讀懂壓縮並不難

在上期的壓縮專題【聊聊壓縮那些事】中，我們向大家介紹了壓縮技術在助聽器中的基本應用。

本期，hearingcare將繼續帶您深度剖析壓縮技術，一起來看看，讀懂壓縮，我們需要掌握哪些基本知識。

壓縮器本質上是一動態放大器，壓縮器會隨著輸入信號的強度變化實時改變增益。

在現代助聽器技術中，壓縮的基本特性主要包括兩方面：靜態壓縮特性（Staticcompression characteristics）、動態壓縮特性（Dynamic compression characteristics）。

靜態壓縮特性

1.壓縮閾（compression threshold）：

壓縮器啟動壓縮時對應的輸入聲壓級被定義為壓縮閾。

壓縮閾的目的是限制壓縮器在一定的有效範圍內進行壓縮，隨著壓縮閾值的改變，也可對信號採取不同的壓縮比例。

2.壓縮比（compression ratio）：

在有效的壓縮範圍內，輸入聲壓級變化量與輸出聲壓級變化量之間的比值被定義為壓縮比。

採用寬動態範圍壓縮方式的數字助聽器，其壓縮比變化多在1.5-3之間。在實際應用中，壓縮比均大於1，當壓縮比超過8:1時，通常會受到壓縮限制。

3.壓縮範圍（compression range）：

同一壓縮比範圍內對應的輸入聲壓級叫做壓縮範圍。

壓縮啟動后，隨著輸入聲壓級的增加，增益將在有效的壓縮範圍內以同等比例下降，直至無法再下降。此時壓縮停止，繼而進入線性放大階段（線性放大即表示壓縮比為1）或另一壓縮狀態。

動態壓縮特性

1.起效時間（attack time）：

當輸入信號聲壓級突然增加到某一聲壓級時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在某一聲壓級時所對應的時間間隔。

IEC 118-2將起效時間定義為：當輸入信號由55 dB SPL增加至80 dB SPL時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在原聲壓級±2 dB偏差內所對應的時間間隔。

ANSI S3.22將起效時間定義為：當輸入信號由55 dB SPL增加至90 dB SPL時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在原聲壓級±3 dB偏差內所對應的時間間隔。

2.釋放時間（release time）：

當輸入信號聲壓級突然減小到某一聲壓級時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在某一聲壓級時所對應的時間間隔。

IEC 118-2將起效時間定義為：當輸入信號由80 dB SPL減小至55 dB SPL時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在原聲壓級±2 dB偏差內所對應的時間間隔。

ANSI S3.22將起效時間定義為：當輸入信號由90 dB SPL增加至55 dB SPL時，壓縮器啟動，助聽器輸出聲壓級穩定在原聲壓級±4 dB偏差內所對應的時間間隔。

起效時間和釋放時間的主要作用是改變不同音節的強度大小，從而使人耳在聆聽言語時出現不同的響度感受。

壓縮的起效時間通常≥5 ms，釋放時間通常≥20 ms。

若釋放時間太短，會造成波形失真，使不同音高的聲音聽起來增益變化較大，若起效時間太短且釋放時間較長，這一失真就會被降低。

一般而言，快起效、快釋放時間對連續的、短時程的高強度聲音（例如短聲）具有減緩作用，然而，當助聽器採集到不連續的言語信號時，快起效、快釋放時間則會放大背景環境中的噪音。

掌握壓縮小技巧

採用低壓縮閾與快壓縮相結合的方式可提高各音節、各詞語之間的可聽度，而慢壓縮技術能提高整體語言強度，同時保持各音節、各詞語之間的強度不變。

選擇中等強度的壓縮閾可提高助聽器使用者在嘈雜環境下的佩戴舒適度。

靜態壓縮特性（壓縮閾和壓縮比）反映了壓縮的程度，動態壓縮特性（起效時間和釋放時間）反映了壓縮的快慢。