什么是 OpenAIR?
也许你知道 Open AIR,但你可能不知道 OpenAIR,哈哈

作为 Studio One 的老用户,你肯定不会不知道它的传统混响插件 —— Open AIR,但你大概率和我一样,没有认真了解过它到底是什么。除了每次在 Presets 中挑选一个空间,然后爆发出一阵惊呼 “Wow,这声音太真实了”之外,我们之中,很少有人会去探索一下这个 Open AIR 到底是什么?

早期 Studio One 中内置的 Open AIR
最新的 Open AIR2

你可能以为 Open AIR 是 PreSonus 极具独创性的混响插件命名,起初我也这么认为,而且觉得酷毙了。但我们都完全错了。这篇文章,我将告诉你,一切关于 Open AIR 这个名字,或者准确的说,OpenAIR 的历史。但请放心,我会少卖关子,我先用一句话来解释 Studio One 中这个 Open AIR 插件的名字,它一半来自于 PreSonus 的自家插件技术 Open AIR,一半来自于英国约克大学的实验项目 OpenAIR。

Studio One(或者我们现在所用的 Studio Pro,该死的,每次写它的文章我都要进行解释)中提供的原生混响插件 Open AIR 是一款采用了多种控制方式的卷积混响插件,它通过载入不同的脉冲响应文件(也就是不同环境下的音频采样)来渲染我们的声音,以实现让声音在不同环境中重现的空间听感。然而,还有一个 OpenAIR 其实是一位躲在幕后的无名英雄,而它才是我们这期的主题。

让我们继续往下深挖。

从卷积混响到 OpenAIR:一场关于声学真实性的开放实验

在我们深入了解这个无名英雄 OpenAIR 之前,必须先理解音频世界中两种主流的混响技术:卷积混响与算法混响。它们代表了两种截然不同的设计哲学 — 一种试图“捕捉”真实,另一种试图“创造”虚拟。

一、两种主流混响的区别

卷积混响 — 真实

卷积混响的核心思想是“采样真实空间”。它的工作原理是:工程师进入一个真实的声学空间(教堂、音乐厅、录音棚),播放一个短促的脉冲信号(如打个响指、拍下巴掌、正弦扫频等),同时用专业麦克风录制这个空间对这个脉冲的完整响应——即所有反射、衰减、频率变化。这个录制下来的音频文件被称为脉冲响应(Impulse Response, IR)。当你把 IR 加载到卷积混响插件中,插件会将你的音频与 IR 进行卷积运算,数学上模拟出你的声音在那个空间中演奏的效果。卷积混响的声音特点是极高的真实感,因为它本质上是在“回放”一个真实空间的声音指纹。但它也有局限:CPU 消耗较高,且 IR 是静态的,参数调整空间有限。

算法混响 — 超现实

算法混响则完全不同。它不依赖任何真实空间录音,而是通过延迟、滤波、反馈等数学算法实时生成混响信号。自 1961 年 Schroeder 提出数字梳状滤波器和全通滤波器以来,算法混响已经发展了超过六十年。它的优势在于极高的灵活性和可调性:你可以实时改变房间大小、衰减时间、扩散度等几乎所有参数,创造出现实中不存在的空间。但算法混响的真实感通常不如卷积混响,且可能带有“金属感”或“人工感”。

两者的关系可以用一句话概括:卷积混响追求“你就在那里”的真实感,算法混响追求“我可以创造任何空间”的自由度。在专业混音中,两者往往互补使用。

二、卷积混响的昂贵时代

卷积混响技术虽然强大,但在早期面临着巨大的障碍。实时卷积运算对 CPU 的消耗极高——一个 10 秒的 IR 在 44.1kHz 采样率下,FFT 尺寸需要达到 2^20,计算量惊人。在 21 世纪初期,实时多通道卷积混响所需的硬件配置由于性能高、成本高,所以通常局限于研究实验室、工业界和高端音乐工作室。

这意味着早期的高质量的卷积混响数据是稀缺且昂贵的资源。以 Audio Ease 的 Altiverb 插件为例,这个在 2000 年代初推出的商业卷积混响插件,售价高达 500-1000 美元(但你也不要以为到了现在它就便宜了很多,并没有),其包含的 IR 库是公司投入大量资源在全球采集的专有资产。

对于那时候的普通音乐制作人来说,真实的声学空间采样是一种奢侈。

三、OpenAIR 的诞生:不只是“免费的 Altiverb”

而现在,我所说的无名英雄—— OpenAIR 就要登场了。

OpenAIR 项目于 2004 年由英国约克大学音频实验室发起。它的创立目的是一个宏大的学术使命:系统性地测量、保存和公开英国及全球具有声学价值空间的脉冲响应数据。

OpenAIR 项目覆盖的声学空间范围极广:从公元前 2700 年的 Maes Howe 墓穴,到 1970 年的斯德哥尔摩 R1 核反应堆大厅;从仅几立方米的 Pozzelle di Pirro 地下水库,到体积约 20 万立方米的约克大教堂;混响时间从 0.4 秒到 10 秒不等。这既是声学研究,也是声学遗产的记录与保存。

还记得前面说到的昂贵的商业卷积混响插件 Altiverb 吗?与其截然不同,OpenAIR 采用 Creative Commons(知识共享)许可,允许 DAW 厂商、插件开发者、游戏公司和研究者免费使用这些数据,这无疑向普通音乐音频用户敞开了一座宝库的大门。同时,OpenAIR 提供多通道、高分辨率、未压缩的音频格式,包括立体声、B-format(Ambisonics)和 5.1 环绕声,这使其不仅适用于音乐制作,也为沉浸式音频和游戏引擎提供了基础。

四、从学术数据库到 DAW 内置组件

OpenAIR 数据最深远的影响,体现在它被集成到了三款主流 DAW 的卷积混响核心组件中:Ableton Live、Reason Studios Reason 和 PreSonus Studio One。

Studio One 的 Open AIR 尤为特殊——这款插件在命名上几乎和 OpenAIR 一模一样。它内置的 IR 库大量来源于约克大学的 OpenAIR 数据,用户安装的“Studio One Impulse Responses”扩展包(约 1.11 GB)就是这些数据的载体。在 Studio One 6.5 中,它更新为 Open AIR2,新增了真正的 7.1.4 高清脉冲响应库。尽管 S1 的 Open AIR 和约克大学的 OpenAIR 仅有一个空格的区别,但从约克大学 2004 年的 OpenAIR 立项,和 2009 年 S1 的诞生,我们显然一眼就能看出谁在命名上动了点歪脑筋。

S1 中的 Open AIR 预置中的 OpenAIR 目录

所以,你可能在完全不知情的情况下,使用着 Studio One 的 Open AIR2,调用着 OpenAIR 数据库中来自约克大教堂或 R1 核反应堆的声学数据,创作你的音乐,并请留意这一句话中我是如何使用空格的。

五、商业案例:从游戏到歌剧

OpenAIR 的应用远不止 DAW 内置。

游戏音频领域:Codemasters 率先将 OpenAIR 的 Ambisonic 数据用于《Grid Autosport》(2014)的沉浸式车内声学设计。这项技术延续至《DiRT Rally》(2016,销量超 80 万)、《DiRT Rally 2》(2019,用户超 100 万)。

文化遗产与表演领域:约克大学的虚拟声学研究被 AECOM 用于 A303 巨石阵绕道项目的声学影响公众咨询,被英国公共卫生部引用为最佳实践案例。OpenAIR 数据还被用于 Opera North 的 VR 合唱空间化项目,为歌剧《The Turn of The Screw》创建交互式预告片。

六、OpenAIR 并不代表卷积技术

尽管 OpenAIR 为我们打开了世界上奇奇怪怪之处的黑洞,但它并不代表卷积混响技术本身,我们也不能因为 OpenAIR 的开放就去鄙视收费高昂的商业混响产品。这里面有一个核心区别我们还需要了解。

说到底,OpenAIR 中提供的免费的 IR 数据,只是真实空间中声学特性的录音,它本身并不具备任何混响效果。真正决定这些数据是否可用的,是厂商对卷积混响插件的设计开发方式,比如如何调用、处理、塑造这些 IR 采样。简单的说吧,那些卖的贵的产品,也有它们贵的道理。我们可以从这几个层面来看:

1. 卷积引擎的效率与音质
同样的 IR 数据,不同厂商的卷积引擎在 CPU 消耗、延迟、音质保真度上差异巨大。比如 LiquidSonics 的 Fusion-IR 技术,能够以极低的 CPU 占用实现复杂的调制和动态处理,这是纯靠“堆 IR 数据”无法实现的。Altiverb 之所以能成为行业标准,很大程度上是因为它的卷积引擎在保持音质的同时,还能支持 Dolby Atmos 和沉浸式音频。

2. IR 的编辑与调制能力
原始 IR 是静态的——你录下了一个教堂的衰减,它就永远是那个教堂。但好的插件可以让你对这个 IR 进行深度调制:改变衰减时间、调整早期/晚期反射比例、用 LFO 调制空间感、甚至把两个完全不相关的 IR 混合起来创造新空间。AudioThing 的 Fog Convolver 2 之所以特别,就是因为它给了用户双 IR 引擎、4 个 LFO、18 个调制目标,让 IR 从“死素材”变成了“活乐器”。

3. 工作流与用户体验
一个插件是否支持拖拽加载 IR、是否提供直观的 EQ 和滤波、是否能与 DAW 的自动化系统无缝集成——这些“软实力”决定了用户是否愿意在日常工作中使用它。Studio One 的 Open AIR2 之所以受欢迎,很大程度上是因为它原生集成在 DAW 里,加载 IR 就像拖一个文件一样简单。

4. 空间音频与多通道支持
随着沉浸式音频(Dolby Atmos、7.1.4、Ambisonics)的普及,插件能否正确处理多通道 IR、能否在 3D 空间中定位声源、能否与 DAW 的空间音频工作流整合,成为新的技术壁垒。Open AIR2 之所以在 6.5 版本更新中强调 7.1.4 HDIRs,正是因为这是当前专业音频市场的竞争焦点。

如果把 IR 数据比作食材,那么卷积混响插件就是我们的烹饪方式。OpenAIR 项目提供了高质量、免费的食材。PreSonus、Audio Ease、LiquidSonics、AudioThing 等厂商,用这些食材做出了完全不同风格的菜肴——有的做蛋糕(Altiverb 的宏大空间),有的做意式大餐(Seventh Heaven 的 Bricasti M7 音色),有的做分子料理(Fog Convolver 的创意调制)。

所以你看,尽管 OpenAIR 是一项伟大的实验项目,但仍然需要一个高级的操盘手来运用它。优秀的卷积插件售价昂贵,也并不是没有道理的。

现在,你应该完全明白这个 OpenAIR 的来龙去脉了吧

尽管 S1 从我的猜测上,占了一点 OpenAIR 这个名字的便宜,但从核心类型来看,公共数据库 OpenAIR,和卷积混响效果器 Open AIR,还是有本质区别。一个送大米,一个卖炒饭。OpenAIR 提供的是一个高质量的起点,它降低了整个行业获取真实空间声学数据的门槛。但 PreSonus(Fender)等各大厂商在这个起点之上,通过卷积引擎设计、IR 调制能力、工作流优化、空间音频支持等层面的技术创新,才真正决定了你有多少机会会愿意去使用卷积混响并用的愉快。

请带着满意的知识,重新去调用躺在 DAW 中的那款 Open AIR2 中的 OpenAIR IR 吧,请注意单词间的空格。

本文引用的参考文献来源如下:

参考文献:影响力案例研究:结果与提交:REF 2021
参考文献:OpenAIR 与声学创造力。Internet Archaeol. 44。
参考文献:OpenAIR – 约克大学物理、工程与技术学院


等等!

你以为本文已经结束了吗?怎么可能。SMPIGGY.com 一直都是惊喜制造者,请看右侧的进度条。

OpenAIR 的现状?

首先,OpenAIR 数据库位于约克大学的官网页面中,曾经是可以公开访问的,我在购买了 Audiothing 的 Fog Convolver 2 时看到里面关于 OpenAIR 的 IR 库的描述,于是当时还一度拜访了这个公开库页面。

Audiothing Fog Convolver 2 预置中的 OpenAIR 目录

但当我撰写这篇文章打算再次登录该网页时,发现了一个令人沮丧的消息,OpenAIR 的开放页面目前被关闭,Account Suspended,据称是由于约克大学服务器配置及涉及安全事宜等原因,恢复日期尚无消息。

不过,不论 OpenAIR 这个项目是否继续存活,它作为无名英雄的形象已经被我和读者们了解和铭记,祝愿它早日康复!

但是更有价值的内容接踵而至,我会列出一张表格,对目前市场上主流和免费的卷积混响插件进行概述,从而帮助你快速确定你所需要的卷积混响的所在位置。

七、那些我们听说的或常见的卷积混响插件

付费插件名称品牌特色价格
The Hit Factory Plugins HitVerbThe Hit Factory基于传奇录音室 The Hit Factory 的经典房间$19 起
Waves IR-1Waves老牌卷积混响,提供深度参数编辑,促销频繁约 $35
Apogee Clearmountain’s SpacesApogee基于 Bob Clearmountain 的 3 个真实空间,简单直接$49
MeldaProduction MConvolutionMBMeldaProduction多频段卷积处理器,功能强大且灵活约 €49
LiquidSonics Seventh Heaven (Standard)LiquidSonics精准复刻 Bricasti M7,Standard 版性价比高£49
AudioThing Fog Convolver 2AudioThing创意型处理器,双 IR 引擎,可玩性极高$69
LiquidSonics Reverberate 3LiquidSonics功能全面的 Fusion-IR 加载器,性价比极高约 $99
Slate Digital VerbSuite ClassicsSlate Digital用 Fusion-IR 技术“采样”传奇硬件$149
IK Multimedia Sunset Sound Studio ReverbIK Multimedia洛杉矶传奇 Sunset Sound 录音棚声学约 €149.99
但是 IK 产品的价格我们暂且保留意见
LiquidSonics Seventh Heaven (Professional)LiquidSonicsBricasti M7 完整预设库,声音最全面£199
The Hit Factory Plugins HitVerb (完整版/升级)The Hit Factory完整房间与麦克风位置控制最高 $199
HOFA IQ-Series Reverb V2HOFA混合型(4 卷积 + 2 算法),可调性极强约 €249
Audio Ease Altiverb 8Audio Ease行业标准,IR 库最庞大,支持 Dolby Atmos$520 起(XL 版更高)
原生 DAW 插件DAW 品牌特色价格
Space DesignerLogic Pro自带 IR 合成工具,可创建现实中不存在的空间;支持包络、滤波和输出 EQ;CPU 效率高,与 Logic 工作流无缝集成。免费
Convolution Reverb (Pro)Ableton Live内置 200+ 专业 IR;Pro 版支持双 IR 混合(早期反射 + 晚期混响)及深度 EQ、阻尼、调制;附带 IR Measurement Tool 可录制自己的脉冲响应。免费
Open AIR2Studio One(Studio Pro)原生插件,工作流整合度极高,支持拖拽加载 IR;6.5 版本升级为 Open AIR2,新增 7.1.4 沉浸式音频支持。免费
REVerenceCubase / Nuendo内置 70+ 精心录制的 IR,包含 Yamaha SREV-1 硬件混响的经典采样;支持导入自定义 IR(最高 5.0 和 True Stereo),可调整混响时间、房间大小、早期/晚期反射混合。免费
SpacePro ToolsAvid 官方出品,支持 AAX Native 和 AAX DSP;提供纯净的自然空间混响,支持单声道、立体声和环绕声格式;包含在 Avid Complete Plugin Bundle 中。免费
Fruity ConvolverFL Studio任何音频文件均可作为 IR;自带基于 Edison 的脉冲编辑器,可剪辑、拉伸、反转 IR;也可作为线性相位均衡器使用,但延迟较大。免费
ReaVerbREAPER高度模块化,可无限添加处理模块(回声生成、滤波、归一化、反转、拉伸等);支持多 IR 混合;提供 Max FFT 参数平衡 CPU 与延迟;支持 ZL(零延迟)模式。免费
ConvolutionBitwig Studio内置 270 个 IR(含真实空间、硬件采样、合成环境);支持拖拽任意音频文件作为 IR(最长 45 秒);可编辑 IR 的起始/结束点、音高、亮度,并绘制音量包络;提供独立的 Wet FX 链。免费

通过上表我们可以看到,几乎常见的 DAW 都已经内置了符合需求的卷积混响插件,也通常都支持我们导入自定义的 IR 采样来建立属于自己的混响,也有更加昂贵但拥有更多功能调节、包含更多稀奇地点 IR 采样的商业插件。我们可以根据自己的需要综合选择。

那么,要不要我们自己做个 IR 采样试试?

七、如何自己制作卷积混响

亲自捕捉一个空间的声音,过程比你想象的简单:

步骤一:录制脉冲响应。在你想要捕捉的空间中,制造一个短促、尖锐的声音——拍手、打响指、举起两块砖头互敲都可以。用手机或录音设备录制这个声音及其完整的衰减尾巴。关键是脉冲要“快和短”,拍手的瞬态和快速衰减能给出最清晰的 IR。可不要觉得敲击一块铁片会创造更好的脉冲响应,它只会让你的 IR 更加混浊(除非你想作为一种创意效果)。

步骤二:修剪录音。在音频编辑软件中,裁剪掉脉冲前后的背景噪音,只保留那个拍手的起始点和它完整的尾音。

步骤三:加载到卷积混响插件。将修剪好的音频文件拖入你 DAW 中的卷积混响插件(如 Ableton 的 Hybrid Reverb、Logic 的 Space Designer、Studio One 的 Open AIR)。插件会立即将其作为 IR 加载。

步骤四:调整参数。大多数卷积混响允许你调整 Size、Decay、Attack 等参数以改变空间的声音特性。Ableton 的 Hybrid Reverb 还允许将卷积引擎与算法引擎混合,创造出介于真实与虚幻之间的空间。

有趣的是,很多人也并不将卷积混响插件仅用于混响,他们也会利用可载入音频采样的特性来创造奇怪的意境,比如我们也可以尝试非常规的 IR 来源:打雷声、鸟叫声、通过 Pigments 弹奏的一个高音 #C、吉他弦的震动——任何音频都可以作为 IR 使用,产生意想不到的效果。比方说以一个钢琴和弦作为 IR 时,你的鼓组每一次击打都会“演奏”这个和弦,带来空灵、异世界的感觉。


好吧,到这里,我就再也编不下去了,每次写文章,我都抱着一个 Open mind 的思路,就和 OpenAIR 一样,希望尽可能的提供更多更好的有趣的资讯,但这也会导致我的文章主题很简单,结尾却又臭又长。但我的目的是单纯且伟大的,那就是让更多的音乐音频爱好者,不会被这个需要多年沉浸、挣扎和折磨才能领悟的音频术语世界所困扰,而是有效且深入的了解特定某些内容。到此,我觉得关于 OpenAIR 和卷积混响的概念算是讲解得还算清晰,那就正好收尾。

如果你还意犹未尽,可以延伸阅读下 Production Expert(该网站也是 smpiggy.com 长期的资讯来源渠道)的这篇文章,他们对卷积混响也有更多见解,甚至还提供了一些第三方 IR 素材库的链接:

Free Convolution Reverbs, Tools & Impulse Responses For Music And Post | Audio Production: News, Tutorials & Reviews