[教學] $300 的硬體音量平衡器 (上)

jasonh77tw

　　用電腦點歌軟體都會碰因為伴唱帶的壓製條件不同，造成每個音量不同換曲時聲音忽2 v1 K/ D. L  U+ B; A/ ?8 `5 l
大忽小的問題，一般的作法就是買一台大約六千塊的 Bepro V6，但是除了不便宜、也多0 J4 g7 n0 H  m% ^/ u) }9 w( P
了一台機器多兩對線，這次就先來分享一個 "高品質"、"低價格" 而且完全不增加 CPU 負7 a& Z4 y; T3 I) d( Q- M( n' j! i
擔的音量平衡的處理方式。
3 ]1 X2 ^7 D, D: T3 q/ U3 q3 M4 C8 O, P! Z; d, j1 d/ `( y; q
　　先簡單介紹一下音量平衡器的原理，音量平衡器會偵測原始聲音的音量，當訊號超過0 C$ }3 r  n5 I# H
某個設定門檻值時就把音量快速的壓制下來，然後再用緩慢的速度慢慢把音量往回調大，
$ Q6 N1 U5 }/ q$ X9 V當訊號又碰到門檻時就再把音量壓下來，這樣反覆的運作，就可以把正常 (較大聲) 的音1 c- E, F3 k& A: f9 i
軌壓到跟小聲的音軌差不多的音量。但是音量平衡器不是應該把小聲的音軌放大到跟正常8 n; v6 @- }+ N1 k( R" [3 f* F; C$ \5 |
的音軌一樣嗎？其實很簡單，只要壓縮完之後再放大回正常音量，就變成把小聲的音軌放
8 X# O" L" v2 [; N* M& Y大了。
2 N, J* D/ f9 K# P* g  W+ B7 D& J& [; G1 Q9 h/ ~* P% M

  ?" z9 c7 \6 T$ N5 L9 l5 g( b/ H7 U1 r4 \' j' `* z1 u
　　光用講的太抽象，看一看上面這張圖: 左邊和右邊是同一條歌，左邊是直接從 CD 抓7 p  M: k# p& W! P% F4 _
下來的音軌，大部分的商業唱片都是把音軌的最大值 ㄍㄧㄥ 到全滿的，右邊是我把左邊
2 Y4 \$ p+ Y+ O9 y* H的原始音軌音量衰減到剩 1/4 (-12dB) 後的波形。. P! x$ y" o# ]; S; f6 v2 ~/ l
( y. m4 p" |- H+ n( M" o6 u
　　當進行音量平衡處理時，會把門檻值以下的小聲放大 (紅色部分)，門檻值以上的大
, h1 \( e8 P' N$ ^; W  ?/ j9 G; ~! [聲縮小 (藍色部分)，處理完以後原本相差四倍的音量變得相當接近 (其實有辦法壓得更接
) H2 k; K& b0 @近，但是可能會有一些負面影響，細節留到下篇再說)。不過眼尖的朋友可能會發現，小
- b) F: F' t* P, y: b. H音量的音軌幾乎是呈固定比例的被放大了，但是正常音量的音軌卻不是，原本音量比較低& g: \+ o+ T& @! x7 ~, D/ F' D
的 A 段變成跟副歌部分差不多，這是使用音量平衡器必然會產生的副作用，因為效果器
& Z9 y/ L+ x8 b$ i並不會知道你現在在唱哪一條歌，所以即使是同一條歌裡面，如果 A B 段音量差距大的3 w$ E9 ~) Z# ?1 s
話，也是會發生原本大聲的被壓縮，小聲的被放大。
& z* o' X# k# K% T( x0 y, v& m
% w8 t. d1 u3 W1 l　　原理簡單寫到這，再多寫大家恐怕要睡著了 :p 現在就直接跳進重點，要如何取得、
" q  y6 Y* z6 T/ G& W安裝這個音量平衡器呢? 簡單的來說，需要裝一張 Creative Live! 或是 Audigy 音效卡，+ U: I  ~3 D' y+ {
然後掛上 kx project 的驅動程式。不過因為 Live! 和 Audigy 的型號非常得多，有部分的9 Z# Q& u& h. s6 n. _8 u0 M; i: x
型號不能掛 kx，為了將問題先單純化一點，我就先鎖定一張最便宜、最容易取得的 Live!
( w/ a+ H; K- e4 t3 a7 f/ ]3 W來介紹。& f, q/ l: w9 e( `; R
- ]+ v2 z- B: i+ O5 B1 n# @) x9 k
0 [$ F4 C2 R% ]# o

2 {  L9 G) Y2 e2 T) A( R9 j' x& b　　目前市面上最容易取得也最便宜的 Creative Live! 就是這一張 - CT4830 (看電路板
8 r! A# h" D: `; C7 y( ]4 ?/ x1 F右上角用白漆寫的小字)，在 Y 拍的成交價平均在 $300 以下，這張卡當初新品時也是要% b' ~* r  n( \/ L8 j) t1 A
兩三千以上的，即始是現在他的音質還是超越絕大多數的主機板內建音效卡，而且最重要! ^0 L  H6 K* X! M' N; s
的是他上面有硬體 DSP 加速晶片，可以把音量平衡器掛在卡上而不佔用 CPU 資源。3 |9 o( e# J1 `) P2 Y) E& [

4 y) W, T  ?0 O　　如果手邊已經有 Live! 的朋友，以下型號也都能用: CT4620, CT4670, CT4760,
" \6 ?! K: @8 W. k4 S) S+ j. zSB0060, SB0100 都可以。Audigy 的部份包括Audigy 一代, Audigy 2, Audigy 2 Value,7 K; g. A: X5 k( h' N3 S/ ^
Audigy 4 都能用。至於 SB02xx 或是 DELL OEM 版的都有相容性問題不能用，Live! 24,) Q: C6 l5 Y- W4 d- d1 \/ b
Audigy Value, Audigy LS 或其他 USB 版的 Audigy 並沒有包含 DSP 晶片所以也不能用。
( Q$ F/ |+ y; |! c/ m% T2 j! Y* A& t+ K- ?. r, l  O, _1 ^. m6 p; @
　　有了硬體之後，再來就是要取得 kx 版的驅動程式，這裡有目前最新版的連結:
1 H0 g& v! c$ [) V* B1 r" I# g0 _
% n% A9 G5 t; @1 D+ ]3 uhttp://files-upload.com/files/456646/kxdrv3539-full.exe
+ O0 I8 n0 {4 c1 _- a( A
8 `5 A! |3 n8 s/ |0 |) O或是  @& S2 B: v; U: M& `* X
http://www.badongo.com/file/4434221! q  G# j, w/ C4 S0 K5 @
<Sep 18th, 2007 updated>
9 m- o2 U6 {/ m- e8 k. K5 V  q+ L( ^/ P
　　kx 是一套獨立製作的免費驅動程式軟體，可以把內含 E-MU DSP 晶片的 Live! 和+ p% k. ~! s$ W1 |. W  k
Audigy 的所有功能釋放出來，不再受到 Creative 官方驅動程式的綁手綁腳。
" X5 y. z; \7 m; W* D: |' r* E1 ^! F: [% b) Q
　　如果你取得了以上這兩樣東西 (卡和驅動程式)，恭喜你，距離全硬體加速的音量平
/ G7 L7 ?) ~1 l. r衡器，只差那麼一小步了，剩下的就是安裝跟設定而已。上篇暫時寫到這，下一篇會詳細
$ \" W/ d' q1 N0 b- f的告訴大家如何安裝設定 (以 CT4830 為例)，還沒有 Live! 的趕快上 Y 拍弄一塊吧~% h! H5 D1 r: E5 R1 C7 X
  V6 a$ {& B7 V
:lala:9 b! T$ V( A0 T
2 E) y" g6 X  {
[ 本帖最後由 jasonh77tw 於 2007-9-21 01:00 PM 編輯 ]

jasonh77tw

要計算增益有兩種方法，peak 和整曲平均 RMS 值，
" s" Y" H2 e$ c# o# j16-bit 的音軌數值是在 -32768~32767 之間，6 F' t! K2 a: w/ H$ I( }
peak 的方法就是找整條歌最大的音量絕對值，
$ z0 W* z+ g" O* E: y+ Y9 r6 G! p; x4 N3 [3 i: h* }, }4 G
例如說某個比較小聲的音軌最大值到 20000，  A2 Q% |# L% m! Q8 s+ [
因為一般 CD 的音軌最大值都是做到全滿的 (32767)，
5 @' O  B, Z, q3 D! ^' I那我們就只要把這個音軌放大 32767/20000 = 163.8% (相當於 +4.29dB)，
7 K* a# C9 ^: R; F4 p4 X) `8 V" Y8 n音量就會接近正常唱片音量。, P; X/ _5 ^# w; z
1 h. j0 s4 {! h, c4 c4 E
但是最大 Peak 值對於整曲實際音量有時候並沒有代表性，
) l, v; L' Q# B6 ?- j- Q例如常發生的，VCD 音軌很可能因為從光碟片擷取下來時有掉軌，( d  B1 X& _; {2 a2 s6 B" x1 T
所以再播放時就會發出 "啾" 一聲的爆音瑕疵，
: p0 r, c' C  w# s+ B這樣即使平均音量偏低的音軌也可能會有全滿音量的爆音，8 H& i- ?6 x0 c8 M' i
這時用純 peak 值來計算增益就無效了。8 c5 ^7 a8 I; f- T" a* N3 O: M, r

+ t" ^1 `+ T  r, _2 G+ ~另一個方法是計算整條歌的平均 RMS (就是每個 sample 的數值平方加總的平均值)，
. l+ y: J. o; k" E' U因為人對音量的感觀比較接近音軌的 RMS 值，* r: J3 f# @( j$ v; i  K: f
例如說一條正常歌曲的整曲平均 RMS 音量是 -18dB (舉例而已)，8 a( f; R: b! A# I
今天假設我們計算某條歌的平均 RMS 只有 -24dB，
# `3 u! {' P/ s& c+ z0 k6 v3 b: J那我們就只要把他增益 6dB (相反的如果平均超過 -18dB 的就要衰減)，
2 M3 u/ F+ V8 b4 H3 o9 f" |這樣就可以讓所有的歌曲都有相近的平均音量，  J1 y4 A& j/ c% n/ A
當然 RMS 的方式也是有他的盲點，9 {1 ?1 s! ?( r
因為這個方法只知道平均音量但不知道瞬間最大音量，
4 ^, B) T6 c5 \) a. g為了避免發生爆音，所以只好把平均音量的目標值降低，; U( u8 \3 Y, D" j, I) K
這樣很可能發生原本好端端不用處理的音軌結果被降低了音量，
) a: w2 I. m9 _; k% q8 |總之無論如何沒有單一完美的解絕方案囉~) f/ [1 i3 q8 r; q9 G3 b, _

. S2 ]5 ^- }  `1 R& n3 l: a另外，DC-DSP Filter 如果你是用 1.03 版的話，1.03 版的 compressor 就是我改寫的 :p, U  h6 u' x% `8 |1 T
研究 DC-DSP 是在我玩 kx 之前的事，當時因為他的 compressor 很有問題，( C7 x  `! _, N! l
為了修改那個演算法，我還特別去搞 Delphi 還買書學語法，
# Q' u, z; A: |" L8 e不過現在應該已經忘光了 :p
) g; j; |. h1 J. t  ?1 [我印像中 DC-DSP 的 compressor Release time 最長只能到三秒，# F# E; n' V( P& B2 s6 D/ U
這對一些重節奏大動態的歌曲還是有發生忽大忽小的可能，
' Q# {( a* t% w# f至於 Dynamic Amp 好像是因為他的音量 "往上爬" 的曲線是線性的，
' t- l% N  a1 S對人的感觀來說，要 log 型的曲線 "聽" 起來才是線性的，
0 M: d: M! b& K) H0 R# w所以做出來的效果有時候會覺得不順。% L8 E+ X4 r6 n& w3 u% W
6 D# _' ^; G$ @5 Q. I" }: q
另外 DC-DSP 的另一個問題，是他的演算法都是浮點計算的，
, ^; \! k" Z6 E# j  ~% J( f3 b, X每個 plugins 第一個動作就是把 16-bit int 的訊號先轉成浮點數，
, `% c! ]9 i+ _$ I9 w5 m做完 DSP 計算後再轉回 16-bit 整數，而每掛一層 DSP 就做一次這種事情，9 F5 ~! f5 y2 I
所以效果器掛多的話其實很多無謂的 CPU 負擔是在做整數 <-> 浮點的反覆轉換，2 c# c3 z& p/ z0 t4 K  {
如果把所有 KTV 用得到的 plugins 整合成一個，只在開頭結尾的地方做型態轉換，/ O6 v3 |3 K' T  f. f4 V
應該會更省資源一點，只是這也挺花時間，/ q- t+ O) d0 z1 w' U- B
當初我改 compressor 是因為我直接用他原本的 source code 去改，; Q' d5 g: v: L) E+ c3 P& B
變數宣告和 GUI 部份都直接用原有的，只重寫演算法的部份，須要動用到的語法很單純，
0 s% ?1 f7 ?8 B( r! o$ Y如果要新開一個 plugin 那牽涉到的檔案就多了，
+ e% M7 Z" S$ d! w可能大部份的時間會花在 "如何寫 delphi"...
' U) j. @3 f! p) F9 h. w3 q
0 U+ ~& _: L) u! K! g最後，用 hk2 送 MIDI 訊號給 kx 應該是 effort 最少又最快能立竿見影的，
7 W+ O2 a: l" q, A8 u; \! u如果你有興趣加入這個功能的話，我很樂意盡我所能的提供協助 :)

livinroo

為了得到mic reverb的效果，我也仿網兄用了SB live! + KX driver 外掛Reverb R幾次實驗的結果，發現電腦的S/N比不理想，LINE OUT至功率不大100W日系AV綜擴還可以，如果是大功率的後級200W以上或S/N比不高的卡拉ok AMP交流哼聲就非常明顯，操作上的困難可以接受，但底噪不佳真的另人頭痛,不知有無方法解決?

jasonh77tw

S/N 比不好可能是您直接用麥克風送進 live! 吧～, ^  z, S7 d( z" V! l2 T
一般音效卡音質要好的前提是，6 O$ c  {0 F  s7 u- i+ M2 Z
麥克風必須經過前級放大，
9 _+ p- a4 n0 ~1 B- N這樣 A/D 的 SNR 可以達到 87dB 以上，
' C+ C4 d3 ~/ ]/ i' l) F1 _8 ]以 RAMM 測試 A 加權 S/N 約在 90dBA 以上，5 k5 k) G# b$ A0 s: j8 ^
<Sep 18th, 2007 updated>2 s  h# H. _: R  _; y3 m% B9 ^
至於 D/A 本來就更高了，
& E" e/ `, \. K* K% Y! U就我自己的使用，live 的噪音比點歌機 (音霸或音圓) 還低得多哩～ :)
4 T5 K  g7 K% j7 f  G
) A7 D( D) o" Q) b( t% r9 d6 i) l4 O  n要買前級的話我推薦 behringer XENYX 802，" B6 a+ I7 G9 U! b' W
這大概是買得到最便宜的 semi-pro 混音器 (有麥克風前級功能)，
; r+ E. m& ^, F4 m而且可以接兩支有線兩台無線，一般家庭用應該是非常夠了 :yesyes:
& D, R' ?  M/ e0 K* r' b0 d- i$ S- X0 Y1 o
" y5 l- v7 z1 A7 c
後來進一步查證，部分無線麥克風主機雖然有 High/Low 兩檔輸出位準可切換，
( R' ^! u) y' F$ G3 y但是以 Mipro 的機種來說，High 位準仍然離 Line-level 有一段距離，
. U* I% ~7 J$ ?9 y1 m所以如果要在 XENYX 802 這樣的混音器插兩支有線 + 兩支無線的話，
3 a# ^# ~  g+ b  s  L( ]# T勢必得要將就無線麥的音量來降低有線麥音量，
" j/ ]% r& J; b. S  ]使得訊噪比無法達到最佳化，
/ Y+ V! w9 R" _所以如果真的要使用超過兩支 mic 的話，( [, ]# g) E; U
最好還是選用有四軌前級以上的機種，
9 g& p! `: O: }9 ^- B' W如 behringer XENYX 1202、YAMAHA MG10/2 等等～
0 y7 T9 }5 w' o( z* t<Sep 18th, 2007 updated>
4 t6 }- q) U3 d
( T% m/ S, q  w6 L[ 本帖最後由 jasonh77tw 於 2007-9-18 01:28 AM 編輯 ]

bedbtve

剛好朋友有送我一片跟你買的一模一樣的聲霸卡live
/ c3 X! F  a* W: L- ]+ O) b不知道裝起來效果會增加多少
6 o# X( [( S( Y7 b9 Y# w我裝了它。還可以把訊號送去我原來的擴大器上嗎？; N/ s/ g! t6 V- @/ b) V4 q# i' z
這樣效果會更棒嗎？或是沒有差別# ^! q, L. l$ S) U. M7 d5 [; Z
可否請大大回覆告知
% d* {. r" Z+ Q8 f0 a太感謝了

yang8922

請看下篇~~找一下~~:laugh:

jaga.hunter

聽起來好像不錯用~) U8 v0 d( z2 m' H
不過如果聲音會因此聽起來怪怪的~
* r. z% k$ b2 K1 a, [: r  y就……( }- v( K$ L9 r( w  w# t9 |
^^"

jasonh77tw

kx 上個月底終於進階到 3539 版了，所以我也把文章裡的連結做了更新，" U7 {6 P1 c. R) B8 ?: o
3539 版主要的進展在於支援 Vista 下的 ASIO 模式 (僅限於 x86 版本)，
! L, n# b& B4 ^6 t& R2 m當然也少不了一些大大小小的 bug fix，
2 G. E- e, ^( v( `- ~0 N要安裝 3539 版前請先將舊的版本完全移除，( G5 Z- B+ m) ?- C. O
重新開機之後再安裝喔～

kprc

請問8 }4 K* {3 O# }1 U3 R' n8 z' V0 p
如果是筆電當主機4 W( ~1 G3 Z& X5 b" O5 s
是不是就不能用這方法了: H/ A* @" s2 c0 [4 O3 m+ L; v. \
謝謝

jasonh77tw

筆電唯一能裝 kx 的機會就是 Audigy 2 ZS NB，PCMCIA 那一款，
5 L9 t  ^3 Q, M  Y1 f不便宜，也不好買呀～

zzsec

這篇好深.，不是很懂。用電腦唱卡拉ok是不是用外建音效卡比較好呢？

akasi

新版的
4 C- U0 v1 G& v* hCreative SoundBlaster Audigy Value 7.1聲道 音效卡(PCI介面)
( Y0 F/ ^  t+ U7 m
# r% Y- d4 v7 p: ?" e不知道能不能用,因為我的主機只能用短卡.有人試過嗎?