что делает звуковой компрессор
Компрессия в работе со звуком
Для чего нужна компрессия?
Компрессоры и лимитеры — это специализированные усилители, используемые для уменьшения динамического диапазона — промежутка, между самым тихим и самым громким уровнем трека. Использование компрессии при записи и живом миксе может сделать звук качественнее путем контроля максимальных уровней и поддержания более высокой средней громкости. Кроме того, большинство компрессоров — как аппаратных, так и программных — имеют своё фирменное звучание, которое способно привнести замечательный окрас и тон в «безжизненный» трек. Компрессия так же используется, когда необходимо сделать звук более естественным и понятным без добавления искажений, в результате чего ваш трек будет слушаться максимально «комфортно». С другой стороны, чрезмерное сжатие может погасить ту искру, которая делала запись живой. Для тех, кто не знаком с компрессорами, знание основ позволит начать долгий путь к пониманию, как компрессия работает, и использованию её в свою пользу.
Общие элементы управления и параметры компрессора
Вне зависимости от того, какой компрессор вы используйте, и является ли он аппаратным или плагинным, существуют некоторые общие параметры и элементы управления, которые вы будете использовать, что бы настраивать его работу. Ниже приведен ряд из основных элементов компрессора.
Threshold
«Колено» отображает переходы между сжатым и несжатым аудиосигналом. Как правило компрессоры предлагают одну из, или в некоторых случаях возможность переключения между обоими, настроек: «soft knee» или «hard knee”. Некоторые компрессоры позволяют вам выбрать любое положение между двумя этими типами настроек. Как вы можете видеть на рисунке, „soft knee“ обеспечивает более плавное и постепенное сжатие, чем «hard knee».
Attack Time
Речь идет о времени, которое потребуется сигналу, чтобы стать полностью скомпрессированным после превышения порогового уровня. Более быстрая атака, как правило, от 20 мкс до 800 мкс зависит от типа и марки устройства, в то время как более медленная — в диапазоне от 10 мс до 100 мс. Некоторые компрессоры представляют это значение как дБ/сек. Быстрое время атаки может создавать искажения, изменяемые природе медленных низкочастотных сигналов (например, если цикл на 100 Гц длится 10 мс, то у атаки в 1 мс будет время, что бы изменить форму волны, что и будет формировать искажения.
Release Time
Это значение буквально противоположно времени атаки. В частности, это время, которое требуется сигналу, что бы перейти обратно в исходное состояние. Release Time будет значительно больше, чем время атаки, и в целом составляет от 40-60 мс до 2-5 секунд, в зависимости от того, с каким прибором вы работаете. Это значение также может быть представлено в виде дБ в секунду. Нормальная работа компрессора будет заключаться в установке этого значения как можно меньшим, не создавая при этом эффект «раскачки», который вызывается цикличной активацией и деактивацией компрессии. Например, если «release time» выставлено слишком маленьким и компрессор циклирует между активным и неактивным состоянием, ваш основной сигнал — как правило, бас-гитара или бочка — будут модулировать шум, в результате чего появится эффект «дыхания».
Compression Ratio
Этот параметр часто остается неправильно понятым, но он просто показывает величину ослабления, которая применяется к сигналу. Вам будет предложен широкий диапазон доступных коэффициентов сжатия в зависимости от типа и производителя компрессора, который вы используете. «Compression Ratio» 1:1 представляет собой коэффициент «единичного усиления», или, иными словами, без ослабления. Эти значения выражаются в децибелах, так что соотношение 2:1 указывает на то, что сигнал, превышающий порог на 2 дБ, будет ослаблен до 1 дБ выше порогового значения, или сигнал, превышающий порог на 8 дБ, будет ослаблен до 4 дБ после порога, и т.д. Соотношение около 3:1 можно считать умеренным сжатием, 5:1 будет средним уровнем сжатия, 8:1 начинает ряд значений сильного сжатия, а значения от 20:1 и до ∞:1 считаются ограничивающими и могут быть использованы для обеспечения сигнала, не превышающего пороговый. На диаграмме ниже показаны коэффициенты сжатия, как они относятся к входным и выходным сигналам и как ваши настройки сжатия повлияют на общий сигнал.
Output Gain
Часто компрессоры воспринимаются как приборы, делающие сигнал громче. В действительности же все компрессивно-индуцированные ослабления уменьшают сигнал на выходе. Вот тут «output gain» и вступает в игру. Вы можете использовать выходной усилитель для нейтрализации ослабления сигнала после компрессии. Некоторые компрессоры обладают индикаторами “gain reduction”, что позволяет более точно применить выходное усиление.
Большая четверка: Распространенные типы компрессии
Тип компрессора, который вы выберите, так же сыграет большую роль в общем звучании эффекта. Некоторые из них будут иметь более быстрые значения “attack”/“release”, а некоторые придадут звуку интересный окрас и винтажную атмосферу. Это список из четырех наиболее известных типов компрессии и краткое описание того, чем они отличаются.
Ламповая компрессия
Вероятно, самый старый тип компрессии. Как правило, имеет более медленную реакцию, чем другие типы компрессии. Благодаря этому, лампа привносит различные окраски и «винтажный» звук, которые почти невозможно достичь с другими компрессиями. (Пример: Fairchild 670)
Оптическая компрессия
Оптическая компрессия влияет на динамику звукового сигнала с помощью световых и оптических элементов. С ростом амплитуды сигнала световые элементы испускают больше света, что приводит к «оптическим ловушкам», ослабляющим выходной сигнал. (Пример: LA-2A Classic Leveling Amplifier)
Компрессор на основе полевого транзистора эмулирует ламповое звучание с помощью транзисторной схемы. Они быстрые, чистые и надежные. (Пример: 1176LN Classic Limiting Amplifier)
VCA-компрессия
Компрессоры на основе усилителя, управляемого напряжением, используют твердотельные элементы или интегральные схемы. Они, как правило, дешевле, чем ламповые или оптические компрессоры. Они так же меньше окрашивают звук по сравнению с другими. (Пример: dbx® 160 Compressor / Limiter)
Советы и рекомендации
Вот несколько советов для работы с компрессорами. Это, конечно же, не правила, но мы надеемся, что они помогут вам при работе с этими чрезвычайно мощными приборами. Получайте удовольствие от опыта и экспериментируйте!
Компрессия звука: принцип и настройка
Зачем используется компрессия и как правильно настраивать компрессор
Компрессия это одна из наиболее опутанных мифами тем саундпродакшна. Говорят, Бетховен даже пугал ей соседских детей:(
Ладно, на самом деле, применять компрессию не сложнее чем пользоваться дисторшном, главное — понимать принцип её работы и иметь хороший контроль. В чём мы сейчас вместе и убедимся.
Что такое компрессия звука
Первое, что стоит уяснить перед препарированием — компрессия это работа с динамическим диапазоном звука. А динамический диапазон, в свою очередь, — ни что иное как разница между самым громким и самым тихим уровнем сигнала:
Так вот, компрессия это сжатие динамического диапазона. Да, просто сжатие динамического диапазона, ну или другими словами понижение уровня громких частей сигнала и увеличение громкости тихих. Не более того.
Ты можешь вполне резонно удивиться с чем тогда связан такой хайп? Почему все говорят о рецептах правильной настройки компрессоров, но никто ими не делится? Почему, не смотря на огромное количество классных плагинов, во многих студиях до сих пор используются дорогущие раритетные модели компрессоров? Почему одни продюсеры применяют компрессоры на экстремальных настройках, а другие не используют совсем? И кто из них в конце концов прав?
Задачи, которые решает компрессия
Ответы на подобные вопросы лежат в плоскости понимания роли компрессии в работе со звуком. А она позволяет:
Как видишь, это не менее значимый творческий процесс чем, скажем, придумывание мелодий или наруливание интересных тембров. При этом любая из вышеперечисленных задач может быть решена с помощью 4-х основных параметров.
Основные параметры компрессора
Не смотря на огромное количество программных и аппаратных моделей компрессоров, вся «магия» компрессии происходит при правильной настройке основных параметров: Threshold, Ratio, Attack и Release. Рассмотрим их подробнее:
Threshold или порог срабатывания, dB
Ratio или коэффициент сжатия
Attack, ms
Это время, спустя которое компрессор будет реагировать на превышение порога срабатывания. То есть, если время атаки выше 0ms — компрессор начинает сжатие превышающего threshold сигнала не мгновенно, а спустя указанное время.
Release или восстановление, ms
Противоположность атаке — значение данного параметра позволяет указать спустя какое время с момента возврата уровня сигнала ниже threshold компрессор прекратит сжатие.
Все остальные параметры опциональны. Они могут отличаться в разных моделях компрессоров, отчасти поэтому продюсеры и применяют различные модели для каких-либо определённых целей (например, один компрессор для вокала, другой на группу ударных, третий — на мастер-канале). Я не стану подробно останавливаться на этих параметрах, а лишь дам общую информацию для понимания что это вообще такое:
Советы по использованию компрессоров
Первый и самый главный совет, снимающий все дальнейшие вопросы по компрессии: если ты а) понял принцип действия компрессии, б) твёрдо знаешь как воздействует на звук тот или иной параметр и в) успел на практике попробовать несколько разных моделей — никакие советы тебе уже не нужны.
Я абсолютно серьёзен. Если ты внимательно прочёл эту запись, поэкспериментировал со штатным компрессором твоей DAW и одним-двумя плагинами, но так и не понял в каких случаях нужно устанавливать большие значения атаки, какой коэффициент ratio применять и в каком из режимов обрабатывать исходный сигнал — то так и будешь дальше искать в интернете готовые рецепты, применяя их бездумно куда попало.
Рецепты точной настройки компрессора это примерно как рецепты точной настройки ревербератора или хоруса — лишено какого-либо смысла и не имеет ничего общего с творчеством. Поэтому настойчиво повторяю единственно верный рецепт: вооружись этой статьёй, хорошими мониторными наушниками, плагином для визуального контроля формы волны и проведи вечер в компании с парочкой компрессоров.
Компрессор
Содержание
Основы [ править ]
Говоря упрощённо, компрессор автоматически контролирует громкость. Понижающая (Downward) компрессия уменьшает громкость громких звуков, которые находятся выше определённого порога, а звуки находящиеся ниже этого порога, остаются неизменными. Повышающая (Upward) компрессия наоборот увеличивает громкость звуков находящихся ниже определённого порога, в то время, как звуки превышающие этот порог остаются неизменными. Эти действия уменьшают разницу между тихими и громкими звуками, сужая динамический диапазон. Это может быть сделано по эстетическим соображениям или из-за технических ограничений звукового-оборудования, которое редко в состоянии справиться с динамическим диапазоном человеческого слуха.
Сжатие может улучшить слышимость звука в шумных местах, где фоновый шум может скрывать тихие звуки. В то время как громкие звуки будут находится на комфортном для прослушивания уровне, тихие будут не слышны, и если просто повысить общую громкость, то тихие звуки станут слышны, но громкие станут слишком громкими. Если к этому звуку применить компрессию снижающую уровень громких звуков, то общий уровень громкости может быть увеличен до того уровня, когда будут слышны тихие звуки, и в то же время громкие будут не слишком громкими.
Компрессор уменьшает уровень звукового сигнала, если его амплитуда превышает определенный порог (Threshold). Сила подавления определяется соотношением (Ratio): соотношение 4:1 означает, что если уровень входного сигнала превышает порог (0 дБ) на 4 дБ, то уровень выходного сигнала будет превышать порог (0 дБ) на 1 дБ. Уровень превышения установленного порога был сокращён в 4 раза (на 3 дБ):
Кроме того компрессоры, часто имеют параметр управления атаки (Attack) и восстановления (Release), они могут замедлить быстродействие компрессора и сгладить эффект.
Экспандер (расширитель) выполняет обратную функцию, увеличивая динамический диапазон звукового сигнала.
Устройство [ править ]
Сигнал входящий в компрессор разделяется: одна копия направляется в усилитель с регулируемым усилением (Gain), а другая по боковой цепи (сайдчейн), где цепь контролирует уровень сигнала блока усилителя, применяя необходимое понижение уровня (Gain). Этот тип схемы, известна как «feed-forward», в настоящее время используется в большинстве компрессоров. Ранее схемы базировались на «feedback», где управляющий обратный сигнал цепи был установлен в конце цепи усилителя.
Есть целый ряд технологий, используемых для разного изменения уровня сигнала. Каждая технология имеет различные преимущества и недостатки. Вакуумные лампы используются в конфигурациях называемыми «переменная μ» (variable-µ): напряжённость катодной-сетки изменяет уровень звука. Кроме того, используются управляемые напряжением усилители, которые подавляют уровень звука при увеличении силы входного сигнала. Оптические компрессоры используют светочувствительные резисторы (LDR) и маленькие лампочки (LED или электролюминесцентные панели), чтобы изменять уровень сигнала. Этот метод, как полагают некоторые звукорежиссёры, добавляет плавности сигналу, поскольку время срабатывания света и резисторов смягчает атаку и восстановление. Другие технологии, используют включающиеся поле транзисторов и диодные мосты.
При работе с цифровой обработкой звукового сигнала, для реализации сжатия обычно используются цифровые аудио редакторы или специализированные рабочие станции. Часто использующие алгоритмы эмулирующие аналоговые технологий описанные выше.
Параметры компрессора [ править ]
Threshold (Порог) [ править ]
Ratio (Соотношение) [ править ]
Attack и Release (атака и восстановление) [ править ]
Компрессор может обеспечить определенную степень контроля над тем, как быстро он действует.
Параметры атаки и восстановления регулируются в зависимости от скорости изменения громкости сигнала.
Следует отметить, что разные производители компрессоров измеряют время атаки по-разному. Одни разработчики берут за время атаки тот промежуток времени, за который срабатывает компрессор после того, как сигнал преодолеет границу порогового значения, другие же считают, что время атаки означает, сколько уйдёт у компрессора времени на то, чтобы ослабить сигнал на 60-90% от максимально возможного значения. Это нередко приводит к некоторой путанице.
Мягкое и жёсткое колено (Knee) [ править ]
Ещё один параметр компрессора может предложить жесткое/мягкое колено (hard/soft knee). Колено управляет изгибом компрессии на пороговом значении, оно может быть острым или округлым. Мягкое колено медленно увеличивает соотношение сжатия, и в конечном итоге достигает сжатия заданного пользователем. Мягкое колено уменьшает заметность перехода от несжатого сигнала к сжатому, особенно для более высокого соотношения, где переход более заметен.
При жёстком колене компрессия начинается и прекращается резко, что делает её более заметной.
Пиковый против RMS [ править ]
Пиковый компрессор мгновенно реагирует на уровень входного сигнала. Предоставляет жёсткий контроль над пиками, он может очень быстро изменять подавляемый уровень сигнала, производя более очевидное сжатие, иногда это приводит к искажениям. Некоторые компрессоры на входящий сигнал применяют усреднённую функцию (обычно RMS). Это создаёт более спокойное сжатие, что также более тесно связано с восприятием громкости человеком.
Стерео связь (stereo-linking) [ править ]
Компрессор с стерео связью применяет одинаковое усиление и подавление сигнала, для левого и правого каналов. Это делается, для того чтобы предотвратить перемещение стерео-картины, изменение может произойти если каждый канал будет сжиматься индивидуально и содержание одного канала будет громче другого.
Стерео связь может быть достигнута двумя способами: либо компрессор суммирует в моно левый и правый каналы на входе, а затем только левый канал контролирует функционал; или, компрессор по-прежнему рассчитывает необходимое количество подавляемого сигнала независимо для каждого канала, и затем применяет наибольшее подавление уровня (в таком случае это может иметь смысл выбирая из различных установок к левому и правому каналам, как к одному, возможно потребуется меньшее сжатие для одного из каналов).
Поднимать вверх уровень (Makeup gain) [ править ]
Из-за того что компрессор сокращает уровень сигнала, возможно добавление фиксированного количества makeup gain (поднятия уровня вверх) на выходе, как правило для того чтобы его оптимизировать. Эта опция очень полезна если она автоматически подстраивается, тогда при увеличении компрессии громкость сигнала автоматически увеличивается, избавляя от необходимости в ручную добавлять громкость на выходе.
Смотреть вперёд (Look-ahead) [ править ]
Функция look-ahead (смотреть вперед) предназначена для решения проблемы нахождения компромисса между медленной атакой, которая производит гладко звучащее изменение уровня сигнала, и быстрой атакой, которая способна улавливать резкие изменения. Фраза look-ahead (смотреть вперед) является неправильной в том смысле, что на самом деле взгляда вперёд (в будущее) не происходит. Вместо этого входной сигнал разделяется на две части, одна часть задерживается (обрабатываемая компрессором), а другая используется для анализа. Таким образом будет использована плавно звучащая медленная атака, которая может поймать резкие изменения в звуке. Недостаток этого способа состоит в том, что он задерживает сигнал.
Многообразие компрессоров и их применение [ править ]
Существует множество разнообразных компрессоров — от самых простых до сложнейших, от универсальных до узкоспециализированных, от одно до многополосных. Примером узкоспециализированного типа является класс приборов, применяемых для увеличения продолжительности звучания электро-гитары — так называемый эффект «сустейна», по сути это компрессор, который сначала ослабляет входной сигнал, а затем по мере его затухания усиливает его, делая его динамическую характеристику практически ровной.
На сегодняшний день без компрессоров не обходится ни одна сфера профессионального звукового оборудования — особенно это касается концертного звукоусиления, так как зачастую поведение любого входящего аудио сигнала на «живом» концерте является непредсказуемым, будь то голос или бас-гитара. Например, вокалист активно двигаясь по сцене, непроизвольно меняет расстояние между ртом и микрофоном, что создает «провалы» в уровне сигнала — в таких случаях компрессор просто незаменим.
В студиях звукозаписи компрессоры также составляют неотъемлемую часть обработки звука. Однако, в отличие от концертного звука, в студиях, компрессоры применяются с большой аккуратностью и только при необходимости. Выбор и настройка компрессора зависит от вкусовых предпочтений музыканта, его манеры исполнения, а также от музыкального стиля. К примеру, в рок-музыке компрессоры применяются очень активно и довольно жёстко, а в джазовой музыке, где хороший динамический диапазон имеет важное значение, компрессоры применяются очень редко и мягко. При записи симфонической музыки компрессоры чаще всего не применяются. Также немаловажное значение компрессоры имеют в сфере современного студийного пост-продакшна. Для этого, как правило, применяются дорогие многополосные компрессоры, которые разделяют входящий сигнал на 3 или более частотные полосы и позволяют индивидуально подобрать параметры компрессии для каждой из них.
В некоторых компрессорах можно встретить ряд дополнительных функций, например, «боковая цепь» (Side chain), в которой помимо основного входного сигнала, на дополнительный вход компрессора подается другой (боковой), каким-либо образом связанный с основным. И параметры компрессии основного сигнала устанавливаются в определенную зависимость от уровня или частотной характеристики бокового. Очень часто компрессоры составляют динамический блок обработки в акустических процессорах.
Принципы обработки студийного звука и легенды динамической компрессии
Давно хотели разобраться с базовыми принципами обработки звука — всеми этими компрессорами, лимитерами, экспандингом и дисторшеном? Прозрачностью и ламповостью звука? Я попыталась разложить все по полочкам про сам звук и про то, что с ним делают студийные системы. Плюс кратко рассказать о тех легендах, которые с 1960-х годов помогали стать знаменитыми Джимми Хэндриксу, Beatles, Beyonce, Rolling Stones, и привести примеры обработанного ими звука.
В итоге получился лонгрид, но пугаться не стоит. Особо сложных понятий и деталей в тексте нет. Хотя…
Идея этого поста пришла мне в голову, когда я очередной раз перелопачивала сотни видеозаписей вебинаров, проходящих в наших Точках кипения. Кроме стильных студийных роликов попадаются сделанные камерой и микрофоном какого-нибудь старенького ноутбука. На звуковой дорожке шумы, всплески, слыша которые во мне плачет горючими слезами профессиональный звуковик…
В итоге захотелось сделать теоретический материал про сведение, запись, но начать с азов — рассказать об основных принципах и о том базовом оборудовании, которое используют или использовали музыканты и все те, для кого работа со звуком — это профессия. Благо, совсем недавно я просидела несколько ночей за сведением альбома Black Kassidy, под который пришлось выбирать один из миллиона компрессоров для наиболее выразительного вокала.
Что мы знаем о звуке
Если вы не новичок в этом деле, то можете смело промотать до середины статьи. Если же вы только начали интересоваться предметом, то настоятельно рекомендую ознакомиться со вводной частью. Она во многом определяет то, что будет ниже.
Звук — это колеблющаяся продольная волна, состоящая из уплотнений и разряжений воздуха. Основные характеристики:
Распространение звука происходит в упругих средах (воздух, вода, различные металлы) с конечной скоростью. Например, в воздухе при 20 °C она составляет 343 м/с и в целом увеличивается вместе с ростом упругости среды.
Амплитуда. От нее зависит громкость звука. При одинаковых амплитудах как более громкие мы воспринимаем частоты, которые лежат в пределах от 1000 до 5000 Гц.
Амплитуда характеризует уровень звукового давления, измеряемого в белах (Б) или децибелах (дБ), составляющих десятую часть бела.
Тихий шепот, шелест листвы — 20 дБ.
Обычная речь — 60 дБ.
Рок-концерт — 120 дБ.
При увеличении громкости на 10 дБ интенсивность звука увеличивается в 10 раз.
Частота колебаний определяет высоту воспринимаемого звука. Высота звука измеряется в герцах (Гц, Hz) или килогерцах (кГц, kHz). 1 Гц = 1(с)−1. То есть колебание в 1 Гц соответствует волне с периодом в 1 секунду.
Психоакустика. Важный момент: восприятие громкости, которую мы вроде бы так явно и объективно слышим, на самом деле зависит от частоты и уровня звукового давления. Это изменение восприятия графически представлено на кривой Флетчера — Мэнсона.
Кривая равной громкости показывает, какой уровень звукового давления нужен для того, чтоб воспринимать разные частоты с одинаковой громкостью. Чувствительность человека наибольшим образом проявляется на средних частотах, где находится диапазон человеческой речи
Эффективно воспроизводимый (рабочий) диапазон частот (Frequency response) — диапазон, в пределах которого уровень звукового давления, развиваемого акустической системой, не ниже заданной величины по отношению к уровню, усредненному в определенной полосе частот.
График такой амплитудно-частотной характеристики называется АЧХ. Любая воспроизводящая или звукоснимающая аудиосистема имеет свою уникальную АЧХ. Производители лучших мониторов для выявления мельчайших недостатков звука борются за самую ровную линию АЧХ. Это позволяет получить максимально достоверный звук, а не приятный, как может показаться неопытным слушателям.
На графике пример сравнения АЧХ на низком и среднем диапазоне колонок Yamaha NS10M и мониторов Neumann K+H 0110, который наглядно показывает, как сильно могут различаться амплитудно-частотные характеристики воспроизводящих систем. Это касается и микрофонов, и любых других звукоснимающих или проигрывающих устройств
А это график полной АЧХ на слышимом диапазоне весьма популярных Focal SM9. На нем хорошо видны провалы в области 110 Гц. Обычно в этом месте собирается басовая грязь
Тембром называют окраску звука. Дело в том, что любое звуковое колебание состоит из набора, а если еще точнее — спектра отдельных колебаний. Обычно мы делим спектр колебаний на основной тон, определяющий ноту, которую мы играем, а также обертона и дополнительные колебания. Тембр зависит от того, какие звуковые колебания воспроизводятся кроме основного тона. Именно воспроизведение дополнительных колебаний характеризует нюансы звучания голоса или инструмента.
А это тембр тромбона, записанный через классический Shure 57. Тут немалое значение также играет комната, в которой вели запись. Самые важные всплески — обертона, которые умножают основную частоту на число, кратное 2. Они задают музыкальный тон
В таблице вы можете увидеть, что каждой ноте каждой октавы соответствует определенная частота. При повышении октавы той же самой ноте будет соответствовать та же частота, умноженная на 2.
Обработка звукового сигнала
Амплитудные преобразования (динамическая обработка). Их можно выполнить двумя методами: умножая амплитуду сигнала на некоторое постоянное число, в результате чего на всей его протяженности получится одинаковое изменение интенсивности сигнала, либо изменяя амплитуду сигнала по какому-то закону, то есть умножая ее на модулирующую функцию. Последний процесс называется амплитудной модуляцией.
Частотные (спектральные) преобразования, или частотная обработка. Сигнал представляет из себя ряд Фурье, то есть состоит из простейших синусоидальных колебаний разных частот и амплитуд. Затем идет обработка его частотных составляющих (например, фильтрация) и обратная свертка. В отличие от динамической обработки, этот процесс значительно более сложный в исполнении, так как разложение звука на простейшие синусоидальные колебания — очень трудоемкая задача.
Фазовые преобразования. Являют собой постоянный сдвиг фазы сигнала либо наложение некоторой фазомодулирующей функции. Такие преобразования, например стереосигнала, позволяют реализовать эффект вращения или «объемности» звука. Любопытно, что при сведении фазовые преобразования играют весьма большую роль: если наложить пики двух одинаковых сигналов, отраженных на 180°, то сигнал полностью исчезнет. Почти то же самое произойдет, если наложить две волны с неполным смещением фазы, с одним отличием: в этом случае сигнал сохранится, но его звучание значительно оскудеет.
Временны́е преобразования (реверберация и дилэй). Их производят наложением на сигнал одной или нескольких его копий, сдвинутых во времени. Таким образом появляются эффекты эха или хора. Временные преобразования влияют на пространственные характеристики звука, именно с их помощью вы можете почувствовать себя на олимпийском стадионе, сидя в маленькой каморке.
Формантные преобразования. Выполняют над формантами — усиленными участками спектра звука. Применительно к звуку, сформированному речевым аппаратом человека, изменяя параметры формант, фактически можно изменять восприятие тембра и высоты голоса.
Динамическая обработка звука
Под динамической обработкой звука понимают как простое увеличение громкости композиции, так и сужение и расширение динамического диапазона, при котором одни звуки понижают свою громкость, а другие, наоборот, становятся более громкими.
Нормирование
Нормирование — это простое выравнивание громкости звука. Вы выделяете композицию или ее часть, а потом задаете процент нормирования. Если задать значение 100%, то самое большое значение громкости в записи будет приравнено к 100%. Чем ниже процент нормирования, тем тише будет звук при одном и том же значении уровня громкости звука в микшере или проигрывателе.
Применение. Нормирование одной партии относительно другой делают с помощью микшера и применяют не только к отдельным партиям, но и ко всей композиции. Лучше всего максимально использовать динамическое пространство и записывать звук так, чтобы он изначально занимал максимально широкий динамический диапазон. Если запись звука делали при слишком маленьком уровне звука (gain), то при последующем нормировании будет частично потеряна динамика в качественном смысле. Так, если при записи звука максимальное значение равнялось, например, 5, а второго 4, то при нормировании их значения будут равняться 100% и 80% соответственно. Если записывать звук при корректном уровне, то динамический шаг при дальнейшем нормировании будет меньше (не 5 (0, 1… 5), а 100 (0, 1, 2… 99)). Нормализация увеличивает разницу между громкими и тихими значениями и расширяет динамический диапазон, что порой хорошо влияет на качество и динамику звучания композиции в целом.
Вступление/отступление
В отличие от нормирования, при котором все значения умножаются на фиксированное число, при создании эффектов вступления (Fade in) и отступления (Fade out) значение множителя линейно изменяется. При одновременном выделении правого и левого каналов эти эффекты создают ощущение постепенного увеличения/затухания громкости звука. Тот же метод используют при создании эффекта приближения/отдаления звука из одного канала в другой.
Примечание. Этот эффект позволит сделать переходы между композициями более плавными и повысить качество восприятия всего альбома, если использовать его в начале и конце композиции. То же самое касается и отдельных партий: используйте Fade in/out в местах с низким уровнем сигнала. Такая обработка звука подходит для устранения щелчков или наводок в аудиофайлах, возникающих вследствие резкого перепада значений кривых.
Еще Fade In / Fade Out используют при склеивании разных участков партий, записанных в разные моменты на этапе звукозаписи и для исключения паразитных щелчков при воспроизведении участков композиции программой DAW.
Огибающие
Огибающие дают возможность более динамичного управления уровнем сигнала. Наглядно их можно представить в виде нелинейных функций, которые задаются оператором на пульте.
На графике применяется функция, с помощью которой происходит увеличение сигнала на диапазоне от 500 Гц до 2,7 кГц нелинейным способом
Примечание. Огибающие позволяют задать форму тембра, поэтому их используют практически во всех синтезаторах.
Компрессия
Компрессия — сужение динамического диапазона, когда уровень звука наиболее громких фрагментов понижают в соответствии с параметром ratio, а общий уровень повышают. При этом компрессор имеет следующие параметры:
Порог (threshold) — уровень, выше которого начинается компрессирование.
Атака (attack) — время до срабатывания компрессора, обычно этот параметр измеряют в миллисекундах.
Уровень компрессии (ratio) — указывает, во сколько раз компрессор уменьшит уровень звука над порогом.
Спад (release) — указывает, в течение какого промежутка времени звук перестает подавляться.
Усиление (gain) — задает усиление сигнала на выходе компрессора, делая композицию громче. Таким образом компенсируется Gain reduction (понижение уровня, сделанное компрессором).
Многие компрессоры сейчас позволяют выбирать тип компрессии: Hard knee или Soft knee.
Hard knee («жесткое колено») — это обычный тип компрессии, при котором сигнал, превышающий заданный уровень, будет уменьшаться с постоянным отношением (ratio) и только после преодоления порога.
Soft knee («мягкое колено») — в этом режиме компрессор может увеличивать или уменьшать коэффициент сжатия автоматически в зависимости от того, насколько сильно сигнал превысил пороговый уровень. Другими словами, компрессор начинает срабатывать заранее, когда сигнал еще только приближается к пороговому значению. И постепенно увеличивает коэффициент сжатия до тех пор, пока сигнал не достигнет порога — в этот момент сила компрессии будет равна полному значению (ratio).
Вот лишь некоторые из задач, с которыми вам поможет справиться компрессор:
— уплотнение сигнала;
— устранение резких пиков;
— выравнивание общей громкости и динамики;
— изменение огибающих (envelope);
— увеличение или уменьшение атаки;
— увеличение или уменьшение сустейна (продолжительности звучания ноты на максимальной громкости);
— увеличение или уменьшение релиза (продолжительности затухания нот).
Примечание. Компрессор повышает общий уровень сигнала, не допуская искажений в самых громких его частях. В это же время с помощью компрессии можно подтянуть самые тихие звуки: скрип струн, щелчок пальцев или звон пружины рабочего барабана — компрессор сделает их громче, чище и гораздо заметнее. Естественно, если на низких уровнях есть шумы, то компрессия сделает громкими и их. Именно поэтому настоятельно рекомендуется делать запись при максимальном уровне, не доходящем до треска.
Компрессию применяют для обработки как отдельных партий, так и всей композиции, часто заменяют лимитингом и максимайзингом. Сегодня компрессию используют очень активно, так как простые слушатели воспринимают более громкий звук как более качественный, хотя на самом деле динамика у него хуже. Часто компрессия необходима при обработке вокала, когда после сведения с другими партиями композиции срабатывает эффект маскировки и голос перестает быть разборчивым.
Есть и еще один неявный эффект компрессии: в зависимости от значений атаки и спада вполне возможно создать пространство в композиции даже без дилэя или ревера. Чем больше значение атаки и меньше релиз, тем ближе слушатель ощущает инструмент. И наоборот: при маленькой атаке и большом релизе инструмент уходит на задний план.
Другие примеры использования компрессии:
Хотите добавить начальный щелчок бас-бочке, чтобы она звучала выразительнее? Устанавливайте время атаки от 10 до 80 мс, а восстановления — до следующего удара бочки (рассчитывают с помощью калькулятора bpm).
Хотите, напротив, удалить начальные щелчки из сигнала (например, шум от ударов пальцев по струнам) — устанавливайте минимальное время атаки, чтобы компрессия начиналась практически сразу же после прохода сигнала через компрессор и малое время восстановления, чтобы затрагивала только тот начальный щелчок, а не полезный сигнал.
Хотите добавить сустейна нотам баса или гармонических инструментов — устанавливайте большое время восстановления, чтобы компрессия длилась на протяжении всего звучания ноты.
Чтобы довести динамику ритм-секции до максимума и намертво связать бас с бочкой, можно использовать сайдчейн.
Лимитинг
Лимитер — это компрессор с более агрессивным типом сужения динамического диапазона. Сам способ обработки звука не отличается от компрессии. У лимитера меньше значение времени атаки — он не плавно подавляет звуки, а просто срезает, и у него больше параметр увеличения громкости всех звуков. Помимо большего ratio (от 10:1), он имеет и принципиально иные динамические характеристики.
Основная задача лимитера — защита последующих узлов тракта от перегрузок. Любых, даже малейших. В самом деле, он должен очень быстро (в идеале — мгновенно!) «съесть» сигнал перегрузки и столь же быстро вернуться к исходному состоянию.
о сути, является защитой от перегрузок
Примечание. В отличие от компрессии, лимитинг используют в основном при обработке готовой композиции (после этапа сведения). Он предназначен для устранения нежелательных пиков, возникающих на этапе сведения отдельных партий.
Экспандинг
Если компрессор подавляет звук после того, как его уровень превышает определенное значение, то экспандер подавляет звук, когда его уровень становится меньше определенного значения. Во всем остальном экспандер схож с компрессором.
Примечание. Экспандер используют как один из инструментов подавления шума. В этом случае порог срабатывания должен быть установлен чуть выше шумового фона.
Дисторшн
При компрессии, а особенно при лимитинге сужается динамический диапазон, теряется динамика. Обработка обрубает верхушки синусоид, и волны принимают квадратную форму за счет искусственного ограничения уровня звука. Однако квадратная форма волны обладает наибольшим количеством гармоник (синусоидальная — наименьшим). Чем больше гармоник, тем богаче тембр и более окрашенное звучание. Дисторшн — это искусственное грубое сужение динамического диапазона с целью обогащения звука гармониками.
Устройства для динамической обработки звука
Максимайзер — нацелен на увеличение громкости с минимальным количеством искажений.
Экспандер — при всех положениях ratio следит за сигналом, то есть не имеет устойчивого состояния, его коэффициент передачи все время изменяется (больше сигнал — больше усиление, меньше сигнал — меньше усиление).
Гейт — это пороговый шумоподавитель. По принципу работы он похож на экспандер, за исключением того, что коэффициент пропускания ниже заданного порогового значения у него равен нулю. Если в «экспандере вниз» установить ratio = 1:∞, то он будет функционировать как гейт. Но не наоборот! Гейт же имеет только два устойчивых состояния: открытое и закрытое. А в моменты attack и release он просто переходит из одного состояния в другое. Гейты обычно используют для удаления шума паузы при трансляции зашумленных фонограмм. Иногда гейты используют во время концертов, чтобы убрать лишнее послезвучание у некоторых инструментов (например, у барабанов).
Легенды динамической обработки
Далее я приведу подборку всемирно известных приборов динамической обработки, которые были настолько хороши, что спустя 50–60 лет они до сих пор остаются лидерами на рынке приборов по качеству звучания, а в цифровой среде у каждого из них возникло множество двойников от ведущих производителей плагинов, таких как Waves, Slate Digital, UAD и другие. Каждый из них обладает уникальным оттенком звучания, выделяющим его из общей массы.
Teletronix LA-2A
У Джима Лоуренса, родившегося в 1942 году, была страсть — радио и радиовещание. Во время работы в KMGM в Лос-Анджелесе он придумал идею «усилителя сглаживания» для поддержания постоянного уровня сигнала в эфире. Революционный подход заключался в создании первого в мире усилителя нивелирования с использованием оптических датчиков. Лоуренс использовал свой опыт работы с военными оптическими датчиками, чтобы разработать схему, которая бы выравнивала входящий аудиосигнал. Он объединил люминесцентную панель с фоторезисторами (сопротивление которых изменяется в зависимости от интенсивности света) и запечатал их в металлическом контейнере размером с радиолампу.
В 1958 году Лоуренс основал компанию Teletronix Engineering Company в Пасадене. Первым выравнивающим усилителем был Teletronix LA-1, их было произведено всего около сотни единиц.
Следующей итерацией был LA-2, с большим измерителем уровня громкости, чем LA-1, и фотоэлементом оптического аттенюатора T4A. Одна из его основных особенностей — растянутые во времени переходные процессы.
Инженер по имени Сид Фельдман купил один из первых образцов LA-2 и порекомендовал его к покупке на очень влиятельном и популярном Шоу Эда Салливана. После этого корпорация CBS купила себе пару таких устройств, ну, а дальше пошло-поехало. И вскоре эти компрессоры стали появляться на студиях звукозаписи по всей стране.
Герой нашего рассказа — Teletronix LA-2A — лампово-транзисторный одноканальный нормирующий усилитель (leveling amplifier). Он появился в 1962 году, когда Лоуренс заменил в LA-2 серую переднюю панель и оптимизировал беспорядочное расположение внутренней проводки устройства, понизив уровень шума.
Основные характеристики Teletronix LA-2A:
Время восстановления: 0,06 с для спада на 50%, от 0,5 до 5 с для полного спада.
Амплитудно-частотная характеристика: от 30 Гц до 15 кГц.
Особенности: двухэтапный release. Время на первом этапе составляет от 40 до 80 мc, на втором — до 5 с (!), а фотоэлемент проявляет специфический эффект памяти, зависящий от длительности и интенсивности его засветки: если вы используете жесткую компрессию, когда входной сигнал длительное время превышает порог, то время отпускания LA-2A будет медленным, что позволит прибору не вносить слышимые артефакты в обрабатываемый сигнал.
Компрессор имеет регулировку частотных предыскажений: частотной характеристики, при которой уровень сигнала на одних частотах ослабляется, а на других увеличивается. Его используют для обработки вокала, рояля, баса и других струнных инструментов.
Стоимость: от 280 тысяч рублей
Teletronix LA-2A придает звуку мягкость, глубину и даже некоторую живость. Вы можете сами сделать выводы, посмотрев видео
В 1965 году Джим Лоуренс продал бренд Teletronix компании Babcock Electronics в Коста-Меса (Калифорния). В 1967 году компания Билла Патнэма, Studio Electronics, впоследствии переименованная в UREI, забрала себе вещательное подразделение Babcock, включая Teletronix. По мере развития полупроводниковой технологии UREI выпускала все больше ограничивающих усилителей с запатентованным оптическим аттенюатором T4, но без занимающей много места ламповой схемы.
По мере того как LA-3A, LA-4 и LA-5 набирали популярность, продажи LA-2A падали, а в 1969 году его сняли с производства. Спустя десять лет инженеры обратили внимание на уникальное сжатие LA-2A, из-за чего цены на подержанные устройства начали расти. Это привело к двум новым выпускам LA-2A ограниченными тиражами — в 1970-х и в 1980-х, а затем к возрождению производства в 1999 году компанией Universal Audio.
UREI LN 1176 (Universal Audio 1176)
Этот полупроводниковый транзисторный ограничивающий усилитель, включающий в себя функции компрессора и лимитера, выпустил в 1968 году Билл Патнэм-старший. LN в названии означает Low Noise.
Имея молниеносное время атаки и восстановления, UA 1176 добавляет свои оттенки звучания ко всему, что проходит через его схемы. Из-за этого его иногда используют с отключенной компрессией.
Характеристики:
Атака: 20 мкс — 800 мкс + режим «Slow» до 10 мс.
Степень сжатия: 4:1, 8:1, 12:1, 20:1.
Время восстановления: 50 мс — 1,1 с.
Коэффициент усиления: 50 дБ.
На задней панели располагается разъем RCA для подключения устройства 1176 SA, при помощи которого два лимитера UA 1176 можно объединить для обработки стереофонического сигнала.
Universal Audio 1176LN — хороший выбор для бочки, гитары и, особенно, малого барабана. Этот прибор придает кристальную чистоту вокалу и заводящее «рычание» бас-гитаре. В то время как LA-2A полирует пронзительный голос, компрессор 1176LN делает вокал мягким и бархатным, подчеркивает чистоту и артикуляцию.
Особенности:
Ультракороткое время срабатывания атаки.
Эмуляция FET Gain Reduction.
Возможность работы в режимах моно или стерео.
Возможность полной автоматизации.
Настройка режимов работы индикатора уровня.
В следующей модели UA 2-1176 также есть переключаемые режимы: Link для стерео и Dual для моно.
Стоимость: от 200 тысяч рублей
Послушайте, как смягчает резкое звучание UA 1176 на вокале и басу. Отличительная особенность, что самый быстрый релиз устанавливается положением ручки максимально вправо
Universal Audio LA-610 MkII
Это классический ламповый микрофонный предусилитель со встроенным компрессором стиля LA2A. LA-610 MkII соединяет дизайн старинного лампового микрофонного предусилителя, который можно услышать у Beach Boys, с оптокомпрессионной схемой Teletronix T4.
Ламповый микрофонный предусилитель, идентичный легендарной модульной консоли 610, которую разработал Билл Патнэм.
Подлинная схема оптокомпрессора T4 — как на Teletronix LA-2A.
Обладает такими функциями, как True compressor bypass, то есть пассивный обход компрессора, увеличенной шкалой индикатора и улучшенным выходным сигналом, а также автоматическим переключением питания.
Микрофонный предусилитель с ручками контроля gain и level, автоматический переключатель сопротивления (импеданса) и DI для непосредственной записи инструмента в линию.
Эквалайзер полочного типа с регулировкой высоких и низких частот.
Возможность отключить компрессор.
Стоимость: от 100 тысяч рублей
UA LA-610 MKII лучше всего подходит для базовой обработки вокала, баса или гитарного DI. Можно также использовать для записи со стереопары, если вы пишете барабаны
Empirical Labs Distressor EL8-X
Прибор динамической обработки звука, объединяющий в себе функции компрессоров LN 1176, LA-2A, Gain Brain и дисторшн.
Имеет набор из восьми режимов компрессии: от режима работы компрессора 1:1, который просто несколько обогащает сигнал гармониками нижнего порядка без компрессии, до режима Nuke, который, по сути, является лимитером. Самый уникальный режим — это 10:1 Opto, он позволяет достичь звучания винтажных устройств, таких как LA-2A.
Другой важный элемент Distressor — три режима для окрашивания звукового сигнала без компрессии. Можно выбрать подходящую сатурацию / уровень гармонических искажений сигнала, сделав звучание более теплым. В дополнение к обычному режиму сатурации режим Distort 2 выделяет гармоники 2-го порядка, что свойственно ламповым приборам, а режим Distort 3 — гармоники 3-го порядка, что напоминает сатурацию сигнала при работе с записью на магнитную ленту.
Более того, устройство имеет два фильтра пропуска высоких частот — один в звуковом тракте и один в схеме детектора, что позволяет легко справиться с чрезмерным влиянием низких частот. Distressor выпускают в двух модификациях: оригинальный дизайн — EL8, а также EL8-X, которая имеет две дополнительные функции — British Mode и Image Link.
Режим British Mode
British Mode появился из-за необычной настройки классического лимитера UREI LN1176. Данный лимитер имел всего четыре значения степени сжатия, которые выбирались нажатием одной из кнопок. В какой-то момент звукоинженеры заметили, что если нажать все четыре кнопки, то можно получить уникальную характеристику работы компрессора и в результате — необычный характер звучания. Результатом был весьма агрессивный звук компрессора, который имел некоторые характеристики, свойственные степени сжатия 20:1, но с необычной формой колена и новой формой огибающей сигнала. Кто-то однажды назвал такой режим British Mode, и название прижилось.
Distressor EL8-X имеет возможность применять данную агрессивную характеристику окраса звучания к любой из степеней сжатия по нажатию специального выключателя British Mode.
Функция линкования Distressor Stereo Link в EL8-X
В оригинальном Distressor функцию Stereo Link реализовали по способу суммирования и детектирования фазы, что могло выразиться в небольшом сдвиге стереобазы. Но в отличие от своего предшественника ELX-8 имеет опцию Stereo Image Link с тремя настройками: оригинальное линкование по фазе phase-link, новый режим Image Link комбинация из двух режимов — фазовое линкование, и линкование по стереобазе — уникальная настройка, которой нет ни в одном другом компрессоре или лимитере.
Основные характеристики:
Атака — от 50 мкс до 50 мс.
Время восстановления: от 50 мс до 3,5 с в обычных режимах работы и до 20 с в режиме 10:1 opto. Временные значения зависят от степени сжатия.
Степень сжатия: 1–5:1, 10:1, 20:1.
Стоимость: от 195 тысяч рублей
Distressor является универсальным компрессором, который придает звуку плотности, увеличивает пространство и добавляет сухого винтажного звучания. Результат его работы можно оценить в обзоре
Avalon VT 737
Одноканальный динамический процессор, состоящий из лампового предусилителя, лампового оптического компрессора, транзисторного полупараметрического эквалайзера, лампового выходного усилителя с регулятором уровня и стрелочного индикатора.
Его создал Винтон Морро в одноименной компании Avalon. Замысел был в том, чтобы приблизить запись к оригиналу выступления. Avalon VT 737 быстро стал популярным в коллективах исполнителей поп-музыки, хип-хопа и R&B — от Jay-Z, Dr. Dre и Wiz Khalifa до Babyface, Beyonce, Эрика Клэптона, Rolling Stones и других.
Характеристики компрессора:
Порог: от −30 до +20 дБ.
Степень сжатия: от 1:1 до 20:1.
Атака: от 2 до 200 мс.
Время восстановления: от 100 мс до 5 с.
Характеристики эквалайзера:
Фильтры высоких частот 10, 15, 20 и 32 кГц.
Фильтры низких частот 15, 30, 60 и 150 Гц.
Активные эквалайзеры средних частот с регуляторами частоты от 200 до 2800 Гц для высокой середины, от 30 до 450 Гц для низкой, переключателями частотного диапазона от 2 до 28 кГц для высокой середины, от 300 до 450 Гц для низкой и переключателями добротности.
Возможно включение двух средних полос эквалайзера в цепь управления компрессора.
Стоимость: от 375 тысяч рублей.
При компрессии вокала через Avalon VT 737 нужно следить, чтобы стрелки индикатора не прилипали к области с +3 дБ. При меньшем уровне компрессор придает звуку резкость и четкость, влияя на верхнюю середину спектра
Avalon VT 747
Этот двухканальный динамический процессор содержит оптический компрессор, транзисторный шестиполосный эквалайзер и выходной усилитель с регулятором уровня. Есть возможность переключаться одной кнопкой между ламповым и транзисторным трактами компрессора и выходного усилителя.
Компрессор
В цепи управления компрессора возможно включение двухполосного эквалайзера с отдельными регуляторами порогового уровня и частоты для каждой полосы. Также возможно прослушивание цепи управления и включение компрессора после эквалайзера.
Компрессор звучит гладко и прозрачно, а ламповая схема добавляет очень приятный блеск высоким и средним частотам, который может казаться прохладным. Avalon VT 747 помогает раскрасить микс, если он кажется немного стерильным. Для работы с более проблемными треками в оптокомпрессор включен эквалайзер боковой цепи.
Порог: от −30 до +20 дБ.
Атака: от 2 до 200 мс.
Степень сжатия: от 1:1 до 20:1.
Время восстановления: от 100 мс до 5 с.
Эквалайзер:
Регулируемая амплитуда НЧ +/-24 дБ 15 Гц отклик полки.
Регулируемая амплитуда СЧ1 +/-8 дБ 125 Гц отклик выбранного Q (ширины полосы).
Регулируемая амплитуда СЧ2 +/-4 дБ 500 Гц отклик выбранного Q.
Регулируемая амплитуда СЧ3 +/-4 дБ 2 кГц отклик выбранного Q.
Регулируемая амплитуда СЧ4 +/-10д Б 5 кГц отклик полки.
Регулируемая амплитуда ВЧ +/-20 дБ 32 кГц отклик полки.
Стоимость: от 270 тысяч рублей
Avalon VT 747 мягко подчеркивает басы и верхнюю середину микса благодаря своему шестиполосному эквалайзеру. Обратите внимание на интересную особенность — в нем есть режим работы эквалайзера через боковую цепь sidechain
Fairchild 670
Ламповый стереолимитер, работает как в стерео-, так и в монорежиме.
Оригинальный Fairchild разработал в начале 50-х годов американский инженер с эстонскими корнями Рейн Нарма. Создатель хотел достичь максимального контроля уровня и минимизировать артефакты. В то время почти все инженеры изо всех сил старались записывать источники с максимально естественным и безупречным звучанием, а не как «цветные» процессоры или «грув-инструменты».
Первое устройство купил житель Нью-Джерси Руди Ван Гелдерт — он использовал компрессор для джазовых пластинок Blue Note и классических пластинок Vox. Вторая партия отправилась в Olmsted Sound Studios в Нью-Йорке, где спустя десять лет записывался Джимми Хендрикс. Следующим покупателем стал легендарный гитарист Лес Пол.
Отличительной чертой Fairchild является то, что регуляторы времени атаки/восстановления были заменены на шесть фиксированных режимов работы. Также пользователю доступно пять режимов контроля за компрессией сигнала. Это делает работу компрессора похожей на хирургический скальпель — работая с целым миксом и подмечая вялость в определенном секторе трека, можно поджать сигнал именно там, где нужно, беря за основу более сильный пример из другого канала.
Характеристики:
Порог — от 0 до 10.
Режимы атаки/восстановления: