效果器的使用原理

效果器使用原理

效果器对于录音来说，就象是你烹饪时所加入的香料--它们可以非常有效地增强现有声音的感染力，但是要想使用好这些效果器，你必须要经过一个漫长的学习过程。遗憾的是有很多人对他们的效果器非常陌生，在使用时通常都是随意地设一个值，然后就异想天开地指望得到精彩的声音。

如果你知道了这些方盒子是如何进行工作的，你就可以更加有效地使用它们。在下面的文章中，我们不仅列出了一些效果器通常的使用规则，还向你讲述了它们的一些重要参数、经常给我们带来麻烦的地方以及一些应用热点。

压限器（Compressor/Limiter）

－概述

压缩器/限制器（compressor/limiter，简称压限器）的用途是让信号的输出动态范围变小，它使较微弱的信号变大而使较大的信号变小。其结果是使大信号与小信号之间的差别变小。例如，压限器可以用来使snare鼓的音轨变得平淡柔和，允许整个鼓的声音在混音器上被提升到一个较高的电平，而不会使母带过载。对于有些歌手来说，他们在进行录音时总是不能够很好地保持嘴部与麦克风之间的距离，这时候使用一些温和的压缩效果就可以使得人声音轨的表现更佳。

－工作原理

一旦输入的信号电平超过了用户设定的阀值，则压缩器就将开始工作，把过高的输入电平降低。这样得到的结果是，在增大输入电平的同时，不会造成输出电平产生同等幅度的增大。例如，设置压缩率为2：1，则每增加2 dB的输入电平只会造成输出电平有1 dB的变化。

－重要的参数

阀值（threshold）参数：决定了要被压缩或是限制的信号的上下限。处于阀值以内的信号将不会受到影响。

比率（ratio）参数：选择了在输入信号超过阀值时，输出电平改变的方式。较高的比率值，将导致较大的压缩，并使得声音听起来很"挤"。非常高的比率值会导致信号产生极端的"上限成分"（ceiling）。这叫做极限（limiting）。

输出（output）参数：提高增益可以抵消掉由于动态范围约束而产生的较低的电平。

触发（Attack）参数：设定了输入电平的相互作用时间。一个较长的attack时间使得在进行压缩之前"允许通行"更多的原始动态信号。例如，增加一点attack时间可以保留下更多原始的kick鼓的重击声。

释放（release）参数：意味着当输入信号在恢复到阀值范围内时，要通过多长的时间才能够让压限器回到正常的状态。在较短释放时间的情况下，压限器的电平变化十分细微，可以用于制造"海浪"的声音。

－令人烦恼的特性

过分的压缩会导致声音非常窄，且听起来感觉很不自然，并且会产生噪声。因此不要使压缩的量过大。

－要点

当你使用压限器和其他效果器的组合时，一定要尽可能地将压限器置于效果器线路的最前端，以防止混入前面设备的噪声。

·如果在压限器中突然产生了增强现象，而当时你又并没有增加压缩的量值，这说明输入到压限器中的信号电平增大了。

·一些音乐中使用到了具有60年代特征的鼓声，那些声音听起来就象是在吸气。为了营造这种效果，你可以使用大量具有很短的释放时间的压缩效果。

·对一段混音进行压缩时，如果鼓声和持续的贝司音同时出现，则贝司的声音就会发出"噗噗"声，只要是鼓声一响起，这种声音就会被听到。

失真（Distortion）

－概述

失真效果器的作用是来模仿一个功率放大器过载时的表现，它是吉他最常用的一种效果器。然而，失真效果器也可以用于其他场合，例如为鼓、合成器甚至是人声添加色彩。

－工作原理

并不是所有类型的失真（真空管、晶体管、数字等等）声音都是一样的。一些设备中包括了一个真空管或是其他形式的模拟失真电路，因此可以在计算机的控制下进行改变。而其他的一些则是使用DSP（数字信号处理器）来模仿典型的失真效果。

大多数的音乐人都喜欢使用较"软"的波形，这样输出信号的失真程度会随输入信号的增大而逐渐变强。而使用较"硬"的波形，输出信号会在某一个点以下不产生失真，而在输入信号超过上述的那个点时，输出信号就产生强烈的失真（参见图1）。"硬"波形的声音听起来比较刺耳。

图1：一个没有失真的波形与较"软"的和较"硬"的波形进行比较。

－重要的参数

灵敏度（sensitivity），驱动（drive）和输入（input）：这三个参数决定了失真效果器的输出信号电平。当灵敏度参数被设为最大值时，失真效果最为强烈。

输出（output）参数：由于失真效果器通常都产生较强烈的功率放大，输出参数可以用于调整效果输出电平的反馈。

音调控制（tone controls）参数：有些失真效果器上包括了音调控制参数。失真效果器给信号加入了大量的谐波，增强了高频成分；当你为贝司设定的深度（depth）过大时，要设法降低那些尖锐刺耳的噪声。

－令人烦恼的特性

因为失真效果器具有很高的增益，所以它们很容易产生"嘶嘶"的声音。同时，由于大多数的失真效果都是为吉他而设计的，因此很少有立体声形式的失真效果器用于你的混音工程。

－要点

将失真效果器单元置于混音器的辅助总线（aux bus）上，并且还要返回混音器。为了给音轨增加一些"撕咬"的感觉，你可以先将这一条辅助总线的声音进行试听。

·为鼓的声音增加少许的失真效果可以增强打击的感觉。

·失真效果还可以使合成器的声音更加"摇滚"。你也可以通过失真效果器为使用了旋转扬声器效果的风琴音色添加"嘎吱嘎吱咬"的效果，或是在一台早就被人遗忘的老式DX7合成器上使用一下这种效果。

均衡器（Equalizers）

－概述

均衡器可以用于增强或是减弱某一频段上的信号，以达到改变音色的目的。增强或是减弱的多少是用分贝（dB）来衡量的。均衡器可以为你把某一种音色中的某一种令人讨厌的谐波成分减低，同时还可以避免最终混音中各种声音之间发生冲突。假设你在人声演唱的后面使用了一架节奏钢琴，由于钢琴和人声是在同一个频段内，于是就发生了冲突。这时的解决办法是：降低钢琴声音在中频段的成分，将该频段让给人声。

－工作原理

均衡器中使用的是滤波器电路，这种电路可以对信号频谱中的某些部分不予理睬（通过），而对另外一些部分进行提升或是降低。

通常使用的滤波器主要有四种类型：

低通滤波器（lowpass），它的用途是使低于某个特定频率的信号全部通过，而对高于此频率的成分予以衰减，其中这个特定的频率我们称之为截止频率（cutoff frequency）；

高通滤波器（highpass），它的用途是使高于截止频率的信号全部通过，而对低于此频率的成分予以衰减；

带通滤波器（bandpass），它的用途是提升某一特定频率附近的信号，而忽略过高和过低的频率成分，其中这个特定的频率我们称之为中心频率（center frequency）；

带阻滤波器（notch），它的用途是衰减中心频率附近的信号，而忽略过高和过低的频率成分。

带通和带阻滤波器可以进行作用的频率范围我们称之为带宽（bandwidth）。

有许多种均衡器可供我们使用，甚至在功能最弱的混音器上都可以见到。这时通常都是对截止频率以上或是以下的信号进行提升或减低的高通和低通均衡器。截止频率有可能是可调整的，也可能是固定的。图形均衡器（graphic equalizer）是使用大量的带通滤波器将音频信号的频谱分成许多段，这样就可以对各个频段分别进行调整。

图2：参量均衡器参数的图形化表示。

还有一种参量均衡器（parametric equalizer），它是一种功能非凡的音调调节形式。不同于图形均衡器的只能对相对固定的频段进行提升和降低，参量均衡器可以对全频段上的任何一个频率进行操作。

另外，在参量均衡器中，带宽的值是可变的，从宽到窄均可以（参见图2）。注意还有一种准参量均衡器（有时也称为半参量均衡器），它与参量均衡器的区别在于只有中心频率和提升、衰减的控制，而不能对带宽进行调节。

－重要的参数

频率（frequency）参数：设定了你要对声音频带中进行均衡的具体频段。

提升（boost）和衰减（cut）参数：决定了你要对选定频段进行提升或是衰减的程度。

带宽，共振或是Q值参数：这个参数决定了提升或是衰减曲线是窄而尖还是宽而平缓。较窄的带宽设置（即较高的共振或是Q值）使得均衡器只能对非常窄的一个音频段进行操作，而较宽的设定值则可以对较宽的音频段进行操作。

－令人烦恼的特性

许多均衡器上都没有通过开关（bypass），这对于比较通过均衡器的信号和没有通过均衡器的信号的区别带来了麻烦。有些均衡器有一个可调整的带宽，但是这个参数对于使用上来说总是不是太窄就是太宽。

－要点

如果你可以的话，最好是使用衰减功能而不要使用提升。例如，我们一般都是对中频段进行衰减，而不是对低频段和高频段进行提升。你可以进行衰减之后，再对整个频率范围整体进行提升。

·要不断对通过均衡器的声音和未通过均衡器的声音进行比较。你一定不要犯这样的错误：你对高频段进行了较多的提升，可是发现低音显得有些单薄，于是就又对低频段进行提升，然后又发现中频段偏弱了，只好又对中频段也进行提升，就这样无休止地进行下去了。

·永远只使用你所需要的最少的均衡量。要知道仅仅是几个dB的不同就会产生非常大的变化。

延时效果（Delay Effects）：回旋（Flanging）、合唱（Chorusing）、回声（Echo）

－概述

时间延时效果可以产生回旋，回声，合唱，延时，立体声模拟（stereo simulation）等许多种效果。有些设备为每一种效果设定了一种独立的效果算法，而另外一些则只是提供了很简单的时间延时效果，然后对其进行改变来实现各种不同的效果。相位（phrasing）、回旋和合唱是由很短的延时时间而产生的，因此你不会觉得它们与延时效果有过多的相似之处。虽然如此，延时效果毕竟还是这些效果中最最基本的。

－工作原理

时间延时效果是将输入信号录制到数字化的内存中，然后经过一段短暂的时间之后再将其读出来。将输出信号的一部分反馈回输入端，使之再进入到延时的循环中去，于是得到一种重复的回声效果。调制（modulation）参数，这是一种在某一特定范围内进行延时时间变化的参数，它用来制造一种很活泼的变化效果--延时时间在最大值和最小值之间不断地来回变化。

－重要的参数

初始延时（initial delay）参数：设定了延时的时间。在回声效果中，这个参数决定了直接声与第一声回声之间的时间间隔。在回旋和合唱效果中，调制参数控制了初始的延时时间。有一些设备允许你将延时时间与MIDI乐曲的节奏进行同步。另外一些则是一种tap功能，即使用开关和按键来设定延时时间。

平衡（balance）、混音（mix）和混合（blend）参数：这个参数调整了直接声与延时声音之间的平衡关系。如果你将一个合唱算法设定为100%的湿度（即全部通过效果器），那么你将听不到任何合唱效果，其原因是合唱效果是通过一个细微的音高偏置来产生的，而这种细微的音高偏置是由"干"信号（即不通过效果器）和经过延时调制的信号共同生成的。可使声音更加丰满的合唱效果算法使用了若干个延时，因此你将在平衡为100%时，依然可以听到效果声。

反馈（feedback）、再循环（recirculation）或是再发生（regeneration）参数：这个参数决定了从输出端返回到输入端信号量值的多少。在回声效果中，最小的反馈量提供了一种单一的回声；而较大的反馈量值则增大了回声的效果。在回旋效果中，增大反馈量会使效果变得尖利，这与增大滤波器的共振参数十分类似。

扫描范围（sweep range）、调制量（modulation）或是深度（depth）参数：决定了使用多少调制量（有时也称之为低频振荡或是扫描）来使得延时时间产生变化。例如，一个延时效果具有2：1的扫描范围，那么就可以扫描超过2：1的时间间隔（例如5毫秒到10毫秒，或是100毫秒到200毫秒）。一个较宽的扫描时间对于生动的回旋效果来说是最最重要的了；合唱和回声效果则不需要过多的扫描范围。在使用较长的延时时间的效果时，应在合唱中增加一点调制，但是太多的调制量将会导致不和谐的效果。许多回声效果（长延时）算法都是基于现在的效果器硬件设备来建立的，它们没有调制参数。

调制类型（modulation type）参数：调制通常用于周期性的波形，例如三角波或是方波，但是一些设备包括了随机波形和包络（可以用于调制输入信号的动态范围）。

调制率（modulation rate）参数：设定了可调制低频振荡器的速度。典型的速率范围是从0.1 Hz（即每10秒钟一个循环）到20 Hz。作为最标准的合唱效果，通常是使用2 Hz或是更低的频率；较高的速率则用于一些不大常用的效果。在回旋和合唱效果中，调制导致了被调制信号的音高变得比较单调，并且将其返回到原始的声音（音高比较尖锐）中，不断地进行循环。

－令人烦恼的特性

延时时间是从设备中读出的，尤其是在有些老式的设备中，数据并不总是100%的正确。当然，通过MIDI来改变延时时间，当设备正在处理一个信号时，其结果总是出现问题。

－要点

为了增加颤音，可以设置一个较短的初始延时（例如5毫秒等），监听延时时间，并且用一个5到14 Hz的三角波或是正弦波来调制延时。

·为了创造出"梳状滤波器"效果，可以将一个直接声的信号与一个通过了短暂且未经调制的延时效果的信号进行混音。试着将初始延时时间设定为1到10毫秒，最小的反馈量，不进行调制，将直接声和经过处理的声音进行等量的混合。然后打开反馈以提高滤波特性。

·为了进行从单声道到立体声的转换，你应该设置立体声的合唱深度参数为最大值，并且将比率参数设为最小值（或是关掉）。当调制比率参数设置得较高时，将会导致立体声展开效果缺乏动感。

·为了给特定的节奏（例如一个八分或是四分音符）校准回声的反复时间，下面的公式将为你把每分钟的小节数（节奏）转化为每四分音符多少毫秒（回声时间）：60000/（每分钟的小节数）= 延时时间（单位为毫秒）

音高转换器（Pitch Transposer）

－概述