Kompresja Dzwięku czyli dynamika naszych produkcji

Czytajcie uważnie i się uczcie, bo nawet jeśli teraz was to nie interesuje za miesiąc czy dwa będziecie szukać na ten temat informacji. To niezbędna wiedza jeśli chcecie aby wasze bity dobrze brzmiały.

Jak działa kompresor ? Do czego on właściwie służy ?


Kompresor jest to urządzenie służące do ingerencji w rozpiętość dynamiczną nagrania.
Jego nazwa sugeruje ściskanie i tak właśnie jest. Jest on jakby automatycznym odpowiednikiem
inżyniera dźwięku, który lekko ścisza poziom nagrania, gdy zaczyna ono wchodzić w przester i podgłaśnia,
gdy bardzo ciche dźwięki są słabo słyszalne. Działa on na podobnej zasadzie, jak ustawianie ręczne
poziomu zapisu w magnetofonach analogowych- tyle, że reaguje dużo szybciej, niż osoba regulująca gałkę
czy suwak poziomu. Zadaniem kompresora jest nie tylko zabezpieczenie przed przesterowaniem,
a wiec zniekształceniem sygnału. Kompresory poprawiają ogólnie odsłuch nagrania czy ścieżki.
Sprawiają, że dźwięk jest bardziej zwarty, mocniejszy i okrągły. W dobie bardzo dynamicznych rejestratorów
cyfrowych kompresory mają jeszcze większe znaczenia dla kształtowania dźwięku, niż kiedykolwiek.

Typowy kompresor ma 5 gałek-regulatorów:

Threshold
Ratio
Attack
Release
Gain Make ?Up

Kompresory stosuje się, gdyż wpływają one na polepszenie dźwięku nagrania przez
wyeksponowanie cichych dźwięków i podniesienie ogólnego poziomu, co czyni nagranie bardziej
pełnie brzmiącym i daleko milszym dla ucha. Niektóre z kompresorów posiadają jeszcze regulację
sygnału wejściowego i wyjściowego. Ale nie wszystkie kompresory mają takie regulatory- wczesne
kompresory miały jedynie pokrętło gain, a cały proces odbywał się niejako automatycznie przez
podniesienie poziomu wejściowego dostarczanego kompresorowi.

W czasie, gdy do nagrań stosowano wyłącznie magnetofony szpulowe sama taśma kompresowała
dźwięk czyniąc go przyjemnie i pełnie brzmiącym dla ucha. Również aparatura studyjna w postaci
stołów mikserskich, przedwzmacniaczy czy innych procesorów dźwięku miała daleko mniejszy zakres
dynamiki niż aparatura współczesna. Dziś w dobie urządzeń cyfrowych kompresja dźwięku jest bardziej
pożądana niż kiedykolwiek. Sterylny sygnał cyfrowy o bardzo dużej rozpiętości dynamiki i zawierający
mnóstwo transientów, czyli gwałtownych szczytów i skoków w sygnale po odpowiedniej kompresji
znacznie zyskuje na czytelności i przyswajalności przez słuch ludzki. 
W krótkiej charakterystyce ustawień kompresora poniżej poznamy nie tylko zasady jego działania,
ale również bardziej zaawansowane możliwości kształtowania dźwięku przez kompresor..

Zasady regulacji i działania kompresora 
 

Posłużmy się tutaj przykładem dobrego programowego kompresora o przejrzystym "interface"
firmy Ultrafunk. Dwoma najważniejszymi elementami regulacyjnymi w torze kompresora są
Threshold i Ratio. Threshold określa poziom sygnału, od którego kompresor zacznie działać,
np. ?16 db. Na poniższym zdjęciu strzałka pokazuje suwak ?TRESHOLD? ustawiony na -16 db.

Okienko ?RATIO? pokazuje natomiast ?2.0:1?. Spójrzmy na poniższe zdjęcie:

Oznacza to w praktyce, że przy tym ustawieniu kompresora uzyskamy dwukrotną redukcję
dynamiki powyżej minus 16 db. Sygnał cichszy, poniżej -16db pozostanie nienaruszony, natomiast
każdy decybel wykraczający ponad poziom -16 db, będzie zredukowany o połowę. Czyli, z np. 8db
ponad progiem zadziałania teoretycznie pozostanie 4. Jest to jednak tylko teoria, gdyż w zależności
od ustawienia czasu zadziałania ?ATTACK? mogą się przedostawać przez kompresor nawet spore
ilości impulsów, które zawyżają tę teoretyczną redukcje o połowę. Jeśli wiec oryginalny sygnał
dochodził nam do zera db, po włączeniu tak ustawionego kompresora będzie on w praktyce nie -8db,
ale około -4 do -5 db poniżej zera.

Ratio natomiast to stosunek, w jakim kompresor będzie redukował dynamikę sygnału.
I tak np., jeśli ustawimy go na Threshold ?16db, Ratio 2:1 to oznacza, że jeśli tylko sygnał
przekroczy ? 16db kompresor zacznie działać i ścinać dynamikę w ten sposób, że z każdych
8 db dynamiki pozostawi 4 db. Ponieważ tak ograniczony sygnał staje się cichszy, można go
podnieść przy pomocy regulatora "Gain Make Up'. Podnosi on z powrotem poziom sygnału do
stanu sprzed kompresji. Ale dźwięk staje się wtedy bardziej nasycony, zbity i wyrównany,
sprawiający wrażenie mocniejszego. Pozostałe 2 regulatory- Attack i Release służą do
ustawienia czasu zadziałania kompresora oraz czasu powrotu całego układu do stanu neutralnego:

Generalnie szybki czas Attack w granicach 1-5 milisekund powoduje, że bardzo mało
transientów, czyli szybkich szczytów w sygnale przedostaje się przez kompresor,
więc brzmienie staje się bardziej zbite, skupione, z mniejszą zawartością wysokich tonów,
tych tzw. transientów. Dłuższy czas Attack spowoduje, że przez kompresor zaczną się
przedostawać transienty obecne zwłaszcza w wysokich tonach, np. blachy perkusji,
co spowoduje, że dźwięk stanie się mniej zbity, jaśniejszy, bardziej przestrzenny.
Kompresor jest wtedy jakby bardziej przezroczysty w działaniu, nie reaguje zbyt szybko.
Pokrętło ?RELEASE? natomiast określa, jak długo kompresor ma działać na dźwięk.
Należy ostrożnie używać dłuższych czasów zwalniania, gdyż może to spowodować efekt
pompowania kompresora, czyli słyszalnych wahnięć w dynamice nagrania. Bezpieczniej jest
używać krótszych czasów zwalniania, ale zbyt krótki czas zwolnienia może z kolei spowodować
zniekształcenie dźwięku. Generalnie czas zwolnienia powinien się zawierać pomiędzy
1 milsekundą a 15 milisekund. W pewnych przypadkach stosuje się celowo i świadomie
efekt pompowania, co stanowi zamierzony efekt artystyczny. Od właściwego ustawienia
regulatorów kompresora zależy brzmienie całościowe ścieżek oraz całego nagrania.

Osobiście zalecam stosowanie dość długiego czasu ataku, krótkiego czasu zwolnienia
(który można wydłużyć, jeśli rytmika utworu jest powolna) oraz niedużych wartości ?RATIO?,
rzędu 1.6:1 do 4:1. Uzyskamy wtedy bardzo pełny, naturalny dźwięk bez większego
przekształcania struktury dynamicznej ścieżki, czy nagrania. W masteringu stosuje się na
ogół niewielkie bardzo wartości ?RATIO?, pomiędzy 1.4:1 a 2.0:1.



Jaka powinna być kolejność ustawiania regulatorów kompresora? Nie ma tutaj jakichś sztywnych reguł,
ale być może pomocny okaże się poniższy przykład:

Powiedzmy, że ustawiamy werbel w projekcie wielośladowym i chcemy, aby się on nam
lepiej kleił z resztą, a zarazem był dobrze słyszalny w miksie. Najlepiej zacząć od założenia sobie,
czy chcemy uzyskać drastyczną kompresję, o charakterze efektu, czy bardziej delikatną i dającą
naturalny dźwięk. W drugim przypadku ustawiamy ?RATIO? na około 3.0:1 a w pierwszym
na przynajmniej 6.0:1. Oczywiście, należy pamiętać, że dopóki ?TRESHOLD? będzie ustawiony
na 0db nie usłyszymy żadnego efektu. Kompresor zawsze działa od jakiegoś zadanego progu
poniżej 0 decybeli, czyli poniżej maksymalnej możliwej głośności. Zaczynamy więc podczas
odtwarzania ścieżki powoli zjeżdżać w dół z ?Threshold-em?. Z chwilą, gdy zjedziemy w dół
poniżej najwyższych szczytów w nagraniu werbla pojawi się redukcja. Dlatego nie ma absolutnie
żadnych reguł, jakie jest najlepsze uniwersalne nastawienie wartości ?TRESHOLD?.
Wszystko zależy od poziomu ścieżki z jakim została ona nagrana, niektóre nagrania mają
szczyty przy -0.5 db, niektóre przy -8db a n niektóre przy -26db! Są i takie, które mają szczyty
przy -32db. Dlatego należy pamiętać, że ?TRESHOLD? musi być zawsze ustawiony nieco
poniżej szczytów w nagraniu, żeby kompresor w ogóle pracował. Jeśli ustawimy go głęboko
poniżej tych szczytów, to uzyskamy dosyć drastyczny efekt, jeśli zaś tylko o parę decybeli
poniżej, uzyskamy delikatne podcięcie tych szczytów. Przy ustawieniu "Threshold" głęboko
poniżej szczytów będziemy mieli do czynienia z wyraźnym obniżeniem głośności ścieżki,
co należy skompensować regulacją ?GAIN MAKE-UP?. Przy niewielkim zejściu poniżej szczytów
obniżenie głośności będzie bardzo minimalne, a więc kompensacja "Gain Make-up" nie będzie potrzebna.

Wartości ?RATIO? i ?THRESHOLD? powinny być pierwszymi wartościami
ustawionymi na kompresorze. Są to elementy najbardziej wpływające na brzmienie.

 Większość kompresorów posiada wskaźnik ?GAIN REDUCTION?, na którym można odczytać,
o ile decybeli w danym momencie kompresor redukuje głośność nagrania. W typowych
zastosowaniach kompresora ta wartość nie powinna przekroczyć 5db, chyba że naszym celem
jest jakiś drastyczny efekt brzmieniowy. W przypadku redukcji na wskaźniku o powiedzmy
5db należy podnieść sygnał za pomocą ?GAIN MAKE- UP? o wartość nieco mniejszą, około
3 db. Uzyskamy wtedy doskonały, mocny i wyraźny dźwięk, który jednocześnie będzie brzmiał
naturalnie i czysto.



Pozostał nam jeszcze do wyjaśnienia jeden element: ?KNEE?, czyli ?Kolano?. Na wykresie
działania kompresora użytego w tym przykładzie widzimy, że linia odchylająca się od
przekątnej jest łagodnie zaokrąglona, a wartość ?KNEE? wynosi 10. Widać wyraźnie,
że kompresor zaczyna ?łapać? od -16 db ale w dosyć łagodny sposób, dopiero przy
ok. -13 db jego działanie jest ustalone:

 

Spróbujmy jednak zmienić wartość ?KNEE? i zobaczyć, co się wtedy stanie:

Przy wartości ?KNEE? równej 0 mamy bardzo ostre przejście kompresora do zadziałania
tuż powyżej -16 db, oraz jednostajny, stały stopień kompresji aż do końca. W praktyce oznacza to,
że kompresja będzie bardziej słyszalna, a dźwięk bardziej skupiony. Możemy również uzyskać
skrajnie odwrotny efekt- ?KNEE? ustawione niezwykle miękko, tak miękko że zadziałanie
kompresora następuje grubo poniżej zadanego ?TRESHOLD? !. Oto przykład:

 Taki charakter ?KNEE? kompresora nazywa się ?SOFT KNEE?- ?Miękkie Kolano?, dające łagodną
kompresję, nadającą się zwłaszcza do wokali czy instrumentów smyczkowych. Natomiast ostre
przejście do zadziałania to ?HARD KNEE?, przydatną w miksowaniu np. bębnów, czy gitar elektrycznych.