音樂制作中母帶處理技術應用研究

摘要：母帶處理作為音樂制作中的最后一道工序，對制作優質的音樂作品至關重要.本文闡述了母帶處理的功能作用，提出了母帶處理中采樣頻率及量化深度等參數的合理設置問題，探究了母帶處理工序中效果器鏈接方式、使用技巧及數字監控等關鍵技術，對增強音樂作品的藝術性和感染力具有一定的指導作用和應用價值.

關鍵詞：音樂制作；母帶處理；效果器；數字監控；技術應用

中圖分類號：TN912"" 文獻標志碼：A

Research on Application ofMaster Processing Technology in Music Production

WU Xue-yu

（School of Music and Dance， Lanzhou University of Arts and Science， Lanzhou 730010， China）

Abstract：As the last process in music production， master band processing is crucial to the production of high-quality music works. This paper expounds the function of master band processing， puts forward the reasonable setting of parameters such as sampling frequency and quantization depth in master band processing， and explores the key technologies such as effector link mode， use skills， and digital monitoring in master band processing process， which has a certain guiding role and application value for enhancing the artistry and appeal of music works.

Key words：music production; master processing; effector; digital monitoring; practice exploration

隨著聲音媒體的應用范疇日漸寬廣和音頻數字制作技術的日益成熟，人們對音樂的欣賞水平不斷提升，只有制作出富有藝術魅力的音樂作品，才能滿足聽眾對音樂作品個性化的需求，這對音樂制作人員提出了更加嚴苛的挑戰.母帶處理作為音樂制作中的最后一道工序，對相關錄音師的素質及所需設備性能有較高的要求，經驗豐富的母帶處理工程師利用母帶限制器等設備，通過對作品進行均衡、壓縮、混響、激勵［1］，能讓音樂聽起來更加飽滿，更有張力，更為悅耳.目前國內對于母帶處理的專業機構還比較少，多與錄音棚、混音工作室兼用.因此，在我國音頻制作領域內應拓展母帶處理專業基礎建設和應用研究，本文探究了音樂制作中母帶處理的一些關鍵技術，對數字音頻研究領域具有一定的應用價值.

1 母帶處理的功能作用

縮混后的音樂作品在整體空間感、溫暖感、自然感、穿透力、爆發力等方面還存在問題.必須由母帶工程師借助高精度的母帶處理設備，調整專輯內每首歌曲的播放順序、間隔時間及相對響度，使得專輯作品從整體上更加渾然一體.對每首音樂作品進行必要的技術修補和藝術美化，使音樂作品在聽感上發生不同程度的質變，獲得讓人滿意的音樂效果.在競爭激烈的唱片市場中，母帶處理已成為唱片工業的一個標準化流程，母帶處理工程師必須嚴格遵守工作流程，利用母帶處理設備制作出優質的音樂作品.

2 母帶處理的參數設置

對音頻文件母帶進行處理時，采樣頻率與量化深度的選擇決定音樂的具體細節.采樣頻率與量化深度不同，得到音樂的聽感不同，母帶處理應精細調整逐項參數，以期達到音樂作品更專業、更符合現代人耳的審美需求.

2.1 采樣頻率的參數設置

采樣頻率至少是信號中最大頻率的兩倍，否則就不能從信號采樣中恢復原始信號［2］.對CD音質進行處理，采樣頻率保持在44.1 kHz，因為對音樂CD母帶進行處理，最終刻錄CD，采樣頻率只能是44.1 kHz.在母帶變換采樣頻率的過程中，容易產生一些數據運算錯誤［3］，因此母帶處理后的音頻文件如果不用刻錄為CD格式的母盤，建議直接采用高采樣頻率制作，不用采樣頻率轉換.

2.2 量化深度的參數設置

量化深度會影響聲音的質量，量化深度位數越多，量化后的波形越接近原始波形，所需要的存儲空間也越多.CD音質采用的是16 bit采樣精度，移動通信則為8 bit.對音頻文件母帶進行處理時，量化深度最好定位在24 bit.大多數情況下，前期錄音設備采樣精度如果達不到24 bit，在對一些16 bit的音頻文件進行母帶處理時，需要將其量化深度轉換為更高深度.母帶處理的余地越大，量化深度越高，表現出的音樂細節越多，音質效果會更好［4］.

3 母帶處理效果器鏈接次序及使用技術

母帶處理效果器鏈接次序不同， 最終得到的音質效果也會不同.母帶處理效果器最常見的鏈接次序為： 前級多段動態均衡器 （Pre- multiband compressor EQ）→多段壓縮效果器 （Multiband compressor）→后級多段動態均衡器 （Post- multiband compressor EQ）→響度放大器（Loudness maximizer）［5］.

3.1 前級多段動態均衡器的控制技巧

前級多段動態均衡器界面如圖1所示.

母帶處理工程師對低頻到高頻各樂器特性頻段必須有一個完整的均衡參數感性認知，仔細調節各個頻段的增益或者衰減值，進行更大范圍的低頻段與高頻段調節，才能夠修補混音時留下的

小瑕疵.均衡效果器大類里的前級多段動態均衡器，可以理解為壓縮器和均衡器的結合

體，實時對于母帶的3-6個頻段進行不固定閾值分段式壓縮.因為在300-500 Hz處會增強所有低頻的厚重感，所以不同音樂風格應該對癥下藥；500 Hz處的提升會增強人聲的鼻腔音；3 000 Hz處的增益結合大數字Q值會增加音頻的明亮度［6］.這些方式不僅是頻段的動態增益與衰減，而且會對音樂造成一種多頻段的跳動感，只建議在母帶處理時使用，如果在混音時使用，會破壞原本單聲道音頻的現有真實動態.要根據所積累的經驗對這些頻段進行具體動態增益或衰減，才能調節出最好的音頻均衡狀態［7］.

3.2 多段壓縮效果器的參數調節

多段壓縮效果器界面如圖2所示，壓縮效果器的傳輸曲線顯示了動態處理設備輸入信號和輸出信號之間的關系［8］.在數字音樂時代，自然界音色的原始動態已經無法滿足現代人類的聽覺美感，需要在音樂的后期制作時改善原始動態.改善音

頻動態方式可以通過直觀提升音量，還可以使用動態均衡效果器，最常用的改善音頻動態方式是使用壓縮效果器［9］.不同增益產生的傳輸曲線如圖3所示，X軸上為輸入信號，Y軸為輸出信號，線性放大器傳輸曲線在沒有閾值介入的時候，顯示為一條直線而非曲線.0 dB增益就是輸出信號同輸入信號相比沒有任何變化，所以0 dB放大器的傳輸曲線為角度45°的一條直線，如圖3（a）所示的這條直線被稱為0 dB增益線，在此時的任何輸入信號都沒有經過動態效果器增益，音頻信號按照原始動態大小輸出.10 dB增益線圖3（b）所示，此時任何大于-10 dBFS的信號都將因放大而失真.10 dB衰減線圖3（c）所示，此時任何小于10dBFS的信號都將因衰減增益值而減小動態范圍.

母帶處理時多段壓縮器根據不同的頻段分為4塊或者3塊單獨工作的效果器，這樣做可以只選擇需要壓縮的聲音頻段，而不更改其他特性頻段的參數.壓縮效果器所使用的參數不一定是定量參數，在音樂前期編曲時使用各種不同的音源原始音量、原始動態、原始音色都需要酌情調試.壓縮效果器的壓縮方式和壓縮指向性對不同的音樂風格設定不同的參數.這里給出一個母帶壓縮參考參數，KNEE：10.8 dB；RATIO：3.8：1；THRESHOLD：-18.3 dB；GAIN：1.2 dB；ATTACK：29.1 ms；RELEASE：5.0 ms.

3.3 后級多段動態均衡器的使用環境

后級多段動態均衡器如圖4所示，動態均衡器可以根據信號電平大小動態進行提升和衰減處理.設定一個門限電平，使得在此門限之上或者之下的信號被均衡器提升或者衰減，提升和衰減幅度不隨信號大小的變化而改變.例如我們可以在門限電平之上衰減高頻信號，還可以針對其中某一個頻段，為防止高頻過分尖利，在信號超過+1 dB之后逐漸自動衰減該頻段的電平.尤其是對于聽眾關注的頻段，可以做出動態自動提升或衰減的調整.動態均衡器也可以用作噪聲門，在信號較弱時消除哼鳴噪聲，尤其在古典音樂同期錄音時，對于消除周邊環境噪音有較好效果，相反也可用作增強環境音的效果器.

3.4 響度放大器及調節方法

響度放大器如圖5所示.

使用響度放大器進行母帶處理時，應準確調整好Threshold、Attack、Release、Limiter 4個參數值.對Threshold的輸入信號進行增益值放大，但要保證不會失真.Attack的使用時間會影響音色硬度，具體要結合音樂風格來定.Release的參數調整要仔細反復試聽，時間太短會有跳動感，不符合人耳審美預期；時間太長則含混不清，出現低頻渾濁.通常恢復時間一般為幾百微秒到幾十毫秒，在退出壓縮狀態后，為保留音頻信號原有的動態特征，需要人為增加一段延時.Limiter將音頻的輸入信號壓縮到不出現物理爆音的固定值.這里給出一個母帶限制參數作為調節參考，KNEE：0.0 dB；RATIO：100：1；THRESHOLD：-3.0 dB；GAIN：2.1 dB；ATTACK：10.0 us；RELEASE：18.4 ms.

4 母帶處理監控

母帶處理經過效果處理器流程之后，需要再進行數字監控.在作品流向市場之前，要做時鐘抖動與響度監控，防止音頻數字失真，使音樂響度符合當前潮流趨勢.

4.1 時鐘抖動效果器的監控技巧

母帶處理噪音塑形效果器如圖6所示，該結構是時鐘抖動效果器的一種［10］，母帶工程師選用抖動效果器進行抖動監控，對保持良好的音頻質感至關重要.

音頻信號在量化時會引發失真，包括諧波失真、諧波與低頻成分相混疊而產生的失真，會產生“滋滋”聲或摩擦聲，讓聲音變得刺耳、失去溫暖感或縱深感［11］.音樂通常會掩蓋掉這種錯誤，但是對于采樣深度為16位的音頻，這種量化錯誤有時還會在安靜段落上或者音樂淡入淡出時被聽到.

何時添加時鐘抖動效果器來規避這種數字化

失真，是音樂制作人一直研究的熱點.最簡單的方式是在采樣深度下降時，始終采用時鐘抖動效果器進行處理.如采樣深度從32位固點變為24位或16位時，應該使用時鐘抖動效果器處理.如果將母帶數據壓縮至編譯碼文件上，則不必使用時鐘抖動效果器，因為抖動不能改變這類文件格式并將處理結果加入信號中［12］.

4.2 響度控制范圍

從1990年到2020年格萊美獎獲獎音樂隨機搜尋的4組音頻頻譜如圖7所示，可以看出音樂隨著年代的變化，響度變得越來越大.通過對比頭部長邊的響度，發現這些唱片比較受歡迎的一個原因是響度越大聽眾越喜歡.

隨著數字音頻制作技術的興起，各個音頻軟件公司推出了各種高效提升響度的插件，只要在不失真的情況下盡量提高音樂的響度，就會提高音樂商品的購買力.伴隨著互聯網技術的突飛猛進，音樂可以被迅速復制、刻錄和下載，音樂的控制權就牢牢的握在了聽眾手里.如果聽歌的主動權交給聽眾，唱片公司就會丟失了核心利益.而解決這個問題最簡單省事的辦法就是提高響度，為了阻止響度無限提升，電視臺、廣播電臺都制定了非常嚴格的響度標準.

母帶制作的最后一個流程就是響度監控，WLM Loudness Meter響度監控效果器如圖8所示.觀察短時峰值和LUFS數值，LUFS和LKFS都是以滿度值為基準的響度計量單位，EBU使用LUFS，國際電信聯盟和我國使用LKFS.LKFS使用了一個叫K計權的濾波器以適應人耳的主觀感覺，這兩個響度單位很像數字滿刻度電平dBTP的刻度［13］.LUFS和dBTP這兩個數字化響度單位不能以最大化不破音來規定范圍，因為最終的輸出響度值是由音樂風格及最后母帶輸出載體來決定.

5" 結語

母帶處理是一種“妥協”的藝術，是一種在音樂和音響之間尋求平衡的藝術，對于音樂作品的定型至關重要.通過母帶處理技術性和藝術性的雙重修補，能更好體現音樂作品的專業性.掌握母帶處理的尺度并非易事，需要母帶工程師對已經縮混好的錄音作品進行專業技術處理.本文對母帶處理的關鍵技術進行了深入研究，提出了采樣頻率和量化深度參數的合理設置、各類效果器的有效銜接和技術應用及數字監控的科學方法，對音頻制作中母帶處理技術具有一定指導意義和應用價值.

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［責任編輯：李 嵐］