什么是音频中的动态余量？（录音、混音和母带制作）

什么是音频中的动态余量？（录音、混音和母带制作）



什么是音频中的动态余量？余量是音频系统的最大信号处理能力与系统内信号电平之间的差异。对于音频设备，动态余量(单位是dB)通常根据一个系统内不失真信号的最大电平值与系统设计的平均电平值的比
称电平（平均电平）来定义，如耳机，因为它与系统内音频的峰值电平相关。在混音/母带处理中，动态余量通常是根据混音/母带总线峰值电平来定义的。


在本文中，他们将深入探讨动态余量的概念，以更好地理解它如何应用于音乐和音频录音、混音和母带处理工作。



净空概述
在我们讨论通信中使用余量的两种不同方式之前，我想在这里给出一个简化的解释。如果您已经了解音频术语，那么这是有道理的。否则，如果您在阅读整篇文章后仍然感到困惑，请返回本节以获取澄清。

音频设备将被设计和校准，以在设定的标称/平均音频信号电平下发挥最佳性能。这通常定义为 0 VU（音量单位），通常在专业模拟设备中校准为 +4 dBu。

此类设备的余量是其理想标称电平与其最大信号电平处理能力之间的差异。超过此最大水平将导致削波失真。

模拟系统的最大值通常为 +24 dBu（尽管从技术上讲，dBu 并不是峰值电平的测量值）。数字系统的最大值始终为 0 dBFS。

校准至 +4 dBu 标称电平且最大值为 +24 dBu 的模拟设备的余量为 20 dB。可以说有 20 dB 的可用余量。

他们可以用完这个可用的余量而不削波信号。信号的瞬态峰值将超过标称电平，从而耗尽动态余量。因此，如果模拟信号的标称电平为 +4 dBu，其峰值出现在 +16 dBu，则我们剩下 24 – 16 = 8 dB 的余量。

模拟系统被校准到理想的标称电平，以提供足够的净空以避免削波，同时还获得足够的信号以避免信号中出现过多的噪声。这是一种平衡行为。

数字系统没有固有的“标称电平”，因为本底噪声在数字系统中几乎不成问题。然而，它们对于 0 dBFS 的最大信号电平处理确实有一个硬性上限。

他们在数字系统中有大量可用的余量，最高峰值信号电平与 0 dBFS 之间的任何差异都被视为“可用余量”。例如，如果混音峰值为 -6 dBFS，则在数字削波之前还剩下 6 dB 的净空。


净空可以被认为是一个可以用完的缓冲区。系统的余量告诉我们系统可以从标称或峰值电平处理多少信号，具体取决于我们是在描述设备本身还是其中的信号。

一般来说，在录音和混音时留有足够的动态余量。母带处理是指“用尽”可用的动态余量，并通过特殊处理使音频“响亮”，从而提高音量，同时避免削波。

净空的第一个定义（设备净空）
“净空”这个词经常被滥用，有时它并没有被真正理解。知道它是什么很重要。

从技术上讲，动态余量是指高于音频系统标称电平及其最大电平的可用电平。

净空余量定义为音频系统的最大电平与音频系统设计的标称电平（平均电平）之间的可用电平。定点数字系统削波前的最大电平为 0 dBFS，而专业模拟系统的最大电平通常约为 +24 dBu。

然而，令人困惑的是，余量也可以指系统最大电平和系统内信号峰值电平之间的可用电平。我们将在余量的第二个定义中介绍这一点。


为了进一步细分，需要了解名义水平和最高水平的含义。

最高等级
从更简单的定义开始，系统的最大电平是指音频系统削波的点。

在定点数字音频中，最大电平为 0 dBFS（满量程分贝）。这就是数字音频的硬天花板。如果将电平推至 0 dBFS 以上，他们将对信号进行数字削波，使波形的顶部完全变平。

对于专业模拟音频，最大电平通常设置为 +24 dBu（相对于开路或空载电路的 0.775 伏 RMS 的分贝）。但是，该级别可能会根据设备的具体情况而有所不同。模拟领域的“最大电平”往往更加宽容，会导致“软削波”，即波形顶部明显变圆，但并未完全变平。

虽然许多模拟设备（尤其是混音器）的计量可扩展到最大级别，但许多其他设备（尤其是带有 VU 表的设备）只会计量比标称“0 VU”高几 dB 的设备。在后一种情况下，实际上不可能测量信号与最大值的距离，尽管我们可以监听削波来判断最大值点在哪里。这就是了解高于标称值的固有净空的价值所在。

值得注意的是，dBu 是指 0.775 伏 rms（均方根）。rms 是一组音频电平的均方的平方根。由于音频信号通常具有最大正峰值和负峰值，因此均方根用于给出“平均信号电平”。

这意味着 dBu 在技术上是 RMS 或“平均”信号电平的度量，而不是峰值电平。值得注意的是， dBu 通常用于关联峰值电平。



数字和模拟音频系统中的削波会导致失真。数字削波听起来非常刺耳和沙哑，接近方波的声音（因为波形的顶部是平坦的）。模拟削波被认为更具音乐性，并且根据过载的设备而变化（磁带、电子管、晶体管和变压器都有自己的特性）。

youtobe 视频链接：https://youtu.be/SIxMk1ZXe-c
 
出处：https://mynewmicrophone.com/what-is-headroom-in-audio-recording-mixing-mastering/