【技术分享】压限器的前世今生-专业音视频解决方案-华汇音响

2010年的刘若英演唱会

2018年林俊杰演唱会

这两张明星演唱会的图片，大家可以看到刘若英演唱会（图一）上用的是两张模拟调音台外加一堆周边设备，而林俊杰演唱会（图二）则只剩下了一张数字调音台和一台笔记本电脑。

这就是一个明显的从“模拟时代”到“数字时代”的变化对比图，那么从最初拥有诸多周边设备的“模拟时代”到现在的“数字时代”到底经历了些什么？

现在我们就来给大家简单介绍一下一些调音台模拟周边设备的发展历程。

首先来看一下在周边设备当中非常重要的一个设备种类---压限器（准确的来说，应该分为压缩器和限制器）

压限器

从某个角度来看，压缩器的压缩比在增大到一定程度的时候就可以按照限制器来看待，而压缩比无限大时，就是限制器了。

压限器是一个放大器，其重要的作用是随着其输入信号增大，而本身增益减小。

这里面就涉及到了一个非常重要的问题：压缩器到底什么时候工作，什么时候不工作？而它工作或者不工作取决于谁？

答案就是：压缩器工作时间受压限器的设计和使用的人员影响，而是否工作则取决于阈值（Threshold）的设置。在压缩器中，如果声音信号的大小(声音电平)超过了设定的阈值，则会被压缩器处理，反之则不会被处理。

举例来说，当你的阈值设置在-20dB的时候，任何能量低于-20dB的信号都不会被进行任何的处理，而高于-20dB能量的部分，将会被做压缩处理。

而在上文中我们提到了压缩器的比值，这一比值则说明了信号会被如何进行处理，举例来说：

在压缩器比值为1：1的时候，意味着并不会对信号做任何实质上的压缩处理；

在压缩器比值为2：1的时候，任何超过阈值部分的能量，都会被按照2：1的比例压缩输出（假设超过阈值部分的能量有2dB，那么输出将会是1dB）；

在压缩器比值为8：1的时候，任何超过阈值部分的能量，都会被按照8：1的比例压缩输出（假设超过阈值部分的能量有8dB，那么输出将会是1dB）；

在阈值变为∞：1，则压缩器表现为限制器。

所以，压缩器本质上只要不到∞：1的压缩比，在输出上依旧会随着输入信号的增大而增大，只不过增大的量是被按照压缩比减小了。

如果按照阈值设置为-20dB，压缩比设置为4：1，一个输入信号为-16dB的信号，输出信号则为-19dB；如果阈值不变，压缩比变为2：1，则输出信号为-18dB。

在这里，我们需要先停一下，来聊一聊为什么会有压缩器这个东西出现：

压缩器最早出现在30-40年代，起初也只是为了在转播体育赛事时防止信号过载失真的电子管限制器（限制器的最原始定义）。第一款用于音频领域的压缩器是西电公司生产的Western Electric110A program amplifer，紧接着该产品的Fairchild 660型号被发明出来。

上图为Western Electric110A program amplifier

上图为Fairchild 660

所以说，压限器从一开始发明出来就是为了保护设备的。时至今日，保护设备仍旧是压限器的一个非常重要的功能。

但大家要注意的是，压缩器与限制器最大的区别。压缩器超过阈值后，依然会增加输出，而限制器的门限值将会让输出不再增加，如果我们用一个正弦波来做例子，压缩器与限制器的对比为下图：

原始波形

压缩器

限制器

由此可见，由于压缩器不能够完全限制信号的最大输出，所以依旧有可能在使用不当的时候对设备造成损害。而限制器则有可能在某些情况下将信号变为近似于方波的输出（尤其是现代的某些电子乐），从而对设备造成不可避免的损伤。

因此，压限器对于设备的保护也不是万能的，并不是说有了压限器就可以随便输入信号，随意使用设备。而是需要在一定条件下，正确地使用压限器。

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