Как это работает:
компрессор. Начало

Компрессор — это «железное» устройство или компьютерная программа, используемая для уменьшения динамического диапазона звукового сигнала. Иначе говоря, компрессор повышает уровень тихих звуков и уменьшает уровень громких звуков.

Компрессор — один из самых используемых устройств в звукозаписи, и в то же время один из самых сложных в использовании. Сложность эта связана, в первую очередь, с непростой физикой процесса компрессии, что влечет за собой обилие настроек, в которых весьма непросто разобраться несведущему человеку, к тому же результат работы компрессора зачастую очень незаметен (хоть и очень важен).

Итак, зачем вообще нужна компрессия?

В первую очередь, для «уплотнения» звука, придания звуку яркости, компрессором можно «раскачать» трек, сделать заметными нюансы игры на инструменте (например, слэп на басу), либо наоборот, убрать ненужные звуки (щелчки струн у гитары при игре медиатором). В общем, полезная штука. Однако, неумелым использованием компрессора проще простого убить динамику трека, сделать его слишком плоским, ровным и неинтересным.

Вообще, эта тема очень обширна, одной статьей тут не обойтись, поэтому в первой части я расскажу об основах компрессии и различных типах компрессоров, а во второй части расскажу подробно о настройке компрессора и различных полезных приемах.

Можно выделить два типа компрессии. Понижающая компрессия уменьшает уровень громких звуков, которые находятся выше определённого порога, а звуки, находящиеся ниже этого порога, остаются неизменными. Повышающая 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.

Зачастую в программных компрессорах используется графический способ представления информации о компрессии, как на рисунке:

Компрессор уменьшает уровень звукового сигнала, если его амплитуда превышает определенный порог (Threshold, глубина компрессии, на рисунке сине-зеленая линия). Сила подавления определяется соотношением (Ratio, на следующем рисунке показаны различные соотношения): соотношение 4:1 означает, что если уровень входного сигнала превышает порог на 4 дБ, то уровень выходного сигнала будет 1 дБ.

Еще одним важным параметром является жесткое или мягкое колено (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 заданного сжатия. Мягкое колено уменьшает заметность перехода от несжатого сигнала к сжатому, особенно для более высокого соотношения Ratio, где переход более заметен. При жёстком колене компрессия начинается и прекращается резко, что делает её более заметной.

Ну и, наконец, есть два важных параметра, атака (Attack) и восстановление (Release). Атака определяет время, за которое компрессор снижает уровень громкости до заданного уровня, а восстановление — время, за которое компрессор возвращает сигнал к исходному, необработанному состоянию.

Для управления компрессией используются две схемы, так называемые Feed-forward и Feedback. В схеме Feed-forward сигнал, входящий в компрессор разделяется, одна копия направляется в усилитель с регулируемым усилением, а другая по боковой цепи (Sidechain, сайдчейн), где цепь контролирует уровень сигнала блока усилителя, применяя необходимое понижение уровня усиления. В схеме Feedback, которую использовали раньше, сигнал делится уже после прохождения усилителя.

Компрессоры бывают как аналоговые, так и цифровые. Начнем с аналоговых.

В управляющей (контролирующей) цепи оптического компрессора находится специальный оптико-электрический элемент; он состоит из источника света (люминесцентная панель или светодиод), который облучает фоторезистор. Таким образом, чем выше уровень сигнала, тем больше света излучает источник света на резистор, который, в свою очередь, оказывает влияние на усиление компрессии сигнала. Так как фоторезистор обладает инерционностью, он достаточно медленно реагирует на изменение интенсивности света. По этой причине, оптические компрессоры обладают высоким временем восстановления сигнала.

Старые модели оптических компрессоров оснащены только двумя ручками — gain reduction (ослабление сигнала) и gain (усиление). Повышая величину ослабления сигнала, вы посылаете большую часть сигнала на оптический элемент, понижая тем самым пороговое значение и повышая компрессию. Ручка gain управляет выходным уровнем сигнала и восстанавливает усиление (make-up gain).

Характеристики оптических компрессоров имеют «мягкое» колено, что также связано со свойствами оптического элемента. Благодаря этому, компрессоры на оптико-электрических элементах обладают натурально-звучащей атакой и восстановлением. Недостатком же оптических компрессоров считается их «медлительность» — по своей природе они недостаточно отзывчивы, чтобы отреагировать на пиковые значения. Поэтому, лучше всего оптические компрессоры подходят для вокала, бас гитары и электрогитары. Несколько хороших железок:

Joemeek C2 — оптический стерео-компрессор, хоть и собран на транзисторах, но имеет кучу хороших отзывов о теплом и сочном звуке. Из минусов — зеленый цвет.

Teletronix LA-2A Leveling Amplifier — одноканальный оптический компрессор. Отличный вариант для компрессии вокала, к тому же хорошо звучит на бас-гитаре, бочке, и малом барабане.

Millenia TCL-2 Twincom — двухканальный прибор, с переключаемыми ламповым и транзисторным звуковыми трактами, тоже в большей степени вокальный компрессор.

В качестве управляющих элементов первые компрессоры использовали вакуумные лампы, чаще всего триоды или пентоды. У ламповых компрессоров (Variable-Mu compressor) отсутствует регулятор глубины компрессии. Хотя у ламповых компрессоров атака и восстановление быстрее, чем у оптических, тем не менее, они не настолько «быстры», как компрессоры на базе VCA (Voltage Control Amplifier — Усилитель, Управляемый Напряжением). Именно поэтому приборы на лампах менее эффективны при подавлении переходных пиковых значений, нежели VCA-компрессоры. Также, ламповые компрессоры обладают меньшим коэффициентом ослабления усиления, так как у используемой в них лампы наименьший динамический диапазон из всех управляющих элементов, применяемых в различных компрессорах.

На рынке ламповых компрессоров наиболее известны два небольших предприятия, которые выпускают компрессоры в основном на заказ — Manley Labs и Pendulum Audio. Вот симпатичная железка от Manley Labs:

А вот Pendulum Audio, видимо, уже перешли исключительно на оптические компрессоры, на сайте у них больше нет ламповых компрессоров.

Как ясно из названия, в качестве управляющего элемента такие компрессоры используют полевой транзистор. У такой конструкции есть свои плюсы и минусы. Из плюсов — атака у полевого транзистора гораздо более быстрая, чем у оптических компрессоров, и даже быстрее многих VCA-приборов. Из минусов — у полевого транзистора достаточно ограниченный динамический диапазон, поэтому при высоких уровнях сигнала компрессоры на полевых транзисторах зачастую искажают звук.

Что интересного из железок? Есть два компрессора от компании Crane Song: Trakker и двухканальный STC-8

Особенностью этих двух компрессоров является собственная технология PWM (Pulse Width Modulator — импульсный модулятор) для своих транзисторов, которая решает проблему искажений и накачки (pumping) сигнала.

Ну и не забудем заслуженного старичка 1176LN:

Компрессоры на базе VCA значительно быстрее оптических и ламповых приборов, и благодаря этому, гораздо лучше справляются с ослаблением пиковых значений. Кроме того, у них невероятно высокий уровень ослабления. Минусом VCA-компрессоров является склонность дешёвых, и поэтому менее качественных приборов заглушать высокие частоты при высоком уровне компрессии. Вдобавок, надо заметить, что некоторым не по душе оттенок, который они придают звучанию.

VCA-компрессоры имеют самый большой разброс цен, и, соответственно, разброс качества звучания. Посмотрим на них поближе:

Empirical Labs Distressor — аналоговый компрессор с цифровым управлением, в основе которого лежит VCA класса A для компрессии, и стандартные усилители класса A/B для входного и оконечного каскадов. Цифровая схема используется в качестве переключателя между четырьмя разными и независимыми транзисторными компрессорами.

PreSonus Bluemax Smart Compressor/Limiter — один из самых дешевых VCA-компрессоров на рынке (всего 200 баксов), тем не менее обладает весьма неплохим звучанием и кучей пресетов. Лучше всего звучит с бас-бочкой, и, как ни странно, с акустической гитарой.

Одним из преимуществ цифровых компрессоров является то, что они способны «предвидеть» сигнал (функция look-ahead). Так как алгоритм компрессии «зашит» в программе, цифровой компрессор анализирует сигнал, и затем сам устанавливает атаку прямо поверх нужной части сигнала (или даже раньше), что приводит к практически нулевому времени атаки. Однако, хотя такая «мгновенная» атака хороша для подавления пиковых значений, она не всегда влечёт за собой хороший звук, так что здесь надо действовать осторожно. Впрочем, о тонкостях и приемах работы с цифровыми компрессорами (а точнее, с их VST-аналогами) мы поговорим подробнее во второй части статьи. До встречи.