Компрессия звука

Компрессия звука.

Компрессор (от англ. «compress» — сжимать, сдавливать) — это электронное устройство или компьютерная программа, используемое для уменьшения динамического диапазона звукового сигнала. Можно сказать проще: компрессор позволяет сделать более узкой разницу между самым тихим и самым громким звуком. То есть делает тихий звук громче и громкий тише.

Итак, каков принцип работы компрессора?

Суть работы компрессора состоит в том, что он определяет уровень входящего сигнала, и, если тот превышает заданное значение, компрессор его ослабляет на определенную величину(срабатывает).

Компрессор имеет четыре основных параметра:

• Пороговый уровень (Threshold) — определяет значение, выше которого компрессор начинает ослаблять сигнал. Выражается в децибелах.

• Соотношение (Ratio) — определяет интенсивность ослабления сигнала, выражается в формате «х:1». Например, если установлено соотношение «2:1», то при превышении порога на 10 дБ компрессор ослабляет этот уровень в два раза, то есть на его выходе сигнал ослаблен на 5 дБ. Если установлено соотношение «бесконечность:1», компрессор уже называется«лимитером» (от англ. «limit» — ограничивать), так как в данном случае на выходе компрессора уровень сигнала в любом случае не превышает пороговый.

• Время атаки (Attack) — время, которое проходит между превышением порогового значения и моментом срабатывания компрессора. Выражается в миллисекундах. Эксперименты с этим параметром позволяют получить особые эффекты, например, можно сделать звук бас-барабана заметно четче.

• Время спада (Release) — это время, которое проходит между тем, как уровень входного сигнала упал ниже порога, и моментом, когда компрессор перестает ослаблять сигнал. Также выражается в миллисекундах.

Для удобства многие компрессоры оснащаются тремя индикаторами уровня: уровень входа, выхода, а также индикатором ослабления сигнала. Все они позволяют наглядно наблюдать работу компрессора. Также практически все компрессоры на выходе имеют усилительный каскад, который позволяет компенсировать ослабление сигнала и получить на выходе «плотный» звук достаточного уровня.

1) FL, фрут, фрукт, фрутик – программа FL Studio

2) Куб, кубас, кубик – программа Steinberg Cubase
3) Сэмпл (Sample) – в общем случае кусок аудио-файла, отрезок музыкального произведения
4) Луп (Loop) – циклически повторяющийся фрагмент сэмпла
5) Грув (groove) – то же самое, что и луп, только обычно под грувом понимают инструментальный аккомпанемент
6) Битрейт – количество бит, отведенное для хранения 1 времени записи (в килобитах в секунду – Kbps или Kb/s)
7) BPM – Beats per Minute – удары в минуту. Самый распространенный и удобный способ измерения темпа произведения
8)Плагин (Plugin) (англ. plug-in) – Обычно небольшая программа, служащая для обработки звука. Наиболее распространены DirectX, VST и Wavelab плагины
9) Синтезатор – устройство, синтезирующее звук, как ни странно =)
10) MIDI-контроллер – Устройство, с помощью которого подаются MIDI-сообщения на MIDI-вход карты, звукового модуля, синтезатора и т.д. Примером может служить MIDI-клавиатура
11) Waveshape (Форма волны) – форма волны элементарного сигнала. Сигнал этот воспроизводит генератор
12) Эквалайзер (EQ) – устройство коррекции частот сигнала. Эквалайзеры бывают графические и параметрические. Первые похожи на встроенные в музыкальные центры EQ, только с большим количеством полос. А с помощью параметрических EQ можно настроиться на нужную полоску и отрегулировать ее уровень
13) Компрессор – устройство, предназначенное для сужения динамического диапазона сигнала. Это очень часто необходимо для избежания перегрузки. Принцип: при превышении сигналом определенного уровня, начинает происходить снижение громкости в определенное число раз, называемое степенью компрессии. Например, 4:1, 7:1 и т.д.

что же такое компрессия? Ранее на студиях звукозаписи «роль компрессора» выполняли звукооператоры или звукоинженеры. Представьте себе партию бас гитары. В идеале сыгранная она представляет собой довольно ровную динамическую (приблизительно одной громкости) картину. Но иногда получается, что звук на некоторых ладах звучит более громко, а на других тише. В таких случаях звукорежиссер держал ползунок громкости на микшере и при тихих моментах он повышал уровень, при громких – понижал. Тем самым он выравнивал динамический диапазон. Но ведь это был обычный человек и реакция у него так же человеческая, то есть в момент повышения громкости он реагировал не сразу, а после определенного времени. Дальше, когда звук становился тише, звукооператору нужно было время чтобы сориентироваться и прибавить уровень. Это пример работы «человеческой» компрессии, но без цифр. После этого краткого описания можно сформулировать следующие термины:

• Атака (attack) – время, до начала понижения уровня (компрессии);
• Спад (release) – время для возращения исходной громкости;
• Компрессия  (ratio) – относительная величина на которую передвинул ползунок громкости звукоинженер;
• Порог срабатывания (threshold) – уровень звука, после которого звукоинженер выравнивал громкость сигнала.
• Входной сигнал (in) – сигнал который слышит звукоинженер;
• Выходной сигнал (out)– сигнал, который слышим мы с вами:).

Звукоинженеру на смену пришли приборы под названием компрессоры. Принцип работы у компрессоров был тот же. Но было намного больше преимуществ. Главный из них – это то что можно конкретно задавать значения параметров, что немаловажно для получения требуемого результата. Теперь посмотрим принцип работы компрессора в «цифре».

Сделаем небольшую рецензию.
1. Компрессия это процесс выравнивания динамического диапазона;
2. Компрессия характеризуется величинами threshold и ratio;
3. Компрессор срабатывает после превышения порога срабатывания threshold;
4. При компрессии 1:1 компрессор пропускает звук без изменений, при 1:бесконечность получаем лимитирование (в литературе приводится факт, что при компрессии 1:15 уже получается лимитирование сигнала).

Можно применить компрессор Graphic Compressor от производителя Sony. Но там есть еще один параметр – выходная громкость.Нужен расчет. На слух тут мало что сделаешь. Из формулы out=threshold+ (in- threshold)*ratio = -18+ (0+18)/4=-13 дб. Но так же следует учесть звук, который идет перед атакой, то есть приблизительно -4 дб. Теперь для того чтобы не было перегрузки необходимо выбрать одно из значений и компенсировать выходной сигнал до уровня 0 дб. А выбирается значение, которое меньше, так как если к выходному сигналу добавить 12 децибел, то звук будет искажаться в периоде перед атакой.

После обработки звук получается более плотным, по динамике и басу выше, чем без обработки.
Следует заметить что при динамической обработке готовых звуковых петель алгоритм несколько другой. Для этого создадим петлю.
Далее поэкспериментируем. Настроим компрессор таким образом, чтобы он срабатывал постоянно причем с быстрой атакой и долгим спадом
В результате получили проблему – звук получился очень резкий. (рисунок 10) и грязный.
Далее при увеличении атаки до 50 мс и снижения компенсирующего уровня до 5 дб получили довольно равный и чистый звук
На первый взгляд ничего не произошло, но если присмотреться, появился небольшой щелчок у бочки в начале, стали более выделенные хай хеты.
При пред мастеринге обычно используют многополосные компрессоры. Преимущества их в том, что весь спектр частот трека разбивается на полосы (зоны), которые в дальнейшем компрессируются отдельно. Особых рекомендаций по многополосной компрессий нет, так как характер звучания трека выбирается самим автором этого трека.

Несколько советов:

1. Не используйте компрессор на все дорожки подряд, а используйте только на те, которые динамически неровные
2. Эквализацию лучше всего ставить перед компрессией
3. Не использовать компрессор как максимайзер, для этих целей лучше подходят L3 от Waves
4. Не используйте нулевые атаки – проще понизить уровень сигнала
5. При обработке партии бас бочки спад компрессора лучше ставить порядка 50 мс, при этом компрессор отработает до начала следующего удара.