浅谈压缩中的Attack和Release
浅谈压缩中的Attack和Release
本文是一篇关于音频压缩技术的深度技术文章，主要讨论了压缩器中的Attack和Release参数在不同场景下的应用和影响。文章从基础概念出发，逐步深入到微观和宏观压缩的差异，以及这些参数如何影响音频信号的处理效果。文章内容详实，包含了理论分析和具体实例，对于音频制作和处理有很高的参考价值。
KONTAKT VIP
电音人星公民
初级 VIP
正式用户
🧱星陨矿
19,037
🧊星能体
249
🍀星灵素
0
🏵️星元核
3
- 2022/05/31
这篇文章将从原理角度浅谈压缩。涉及理论部分较多，仅供为实际操作指导用。
本文难度极高，观看前请确保自己已了解压缩的基本知识。
本文仅代表本人自己的理解，仅做经验分享与思路提供，欢迎发表不同的意见。
使用的压缩为Live自带Compressor。
1.压缩基础
这部分非常基础所以讲述较为简略。
本文以数字压缩器为例，不涉及各类模拟压缩器。
我们可以把压缩器简单地看做一个自动电平推子，在Threshhold之上的部分将根据Ratio减少电平。
相当于在Threshhold之上时，把电平推子往下推(Volume-Threshhold)/Ratio。
而这个电平推子需要一个反应时间（Attack）开始工作，一个释放时间（Release）停止工作。
在Attack和Release期间压缩器将部分工作。
2.宏观压缩基础
一般情况下，实际应用时的压缩使用我愿称之为“宏观压缩”。
Attack与Release针对一个采样或者较长的波形设置。
可以简单理解为：宏观压缩时，压缩器起的作用是控制动态、控制响度。
这时的Attack可以简单理解为控制音头。Attack较短时音头被压缩，Attack较长时音头在压缩器未完全工作时被放出。
所以压Kick时一般Attack较长（Body部分被压缩，音头压缩极少，因而音头的相对电平变大）。
而Release则可以认为是用于控制音尾的。Release较长，音尾时压缩仍在继续所以响度小；Release较短时，音尾处压缩器已不工作，因而相对电平较大。
比如用长Release控制Snare的音尾，或者用短Release突出Snare的音尾。
因此，在大多数宏观压缩的情况下，可以根据对音头和音尾的需求调整Attack和Release。
这种压缩理解足以支持大多数日常使用场景。但是，压缩的意义远远不止于此。
下面我将从一种理想化压缩情况开始拓展。
请确保对【宏观压缩基础】章节完全理解再继续阅读。
3.微观压缩、削波与压限
在【宏观压缩基础】时，我们关注的是一整段采样音频。但如果我们使用极端的AR值时呢？
让我们把视野聚焦到一个最小的正弦波。
设想如果我们把Attack和Release都调成0（注意使用Peak模式以达到最快的反应），调整Threshhold后将Ratio调成无限大……
那么理论上就会发生削波。而众所周知，如果不论对动态的损失，压缩对音质的损失是相对于削波要小很多的。这不是矛盾了吗？
当然，目前基本是没有压缩器可以把Attack和Release都调成0的。不过我们可以通过降低正弦波至人耳无法听见的极低频率来减少Attack和Release的影响。
那么对比原波形，“压缩削波”出来的波形是这样的。
如果不计Attack的音头的话，这个效果已经非常接近Clip了。
假设Attack真的可以设置为0的话，理论上我们完全可以用压缩来制作一个Clipper。
那么Limiter呢？压限器是不是如果在理想情况下也可以用微观压缩的方式理解成Clipper呢？
当然可以。
或许很多人没有注意到或者说很少用到，大部分Limiter插件是有一个Release的（有的插件甚至有Attack）。
在把Release设置为极小值时，得到的效果类似（较硬的）软削波。
而正常使用Limiter则是这样的：
正常使用Limiter时，如果不论Lookahead，Limiter就相当于压缩比无限大的压缩器，可以在尽量保留原波形的前提下控制峰值电平。
而既然本质是压缩器，那么当Release极小时自然能做出类似微观压缩中的削波效果。
而Lookahead则可以理解为侧链一个略微提前的信号以确保音头不过阈值。
压缩Clipper和压限Clipper造成的波形区别可以帮助我们理解压缩和压限的区别：
压缩的Attack（即便是最小）远远大于压限（参考音头对比）。
Release较小时，失真较大（参考压限Clipper）。
压限正常使用（Release较大）时，可以保留顺滑的音尾，但是对音头损伤较大。
4.为什么微观压缩不能完全适用于宏观压缩
看到前面，可能很多人会怀疑“压缩音质损失较小”这个观点是不是错了。
在大多数宏观压缩情况下，这个观点是对的。压缩音质损失确实相对较小。
参考【微观压缩】章节中两种压限的对比，由此拓展，在Release大于一个波形的周期时，音质损失会非常小。
人耳能听到的最低频率是20hz，一个周期就是50ms。也就是说，只要Release设置在50ms之上时，就绝对不会出现微观压缩级别的削波失真（我猜测这也是部分压缩器默认Release为50ms的原因）。
所以正常情况下，一串正弦波在哪怕压缩比为无限大的压缩下，也不会出现类似Clipper的失真。
那么微观压缩就完全没用了吗？这种理想情况是不是太脱离实际而失去了意义呢？
不完全是。我认为还是可以从微观压缩里学到很多东西的。
5.如何把微观压缩的经验推导至宏观压缩
从【为什么微观压缩不能完全适用于宏观压缩】中我们得知，当Attack和Release正常时，是不会出现微观压缩中的失真的。
但是要是这两个数值很小的时候呢？或者一个大一个小？
我们使用这段音频：
在Threshhold极低（-42dB）、压缩比无限的前提下，我们通过简单的排列组合得到了四种情况：
这四段音频是使用同样的Threshhold和Ratio，仅调整Attack和Release得到。响度已进行过匹配。
- 高Attack、高Release：宏观压缩
可以看到这个音频保留了大量的音头，包括最前方Attack生效前的超大音头（匹配响度后已削波）。
与正常宏观压缩的使用一致：保留音头、压音尾。
顺便一提并不是Attack Time之后压缩器就完全工作了，一般压缩器完全工作的时间略慢于Attack。
虽然压缩比是无限大，但Body部分的相对动态显而易见地，在宏观上得到了很大的保留。
2/3) 低Attack、低Release&低Attack、高Release：类比压限
在宏观压缩下，最快的Attack可以简单类比压限器的Attack。
与【微观压缩】章节处压限器得到的结论相似，极快AR呈Clip状；而较慢Release则可以保持音频本身动态，音质损失较小。
较快Release对于每个基波单位单独压缩，可以近似视为Clipper。
较慢Release会延留之前的压缩量至下一个音头，因此平均电平、峰值电平均较小，而且响度小的部分也可以因Release被额外压制，得到相对动态保留。
- 高Attack、低Release：强化音头
因短Release而导致下一个音头不会被上一个音头延留的Release额外压缩，而高Attack同样可以保留音头。
非常极限的压缩量不代表低（相对）动态。
取响度较低的部分与低AR对比：
与低Attack相比，高Attack在微观上保留了更多的瞬态（这部分相对瞬态响度较低，在整段音频里甚至算不上瞬态）。
结论：
Threshhold和Ratio并不只是简单地理解为对整体动态控制的全部：Attack和Release可能比想象中更为重要。
Attack和Release在宏观上对整段音频的音头与音尾进行控制的同时，还必定对Body部分中较小的动态造成微观上的细微影响（前提：Body电平大于Threshhold）。
Attack较高可以从微观角度上保留每个波形音头的动态、Release较高可以从微观角度上保留每个波形Body的动态。
压缩、压限、削波的本质区别在于Attack和Release。
本次浅谈以理论与实例为主，应用方法相对较少，还请各位自行发挥。
这篇文章是与别人讨论“压缩比无限AR为0的理想压缩和Clipper的本质区别时”有感而发。
可能会有人把从宏观压缩得到的结论与Clipper对比，这是错误的。
削波是对每个波形造成影响的微观上的事，想要弄明白压缩与削波的区别，必须从同一个角度出发。
以上。