我对压缩器的粗浅理解，以及自己原创的压缩电路

裂空雷痕

开始研究压缩，缘于我越来越对自己演出的录音效果无法忍受。今年5月我尝试了那种两个话筒XY立体声录音，结果是一噪起来声音就破了。问了懂的朋友，我才知道我需要的东西是压缩器。通过一段时间的学习有了点粗浅理解，发出来跟大家交流一下。
压缩、扩展、限制、噪门这些都可以算作一类，叫做动态效果器。所谓动态效果器的意思就是根据输入信号的大小来控制电路的增益。

以压缩为例，它的增益可以说跟输入信号变化是反着来的。输入信号大了，它就把增益降下来；输入信号小了，它把增益升上去，把输出信号的动态范围限制在一定范围之内。

说到这了解释一下动态范围这个概念。在这里动态范围其实就是信号幅度变化的范围。打比方如果一个人始终就那么大声说话，那他的动态范围就不大；相反如果他一会小声嘀咕，一会又一惊一乍的嗷嗷乱叫，那么说他的动态范围比较大。动态的单位一般是分贝（dB），这个单位很多地方用得到。信号的幅值也是dB，放大器的增益也是dB，这个下面我具体解释一下吧。

压缩的工作过程其实也可以那这个打比方。要是有这么一个动态范围大的人跟你说话，你可能很不舒服。那么我们加个压缩，好比他小声嘀咕时，你告诉他你丫大点声，我听不见；他使劲吵吵时跟他说，你丫吵死了，给我小点声——结果经过这样的调节，他的动态范围就可以被压缩了。

那么为什么要使用压缩呢？压缩能起到的作用我个人理解有这么几种：

一是不会使设备过载产生不该产生的失真。大家都知道咱们用的音频处理设备能够处理的信号幅度都是有限的，超过限制就会产生失真，好比喊太大声了嗓子会破。使用了压缩，就能将信号的幅度限制下来，避免过载失真的产生；

二是可以增加乐器的延音，这个好理解，信号弱的时候压缩器的增益更大，能够提升乐器的尾音；

三是可以增加演奏时音符的均匀度，压缩的调节作用可以让力度大的音符减弱，让力度小的音符增强，减小力度变化范围，增加均匀度，这个对现场演出还是比较有用的。

[ 本帖最后由 裂空雷痕 于 2013-9-17 10:46 编辑 ]

woaimeiran

理解很透彻
还有一点就是，压缩效果器会给你一种舒服感，尤其是现场

裂空雷痕

关于dB：

这个东西其实就是一个表征相对值的一个单位，也就是说用它做单位的东西都是和参考值相比较得来的结果。举几个例子：

音量：说这个声音的音量是60dB，其实说的是它比能人耳刚刚能听到的音量高60dB，参考值是人耳刚能听到的音量大小；

动态范围：说这个信号动态范围是60dB，说的是它幅值最大的时候比幅值最小的时候高60dB，参考值是幅值最小的时候；

放大器的增益：说这个放大器增益石60dB，说的是它输出信号比输入信号大60dB（放大了60dB），参考值是输入信号的幅值。

dB的计算方法：

log(衡量值/参考值)*10(20)

数学算式不好理解，我们把它通俗的解释一下：刚才说和参考值去比，这个比用的其实是除法而不是减法，换句话说dB表征了一个比值而不是差值。打个比方，50W的音箱的最大音量比25W的大3dB，100W的比50W的也大3dB，200W的比100W的也大3dB——dB数为等差数列，幅值为等比数列。这里也带出一个或许不是很多人知道但是听起来挺蛋疼的一件事，你可能多花好几千买一台100W的箱头，但是它就比50W的大3dB的声音。

另外就是电路的输入输出信号幅值和电路的增益可以直接用加减法计算，比方一个-20dB的信号送给一个增益为10dB的放大器，那么输出信号的幅值就是-10dB，解释清楚这个我才好写下面的东西。

裂空雷痕

压缩器一般有5个参数：门限（Threshold）、压缩比（Ratio）、启动时间（Attack）、释放时间（Release）、增益（Gain），应该还有更高级参数更多的压缩，目前我学习到的就这几个。解释一下这几个参数：

门限：压缩器开始工作的门槛，它是一个dB数，输入信号小于这个dB数的话，压缩器不动作，增益为0dB，也就是说跟直通一样；输入信号大于这个dB数以后，压缩器开始降低增益（开始压缩），超出的越多，增益降得越多。

压缩比：降低增益的比率，说白了就是压得狠不狠。当信号幅值超过门限后，压缩器会成比例的降低增益。比如说超过2dB，降低1dB的增益，输入涨2dB输出涨1dB，压缩比就是1:2；如果超过10dB，降低9dB，这时输入涨10dB输出才涨1dB，压缩比就是1:10；极限的情况是输入涨多少增益就降多少，结果就是输入信号一旦超过门限，输出就恒定等于门限值，输入涨多少输出也不涨，这时压缩比为无限大，这时就变成了一个限制器。画个简单的示意图方便理解：




启动时间：压缩器的响应时间。并不是信号幅值一涨上来压缩器就马上动作的，而是要等一会才开始降低增益。调节启动时间可以调节音头是否突出。

释放时间：同样在信号幅度减小下去之后，压缩器的增益也不是马上涨回去的，这个时间也可以调节。我坦白这个参数的作用我还没理解，哈哈。

增益：这个好理解，可以当成个音量控制，配合门限和压缩比一起调节，使实际应用场合里输出信号的最大幅值不超过允许范围就行了。

裂空雷痕

午休，下午把自己设计的压缩电路拿出来献献丑~

红旗一号

天涯明月刀2013

靠，专业了！

hansoon

上个月我做了一个压缩的PCB还没时间焊元件，看完这雷爷的文章，对压缩有了进一步的了解，我哥们 也说，录音的话压缩是必不可少的

snoopyqd

吉他现场用了效果比BASS用了的效果明显么？

hansoon

您研究过Ibanez cp9吗，我做的是这个ＰＣＢ，淘宝都没有这个，Ibanez官网也没有，ｅｂａｙ倒是有，１６０刀，找不到资料啊

湛江杀人王

压缩用的比较少 很有兴趣看看雷子设计的电路

ghostinmachine

等电路啊~~~~~~~~~~~刚好想上压缩

裂空雷痕

原帖由 湛江杀人王 于 2013-9-18 08:56 发表
压缩用的比较少 很有兴趣看看雷子设计的电路

不会让你失望的，我憋足了劲冲着跟你取精来的，啊哈哈哈～

这两天抽时间上图吧，得带着孩子输液，还得赶做mesa。

裂空雷痕

上电路图了~



这是一个9V供电的单块版本，我准备做来给自己弹贝斯用的。

使用的核心器件是THAT2181，号称现在最好的VCA（压控放大器）芯片，不明觉厉的感觉，我在仿ISP的时候用过这个片子，超低失真，应该比CA3080之类的要好多了。

按照我上面的解释，压缩首先要知道输入信号的幅值，然后采能用这个值去控制电路的增益。如图所示，输入信号经过U1B跟随器缓冲之后分为两路，一路去THAT2181进行增益控制，另一路送给U4、U5组成的幅值检测电路。其中U4的两个运放对输入信号取绝对值，然后通过电容D2给电容C10充电求取信号峰值。RP1和PR3控制C10的充放电速度来实现Attack和Release参数的调节。C10两端的电压经过U5A缓冲之后送给U5B组成的对数运算电路，这样可以和dB数成比例对应。计算好的输入信号dB数发给U6B组成的门限处理电路以及U6A组成的压缩比、增益控制电路，然后送给THAT2181的增益控制端，至此实现整个压缩的功能。

这是做好的板子，还没有来得及装壳

抑郁的刀刀

牛 逼啊，这都可以！

裂空雷痕

这是另外一个集成了平衡输入、48V幻象和话放功能的版本，每8路装在一台里，使用两台配合多路声卡用于现场演出的分轨录音。



这个是一路的板子：





这个是一个做失败的外壳。做了两次了都折弯折错了，非常郁闷，还要再做一次。



目前这个也还没做完，随后会随制作进度更新。

裂空雷痕

单块版本已经做完，还没测试

bifnxk

太牛逼了

chanwai

我馬上就震經了

爬山虎玛雅

雷子厉害！～～学到了好多～继续～加油！

湛江杀人王

哇塞 厉害！

金属暴徒

赵爷威武。

裂空雷痕

原帖由 金属暴徒 于 2013-9-28 22:09 发表
赵爷威武。

暴爷也转DIY区啊

darkmark

裂空雷痕

今天8路版本的外壳喷涂好了，感谢头四~

紫色品格

雷爷是个爱钻研电路的好父亲

互撸哇

额喷个漆 还谢我

吉A-GTO

就算你再精通压缩器电路原理，做出来未必效果好，这就是压缩器。 世界上那么多压缩器，但口碑好的也就那么两三个而已。继续努力

裂空雷痕

原帖由 吉A-GTO 于 2013-10-3 02:58 发表
就算你再精通压缩器电路原理，做出来未必效果好，这就是压缩器。 世界上那么多压缩器，但口碑好的也就那么两三个而已。继续努力

你想多了，我没说我精通，我也没说我做的效果好。努力也谈不上，我只是喜欢琢磨一点，喜欢实做，做好做坏图个乐呵，不过好过只会吹牛屄，个人看法，呵呵。

吉A-GTO

原帖由 裂空雷痕 于 2013-10-3 09:38 发表


你想多了，我没说我精通，我也没说我做的效果好。努力也谈不上，我只是喜欢琢磨一点，喜欢实做，做好做坏图个乐呵，不过好过只会吹牛屄，个人看法，呵呵。

我没泼冷水的意思，就觉得压缩器这东西比较怪，而且邪门。新品不如老掉牙的效果好

Reparadise

有个爱好 和自己坚持的就可以了 说什么品质 也谈不上吧 你用心做你的东西一切都OK

裂空雷痕

8路版本除了各路的条板还有两块板，一个电源，提供运放使用的正负15V和幻象供电的48V。还有一个输出板，包括监听耳机的耳放和一路立体声平衡输出。
原计划为了省钱，这两块板就用洞洞板搭得了。先搭好了电源板：




做完还好，并且用它测试了各个条板。

然后做输出板：




这个板子在就快做完的时候我受不了了，连洞洞板太麻烦了，也可能是我越来越懒了。总之决定布板投板。刚才已经投了板子，估计下周二能拿到。

电源板的电路就不放了，就是317和337的典型应用。放个输出板的电路图：




耳放部分是类似47耳放的路子，也就是运放并联。平衡输出部分就更简单，跟随加反相。

下周六有个演出，我要拿两台这玩意完成16路的分轨现场录音，所以没有意外在那之前8路版本就能完工了。