最常用的效果器：噪音门（Noise Gate），详细的知识【转】
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老贾/吉他福 发布时间：2023/2/4 13:09:00 阅读次数：
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此主题内容最后修改日期：2023 - 02 - 04 13:10:17
原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/68707538
原作者/孙黑皮
争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭......
前言：
实际上噪声门应该被称之为门处理器（Gate），但是业内已经习惯将其称之为噪声门了。而对于众多的动态处理设备，本专栏着重介绍的是压缩器，如果你对压缩器理解的足够透彻，那么诸如《P14：限制器》、噪声门、扩展器之类的设备，理解起来就会很快。也正因如此，接下来有关动态处理器的文章，都会相对精简一些。如果你有压缩器的基础（P11到P13），那么理解学习其它动态处理器时就会事半功倍。
一、什么是噪声门?
顾名思义，噪声门的主要用途就是用来衰减低于阈值的信号，而这种被衰减的信号通常就是噪声。在录音棚或者家庭录音室中，噪声门可以解决录音设备的底噪，电脑的风扇声，空调工作的声音，乐器串音，监听耳机的泄漏音等问题，当然，噪声门的处理对象远不止这些。 除了“消除”噪声，噪声门还可以用来塑造声音的动态包络，从而到达到某些效果，如增加冲击力等。
请注意，噪声门并不能真正剔除信号本身中的噪声，其只是将低于阈值的信号衰减（大的衰减量就会形成哑音效果），而高于阈值的信号则会全部被保留，包括本底噪声。当高于阈值时，由于掩蔽效应，乐器声会掩盖掉那些噪声，以至于让你觉得好像真的将噪声剔除了一样，其实仔细听还是能听出来的（配套视频中有演示）。想要真正剔除信号中的噪声，是需要使用专门的降噪插件的（如X-Noise），当然了，凡事有利必有弊，这种剔除式的降噪方式固然效果良好，但一旦你参数设置的比较夸张的话，其是会会损害原始信号的（导致信号失真）。
二、噪声门的核心参数
传统噪声门的工作方式是这样的（图1），当信号超过阈值时，噪声门处于开门状态（Gate Open），信号正常输出，而当信号低于阈值时，噪声门便处于关门状态（Gate Close），信号被衰减至目标水平。由于大部分噪声门都是基于峰值处理模式，反应相当灵敏，一旦信号的峰值频繁的在阈值上下来回摇摆，那么就会造成噪声门频繁的开门关门，从而造成颤动失真（Chattering）（图2），为了解决这种问题，噪声门便引入了一个滞后区间（Hysteresis）的概念。滞后区间就是用来减少开门关门的频率，从而让信号的状态趋向于更加“稳定”（图3）。可以将滞后区间理解为两个阈值，一个是开门的阈值，一个是关门的阈值。
Threshold这个单词可以翻译成阈值或者门限，故阈值和门限实际上是一个东西（笔者更喜欢用阈值一词）。而所谓开门状态，通俗来说，就是把门打开，让信号出去；所谓关门，就是把门关闭，“锁住”信号（衰减信号）。
接下来就逐一介绍噪声门的核心参数：
滞后区间（Hysteresis）——开门阈值与关门阈值：
滞后区间通常指的是两个参数，区间上限为开门阈值，区间下限为关门阈值，不同的设备或插件，命名方式可能是不一样的，但总体设计思想是一样的。
那么滞后区间是怎样决定开门关门的呢？打个具体的比方，开门阈值被设为-15dB，关门阈值被设为-20dB，一组电平值[-22，-17，-14，-12，-19，-21]从中通过，其开门关门状态如图4。总结一下，处于滞后区间内的电平信号不会改变噪声门的开门关门状态，前一刻的信号是什么状态，那么滞后区间内的信号就是什么状态，只有当电平值低于关门阈值或者高于开门阈值时，开门关门状态才会发生改变。这种设计的主要目的就是为了减少颤动失真。
增益衰减范围（Range）：
笔者喜欢将此参数简称为衰减量。通常情况下，该参数决定了低于阈值（Close Threshode）的信号要被衰减多少。在使用噪声门时，衰减量往往都会被设置的比较大，如-40dB、-60dB，这种设置会从听感上让我们误以为门限下的信号被哑音了，而实际上只是衰减量太大而已。在图5中，a是0dB的Range，b是-20dB的Range，c是-80的Range，d是-80dB的完整视图。
建立时间（Attack）：
建立时间指的是噪声门开门的速度，举例来说，一个-60dB的Range，当信号超过开门阈值后，衰减量从-60dB到0dB所耗费的时间就是噪声门的建立时间。如果建立时间被设为6ms，那么每毫秒会增益10dB，如果这个时候将Range改设为-30dB，那么每毫秒会增益5dB，所以Range与Attack都会影响信号的动态包络。要想学习它们是怎么影响动态包络的，最好使用夸张的建立时间来对比。在图6中，逐渐变长的建立时间会使音头慢慢被削弱（配套视频中有演示），直至整个音符完全消失，这就好比-60dB恢复到了-55dB的时候，音符已经完全播放完毕了，所以整个音符都听不到了。
释放时间（Release）：
释放时间与建立时间相反，其指的是噪声门关门的速度，举例来说，一个-60dB的Range，当信号低于关门阈值后，从0dB的衰减量到-60dB的衰减量所耗费的时间就是释放时间。在图7中，逐渐变长的释放时间会保留更多的尾音，也会保留更多你不需要的声音（如噪声）。
保持时间（Hold）：
保持时间是这样的，当信号低于关门门限时，正常情况下，信号是会立即开始衰减的，如果说这个时候你设置了一个10ms的Hold时间，那么噪声门会保持10ms的原始输出，等10ms过后才开始衰减（参考图1中的Hold）。与压缩器一样，噪声门的保持时间也可以解决低频失真问题，当然，在噪声门中保持时间还可以更好的保留音符的原始衰减过程，而在实际情况中，不同的关门阈值以及不同的保持时间，是会影响到整个信号的动态包络的（ADSR）。
综上所述，不同的阈值和Range，不同的时间参数设置，是会对信号的动态包络产生很大的影响的。
噪声门与压缩器一样，也可以玩侧链滤波，也有处理立体声的噪声门（得知道有立体声绑定的概念）。值得一说的是很多噪声门也有前视（Lookahead）功能，所谓前视，其实就是提前去探测信号的状态，也就是预先知道下一刻的信号是超过了阈值还是低于阈值，从而可以提前切换成开门状态，这样会更好的保留信号的瞬态（启振过程），又能避免超短的建立时间所造成的咔嗒声或者其它类型的信号失真。前视功能会造成额外的延迟，当然了，当今的DAW或者插件大部分都会有自动延时补偿功能。
三、噪声门的平衡之道
上文中已经说过，噪声门的最主要的作用是用来消除噪音的。而在家庭录音环境中，我们的录音是有很大概率出现噪音的，如房间里的反射信号，电脑风扇的声音，窗外的环境噪音等等，一旦出现此类问题，降噪就会在所难免。在噪声门中，一个很低的关门阈值会很好的保留音符的原始启振过程，但是这有可能会保留更多的噪音，反之，关门后的噪音虽然被消除了，但是音符原始的启振过程却丢失了，混音师们应该在这两者之间做好平衡。
打个具体的比方，在现场演出时，电吉他是很容易出现背景噪音的，而这个时候噪声门就派上用场了，如果你的关门阈值设置的很高，噪音肯定是没了，但是吉他的弹拨音头感却消失了，吉他延音也会受到很大的影响，这种设置肯定是得不偿失的。so，要根据乐器本身的特性和信号的噪声特性，来设定一个相对比较平衡的关门阈值和Range值。
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实际上噪声门应该被称之为门处理器（Gate），但是业内已经习惯将其称之为噪声门了。而对于众多的动态处理设备，本专栏着重介绍的是压缩器，如果你对压缩器理解的足够透彻，那么诸如《P14：限制器》、噪声门、扩展器之类的设备，理解起来就会很快。也正因如此，接下来有关动态处理器的文章，都会相对精简一些。如果你有压缩器的基础（P11到P13），那么理解学习其它动态处理器时就会事半功倍。
一、什么是噪声门?
顾名思义，噪声门的主要用途就是用来衰减低于阈值的信号，而这种被衰减的信号通常就是噪声。在录音棚或者家庭录音室中，噪声门可以解决录音设备的底噪，电脑的风扇声，空调工作的声音，乐器串音，监听耳机的泄漏音等问题，当然，噪声门的处理对象远不止这些。 除了“消除”噪声，噪声门还可以用来塑造声音的动态包络，从而到达到某些效果，如增加冲击力等。
请注意，噪声门并不能真正剔除信号本身中的噪声，其只是将低于阈值的信号衰减（大的衰减量就会形成哑音效果），而高于阈值的信号则会全部被保留，包括本底噪声。当高于阈值时，由于掩蔽效应，乐器声会掩盖掉那些噪声，以至于让你觉得好像真的将噪声剔除了一样，其实仔细听还是能听出来的（配套视频中有演示）。想要真正剔除信号中的噪声，是需要使用专门的降噪插件的（如X-Noise），当然了，凡事有利必有弊，这种剔除式的降噪方式固然效果良好，但一旦你参数设置的比较夸张的话，其是会会损害原始信号的（导致信号失真）。
二、噪声门的核心参数
传统噪声门的工作方式是这样的（图1），当信号超过阈值时，噪声门处于开门状态（Gate Open），信号正常输出，而当信号低于阈值时，噪声门便处于关门状态（Gate Close），信号被衰减至目标水平。由于大部分噪声门都是基于峰值处理模式，反应相当灵敏，一旦信号的峰值频繁的在阈值上下来回摇摆，那么就会造成噪声门频繁的开门关门，从而造成颤动失真（Chattering）（图2），为了解决这种问题，噪声门便引入了一个滞后区间（Hysteresis）的概念。滞后区间就是用来减少开门关门的频率，从而让信号的状态趋向于更加“稳定”（图3）。可以将滞后区间理解为两个阈值，一个是开门的阈值，一个是关门的阈值。
Threshold这个单词可以翻译成阈值或者门限，故阈值和门限实际上是一个东西（笔者更喜欢用阈值一词）。而所谓开门状态，通俗来说，就是把门打开，让信号出去；所谓关门，就是把门关闭，“锁住”信号（衰减信号）。
接下来就逐一介绍噪声门的核心参数：
滞后区间（Hysteresis）——开门阈值与关门阈值：
滞后区间通常指的是两个参数，区间上限为开门阈值，区间下限为关门阈值，不同的设备或插件，命名方式可能是不一样的，但总体设计思想是一样的。
那么滞后区间是怎样决定开门关门的呢？打个具体的比方，开门阈值被设为-15dB，关门阈值被设为-20dB，一组电平值[-22，-17，-14，-12，-19，-21]从中通过，其开门关门状态如图4。总结一下，处于滞后区间内的电平信号不会改变噪声门的开门关门状态，前一刻的信号是什么状态，那么滞后区间内的信号就是什么状态，只有当电平值低于关门阈值或者高于开门阈值时，开门关门状态才会发生改变。这种设计的主要目的就是为了减少颤动失真。
增益衰减范围（Range）：
笔者喜欢将此参数简称为衰减量。通常情况下，该参数决定了低于阈值（Close Threshode）的信号要被衰减多少。在使用噪声门时，衰减量往往都会被设置的比较大，如-40dB、-60dB，这种设置会从听感上让我们误以为门限下的信号被哑音了，而实际上只是衰减量太大而已。在图5中，a是0dB的Range，b是-20dB的Range，c是-80的Range，d是-80dB的完整视图。
建立时间（Attack）：
建立时间指的是噪声门开门的速度，举例来说，一个-60dB的Range，当信号超过开门阈值后，衰减量从-60dB到0dB所耗费的时间就是噪声门的建立时间。如果建立时间被设为6ms，那么每毫秒会增益10dB，如果这个时候将Range改设为-30dB，那么每毫秒会增益5dB，所以Range与Attack都会影响信号的动态包络。要想学习它们是怎么影响动态包络的，最好使用夸张的建立时间来对比。在图6中，逐渐变长的建立时间会使音头慢慢被削弱（配套视频中有演示），直至整个音符完全消失，这就好比-60dB恢复到了-55dB的时候，音符已经完全播放完毕了，所以整个音符都听不到了。
释放时间（Release）：
释放时间与建立时间相反，其指的是噪声门关门的速度，举例来说，一个-60dB的Range，当信号低于关门阈值后，从0dB的衰减量到-60dB的衰减量所耗费的时间就是释放时间。在图7中，逐渐变长的释放时间会保留更多的尾音，也会保留更多你不需要的声音（如噪声）。
保持时间（Hold）：
保持时间是这样的，当信号低于关门门限时，正常情况下，信号是会立即开始衰减的，如果说这个时候你设置了一个10ms的Hold时间，那么噪声门会保持10ms的原始输出，等10ms过后才开始衰减（参考图1中的Hold）。与压缩器一样，噪声门的保持时间也可以解决低频失真问题，当然，在噪声门中保持时间还可以更好的保留音符的原始衰减过程，而在实际情况中，不同的关门阈值以及不同的保持时间，是会影响到整个信号的动态包络的（ADSR）。
综上所述，不同的阈值和Range，不同的时间参数设置，是会对信号的动态包络产生很大的影响的。
噪声门与压缩器一样，也可以玩侧链滤波，也有处理立体声的噪声门（得知道有立体声绑定的概念）。值得一说的是很多噪声门也有前视（Lookahead）功能，所谓前视，其实就是提前去探测信号的状态，也就是预先知道下一刻的信号是超过了阈值还是低于阈值，从而可以提前切换成开门状态，这样会更好的保留信号的瞬态（启振过程），又能避免超短的建立时间所造成的咔嗒声或者其它类型的信号失真。前视功能会造成额外的延迟，当然了，当今的DAW或者插件大部分都会有自动延时补偿功能。
三、噪声门的平衡之道
上文中已经说过，噪声门的最主要的作用是用来消除噪音的。而在家庭录音环境中，我们的录音是有很大概率出现噪音的，如房间里的反射信号，电脑风扇的声音，窗外的环境噪音等等，一旦出现此类问题，降噪就会在所难免。在噪声门中，一个很低的关门阈值会很好的保留音符的原始启振过程，但是这有可能会保留更多的噪音，反之，关门后的噪音虽然被消除了，但是音符原始的启振过程却丢失了，混音师们应该在这两者之间做好平衡。
打个具体的比方，在现场演出时，电吉他是很容易出现背景噪音的，而这个时候噪声门就派上用场了，如果你的关门阈值设置的很高，噪音肯定是没了，但是吉他的弹拨音头感却消失了，吉他延音也会受到很大的影响，这种设置肯定是得不偿失的。so，要根据乐器本身的特性和信号的噪声特性，来设定一个相对比较平衡的关门阈值和Range值。
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