什么是 Clipguard 2.0？Elgato 如何防止音频削波

你正在直播，一切听起来都很棒。这时，你因为一条聊天消息或打赏提示而笑出声来，导致音量骤升，观众听到的却全是失真声。那一刻转瞬即逝，清晰的音质也随之消失。无论如何编辑或后期处理，都无法让它重现。

Clipguard 2.0 是 Elgato Wave 设备内置的 Wave FX 处理器所支持的几项功能之一。它的作用非常明确：在硬件层面预先防止过载，确保即使您的声音出现失真，音频依然保持清晰。

当音频信号超过麦克风或音频接口所能捕捉的最大电平时，就会发生削波。此时，系统无法完整录制声波的波形，而是将波峰截断，从而产生刺耳、沙哑的失真。

这与音频单纯音量过大不同。音量可以调低。而削波会对波形本身造成永久性损坏，一旦在录音或直播过程中发生，就无法通过任何干净利落的方式将其恢复原状。

大多数音频接口都采用单个模数转换器，并配有一个手动增益旋钮。您只需将增益调整至与平时说话的音量相匹配，转换器就会以该灵敏度捕获所有声音。

问题在于，增益设置本质上是一种权衡。如果设置得太低，人声会显得单薄或杂音较多；如果设置在听起来最佳的水平，突如其来的响声可能会超出转换器的处理能力。一旦发生这种情况，信号就会在转换环节发生削波，而此时任何软件限幅器或效果器都来不及做出反应。

这就是为什么剪切现象往往发生在最关键的时刻：一个强烈的反应、一声意料之外的笑声，或者一位表现比预期更抢眼的嘉宾。

Clipguard 2.0 融合了三项技术：堆叠式模数转换器（ADC）、32 位浮点处理和数字限幅器。每项技术分别处理信号的不同阶段，共同构成了多层防护体系，使信号削波几乎不可能发生。

Clipguard 2.0 并非依赖单一增益级别的单个转换器，而是同时运行三个模拟-数字转换器，每个转换器均设置为不同的灵敏度。第一个转换器设置为低增益，可处理高声峰值而不会产生失真；第二个转换器以中增益运行，覆盖日常说话音量；第三个转换器设置为高增益，能够以极低的噪声捕捉细微的声音细节。

这三个模数转换器同时采集同一信号。在任何给定时刻，其中至少有一个能清晰地采集信号。它们的输出在设备内部合并为单一信号，总动态范围达135 dB。

合并后的输出信号为32位浮点信号，这是一种具有极大动态余量的音频格式，在内部处理过程中几乎不可能发生削波。这正是该架构“不可削波”的原因所在。无论是轻声细语还是大声呐喊，合并后的结果都能完整保留原始声音的全部细节。设备内部的每个处理阶段——从增益调整到DSP效果再到混音——都是在该高动态余量信号上进行处理，然后该信号才会传送到您的输出端。

即使配备了堆叠式模数转换器（ADC）和32位浮点动态余量，信号最终仍需以标准的24位音频流形式输出至外部设备。这就是数字限幅器发挥作用的地方。

第一个限幅器位于增益级之后。这是“Clipguard”的主要保护措施。如果您的声音突然出现峰值，增益会动态降低，并在电平稳定后恢复正常。这一过程发生在信号进入DSP效果处理和混音之前，从而从源头杜绝问题。

第二个限幅器位于信号处理链的更下游，即DSP处理和混音之后。它的作用是在信号被转换为24位并发送至耳机、流媒体或录音设备之前，捕捉因效果器或混音电平而可能产生的任何峰值。这两个阶段共同作用，确保音频从输入到输出全程受到保护。

既然您已经了解了它的运作原理，那就来看看当我们试图让它失真时会发生什么。我们将Clipguard 2.0置于极端场景中，这些场景是任何麦克风都不应面对的。即便如此，它依然没有发生失真。

如果您曾使用过原版 Wave:3、Wave XLR 或 XLR Dock，可能已经对 Clipguard 1.0 有所了解。其设计理念与之相同：保护音频免受削波影响，确保您不会错过任何一个瞬间。然而，其背后的技术却有着根本性的不同。

Clipguard 1.0 采用了一种单一的保护机制。一条辅助音频通道以较低的增益水平与主信号并行运行。如果主信号即将发生削波，设备会智能地切换到辅助音频通道，以避免失真。这种机制对于中等幅度的音量突增效果良好，但它依赖于一条具有固定增益偏移量的单一备用通道。

Clipguard 2.0 完全摒弃了这种做法，转而采用多层架构。它不再仅依赖单一备份路径，而是通过多个 ADC 以不同的灵敏度同时捕获信号，最终生成动态范围达 135 dB 的 32 位浮点信号。随后，在音频信号离开设备之前，数字限幅器会在信号链的两个节点对峰值进行控制。

实际区别在于：Clipguard 1.0 是在剪切即将发生时才检测到剪切现象；而 Clipguard 2.0 则从源头上杜绝了导致剪切的条件。

由于 Clipguard 2.0 从一开始就捕获了全范围的输入信号，因此无需担心用户可调节的模拟增益旋钮设置不当的问题。

增益完全通过 Wave Link 3.0 在数字域内进行控制。您调整的是纯净的 32 位浮点信号，而非放大脆弱的模拟信号。这意味着您可以根据清晰度和存在感来设置增益，将人声调整到最佳状态，而无需像往常那样在出现意外情况时冒着产生失真的风险。

在 Wave Link 3.0 中，对于配备 Wave FX 处理功能的设备，可在硬件设置页面启用或禁用 Clipguard 功能。

启用后，两个限幅器均处于工作状态，确保信号从输入到输出都保持干净。禁用后，输入限幅器将被绕过。输出级仍会提供一定的保护，但您将失去针对源端削波的主要防护措施。

除非你有特别的理由将其关闭，否则请保持“Clipguard”功能启用。它不会影响声音，也不会降低音质，仅在必要时才会启动。

Clipguard 2.0 可在以下 Wave 设备上使用：

• Wave:3 MK.2— 带内置DSP的USB电容麦克风
• Wave XLR MK.2— 单通道 XLR 音频接口
• Wave XLR Pro— 双通道 XLR 音频矩阵
• Stream Deck + MK.2 专用 XLR 扩展坞— 适用于 Stream Deck + 的 XLR 音频扩展坞

Clipguard 1.0 仍可在原版 Wave:3、Wave XLR 以及 Stream Deck + 的 XLR Dock 上使用。

如需进一步了解 Wave Link 及其与这些设备的配合使用方式，请参阅我们的 Wave Link 3.0 软件概述。

下次当你看到聊天消息忍不住笑出声时，你的音频依然会保持清晰。只需在 Wave Link 中设置一次增益，保持 Clipguard 启用状态，然后专注于你的内容即可。

Clipguard 是 Wave FX 信号链中的第一级。要了解信号链的其余部分如何塑造您的声音，请观看下方的完整 DSP 演示视频。

Clipguard 2.0 适用于所有 Wave FX 设备，包括Wave:3 MK.2、Wave XLR MK.2、XLR Dock MK.2 以及Wave XLR Pro。