1 定义与基本原理
压缩是一种音频信号处理技术，旨在缩小声音信号中最大音量与最小音量之间的差距，即动态范围。通过自动调整增益，压缩器使音频整体音量更加均衡，增强清晰度和冲击力。
1.1 动态范围的概念
动态范围是指音频信号中最大声压级（峰值）与最小可闻声压级（本底噪声）之间的差值，通常以分贝（dB）表示。例如，一场交响乐表演的动态范围可达60 dB以上，而流行音乐在混音后通常被压缩至10–20 dB。过大的动态范围可能导致听众在某些段落听不清细节，在另一些段落突然被震到耳朵。
1.2 压缩的工作机制
压缩器本质上是一个自动增益控制器：它监测输入信号的幅度，当信号超过某个预设阈值时，按一定比例降低增益；当信号低于阈值时，增益保持或恢复。
1.2.1 增益衰减与阈值
阈值（Threshold）是决定压缩何时启动的门槛，单位为dB。当输入信号电平超过阈值时，压缩器开始衰减增益；低于阈值时，增益不受影响。阈值越低，被压缩的信号部分越多。
1.2.2 压缩比（Ratio）
压缩比表示输入电平增量与输出电平增量之比。例如，4:1的压缩比意味着输入信号每增加4 dB，输出只增加1 dB。压缩比越高，动态收缩越剧烈。当压缩比达到∞:1时，压缩器变为限制器——任何超过阈值的信号都会被压制到阈值电平。
1.3 压缩的时域参数
1.3.1 启动时间（Attack）
启动时间是指当输入信号超过阈值后，压缩器开始施加增益衰减的速度。通常以毫秒（ms）计。短启动时间（如1 ms）能快速抓住瞬态峰值；长启动时间（如30 ms）则允许瞬态通过后再压缩，保留打击感的“冲击力”。
1.3.2 释放时间（Release）
释放时间是指信号回落到阈值以下后，压缩器恢复到无衰减状态的速度。短释放时间（如50 ms）使增益迅速恢复，但可能导致“泵动”效应；长释放时间（如500 ms以上）则使压缩更平滑，但可能让后面的小信号也被压制。
1.3.3 拐点（Knee）
拐点控制压缩器从无压缩到完全压缩的过渡是平滑还是陡峭。软拐点（Soft Knee）使过渡区域更平滑，适合人声和总线压缩；硬拐点（Hard Knee）使压缩在阈值处立即生效，适合需要精确控制的场合（如鼓组）。
2 压缩器的主要类型
2.1 按电路设计分类
2.1.1 VCA压缩器
VCA（Voltage Controlled Amplifier）压缩器利用电压控制放大器实现增益衰减，反应迅速、精度高、可编程性强。代表型号有SSL G-Bus和API 2500。VCA压缩器因其干净的声音和灵活的侧链功能，广泛应用于混音总线。
2.1.2 光学（Opto）压缩器
光学压缩器使用光敏电阻（光耦）控制增益，其反应速度受光元件特性限制，通常启动和释放时间较长且平滑。经典的Teletronix LA-2A是光学压缩器的代表，以其温暖、自然的声音著称，常用于人声和贝斯。
2.1.3 场效应管（FET）压缩器
FET压缩器模仿电子管特性但使用场效应晶体管，反应极快，音色具有冲击感。代表型号是UREI 1176，其著名的“All Buttons In”模式因过载产生的失真感被许多工程师用作创造性效果。
2.1.4 可变μ（Variable Mu）压缩器
可变μ压缩器（又称“可变增益”压缩器）使用电子管的栅极偏压控制增益，音色柔和、平滑，染色丰富。代表型号是Manley Variable Mu和Fairchild 670（最早的压缩器之一）。这类压缩器常见于母带处理和立体声总线。
2.2 按功能特性分类
2.2.1 前向馈送（Feed-forward）与反馈（Feedback）式
前向馈送式压缩器在信号进入增益控制元件之前检测其电平，反应更准确、可控性更强，是大多数现代数字压缩器的设计。反馈式压缩器在增益衰减后再检测信号电平，反应稍慢但音色更具音乐性，传统电子管压缩器多用此结构。
2.2.2 立体声链接与多频段压缩
立体声链接功能使左右声道同步压缩，避免声像漂移；多频段压缩将信号分为多个频段分别压缩，常见于母带处理和解决特定频率的混浊问题。
2.3 数字压缩器与模拟仿真
2.3.1 数字算法压缩器
纯数字压缩器通过DSP或软件算法实现，无硬件染色，提供精确的参数控制，可模拟任意类型的压缩曲线。如FabFilter Pro-C 2、Maximizer等。
2.3.2 模拟建模插件
通过建模技术复制经典硬件压缩器的电路行为和非线性特征（如谐波失真、噪声）。例如Waves CLA系列、Universal Audio的UAD插件。这些插件在保留原始硬件“味道”的同时提供了比真实硬件更低的成本和更便捷的操控。
3 压缩的参数与控制
3.1 阈值（Threshold）
阈值设定压缩器开始工作的电平点。单位dB，通常范围为-60 dB到0 dB（相对于参考电平）。阈值越低，被压缩的动态范围越大。
3.2 压缩比（Ratio）
压缩比决定压缩的剧烈程度。常见设置：2:1（温和压缩），4:1（中等），8:1（强烈），20:1以上（接近限制）。无压缩时比值为1:1。
3.3 增益补偿（Makeup Gain）
由于压缩降低了整体输出电平，增益补偿用于将被压缩后的信号电平提升到与未压缩时相近的响度，通常位于压缩器输出级。注意不要因增益补偿而误判压缩效果。
3.4 输出电平与限制器模式
限制器本质上是一种压缩比极高的压缩器（∞:1），用于将峰值严格控制在阈值以下，保护系统免于失真。现代限制器通常有内置的增益补偿，自动提升整体响度（如“最大化”模式）。
3.5 侧链（Sidechain）滤波
3.5.1 侧链触发原理
侧链（Sidechain）是压缩器的一个额外输入路径，用于监测其他信号来控制主信号的压缩。例如，将底鼓信号送入侧链，使贝斯在底鼓敲击时短暂被压缩，产生“闪避”效果。
3.5.2 节奏同步与闪避效果
侧链压缩在电子音乐中广泛用于实现与鼓点同步的泵动感。例如，DJ在讲话时自动降低背景音乐音量（闪避），属于广播中的经典应用。
4 压缩的应用场景
4.1 录音与混音
4.1.1 人声压缩
人声动态往往较大，压缩用于平滑音量变化、增强气息感和临场感。常用光学压缩器（如LA-2A）或FET压缩器（如1176）组合使用。通常设置2–4:1的压缩比，启动时间10–30 ms，释放时间50–100 ms。
4.1.2 鼓组与打击乐压缩
鼓组压缩旨在增强冲击力和持续性。底鼓通常使用中到快启动（1–5 ms）、短释放（30–60 ms）；军鼓使用较慢启动（5–20 ms）以保留敲击瞬态；镲片通常压缩较轻或仅做限幅。
4.1.3 吉他贝斯压缩
电贝斯压缩用于保持音符的持续音量和统一性，常用VCA或光学压缩，压缩比3–6:1。原声吉他压缩用于控制拨片瞬态，使扫弦更均衡。电吉他（尤其是失真）通常只需要少量压缩，因为失真本身已压缩了动态。
4.2 母带处理
4.2.1 总线压缩
总线压缩（Bus Compression）应用在整个混音上，用于粘合各乐器、使整体动态更紧凑。通常使用温和的压缩比（2:1或更低）、软拐点、较长释放时间（0.5–1秒）。经典总线压缩器如SSL G-Bus、Manley Variable Mu。
4.2.2 响度最大化与限制
母带阶段常使用限制器将峰值电平推到接近0 dBFS，以提升响度（即“响度战争”的产物）。现代流媒体平台的响度标准（如LUFS）使工程师需要在响度和动态之间取得平衡。
4.3 现场扩声与广播
4.3.1 峰值限制
现场扩声系统中，峰值限制器用于防止功放和音箱过载，通常设置在系统最大安全电平以下2–3 dB处，压缩比∞:1。
4.3.2 自动电平控制（AGC）
AGC用于广播和播客中，自动调整输入信号的平均电平，使谈话内容始终保持一致音量。AGC通常采用较慢的攻击和释放时间以避免产生“呼吸”效应。
5 压缩的听觉效果与误区
5.1 泵动（Pumping）与呼吸（Breathing）
5.1.1 过压缩现象
泵动是指当背景噪声（如房间混响或底噪）在压缩释放后突然被抬高，造成一种类似“泵吸”的听觉效果。呼吸效应则是压缩作用后音量先降后增产生的喘息感。通常被视为过压缩的缺点。
5.1.2 艺术性运用
泵动效果在电子舞曲中被刻意用于创造节奏感（Kick Sidechain）。呼吸效应有时也用于突出人声的呼吸细节，制造亲密感。
5.2 压缩对音色的影响
5.2.1 瞬态重塑
启动时间影响瞬态的保留程度：快启动会削平瞬态峰值，使声音变“扁”；慢启动则让瞬态通过，维持打击感。合理设置瞬态控制可以改变乐器的性格。
5.2.2 谐波失真与染色
模拟压缩器（尤其是电子管和FET）在压缩过程中会引入偶次或奇次谐波失真，赋予声音温暖感、颗粒感或攻击性。数字压缩器通常追求无失真，但一些建模插件会刻意模拟这种染色。
5.3 常见使用误区
5.3.1 过度压缩导致动态丢失
过度压缩会使音频失去自然的动态起伏，听起来疲劳、缺乏生命力。在流行音乐中尤其需警惕“响度战争”陷阱。
5.3.2 忽略启动/释放时间设置
很多用户只调整阈值和压缩比，忽略启动和释放时间，导致压缩效果不当。例如，使用过慢的启动时间压缩军鼓会导致瞬态未被压缩而主体被压得过猛；过快的释放时间会引起失真。
6 历史与发展
6.1 早期电子管压缩器（1940s–1960s）
压缩技术的根源可追溯到电话和广播系统中控制动态的限幅器。1940年代，联邦电信（Federal Telephone）的1750型限幅器被认为是最早的商业压缩器之一。1950年代，Fairchild 670（可变μ设计）和Telefunken U73B等电子管压缩器出现，奠定了温暖音色的标杆。1960年代，UREI推出1176 FET压缩器，开启了固态压缩时代。
6.2 晶体管与集成电路时代（1970s–1980s）
1970年代，VCA技术的出现（如SSL SL 4000调音台内置的总线压缩器）使多通道压缩和自动混音成为可能。1980年代，dbx推出采用VCA的压缩器如dbx 160，以高性价比和低失真闻名。同期，光学压缩器LA-2A和LA-3A被广泛用于录音棚。1980年代末，数字压缩器首次出现在Sony DRE-250等硬件设备中。
6.3 数字压缩与AI辅助技术（1990s至今）
1990年代，数字音频工作站（DAW）的普及使软件压缩器得以发展，如WaveArts的TrackPlug、Waves的C系列。2000年后，模拟建模插件花尽心思模仿硬件“味道”。近年来，AI辅助压缩工具（如iZotope的Ozone、Sonible的智能压缩）能自动分析音频并推荐参数，降低了新手使用门槛。同时，基于深度学习的动态范围控制算法正在兴起，或将彻底改变压缩器设计哲学。