不是降低声音质量。这一步,对于评估你所应用的压缩是否真正提升了曲目表现,以及评估是否需要进一步调整至关重要。它能够确保动态范围的控制符合预期,同时保持声音的特性与整体混音一致。
  • 进行相似电平的比较:在进行这种比较时,务必确保匹配电平,以保证比较的客观性。在母带处理中,这一点尤为重要,因为较高的音量会让人感觉声音更好。
    • 这一条的意思是:在进行声音处理效果的比较时,要注意保持音量的一致性。因为人的听觉对音量很敏感,音量较高的声音往往会给人更好的感觉,即使实际音质可能并无差异。所以在母带处理中,确保比较时的音量一致尤为重要,这样才能客观准确地评估处理效果,避免被音量差异误导判断。——译者注
  • 避免过度使用:小心不要过度压缩,因为这会导致动态丧失和声音缺乏活力。使用轻柔的手法可以获得更丰满的声音效果。
  • 解决具体问题:利用多段压缩来解决特定问题,例如处理声音问题或平衡整体混音。例如,如果你正在解决原声吉他中的嘶声(sibilance)或手指在弦上滑动时的吱吱声,只需对有问题的频率进行压缩,然后再使用宽频段压缩器进行常规压缩。

流行的多段压缩器概览

市面上有许多款多段压缩器,每一款都有其独特的功能。Waves C4以其高度可调性和精确性而闻名,非常适合用于音乐的最终润色。FabFilter Pro-MB使用起来非常方便,并且具备诸如中/侧处理等很酷炫的功能。UAD的压缩器则增添了温暖、丰富的声音特色,非常适合营造音乐感。


Waves C4 多段压缩器


图 2 Waves C4四段压缩器。(图片来源:MasteringBox) 

Waves C4是一款多功能的多段压缩器,以其精确性和可调性而闻名。它允许用户操作四个独立的频段,每个频段都有自己的压缩设置。由于其对动态范围的控制参数详尽,这款压缩器特别受到母带处理工程师的青睐。 

优点:

  • 高精度:对每个频段提供精确的控制。
  • 灵活性:适用于各种应用场景,从微妙的动态控制到更激进的压缩。
  • 用户友好的界面:直观的设计使其更容易寻找参数和调整设置。

缺点:

  • 复杂性:由于其控制参数详尽,对于初学者来说可能会让人不知所措。
  • CPU使用率高:可能会对较旧或性能较低的计算机造成资源密集型的负担。

FabFilter Pro-MB


图 3 FabFilter Pro-MB多段压缩器。(图片来源:FabFilter) 

FabFilter Pro-MB 以其用户友好的界面和高级功能脱颖而出。它提供了一种更直观的多段压缩方法,允许用户在任何频率范围内创建频段。此外,它还具备一些独特的功能,例如中/侧处理和动态相位控制(dynamic phase control),这些特性使其成为专业人士的理想选择。 

优点:

  • 易用性:简化的界面使其易于操作,即使对使用多段压缩器的新手也是如此。
  • 高级功能:提供中侧处理,以实现更广的立体声声像控制。
  • 灵活的频段创建功能:允许你在频谱中自由创建和操作压缩频段。
  • 线性相位(Linear Phase):包含线性相位处理模式,能够消除相位问题,但代价是会增加额外的硬件性能要求,以及增加延迟。

缺点:

  • 价格:与其他备选插件相比,价格可能更高。
  • 学习曲线:尽管这款软件对用户友好,但其高级功能可能需要一些时间才能完全掌握。

UAD Precision Multiband Compressor


图 4 UAD Precision Multiband Compressor。(图片来源:MasteringBox) 

UAD Precision Multiband Compressor为混音增添了温暖、类似模拟设备的声音,通常会为曲目增添音乐性和个性。它是专业工程师的最爱,他们希望以低延迟和精确性来提升他们的混音质量。 

优点:

  • 模拟设备的温暖感:为音频增添丰富而温暖的特质,仿佛模拟设备一般。
  • 音乐性压缩:倾向于增强音乐元素,而不仅仅是控制动态范围。
  • 制作质量:工艺精湛,值得信赖。

缺点:

  • 依赖硬件:需要搭配UAD硬件才能运行,这可能会带来一笔相当可观的额外开支。
  • 不够灵活:尽管在增添温暖感和个性方面表现出色,但在精确动态控制方面,它可能不如其他数字备选插件那么灵活。

小结

每种多段压缩器都有其独特的优势和潜在的不足之处。选择哪一种取决于你的需求和偏好,而这些需求和偏好可能会因音乐风格或混音方式的不同而有所变化。


技术理解:分频器和相位问题


图 5 典型的线性多段压缩器,有图中这款由Waves推出的Linear Phase Multiband Compressor,可以避免相位偏移给声音造成的影响。(图片来源:Waves Audio) 

多段压缩器中的分频器将声音划分为不同的部分,但它们可能会导致相位问题,使得声音无法很好地融合。因此,通过使用特殊的线性多段压缩器(linear multiband compressors),你可以解决这个问题,但它们可能会使处理速度变慢。了解这一点有助于你决定使用哪种多段压缩器,以及如何最大限度地发挥其优势。


不同音乐风格中的多段压缩

工程师使用多段压缩的方式在很大程度上取决于音乐的类型,因为每种音乐风格都有其独特的音质特征。针对不同风格采用恰当的技术,能够提升混音或母带的清晰度、深度和平衡感,同时尊重音乐的独特个性,从而提升聆听体验。


摇滚和金属

在摇滚和金属音乐中,工程师使用多段压缩来增强节奏部分的清晰度和冲击力。他们会独立控制低频,收紧低频部分,使底鼓和贝斯吉他的声音更加清晰明确,而不会压过其他乐器。 

在中频部分(midrange),多段压缩有助于突出吉他的冲击力和存在感,让它们在混音中脱颖而出,同时又不会显得刺耳。 

对于人声,工程师可以在中高频部分(high-mid frequencies)应用选择性压缩,使人声更加突出,而不会增加过多的嘶声。


电子和舞蹈音乐

在电子音乐、舞蹈音乐和电子舞曲(EDM)中,多段压缩在管理低音元素方面发挥着关键作用。工程师通过压缩低频,使低音保持紧致和一致,避免声音变得浑浊。他们还利用多段压缩来塑造动态的下降和过渡,控制中频和高频,让合成器和效果器在混音中能够很好地融合,而不会显得刺耳。 

运用侧链压缩,专注于低频部分(如底鼓和贝斯),可以让底鼓的冲击力穿透出来,同时保持强大的低音基础。 

(“动态的下降〔dynamic drops〕”指的是音乐中动态音量变化的部分,尤其是指音量突然下降或变轻的部分。——译者注)


古典和爵士乐

在古典音乐和爵士乐中,工程师专注于保留每种乐器的自然动态和音质。他们俭省地使用多段压缩,用它来微妙地平衡频率范围,确保低音乐器(如低音提琴或定音鼓)不会盖过高音乐器(如小提琴或长笛)。 

工程师将压缩器设置为仅在某些频率过于突出时才响应,从而保留这些音乐风格中至关重要的动态对比和真实音色。


嘻哈和R&B

在嘻哈和R&B音乐中,多段压缩有助于保持该类型音乐标志性的强大低音(low-end)和人声存在感。 

工程师对低频进行压缩,以保持贝斯和底鼓的有力和受控,避免任何可能掩盖人声的浑浊感。在中频部分,他们使用压缩来增强人声的清晰度,确保歌词能够脱颖而出,同时平衡打击乐器的元素。高频压缩则使人声中的嘶声或镲片的明亮度保持平滑和精致,从而提升整体声音效果。


流行音乐

在流行音乐中,目标是打造干净、精致的声音,工程师们使用多段压缩来增强人声的存在感并创造出平衡的混音。 

他们对中频进行压缩以突出人声,同时控制低频,确保贝斯和底鼓坚实有力,又不会盖过其他元素。高频压缩则为声音增添了一层细腻的光泽,让曲目听起来明亮且适合电台播放,同时避免刺耳感。 

流行音乐制作人常常依赖多段压缩来使每个元素既独特又协调,从而实现该风格标志性的精致且易于接受的声音效果。


多段压缩的高级技巧

多段压缩不仅是一款适用于标准混音和母带处理任务的多功能音频效果处理器,它还能成为高级音频塑形的有力工具。以下是一些利用多段压缩灵活性来实现独特效果和精确控制的高级技巧:


用于高级频谱控制的动态均衡(Dynamic EQ)

通过设置每个频段仅在频率超过特定阈值时才响应,多段压缩可以充当动态均衡器。这种技术提供了一种实时控制音调失衡的方法。例如,它可以在音量较高时减少人声中的刺耳感,同时在音量较低时保留明亮度,比静态均衡调整提供更自然的控制。


运用并联压缩技巧,增强音频深度

将经过重度压缩的多段信号与原始轨道混合(即:并联压缩,parallel compression),可以在不牺牲轨道动态的前提下创造出丰富、丰满的声音。这种方法允许对频率进行特定的增强,例如为鼓组增加冲击力或为贝斯增添温暖感,从而在不过度压缩整个信号的情况下突出混音的深度和细节。


创意声音设计与音色塑造

多段压缩能够改变音频的质感,使其成为声音设计的理想工具。通过对选定频段应用极端设置,可以创造出独特的效果,例如突出吉他的中频部分,或为合成器增添共鸣。这种技术在电子音乐和实验性音乐流派中广受欢迎,因为这些音乐风格对声音层次的精确操控至关重要。


为特定频率进行侧链压缩,以获得更清晰的混音

多段侧链压缩允许特定频率范围对另一个信号做出“闪避(ducking)”反应。例如,你可以仅对低频的部分应用侧链压缩,让底鼓的冲击力穿透出来,同时保持中频和高频那些部分不受影响。这种方法在不影响混音其他部分的情况下,保持了低频的清晰度,增强了密集编配中的分离度和冲击力。


小结

这些高级技术展示了多段压缩不仅可以用作校正工具,还可以作为塑造音频的创意和动态工具,为工程师和制作人提供了多种选择,以提升他们的混音效果。


面临的挑战和需要考虑的因素

尽管多段压缩提供了高度的控制能力,但它也带来了一些挑战和需要谨慎考虑的因素,工程师必须小心应对,以避免潜在的陷阱。


1. 相位问题与分频器伪影(Crossover Artifacts)

多段压缩面临的主要挑战之一是管理分频点可能出现的相位问题,分频点是频率带被划分的地方。设置不当的分频频率可能会导致相位差异(phase discrepancies),从而产生不自然的声音或混音缺乏凝聚力。 

为了解决这一问题,一些工程师使用线性相位多段压缩器(linear-phase multiband compressors),这种压缩器可以最小化相位问题,但可能会引入延迟,并对硬件的处理能力有更高的要求。在最小化相位问题与保持自然声音之间取得平衡,需要对分频器的放置位置和压缩器的选择给予仔细的关注。


2. 过度压缩的风险

用户在使用多段压缩时,很容易对各个频段过度压缩,从而导致声音缺乏活力或显得“过度处理”。由于每个频段都有自己的阈值、比率以及启动/释放设置,用户可能会对频谱的每个部分进行过于激进的压缩,结果使得混音缺乏动态感和能量。 

因此,重要的是从细微(subtle)的设置开始,并且只在必要时应用压缩,以保持曲目的自然动态,同时增强其音调平衡。


3. 复杂性增加与时间投入

多段压缩器比单段压缩器需要更多的设置时间,并且对操作者的专业水平要求更高。每个频段的独立控制(包括阈值、比率、启动时间、释放时间以及补偿增益)都需要仔细校准,以避免意外的音调变化。此外,由于每个频段都会影响混音中的不同元素,因此微调压缩器可能会耗费大量时间。 

工程师应该花时间去理解每个参数的影响,并带着明确的目标来使用多段压缩,以避免进行不必要的调整。


4. 产生不自然声音的风险

错误使用多段压缩可能会导致声音听起来不自然或支离破碎,因为过度分离频段可能会剥离曲目中自然的谐波关系。例如,如果低频和中频被压缩得差异过大,曲目可能会失去其连贯性。 

为了保持自然的声音,工程师应该谨慎选择压缩设置,并避免过度分离频段。


5. 学习曲线(Learning Curve)和所需经验

由于多段压缩的复杂性以及它对精确度的要求,对于初学者来说可能会显得有些令人望而生畏。与对整个信号进行统一压缩的标准压缩器不同,多段压缩器需要更深入地理解频段在混音中的相互作用。 

新手可以从使用预设配置或更简单的压缩器开始,然后逐步过渡到多段压缩设置。在音频动态和频率控制方面建立坚实的基础,可以显著减轻学习曲线的陡峭程度。


6. 细腻与克制

多段压缩的有效运用往往需要轻柔的手法。通过进行细微的调整,可以在不改变混音原始特质的前提下,实现更饱满、更平衡的声音效果。 

工程师需要持续使用旁通功能,以相似的电平来比较经过处理和未处理的信号,确保压缩器增强了混音表现,而不是起反作用。


结论

多段压缩在混音和母带处理中是一种强大的工具,它提供了对音频频谱不同部分的无与伦比的控制能力。 

就像立体声场操作(stereo field manipulation)可以丰富曲目的空间质感一样,多段压缩提供了额外的动态控制能力。理解其原理并谨慎地加以应用,可以显著提升音频轨道的质量。它适用于控制有问题的频率、实现透明的侧链压缩,或增强混音的整体凝聚力。 

当使用得当时,多段压缩是音频工程师工具箱中的无价之宝。 

(作者Dídac是MasteringBOX的首席执行官兼创始人,也是一名专业音频工程师、音乐制作人。)



本文出自《midifan月刊》2025年05月第230期

 

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文章出处 https://magazine.midifan.com/detail.php?month=2025-05#1

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