
您是否想过您最喜欢的音频插件如何处理您的声音? 它们对您的声音有什么影响? 为什么他们听起来这么好?
我们中的许多人都在寻找出色的UI,并聆听插件产生的最终声音。 但是所有这些背后都有数学算法和大量编程工作。 当然,我们看不到音频插件的源代码,因为它们被打包为二进制文件。 但是我们可以使用“黑匣子”方法对其进行测试。
简短评论PluginDoctor
PluginDoctor是一个简单的跨平台应用程序,可以分析您的VST和AU插件。 此应用程序有2个版本-演示版和完整版。 演示版具有与完整版相同的工具,但有时会被阻止30秒钟,并且限制一次只能加载1个插件。 可以在此处下载PluginDoctor的演示。
功能(取自官方网站)[1]:
- 最高质量,双精度FFT引擎,独立立体声通道分析
- 线性分析:使用增量或随机输入信号的幅度和相位响应
- 谐波分析:对正弦输入信号的高精度频率响应分析。 输入强度和频率可以改变,用于THD / THD + N计算。 可切换的模间失真方式。
- 示波器:实时观察正弦输入信号发生了什么。
- 动态:使用倾斜信号来测试压缩或扩展,或者使用释放攻击信号来检查压缩机的攻击和衰减曲线。
- 性能:插件的音频处理回调中实际花费了多少毫秒(取决于缓冲区大小)
- 可自由调整大小的用户界面
- 三种质量设置,分别对应三种不同的FFT缓冲区大小
- 线性和谐波分析模式下的曲线存储选项,可轻松比较设置或不同插件
- 内置截图功能
- 提供32位和64位可执行文件
- 可以加载VST和(在Mac上)AU效果插件

请注意-该插件是使用JUCE框架制作的
设置和插件选择
首先,我们需要设置插件设置。 为此,只需按设置按钮(右上角的黄色圆圈),您将看到一个设置窗口。 确保将质量设置为最高 ,并验证音频硬件设置以使用适当的音频缓冲区大小。 我更喜欢将其设置为128个样本(2.9毫秒)。

让我们检查右上角的其他按钮:

- 第一个启用硬件分析。 此模式在此应用程序的完整版本中启用。
- 显示所有可用的VST / AU插件进行测试的列表
- 显示或隐藏已加载插件的UI
- 从PluginDoctor截屏
- 打开设置菜单
好的,下一步是将您的VST插件加载到该插件中。 只需按下插件选择按钮。 如果您在列表中没有看到任何插件,只需扫描计算机以找到它们。 选择CLA-2A Mono ,然后单击Load Plugin按钮。 如果未安装CLA-2A ,则可以选择任何其他VST插件。

Waves对CLA-2A的真实测试
我选择Waves CLA-2A进行测试是因为我认为该压缩器/限幅器是测试谐波,动态特性和频率响应的一个很好的例子。 让我们将CLA-2A加载到PluginDoctor中。 这是完全重置状态。 如我们所见,即使我们没有触摸任何旋钮knob,CLA-2A都已经改变了信号。

PluginDoctor可以分析插件的几个特征。 他们是:
- 线性分析 -换句话说,它显示出类似于参数EQ的频率响应。
- 谐波分析 -这可显示输出信号包含多少谐波
- 示波器 —简单的示波器
- 动态 -显示输入声音和输出声音之间的关系(压缩或扩展曲线)
- 性能 -插件的性能
线性分析
线性分析是第一个向您显示带有蓝线的图形的视图。 它有3种模式。 您也可以在增量和随机信号之间切换。 让我们检查频率,相位和红外的增量信号。 我们没有更改CLA-2A的任何参数。
- 增量 -输入信号是满量程的狄拉克脉冲,包含所有振幅恒定的频率,并且相位完全相同
- 随机 -输入信号的频率响应随时间随机变化
频率视图显示您在所有频谱上的频率响应。 在这里,您应该看到与其他频谱分析仪(例如Voxengo SPAN)中的图形相似。 当您在已加载的插件中更改某些参数时,它将更改输出的信号频率。 当您想知道插件如何改变信号频率时,此频谱很有用。
如我们所见,CLA-2A通过高通滤波器以20Hz的频率改变低频,而在15 kHz附近的高频上有一些小的衰减。 仅需注意,人类的聆听范围是20Hz至20kHz,因此HPF可以。
- X轴-频率,从20 Hz到20kHz
- Y轴-信号量,从-10.0 dB到10.0 dB

第二个视图是Phase 。 在此视图中,您可以看到相位和频率之间的差异。 记得数学的人应该知道3.14是Pi编号😀。 那就是圆的周长与其直径之比。 我们为什么在这里? 相位与正弦波直接相关。 众所周知,所有音频信号都是来自多个正弦波的复合信号。 当声波开始时,它应该有一些起点。 该起点由相位值定义。 例如,我们都知道同相信号具有较大的音量输出,而异相信号会自行抵消。 补充阅读在这里[2]。
例如,使用此设置,我们可以看到CLA-2A可以改变低频的相位。 但这不是一个很大的问题,因为这种压缩器通常用于人声,并且我们知道最好对80Hz的人声进行低切。
- X轴-频率,从20 Hz到20kHz
- Y轴-相位,从-3.14到3.14

第三个视图向您显示脉冲响应 (IR)。 这显示了此插件的输出中产生的脉冲。 正如我们在这里看到的那样,输入和输出之间没有区别,因此我们可以认为插件不会改变IR时序。 例如,可以通过延迟效果的混响来更改此图。 对于CLA-2A,可以不更改IR。
- X轴-时间,毫秒
- Y轴-输出信号幅度,从-1.0到1.0

谐波分析
谐波分析视图显示了输出信号的频谱。 通常,在这里您可以看到压缩器CLA-2A产生的音频信号中存在的所有谐波。 如我们所见,输入信号的基本频率为1kHz,它包含直到频谱结束的谐波,每个谐波的音量都比前一个要小。 [3]
- X轴—频率,从20 Hz到20 kHz
- Y轴-输出信号量,从-200.0 dB到0.0 dB
谐波可以在2种模式下查看-THD和IMD。 第一个是THD(总谐波失真),它是所有谐波与基频的比率。 THD由一个正弦波测量。 它显示了CLA-2A如何使所有谐波失真。 如果查看1kHz处的主谐波,将会看到一个较小的幅度峰值。 与其他谐波周围的图像相同。 这意味着它们会以某种方式失真。 [4]

该视图向您显示了IMD-互调失真。 这是失真的相关度量。 通过使用两个或多个正弦波之和作为输入信号来测量IMD。 通常,输入中组合的频率不是谐波相关的。 这很方便,因为它允许检查窄带宽中的许多失真分量。 [4]

示波器
示波器视图仅显示CLA-2A在时域中产生的声波。
- X轴-时间(以毫秒为单位)
- Y轴-输出信号幅度,从-1.0到1.0

动力学
动力学向您显示输入信号量与输出信号量的相关性。
- X轴—输入信号量,从-100.0 dB到0.0 dB
- Y轴-输出信号量,从-100.0 dB到0.0 dB
虚线是一段时间内输入信号的音量。 实线是CLA-2A产生的信号的体积。 如您所见,由于我们更改了一些压缩参数,因此在顶部创建了一个坡度。

同样,您可以切换到时域衰减/释放视图。
- X轴—时间,从0.0 s到4.0 s
- Y轴-幅度,从-1.1到1.1(幅度在一定程度上等于音量)
在这里您可以看到如何在时域中修改此信号。

性能
此性能视图显示了从小缓冲区到大缓冲区的整体CLA-2A延迟。 在下图中,我们可以看到缓冲区大小与处理时间的依赖关系。 中间的那个峰值是在我截图moment的瞬间产生的。
- X轴-缓冲区大小,从327到65536
- Y轴-总体延迟从0.0ms到18.3 ms

摘要
当然,PluginDoctor有一些缺点,例如,没有旁路模式可以将加载的插件将输入的原始信号与生成的输出信号进行比较。 此外,频谱视图的对比度也不是很高,因此很难在频谱背景上看到信号线。 拥有更流畅的视觉动画将是很棒的。
无论如何,市场上没有这么多的工具,因此PluginDoctor可以成为测试和分析VST / AU插件并更好地了解它们的工作方式,特性和优点/缺点的出色工具。 知道它们如何使输出中的声音变形,您可以使用其他插件创建自己的被测插件仿真。
参考文献
- PluginDoctor的官方网站[1]
- 相位:时序差异还是极性? [2]
- 《数字信号处理科学家和工程师指南》。 第11章傅立叶变换对[3]
- 总谐波失真[4]
- CLA-2A压缩机/限制器
- 《数字信号处理科学家和工程师指南》。 第22章:音频处理。 非线性音频处理
- Voxengo SPAN
- 基本频率和谐波
- 评论— DDMF的PluginDoctor
- Christian Budde的VST插件分析器