Все о компрессоре

Aliens

Меня знают многие ;-)
#1
Нашел очень хорошо написанную статью о работе и настройке основного прибора обработки звука - компрессоре.
Источник: http://www.audiokey.de/content/view/113/24/

Все мы разумеется слышали такие слова как компрессор и лимитер. И практически все, кто интересуется звукозаписью и имеет свою домашнюю студию (я уж не говорю о профессионалах), пользуются ими. Однако далеко не все чётко представляют себе как работает компрессор и для чего он вообще нужен...

Прежде всего скажу, что компрессор и лимитер - это почти одно и тоже. Почему "почти"? Об этом я расскажу немного позже.

Итак что же такое компрессор и для чего он нужен? Компрессор - это прибор, который позволяет уменьшить динамический диапазон сигнала. Что такое динамический диапазон? Да попросту это разница между самым маленьким и самым большим уровнями сигналов. Компрессор настолько распространён, что даже наши уши имеют встроенный копрессор :)) С помощью этого "компрессора" мы можем слышать без искажений звуки с уровнем достигающим 120-130 dB, за которым следует болевой порог. Но Бог с ним, с ухом. Вернёмся к нашим баранам. Не редкость, когда динамический диапазон акустических инструментов составляет порядка 100 dB. Динамический диапазон человеческого голоса тоже не мал. 50 dB для него совсем не удивительно. Рояль так вообще мощный инструмент. Его динамический диапазон достигает 120 dB. А уж если говорить о звучании целого оркестра, то... Сами понимаете, громко это. Одним словом, если постараться, то можно знаменито погреметь. :) А теперь для сравнения давайте посмотрим, что же может аппаратура, которая это звук призвана записывать. При измерении параметров аппаратуры существует такое понятие - динамический диапазон (Dynamic Range). Оно показывает с каким динамическим диапазоном эта аппаратура способна записать звук. Ну максимальное-то значение у любой аппаратуры одинаково. Это 0dB, а вот минимальное зависит от качества деталей и прочих электронных составляющих. Дело в том, что любая аппаратура шумит. Будь то самая дорогая студийная или "бесплатная" имплантированая в Mainboard. Но вот шумит она по-разному. Например у аналогового пульта Yamaha PM5000 уровень собственного шума составляет -100 dB. У цифрового Yamaha 02R96 - -110dB. А у чипа, встроенного в Mainboard он может составлять -50 - 60dB, а то и того хуже. Что это значит? А то что если мы попытаемся на плохую карту записать сигнал с динамическим диапазоном больше 50dB, то тихие звуки просто исчезнут в собственных шумах аппаратуры. То же самое может произойти и при использовании дорогостоящей аппаратуры, при условии, если динамический диапазон сигнала выйдет за рамки её возможностей. К тому же "исчезновение" некоторых звуков при микшировании может произойти из-за маскировки спектра одного сигнала другим. Короче причин может быть много. Взять к примеру тот же рояль с его 120dB'ами. При определённых условиях даже на самой качественной аппаратуре может возникнуть та же проблема нехватки динамического диапазона. Так вот одна из задачь компрессора помочь нам "втиснуть звук в аппаратуру" (разумеется и не только для этого :D ).

После компрессии средний уровень сигнала повысится и те участки, которые раньше были не слышны, станут по уровню превышать уровень шумов.. То есть станут слышны. Конечно увеличится и уровень пиков сигнала, но вот тут-то в действие вступит компрессор и "придавит" сигнал в тех местах, в которых этот сигнал будет превышать установленный ручкой Threshold пороговый уровень (уровень при котором начнёт срабатывать компрессор).

В результате и оборудование не будет перегружено, и сигнал будет слышен на всём протяжении.

*!!! Прошу учесть, что В данном случае я привёл пример как при компрессировании изменяется соотношения среднего уровня сигнала по отношению к шуму аппаратуры. Если же шум содержит сам файл, подвергнутый сжатию, то соотвественно и уровень шума так же увеличится! Для борьбы с шумами есть отдельное устройство, называемое Noise Gate.

Однако из вышесказанного можно сделать направильный вывод, что компрессор - это эдакое средство для повышения громкости. Нет! Компрессор скорее уж средство для понижения громкости. :D) Он ведь всё таки подавляет уровень сигнала по максимуму, а не поднимает "тихие" участки (если не трогать регулятор Gain). Сравнивая с чем-то компрессор, лучше всего его сравнить с автоматической ручкой громкости, которая в "громких" местах делает сигнал тише, а в "тихих" громче. Но и это сравнение будет не совсем корректным. Ну да ладно. Бог с ними со сравнениями. Давайте сначала посмотрим на сам компрессор и разберём для чего это на нём столько ручек.

егулятор Threshold - устанавливает уровень входного сигнала, после которого компрессор начинает работать. До тех пор, пока уровень входного сигнала не достигнет порогового значения Threshold, компрессор просто не работает.


Кнопки Peak/RMS - переключает режим работы компрессора. При включенной кнопке Peak компрессор начинает срабатывать после превышения порогового уровня, установленного ручкой Threshold, пиком сигнала . При включенной кнопке RMS компрессор начинает срабатывать при превышении среднего уровня сигнала порога, установленного ручкой Threshold . То есть если пик уже и превысил значение порогового уровня - это ещё ничего для компрессора не значит. Он начинает срабатывать только при превышения общего среднего уровня.
Регулятор Attack - устанавливает время, которое должно пройти с момента превышения сигнала порогового уровня до момента срабатывания компрессора. Значения устанавливаются в милисекундах.
Регулятор Release - Устанавливает время прекращения работы компрессора, которое должно пройти с того момента, когда сигнал станет меньше порогового уровня. Значения устанавливаются тоже в милисекундах.
Регулятор Ratio - устанавливает соотношение уровней входного и выходного сигналов при компрессировании.
Регулятор Knee - позволяет настроить огибающую изменений компрессии во времени (имеется не на всех типах копрессоров).
Регулятор Gain - регулирует выходной уровень сигнала из компрессора.
Кнопка Auto Gain - Включает автоматический режим регулировки уровня выходного сигнала.

Теперь, когда вы уже знаете назначение каждой ручки компресора, давайте проследим, что будет происходить с сигналом после того, как он попадает в компрессор.Настроим компрессор как это показано на рисунке

Представим, что мы имеем некую запись, средний уровень которой находится где-то в районе -25dB. Но в пиках сигнал значительно превышает этот уровень. В силу того, что регулятор Threshold у нас установлен в положение -20dB (см.рис), а уровень сигнала у нас в среднем -25dB, то пока уровень сигнала не достигнет порога -20dB наш компрессор совершенно никак не будет реагировать. Посмотрите на график компрессора (рис.). Пришло -25dB и ушло -25dB. Но вот в какой-то момент пик сигнала превысил пороговый уровень Threshold и достиг величины -10dB. Вот тут-то и вступил в дело компрессор. Так как регулятор Attack у нас установлен в положение 0ms, то компрессор мгновенно отреагирует на превышение сигналом порогового уровня и тотчас же "прижмёт" его до величины -18dB (см. график на компрессоре. рис.). То есть на 8dB. После этого уровень нашего сигнала снова "приходит в норму" и опускается до среднего в -25dB. Что же делает компрессор? А вот-тут-то вступает в действие регулятор Release. Компрессор, после того, как сигнал стал меньше порогового уровня, ещё целых 77ms (см.рис.) будет подавлять сигнал на те же 8dB и только по прошествию этого времени перестанет работать. Теперь давайте изменим немного настройки компрессора. Установим регулятор Attack на величину 30ms, а регулятор Release в положение 0ms. Что же произойдёт теперь с нашим сигналом? В принципе всё тоже самое. за исключением того, что теперь компрессор сработает не сразу после того, как сигнал превысит пороговый уровень, а спустя 30ms. И перестанет его компрессировать не спустя 77ms, а мгновенно после того, как сигнал перестанет превышать пороговый уровень. Казалось бы ну что такое эти милисекунды? однако все эти регуляторы в совокупности позволяют порой сделать очень многое.

Первый файл
Второй файл

Первый файл - это оригинальный необработанный Loop. В процессе сведения выяснилось, что этот Loop звучит вяло и в миксе недостаточно чётко. Для повышения чёткости необходимо выделить звук бас-барабана и некоторых элементов из сигнала, которые подчеркнули бы общую ритмическую структуру Loop'а.

Второй файл - это уже обработанный Loоp, в котором слышно, что бас-барабан стал отчётлив. Изменилась его атака и плюс выделилось его послезвучие. К тому же "проявился" звук синтезатора играющий риф на 3 и 4 доли. В результате звук стал чётче и подчеркнулась ритмическая структура всего Loop'а.


Таким образом компрессор - это очень действенное средство обработки сигнала, которое помогает нам при необходимости не только сжать динамический диапазон.

И теперь обещанное объяснения моей фразы на предмет того, что компрессор и лимитер - это почти одно и тоже. Дело в том, что если установить в компрессоре регулятор Ratio в максимально положение (в Logic'овском - это 30:1) , регулятор Knee в положение 0, регуляторы Attack и Release в положение 0ms, а тип работы компрессора - Peak, то компрессор превращается в лимитер. То есть при достижении сигнала порогового уровня (регулятор Threshold) компрессор мгновенно ограничивает сигнал на этом уровне и не позволяет ему подниматься выше. После понижения уровня сигнала ниже порогового, компрессор моментально перестаёт работать. Одним словом при данных настройках компрессор ведёт себя точно так же, как и лимитер.

И в заключение хочу сказать следующее. Работайте с компрессором очень осторожно. Несмотря на свою кажущуюся простоту, работа с ним требует максимальной внимательности. Это весьма опасный прибор! Он очень помогает в работе звукорежиссёра, но при невнимательном использовании может испортить весь микс или его отдельные составляющие (что в результате всё равно приведёт к порче всего микса). Используйте готовые пресеты, только как основу для обработки, Помните, что ни один пресет практически никогда не подходит к конкретной ситуации. Пресеты создаются производителем только лишь для того, чтобы звукорежиссёр воспользовался ими как стартовой площадкой. То есть если вы для барабанов устанавливаете компрессор и в него загружаете пресет Drums, это совершенно не значит, что он подходит к данной ситуации. Это просто подготовленное начало для его настройки.
 

blast

Житель города
#2
Njcs, вот что я бы ещё обязательно добавил:

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПРЕССОРОВ

Компрессоры используются как при записи сигнала на ленту, так и при сведении многоканальной записи на мастер.
Единственное различие между компрессором и лимитером состоит в величине компрессионного отношения. Строго говоря, отношение "бесконечность:1" гарантирует, что сигнал никогда не превысит заданный точкой перегиба уровень, но на практике отношение 10:1 имеет тот же самый эффект.
Будьте готовы, что при работе с компрессором вы можете экспериментировать: не только сравнивать модели "threshold" с другими типами, но также сравнивать звучание двух разных компрессоров одной модели, чтобы выбрать, что именно вам подходит для конкретной задачи. Небольшие гармонические искажения ламповых компрессоров, придающие вокалу мягкость, являются причиной того, что многие звукоинженеры предпочитают именно этот тип компрессора. Важно не допустить перекомпрессии: музыка зависит от динамики, так как динамика позволяет передать эмоциональное содержание. Если совершенно сгладить динамику, сделать один неизменный средний уровень, то получится нечто, что легко записать, но неинтересно слушать.
Ниже приведены варианты установок для компрессоров в зависимости от инструмента, с которым они применяются. Это не четко заданные правила. Окончательное решение остается за вами, так как каждая новая ситуация отличается от предыдущей, и результат определяется на слух.

Вокал

Обычно используются компрессоры с регулируемым компрессионным отношением либо компрессоры типа "soft knee". Лично я предпочитаю второй тип, так как он позволяет компрессировать сигнал в достаточной степени, но не делает звучание голоса искусственным. Если вы пользуетесь первым типом, следует для начала установить компрессионное отношение 4:1 и затем отрегулировать его более точно на слух.

Обычно не требуется получить резкой атаки в словах. Поэтому время атаки компрессора должно быть быстрым (компрессия начинается сразу). Время восстановления для начала следует установить 0,5 с; время удержания (hold time) должно быть мало или равно нулю. Уровень компрессии зависит от конкретного исполнителя. Как и при работе с другими процессорами сигналов, уровень обработки (в данном случае уровень компрессии) должен быть минимален при хорошем результате. Для поп-вокалистов уровень устанавливается в пределах 10-15 дБ на громких пассажах; опытные вокалисты обычно нуждаются в меньшей величине компрессии.
Если на вокальном треке нет лишних сигналов, то можно использовать экспандер/гейт, встроенный в компрессор, чтобы расчистить паузу между словами и фразами (всегда можно подключить внешний гейт, если в вашем компрессоре такого не имеется). Это делается затем, чтобы компрессор не усиливал шумы в паузах, не делал более слышимыми звуки вдоха, открывания рта, электронный "свист" и т.д., особенно когда требуется большой уровень компрессии.
Принято зависывать вокал с компрессией, но лучше его при этом недокомпрессировать, чем перекомпрессировать. Всегда можно добавить компрессии на этапе сведения, но гораздо труднее на этом этапе устранять недочеты, вызванные излишней компрессией при записи.
Если у вокалиста есть проблемы с шипящими, и смена микрофона и его положения не приводит к исправлению ситуации, тогда при сведении стоит использовать компрессор в режиме де-эсера. Включите эквалайзер в side-chain и сделайте усиление частот в области 4-10 кГц. Это позволит устранить шипение согласных. Но не увлекайтесь: надо делать это так, чтобы они все же звучали естественно, иначе результат работы де-эсера будет легко определяться на слух. Можно подобрать точную частоту, если переключить side-chain в режим "listen" (прослушивание) и настраивать эквалайзер до тех пор, пока согласная не будет максимально слышна. Для этих целей подходят эквалайзеры типа "sweep" и параметрические. Лучше не использовать здесь графический эквалайзер, так как нужная частота может находиться между регуляторами, что сделает точное нахождение ее невозможным.
Выбор частоты эквалайзером около 50 Гц поможет устранить "плевки" в записи вокала. Но здесь лучше все же постараться уменьшить "плевки" на этапе записи (при помощи экрана), чем потом пытаться исправить это при сведении.

Акустическая гитара

Звук гитары с металлическими струнами при компрессировании становится более плотным и ровным. Установки компрессора в основном совпадают с теми, что применяются при компрессировании вокала, за исключением, пожалуй, времени атаки. Чтобы придать звучанию гитары хорошую, звонкую атаку, регулятор должен быть установлен где-то между 10 и 40 мс. Тогда атака каждой ноты и аккорда будет проходить через компрессор неизмененной. Кстати, можно создать звучание более яркое, чем на самом деле, путем подключения эксайтера или инхансера к компрессору (см. главу про инхансеры). Как и в случае с вокалом, компрессия добавляется и на этапе записи, и на этапе сведения.

Бас-гитара

Для бас-гитары, как и для акустической гитары, можно применять компрессоры с изменяемым компрессионным отношением или тип "soft knee" (чтобы подчеркнуть атаку каждой ноты). Время восстановления должно быть подобрано для конкретного исполнителя. Техника игры "слэп" требует много компрессии, и некоторые ноты могут быть очень короткими. Время восстановления должно быть достаточно быстрым; если оно слишком быстро, то установите время удержания (hold time) равным 50 мс (во избежание искажений низких частот). Впрочем, слушайте сами: возможно, вы придете к выводу, что немного искажений не делают звук бас-гитары хуже.Может быть, вам потребуется увеличить компрессионное отношение до 5:1 и больше, чтобы хорошо контролировать громкие ноты. Как уже было сказано выше, если манера игры бас-нитариста меняется на протяжении песни, вам подойдет компрессор с автоматической установкой времени атаки и восстановления.
В медленных вещах и при игре на безладовом басу время восстановления компрессора может быть длиннее (0,5 с и больше), и если не требуется подчеркивать атаку каждой ноты, установите быстрое время атаки, чтобы управление уровнем наступало раньше.

Электрогитара

Электрогитара - инструмент особый, поэтому лучше сперва представить себе, какой саунд вы хотите получить, а уже потом думать о типе компрессора. Например, гитара с сильно искаженным звучанием ("дисторшн") уже сама по себе имеет ровную динамику, так как цепь "дисторшн" работает, как компрессор. Поэтому скорее всего применять компрессию не потребуется. С другой стороны, чисто звучащая ритм-гитара нуждается почти в такой же компрессии, как акустическая. Установки - те же самые.
Если требуется получить "сустейн", но не применять "дисторшн", то можно использовать компрессор в качестве искусственного сустейна: надо сильно компрессировать входной сигнал, установив быстрое время атаки и время восстановления равным 250 мс. В зависимости от уровня сустейна, котрый надо получить, компрессионное отношение может быть установлено от 4:1 и выше. Возможно, вы захотите сделать точку перегиба 20 дБ. Когда звук гитары будет затухать, компрессор будет увеличивать усиление, чтобы компенсировать уменьшение уровня; это и создает эффект сустейн. Но помните, что чем больше компрессии вы применили, тем больше вы подчеркнули шумы; поэтому может потребоваться включение экспандера/гейта. (В любой случае, гитара при записи должна располагаться далеко от источника наводок - трансформаторов, мониторов компьютеров и ламп дневного света). Если требуется немного подчеркнуть атаку гитары, то уменьшите время атаки компрессора, подбирая его на слух.

Синтезаторы

Большинство синтезированных звуков можно записывать без компрессии, но аналоговые filter sweep звуки с большим количеством резонанса могут содержать пики, сильно превышающие средний уровень, что приводит к искажениям. Обычно компрессионное отношение устанавливатеся 4:1 и больше; точка перегиба может быть достаточно высока (чтобы компрессировались только пики). На медленных звуках filter sweep можно при помощи вольтметра микшерного пульта видеть, когда происходит пик и насколько он велик.
Сэмплы не требуют компрессии; компрессор применяется для обработки звука перед сэмплированием. Это особо важно, когда требуется сделать кольцо, так как даже ровные звуки могут меняться по амплитуде по причине биений гармоник, и это может помешать сделать петлю (loop) ровным. В этом случае положения регуляторов компрессора должны быть сделаны такими, чтобы соответствовать типу инструмента, который сэмплируется; здесь можно применять больше компрессии, чем делается обычно при записи.
В поп- и рок-музыке ударные инструменты записываются с небольшими различиями в динамике. Компрессия применяется здесь часто, особенно если исполнитель играет недостаточно ровно. В первую очередь это касается бас-барабана и томов; в танцевальной музыке уровень малого барабана также стремятся удерживать на одном уровне. Годится любой тип компрессора. Для начала нужно установить компрессионное отношение от 4:1 до 6:1; время атаки - 10 мс (чтобы подчеркнуть каждый удар); время восстановления должно быть быстрее, чем задержка между ударами (если возможно) - примерно 20-100 мс. После этого установите точку перегиба так, чтобы к тихим звукам применялась меньшая компрессия, чем к громким.
При записи ударной установки сигналы с соседних барабанов проходят на дорожку, поэтому часто для разделения звуков используется гейт. Тарелки обычно не компрессируются, иначе они будут звучать ненатурально (однако это было сделано при записи многих рок-альбомов, чтобы создать эффект высокой энергии).
Когда для создания эффекта "больше-чем-на-самом деле" используется внешний микрофон (в помещении с реверберацией), компрессируется его выходной сигнал. При использовании гейта с таким микрофоном (для создания популярного "обрезанного" звука барабанов), то большая компрессия обеспечивает отсутствие затухания до того, как закроется гейт.
Некоторые инженеры всегда компрессируют окончательный микс, в то время как другие даже не пытаются этого делать. Преимущество компрессии здесь состоит в том, что средний уровень громкости песни увеличивается, происходит некоторая "накачка", которая создает впечатление энергии и возбуждения. При увеличении среднего уровня громкости песня звучит громче, хотя пики остаются теми же, что и были. Компрессия микса применяется при продюсировании песен для радио, чтобы добиться максимального эффекта. Для этой цели надо использовать компрессор типа "soft knee", или даже лучше - многополосный компрессор. Ни тот, ни другой не делают звук глухим (в отличие от компрессоров с неизменяемым компрессионным отношением (fixed ratio)); автоматический компрессор лучше годится для обработки песни со сложной динамикой, чем управляемый вручную.
Если у вас есть только последний, то установите короткое время атаки (0-10 мс) и время восстановления как можно более быстрым. Hold time должно быть равно 20-50 мс (если время восстановления слишком быстрое).
Для сохранения баланса в левом и правом каналах компрессор должен работать в режиме стерео; компрессия в обоих каналах должна быть одинакова, иначе один канал будет звучать громче, чем другой.Компрессор также применяется в тех случаях, когда в записи тайм-кода на ленте получились провалы. Мне удавалось исправить положение при помощи компрессора "soft-knee" с максимально быстрым временем атаки и восстановления (что давало ослабление 10 дБ). Следите за индикаторами в момент пропадения сигнала и добавляйте компрессию до тех пор, пока они опять не появятся. Таким способом удавалось найти выход из самых трудных ситуаций. (Но чтобы провалов в записи на ленте не было с самого начала, промойте головки магнитофона, так как грязь откладывается на дорожках).