什么是Gain Match?

对混音来说, 知道问题出在哪里, 这其实就已经是大师心理了. 而Gain Match, 就是大师心理的第一步

混音领域,有太多太多的术语,而里面最常出现的,就是Gain增益。我们常听到Gain Staging,Make-up Gain,Auto Gain Compensate,都是围绕着Gain衍生的术语。因此,弄懂了Gain,我们就能理解混音的很多概念。

Gain增益

增益是一切音频信号的基础。现实世界中,我们听到的任何声音,没有刻度,没有音量,均是自然的呈现响度。如果我们将声音捕捉进我们的数字音频系统DAW,就需要通过录音设备进行录制。录音器材也许能够记录大部分常见的声音,但某些极限的声音可能会超出录音设备的工作范围,比如心跳声,我们需要距离心脏非常的近,同时需要将录音设备的功率不断不断放大,才能将信号增强到可以明显监听到的范围,这个靠近心脏的过程,叫做接近信号源,而增强放大录音话筒功率的过程叫做增益,Gain。

增益是控制音频信号的第一步,增益不仅仅提升信号的强度,让它能合理的出现在混音中,增益中增加功率的过程,还会影响甚至改变信号的质感。在混音中,增益几乎渗透于每个阶段。

在所有的外部硬件设备也就是英语常说的Outboard Gear中,几乎所有的增益都会同时改变信号的强度与音质。无论是话筒放大器,吉他放大器,硬件压缩和EQ,都无一例外的在通过Gain调整信号大小的同时,赋予信号独特的质感。这也是为什么一些顶级的硬件效果器特别昂贵之处,比如Fairchild 670这款著名的顶级电子管压缩器,其内部塞进了20个电子管,11个变压器,重量接近30公斤。当你将信号输入进去,并逐步增加Gain时,可想而知你的信号会遭遇什么。

而另一种全数字的工作模式,比如数字插件,则可以以完全无失真的形式对信号进行Gain增益。这种情况下,信号进入插件,进行增益放大,信号的本体特质几乎没有任何改变。这种也叫做透明增益。我所使用的音频接口RME UFX+尽管也是硬件设备,但它也能做到几乎无染的对信号进行放大。一些顶尖的插件,比如Fabfilter系列,也遵从对信号不添加任何染色而闻名。但并非所有的数字插件都会这样,毕竟有相当大一部分比例的数字插件,所做的是知名硬件设备的复刻,这类插件会刻意加入模仿硬件设备的音染,当你加大Gain时,音质也在悄悄(或者显著)的发生变化。

简单的判断Gain是否有音染,可以从简单的方式来区分。模拟设备也就是通过XLR和TRS线路连接信号的这些外部供电硬件设备,都会给信号带来有染增益(有益或有害的),当信号通过音频接口的数模转换(Analog/Digital Convert)后,进入了数字领域成为了数字信号,那么对它的Gain操作就可以是无染或有染的(某些数字插件会刻意模拟硬件设备所带来的染色)。

Gain和Volume

很多人认为Gain增益就是Volume音量,那就大错特错了,增益,是一个音频信号通过电路逐步改变的过程,在放大过程中,随着元器件功率的加大,音频的响度,密度,信噪比都有可能会发生变化,反之亦然。而音量,仅仅是控制回放时的响度大小。也就是说,增益,随着各个元器件的功率改变,信号的一些属性也跟着在改变,而到了音量,这个信号的属性并不改变,只不过通过音量展现不同的响度而已。

举个例子说,Gain就是摄影中的变焦镜头,你扭动焦段,画面会放大缩小,但构图和空间感发生了变化,中心与周围的画面比例都在改变。而Volume,就是一张刚刚拍好的照片,你只能改变这张照片的长宽高,缩小或者全屏,它并不会改变照片内的空间感,也无法将中心与周围的比例改变。

再举个例子,Gain,就像是你演奏琴键的力度,你通过使用不同的力度,让琴键发出强弱不同的声音,这些声音响度在改变,而音质也会发生显著的变化。而Volume,则是你用同样的力度演奏琴键,只不过通过控制听众与钢琴的距离来听到声音的不同大小而已。

Level?

OK,我们知道了Gain和Volume的区别,但还有个术语我们也常常见到,Level。它又代表什么呢?Level在音频中代表电平,也就是实时的响度值。举个最简单的例子,一段人声,它最响的部分我们能从电平表上看到它的Level,为-3dB。我们将话放增加2个dBGain,这段人声的Level现在就来到了-1dB。我们再通过轨道上的Volume推子拉低2个dB,这段人声的Level又回到了-3dB。也就是说,Level是用来观测信号响度改变的测量值,无论是Gain还是Volume,两者对声音响度做出的改变都需要用Level来判断。

了解了Gain和Volume的区别后,恰当的使用Gain就尤为重要了。由于每个硬件设备的Gain都会带有自己元器件组合出的各式噪音,人们对不同设备上的Gain也就有了偏好。昂贵设备的Gain的质变非常小或者带有非常漂亮动听的质变,而普通设备的Gain可能会带来负面的质变,比如大量的恼人噪音。这一点在话筒放大器上尤为明显。很多人购买了入门级别的音频接口,但由于这些音频接口的低廉成本,导致话放部分非常简单粗糙,因而不得不单独购买昂贵的话放,为的就是话放上或纯净或有质感的Gain。而专业的音频接口,有相当一部分的价格来自于自身的高级话放电路,这些话放中的Gain即使谈不上优美,但也能至少保证透明(没有明显的噪音和失真)。

RME UFX+音频接口的话放Gain相当透明无染

Input Gain和Output Volume

另外,Gain和Volume在某些时候,也是合作关系。Gain既然叫做增益,那么一般是在需要对信号进行放大的时候使用,除了放大信号还能改变音质。而Volume用于控制回放时的响度,它并不改变音质。因此Gain常用于Input输入端,也叫Input Gain,而Volume常用在Output输出端,也叫Output Volume*。所以,千万记住,不要看到某个硬件上有Input和Output两个旋钮,就以为它们都是Gain或都是Volume。它们分别是Input Gain,和Output Volume。

想想看,我们好不容易在InputGain中利用元器件调节出了最美的音质,又在Output中通过去掉这些元器件的增益,将音质又变回了普通,有必要吗?所以,Input Gain是改变音质*和响度,Output Volume仅仅是改变响度。

*Output Volume也通常被称为Output Level输出电平。理由参考上一节Level的补充说明。
*Input Gain改变音质也分情况,纯数字信号也可能提供完全不明显改变音质的增益。

数字系统上的Gain

数字系统可以为信号提供无染增益

信号在进入DAW数字音频系统后,就转变为了数字信号。软件效果器上的Gain就可以做到完全没有任何失真的放大信号,并不会引起音频信号的质变,所以感觉上和音量没什么两样。一些基础的Gain操作甚至直接可以在音频事件上直接完成。

WavesCLA-76就是模拟1176的硬件框架,因此InputGain带有音染

当然,也有某些数字效果器,为了一比一的模拟出硬件上的元器件通过Gain给音频信号带来的变化,会刻意的模仿出这些变化从而对信号产生质变。

但Gain和Volume永远是两个物种,前者是强化Enhance,后者是量化Scale。

以上只是些与Gain增益相关的话题,我们回到Gain Match上来。

Gain Match

Gain Match增益匹配是什么意思?我们之前说过EQ Match,大意是两个不同的声音,通过套用其中一个声音的频率曲线后,尽量让另一个声音频率曲线也做到相似。而Gain Match则是说的,在同一个声音在被效果器处理的前后,尽量让处理前的信号响度和处理后的信号响度达到一致。Gain Match也可以称为Level Match,电平匹配。

也就是说,一个声音,比如说经过了均衡也就是EQ,我们大幅修改了它的频率曲线,去掉了大篇幅的低频,提升了某频段的高频,声音达到我们的期望了,这时我们会发现,声音输入时的Level电平约在-10dB,而修改后声音在输出时的Level却约在-4dB。我们就需要手动调整输出出的Output Volume,将它降低10dB,以达到和输入时的Level一致。压缩器也是一样,我们的声音在进入压缩器时是-6dB,经过压缩器一番调整,输出时的Level达到了-2dB,那我们就需要将Output Volume降低4个dB,也达到-6dB。虽然前后两个响度可能无法100%的匹配,但大体上相差不到1个dB,这样就完成了意义上的Gain Match。

但这样做有什么意义呢?其实,Gain Match并不是混音时必须进行的步骤,如果你使用了某个效果器,对声音进行了处理,声音不仅变好听了,响度也变大了一点,这也算不上是坏事,尤其是最终这个声音并没有影响到混音,反而成为了一个亮点,那更要进行鼓励。

我们强调Gain Match,并不是为了一定要进行Gain Match这个步骤,而是要养成一个好的习惯,这个好习惯能让你,一,不被更响的声音所欺骗,二,有一个健康的效果链。

人耳听觉感知响度图

不被更响的声音所欺骗。

人类听觉世界存在一个巨大的陷阱,我们的听觉在没听到声音的时候,便会认为这声音不存在,但事实上很多超声波次声波,在这个世界中一直存在,只不过人耳听不到而已。通过观察上方的人耳响度感知图就能发现,在不同的声压下,我们对不同频率的感知是不同的。这种听觉陷阱就导致我们在听到响度不同的同一个声音时,对频率的判断会出现失误。这种听觉上基于响度而对频率的偏袒。这就导致了我们在操作效果器时,当听到效果器的声音大于原始声音时,我们就会感知到更多信息(主要体现在能听到更多中高频细节),从而乐于在无形中接受这个调试的结果,这会导致我们无法操控效果器做出更准确的调整,但实际上,也许你的效果器什么都没做,仅仅是提高了响度而已。

因此,我们需要使用Gain Match,将输入响度与输出响度调到一致,在这个结果上再反复Bypass效果器,来确定效果器的作用是否达到。在相同响度上调出的满意的声音,才不会让声音利用人耳缺陷来欺骗你,这是最有说服力的原因之一。

有个健康的效果链。

你可能会觉得,音频最终也是为人类服务,我只需要听起来感觉良好就够了,为什么要在意Match不Match?出于感性,我赞同你的观点,在简单的录音模式中(比如贴唱这类),我们只要大体顾及好人声部分的最终呈现,确实可以跳过Gain Match这种繁琐的步骤。但在大规模的混音工程中,如果没有建立Gain Match的潜意识,会最终导致相当混乱的局面。

我们来看一张简单的工程照片,以下蓝色和红色两个音轨视觉对比很明显,不仅仅是各自的颜色,还有它们的音频振幅。这也意味着在后期混音中,我们的直觉是蓝色的音量偏小,红色的偏大。但如果蓝色音轨在使用了大量的效果器后,实际发出比红色响得多的音量,会不会让你一时陷入迷糊?在混音中为了平衡两者,你要么需要继续拉高红色音轨的音量,要么就不断降低蓝色音轨的音量,但这些都会导致要么红色过爆,要么蓝色缺乏信噪比而其携带的效果器统统乱了套。这就意味着你必须拆掉这座长城,再次重建。何况,这只是简单的两条音轨。

在混音工作中,很少有声音,是只需要插入一两个效果器就能得出最棒结果的。我们常常会在一些重要的声音和编组上堆叠很多个效果器,也是我们常说的FX Chain效果链。从第一个效果器开始,不管它是均衡还是压缩什么的,如果你没有开始做Gain Match,你会发现,添加到第三个效果器时,声音已经开始饱和失真了,如果你很幸运,那也仅仅到第五个效果器才开始失真,但这一切终究会发生。这是因为你没有从一开始就Gain Match,你会潜意识的(你知道的,因为人耳听觉感知)在每个阶段的效果器上加多一点增益,再多一点,最终导致电平表爆掉。我们知道,效果链中的每个效果器,都是序列排列的,前一个效果器的轻微变化,就会导致后续效果器的指数级变化,尤其是一些模拟硬件的效果器,对信号的染色极为强烈。如果不积极控制这些串联效果器的每一个步骤,不但会造成你的音频信号失真,同时还会拉低总音量的顶部空间也就是Headroom,导致你后期混音怎么都无法消除这种拥挤失真的感觉。更糟的是,如果你根本没有意识到问题出在哪儿,你会不自觉的开展响度竞赛,也就是每个通道的音量都内卷似的往上推,最后不得不用Limiter做出最糟糕的限制。

而这种情况下,更糟糕的是,等你意识到这是因为前期忘记了每一步的Gain Match而必须一步步回溯时,你不得不一个个的将效果器的增益拉低,某些听起来还不错的混音框架则亲手被你自己毁掉。最后,你甚至都找不回之前那个最完美的混音状态了。

而只要你多用一点时间,带着Gain Match的思维模式进行效果链的搭建,最终这条效果链中的信号将会保持优雅而健康,你的混音也会听起来饱满且灵活,你甚至还能利用剩余的顶部空间做出更多的混音色彩。更重要的是,哪怕你发现了某一步错误的效果器设置,随时更换它也不会影响到你的混音,因为位于它前后的效果器都处于非常冷静的Gain Match中。

选择性的使用Gain Match

当然,并非所有的效果链都要做Gain Match。Gain Match出现在你需要比对关键效果时,或是处于效果链的中间环节时,才格外的重要。而到了混音的尾声,就像前面说的,当你拥有足够的顶部空间去操作时,就可以放开Gain Match的束缚,尽情的享受比如混响,染色等带来的质感和响度的提升吧。

前期的自我约束,成就了后期的巨大自由,这些是Gain Match留给你的财富。

我也必须强调,Gain Match并不是一个好的混音的决定性步骤,很多人依然用自己的方式,去感知和体会他们需要的增益,甚至依然能做出优秀的混音。但我们需要储备这个知识点,在混音进入死胡同时,有个清醒的头脑。对混音来说,知道问题出在哪里,这其实就已经是大师心理了。而Gain Match,就是大师心理的第一步。

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