перевод оригинальной статьи Patches.Zone
выполнила Лена Тезина
выполнила Лена Тезина
путеводитель по компрессии
Компрессия – один из основных, но зачастую непонятых инструментов обработки звука. Многим компрессия представляется этаким «черным ящиком», но на самом деле никаких секретов нет и понять, как она работает, довольно просто.
В этой статье мы рассмотрим каждый параметр, из которых состоит компрессор, и с помощью анимации покажем, как они работают.
В этой статье мы рассмотрим каждый параметр, из которых состоит компрессор, и с помощью анимации покажем, как они работают.
ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО КОМПРЕССИИ
Компрессия – один из основных, но зачастую непонятых инструментов обработки звука. Многим компрессия представляется этаким «черным ящиком», но на самом деле никаких секретов нет и понять, как она работает, довольно просто.
В этой статье мы рассмотрим каждый параметр, из которых состоит компрессор, и с помощью анимации покажем, как они работают.
В этой статье мы рассмотрим каждый параметр, из которых состоит компрессор, и с помощью анимации покажем, как они работают.
Попробуйте взять ритмический луп и с помощью фейдера понизьте громкость атаки каждого удара, а затем верните фейдер на стандартный уровень для озвучивания «хвоста» этих ударов. Такая задачка требует нечеловеческих усилий и суперменской точности, ведь речь идет о миллисекундах. Одним из решений проблемы может стать ручная регулировка каждого транзиента барабана с помощью автоматизации.
Такой способ дал бы сверхдетальный контроль над формой и динамикой звука, однако потребовалась бы уйма времени, чтобы полностью проработать весь трек таким способом. Есть ли другой способ автоматизации этого процесса— уменьшения громкости «щелчка» атаки?
Есть, и это — компрессия.
По итогам «войны громкостей» компрессия стала чуть ли не ругательным словом, однако если вы посмотрите на нее как на автоматическую версию вышеописанного процесса, то сможете оценить ОГРОМНУЮ пользу. И не воспринимать ее как штуку, мечтающую убить ваш трек.
Представьте, что компрессия – это такой многорукий робот, задача которого — ультрабыстрое и точное перемещение фейдеров в треке. Точность робота не поддается описанию, однако он не слишком умный. Поэтому качество работы «робота» полностью зависит от вашего понимания его работы.
Есть, и это — компрессия.
По итогам «войны громкостей» компрессия стала чуть ли не ругательным словом, однако если вы посмотрите на нее как на автоматическую версию вышеописанного процесса, то сможете оценить ОГРОМНУЮ пользу. И не воспринимать ее как штуку, мечтающую убить ваш трек.
Представьте, что компрессия – это такой многорукий робот, задача которого — ультрабыстрое и точное перемещение фейдеров в треке. Точность робота не поддается описанию, однако он не слишком умный. Поэтому качество работы «робота» полностью зависит от вашего понимания его работы.
Порог и коэффициент отношения (Threshold & Ratio)
Порог (Threshold) – важный параметр компрессора. Говоря простыми словами, он указывает на тот уровень сигнала, при котором срабатывает компрессор. То есть, он фактически устанавливает порог, пересечение которого активирует процесс компрессии. Обратите внимание, что сигнал выше порога становится красным — только он будет компрессироваться.
Порог (Threshold) – важный параметр компрессора. Говоря простыми словами, он указывает на тот уровень сигнала, при котором срабатывает компрессор. То есть, он фактически устанавливает порог, пересечение которого активирует процесс компрессии. Обратите внимание, что сигнал выше порога становится красным — только он будет компрессироваться.
Компрессор работает лишь с частью, находящейся выше линии порога (threshold)
Важный момент: порог сам по себе абсолютно ничего не делает, он лишь устанавливает точку «активации». Насколько сильно компрессор сжимает сигнал определяется не фиксированной величиной, а коэффициентом соотношения (ratio). Коэффициент соотношения (ratio) говорит, как сильно (красный) сигнал, выходящий за порог, будет обрабатываться.
Коэффициент соотношения обозначает долю обрабатываемого сигнала, выходящего за порог
Иными словами, количество частот (dB), находящихся выше уровня порога, будет обрабатываться в соответствии с ratio (коэффициентом соотношения). Проще всего думать об этом коэффициенте как о дроби – если коэффициент равен 4:1, то ¼ частот выше уровня порога не будет обработана (или же ¾ этих частот подвергнутся обработке). При коэффициенте 5:1 нетронутой останется 1/5 сигнала, при коэффициенте 1.5:1 – 1/1.5 сигнала и т.д. Компрессор с коэффициентом inf.:1 зовется лимитером – такое значение создает непробиваемый «потолок», и ни одна частота сигнала не может его преодолеть (но это не всегда так).
Уровень обработки сигнала является результатом взаимодействия двух параметров – порога (threshold) и коэффициента соотношения (ratio). Компрессор постоянно задается вопросами: «Пересек ли сигнал пороговую черту?» «Если да, то насколько?» и «Какой процент звука мне стоит в таком случае обработать?»
Взаимодействие порога (threshold) и коэффициента отношения (ratio), формирующее уровень обработки сигнала компрессором (красная часть)
Важный момент о пороге, ratio и компрессоре в целом – все они зависят от поступающего сигнала. Пролистывая готовые пресеты синтезаторов, вы, возможно, могли выработать привычку поиска готовых патчей в качестве отправной точки.
В случае с пресетами компрессии все не так просто. Допустим, вы работаете с пресетом компрессии для бочек. Для большинства бочек подходит коэффициент 4:1, однако создатель пресета не имел представления о громкости конкретно вашей бочки, а она может быть вообще любой. Таким образом, порог (и многие другие параметры) установлен произвольно, и вам необходимо будет внести свои изменения. При использовании нового компрессора я рекомендую устанавливать порог на 0 дБ, чтобы потом вручную его регулировать.
В случае с пресетами компрессии все не так просто. Допустим, вы работаете с пресетом компрессии для бочек. Для большинства бочек подходит коэффициент 4:1, однако создатель пресета не имел представления о громкости конкретно вашей бочки, а она может быть вообще любой. Таким образом, порог (и многие другие параметры) установлен произвольно, и вам необходимо будет внести свои изменения. При использовании нового компрессора я рекомендую устанавливать порог на 0 дБ, чтобы потом вручную его регулировать.
Компенсация сигнала и колено (Makeup gain & knee)
«Так что же, компрессия делает звук тише? Я жил во лжи!» — возможно, в этот момент вы думаете именно так. Технически, компрессор уменьшает динамический диапазон (разница между уровнями тихих и громких звуков) сигнала, и делает он это через уменьшения самых громких его пиков. Представьте себе некошеный участок с самыми короткими травинками в 2 дюйма и самыми длинными – в 6 дюймов. Разница между ними – это и есть динамический диапазон. Когда Вы начнете скашивать траву, выставив на косилке высоту, например, в 3 дюйма, все травинки выше этого уровня, срежутся, но те, что были ниже 3 дюймов – 2-х дюймовые травинки – останутся такими же.
В описанном случае можно говорить об уменьшении динамического диапазона участка. Когда трава начнет отрастать (для чистоты аналогии примем, что трава растет с одинаковой скоростью), высокие травинки станут такими же высокими, как и были до покоса, однако короткие травинки так же вырастут, сокращая тем самым динамический диапазон. Трава на участке будет казаться выше, чем была до покоса, несмотря на то, что самые высокие травинки не изменили своей длины.
У компрессора похожая цель – сделать тихие зоны сигнала громче. Это происходит в два этапа: сперва мы выборочно уменьшаем громкость самых громких пиков, а затем возвращаемся к исходному уровню громкости, поднимая вверх весь звук. Все как в примере с участком: даже с учетом того, что самые громкие участки сигнала не меняют свою громкость, средняя громкость увеличивается и делает громче весь сигнал в совокупности.
«Так что же, компрессия делает звук тише? Я жил во лжи!» — возможно, в этот момент вы думаете именно так. Технически, компрессор уменьшает динамический диапазон (разница между уровнями тихих и громких звуков) сигнала, и делает он это через уменьшения самых громких его пиков. Представьте себе некошеный участок с самыми короткими травинками в 2 дюйма и самыми длинными – в 6 дюймов. Разница между ними – это и есть динамический диапазон. Когда Вы начнете скашивать траву, выставив на косилке высоту, например, в 3 дюйма, все травинки выше этого уровня, срежутся, но те, что были ниже 3 дюймов – 2-х дюймовые травинки – останутся такими же.
В описанном случае можно говорить об уменьшении динамического диапазона участка. Когда трава начнет отрастать (для чистоты аналогии примем, что трава растет с одинаковой скоростью), высокие травинки станут такими же высокими, как и были до покоса, однако короткие травинки так же вырастут, сокращая тем самым динамический диапазон. Трава на участке будет казаться выше, чем была до покоса, несмотря на то, что самые высокие травинки не изменили своей длины.
У компрессора похожая цель – сделать тихие зоны сигнала громче. Это происходит в два этапа: сперва мы выборочно уменьшаем громкость самых громких пиков, а затем возвращаемся к исходному уровню громкости, поднимая вверх весь звук. Все как в примере с участком: даже с учетом того, что самые громкие участки сигнала не меняют свою громкость, средняя громкость увеличивается и делает громче весь сигнал в совокупности.
«Обрезка» верхушек колонок уменьшает динамический диапазон (показан слева) всей группы, даже с учетом последующей компенсации громкости сигнала.
Во многих компрессорах есть параметр, отвечающий за этот процесс и совершающий обработку автоматически – компенсация сигнала (makeup gain). Несмотря на то, что для некоторых проектов это может оказаться полезно, я считаю, что это может смущать и извращать процесс работы компрессора. Увеличение громкости может отвлечь меня от того, что я слишком «задушил» динамический диапазон. Я предпочитаю компенсировать сигнал вручную, чтобы четко понимать, что я сделал так или не так.
Еще один параметр, который может броситься в глаза – колено (knee).
Колено — это нечто вроде градуирования (размытия) черты порога. Когда колено выставлено на 0, порог работает бинарно (на вкл./выкл.). Если уровень громкости сигнала ниже порога – даже если на 0,001 дБ – компрессор не сработает. В тот момент, когда сигнал переходит порог, компрессор включается на полную мощность.
С мягким коленом линия порога размывается. По мере приближения сигнала к порогу применяется некоторое количество компрессии. Допустим, при коэффициенте отношения (ratio) 10:1, компрессор применит коэффициент 2:1 по мере приближения сигнала к линии порога. При пересечении линии порога звук сожмется еще сильнее (но не на полную мощность), скажем, по коэффициенту 5:1. И лишь после полного выхода сигнала за линию порога компрессор применит полный коэффициент – 10:1.
В данном примере оранжевая часть обозначает уровень обработки сигнала компрессором. Обратите внимание, что во время активации колена линия становится менее четкой, что приводит к определенной степени обработки сигнала под линией порога и не вызывает полную компрессию звука даже после пересечения сигналом линии порога.
Колено позволяет компрессору войти мягче, что приводит к более естественному, мягкому звучанию по сравнению с черно-белым жестким коленом. Простое и надежное правило при использовании компрессора – это не позволять ему привносить звуковые артефакты в трек. Если вы начинаете слышать работу компрессора, можно снизить порог или коэффициент, но лучше поколдовать с настройками колена.
Атака и релиз (attack & release)
Не-не, речь не об альбоме Black Keys. Эти настройки дают доступ к управлению временем и определяют «звучание» компрессора. Атака – это, скорее, не задержка (delay), а постепенное нарастание обработки сигнала. По сути, она как бы спрашивает: «как долго сигнал может находиться над порогом, прежде чем я его полностью закомпрессирую?». Как если бы люк вашего автомобиля открылся, но пошел дождь. Вы реагируете сразу же, как только замечаете первые крошечные капельки, но дождь все же успевает просочиться в салон прежде, чем окна и люк полностью закроются. То время, которое требуется люку, чтобы полностью закрыться, и есть время «атаки».
Не-не, речь не об альбоме Black Keys. Эти настройки дают доступ к управлению временем и определяют «звучание» компрессора. Атака – это, скорее, не задержка (delay), а постепенное нарастание обработки сигнала. По сути, она как бы спрашивает: «как долго сигнал может находиться над порогом, прежде чем я его полностью закомпрессирую?». Как если бы люк вашего автомобиля открылся, но пошел дождь. Вы реагируете сразу же, как только замечаете первые крошечные капельки, но дождь все же успевает просочиться в салон прежде, чем окна и люк полностью закроются. То время, которое требуется люку, чтобы полностью закрыться, и есть время «атаки».
Атака позволяет некоторой части оригинального сигнала «просочиться» прежде, чем компрессор обработает его целиком, что приводит к сохранению громкости с помощью первого транзиента. Данный пример показывает разницу между компрессором с нулевой атакой (который сразу «закрывается») и компрессором с более явной атакой (пропускающей пик прежде, чем компрессор «закроется»)
Отсутствие атаки или минимальная атака приводят к тому, что из сигнала пропадают короткие пики, что делает громкость ровнее и устраняет «щелчки» из динамических сигналов, например, из барабанов. Более высокое значение атаки позволяет «острым» пикам остаться в сигнале, вызывая подобие «взрыва». Оба значения находят множество применений в миксе – длинная атака позволит инструменту выделиться посредством «подчеркивания» каждой ноты с помощью различимого перкуссионного «щелчка», а очень короткая атака сделает инструмент «ровнее» и «утопит» его в общем звучании.
Когда все настройки выставлены корректно, сигнал будет постоянно пересекать черту порога. Если атака – это то, как долго компрессор может не срабатывать на сигнал, пересекший порог, то релиз отвечает за прямо противоположное – сколько требуется времени компрессору на «отключение» после того, как сигнал опустился ниже порога. Во многих компрессорах есть режим «авто» релиза, который определяет время релиза, исходя из состава сигнала (насколько сильно сигнал пересек порог, наличие/отсутствие низких частот и т.д.) и в самом начале пути работа с таким компрессором – неплохой вариант.
Чем длиннее релиз, тем дольше компрессор прекращает обрабатывать сигнал
Сайдчейн (sidechain)
Сайдчейн — популярная техника, особенно в танцевальной музыке, и она не так сложна, как многие думают. Помните, что у компрессора две функции: 1) анализ сигнала и 2) применение настроек для его обработки. Все, что делает сайдчейн — это позволяет компрессору использовать для этих функций сторонний входящий сигнал. Другими словами, сигнал из "боковой цепочки" анализируется компрессором, а итоговая обработка применяется к другой дорожке.
Сайдчейн — популярная техника, особенно в танцевальной музыке, и она не так сложна, как многие думают. Помните, что у компрессора две функции: 1) анализ сигнала и 2) применение настроек для его обработки. Все, что делает сайдчейн — это позволяет компрессору использовать для этих функций сторонний входящий сигнал. Другими словами, сигнал из "боковой цепочки" анализируется компрессором, а итоговая обработка применяется к другой дорожке.
Сайдчейн - техника, позволяющая одному сигналу воздействовать на уровень обработки другого.
Самый распространенный источник для сайдчейна — выключенная дорожка с ритмическим рисунком бочки четыре на четыре (four-on-the-floor). Вам нужны короткая, насколько возможно, атака, и релиз длиной в отрезок между ударами бочки (в данном случае — в четверть ноты). Бросьте полученную обработку на любую дорожку трека и услышите настоящий грув.
Пики и среднеквадратичное значение (Peaks & RMS)
До сих пор мы говорили о компрессии применимо к миру мгновенных, постоянных пиков. Среднеквадратичное значение (RMS) — это альтернативный способ оценки громкости, который усредняет амплитуду сигнала до постоянных интервалов.
RMS — популярный метод визуального мониторинга, потому что он имитирует наше восприятие громкости (мы не воспринимаем транзиенты (peak), потому что они слишком короткие для нашего слуха). Поэтому неудивительно, что работать с компрессором через RMS с точки зрения анализа громкости полезнее. На практике кратковременный высокодинамичный сигнал (например, закрытый хай-хет) не будет считаться таким громким, как более продолжительный звук (открытый хай-хет), даже если они имеют одинаковую пиковую амплитуду.
До сих пор мы говорили о компрессии применимо к миру мгновенных, постоянных пиков. Среднеквадратичное значение (RMS) — это альтернативный способ оценки громкости, который усредняет амплитуду сигнала до постоянных интервалов.
RMS — популярный метод визуального мониторинга, потому что он имитирует наше восприятие громкости (мы не воспринимаем транзиенты (peak), потому что они слишком короткие для нашего слуха). Поэтому неудивительно, что работать с компрессором через RMS с точки зрения анализа громкости полезнее. На практике кратковременный высокодинамичный сигнал (например, закрытый хай-хет) не будет считаться таким громким, как более продолжительный звук (открытый хай-хет), даже если они имеют одинаковую пиковую амплитуду.
Среднеквадратичное значение (синим) - среднеамплитудное значение сигнала (красным).
Одна из функций, которая особенно полезна для цифровых компрессоров, анализирующих громкость через пики, — это упреждение (lookahead). Упреждение немного задерживает сигнал, чтобы компрессор мог «заглянуть в будущее». Даже самые лучшие из компрессоров предполагают наличие некоторой задержки, поскольку они должны сначала проанализировать входящий звук, прежде чем реагировать на него. Это может позволить транзиентам длиной 1-2 мсек проскочить через порог, даже если время атаки не установлено. Упреждение сводит это на нет, позволяя компрессору анализировать сигнал до того, как он достигнет процессора, выполняющего обработку сигнала.
Во многих случаях нужнее и правильнее использовать два компрессора подряд так, чтобы облегчить нагрузку на каждый из них (и делая их, таким образом, более незаметными). Вы можете использовать пиковый компрессор для устранения громких щелчков и тресков, а затем - компрессор, использующий RMS, чтобы еще качественнее выровнять динамический диапазон.
Во многих случаях нужнее и правильнее использовать два компрессора подряд так, чтобы облегчить нагрузку на каждый из них (и делая их, таким образом, более незаметными). Вы можете использовать пиковый компрессор для устранения громких щелчков и тресков, а затем - компрессор, использующий RMS, чтобы еще качественнее выровнять динамический диапазон.