О проекте

Магазин

Обучение

Личный кабинет

ЗВУКОРЕЖИССУРА

Компрессия звука: основные параметры и их практическое применение

Павел Хлебородов

ЗВУКОРЕЖИССУРА

Павел Хлебородов

«‎Компрессия — это один из важнейших этапов в обработке звука наряду с эквализацией, панорамой и балансом громкости в контексте сведения. Звукорежиссер формирует звучание с помощью компрессии подобно тому, как скульптор высекает фигуру из мраморного блока»

Что такое компрессия звука и зачем она нужна, каковы основные параметры компрессора и как их использовать на практике, а также как с помощью компрессии можно напрочь испортить микс — рассказывает звукорежиссер Павел Хлебородов.

Создай свой трек от идеи до релиза

Узнать больше

Электронная музыка

Онлайн курс | Набор открыт

ОГЛАВЛЕНИЕ:

▼ Что такое компрессия звука
▼ Основные параметры компрессора и их практическое использование
- Input Gain
- Threshold
- Ratio
- Attack
- Release
- Knee
- Makeup gain
▼ Побочные эффекты и противопоказания
▼ Советы по компрессии звука при сведении музыки

▼ Заключение

Что такое компрессия звука

Компрессия звука — это процесс обработки, задачей которого является сокращение динамического диапазона сигнала (разницы между самыми тихими и громкими звуками).

Рис 1. Визуальное отображение компрессии звукового сигнала.

Главный инструмент, с помощью которого осуществляется процесс сжатия аудио сигнала — это компрессор.

Изначальной причиной, по которой в начале ХХ века был изобретён компрессор, стала необходимость предотвращать искажения сигнала путём подавления при трансляции его по радио. Применение компрессора способствовало автоматическому уравниванию громкости говорящего в микрофон радиоведущего.

Динамика человеческой речи может быстро и резко меняться при разговоре или пении. Звукорежиссёру просто невозможно оперативно, точно и деликатно ослаблять громкость сигнала в режиме реального времени с помощью регулятора на усилителе или микшере. Прибор позволил за миллисекунды видоизменять сигнал автоматически, сужая его динамический диапазон.

Компрессор помог минимизировать разницу между самыми тихими и громкими звуками путем ослабления размаха амплитуды сигнала и его всплесков, находящихся выше определенного порога громкости.

Рис. 2 The Western Electric 110 limiting amplifier — первый компрессор, выпускавшийся с 1937 г.

Фото сделано в студии Игоря Матвиенко в Москве.

Первые приборы имели заданные производителем фиксированные параметры коэффициента сжатия, скорости подавления и восстановления звука. Их изменение зачастую определялось уровнем подачи входного сигнала. Со временем стали появляться привычные нам компрессоры с возможностью настраивать данные параметры вручную.

Это позволило не только создавать эффект уплотнения сигнала за счет сжатия размаха амплитуды, но и максимально точно акцентировать или подавлять транзиенты (переходные пиковые значения сигнала, звучащие в начале волны), удлинять или укорачивать хвосты звуков.

При грамотной настройке компрессора это, например, помогает музыкальным инструментам звучать наиболее музыкально, естественно и разборчиво (особенно ударным, басу и вокалу).

Рис. 3 Тестирование компрессоров «1176» в лаборатории Universal Audio

На сегодняшний день компрессоры представляют собой не только аналоговые приборы в физическом виде (рис.3), но и программные модули (плагины) в цифровой среде (рис. 4), расширившие возможности пост-обработки звука (и, в частности, компрессии).

Многообразие плагинов и приборов очень велико, однако их работа базируется на общих принципах.

Путь к полному владению компрессией, а следовательно, и к качественным миксам, лежит через понимание этих принципов: основных параметров прибора, их взаимосвязи между собой и влияние на звук.

Рис. 4 Различные плагины компрессоров.

Путь к уникальному звучанию

Узнать больше

Онлайн курс | набор открыт

Синтез звука

Основные параметры компрессора и их практическое использование

Настройка параметров компрессора не имеет строгих правил, регулируется на слух и определяется в зависимости от художественных задач, а также типом прибора.

Тем не менее, существует ряд рекомендаций, представленных в данной статье, которые могут служить отправной точкой для достижения определенных результатов.

Input Gain

Определение
Input Gain (усиление входного сигнала) — параметр, который регулирует уровень подачи сигнала в компрессор.
Принцип работы
Путем увеличения параметра Input Gain, уровень сигнала обрабатываемого прибором становится больше.
На практике
В том случае, если сигнал слишком слабый для компрессии, его можно увеличить с помощью данного параметра. Также, когда порог (Threshold) имеет фиксированное значение (как, например у FET-компрессора «1176»), пороговое значение не опускают для компрессии сигнала в привычном понимании, а наоборот, усиливают сам сигнал, чтобы его амплитуда пересекла зафиксированный порог и компрессор начал «сжатие» (см. рисунок 5).

Рис. 5 Разница между настраиваемым и фиксированным порогом компрессора.

Threshold

Определение
Threshold (порог срабатывания сигнала) — параметр, определяющий уровень входного сигнала, выше которого компрессор начинает ослаблять сигнал (см. рисунок 6). Измеряется в децибелах.

Рис. 6 Порог срабатывания сигнала (Threshold)

Принцип работы
К примеру, уровень входного сигнала достигает -9 дБ, а порог срабатывания (Threshold) выставлен на -10 дБ. Допустим, сигнал превышает порог максимально на 1 дБ, достигая -9 дБ. В такой ситуации компрессор будет работать, сжимая сигнал в пределах 1 дБ (максимум до уровня в -10 дБ) в зависимости от коэффициента сжатия (Ratio) (см. рисунок 7).

Рис. 7

На практике
Чем ниже порог срабатывания, тем больше входного сигнала попадает под влияние компрессии. Допустим, если уровень входного сигнала сделать достаточно высоким, то понижая значение Threshold от -20 дБ и ниже, а значение Ratio выставить от 4:1, 5:1 и далее, компрессия будет увеличиваться, сильно уплотняя звук. Зачастую с параметра Threshold начинается настройка компрессора, исключительно на слух, в зависимости от задач и порой от личных вкусов.

Если есть ощущение, что нужно больше уплотнить звук или сделать его менее динамичным, то Threshold следует понизить. Для деликатной же компрессии подойдет более высокий порог срабатывания.

Ratio

Определение
Ratio (коэффициент сжатия сигнала) — параметр, устанавливающий степень сжатия сигнала (относительная величина: 2:1; 3:1; 4:1 и т. п.), который превышает порог срабатывания. Параметр Ratio определяет то, насколько будет ослабляться (сжиматься) сигнал, который превысил порог (Threshold).
Принцип работы
Например, если уровень сигнала составляет -4 дБ, порог срабатывания (Threshold) выставлен на -8 дБ, а коэффициент сжатия (Ratio) — 2:1, то разница между уровнем сигнала и порогом срабатывания (-8-(-4)=4 дБ) будет сжата в два раза — 4/2=2 дБ. Таким образом, после компрессии уровень конечного выходного сигнала уменьшится на 2 дБ и будет составлять -6 дБ. Порядок изменения сжатого сигнала при разных значениях Ratio представлен на рисунке 8.

Рис. 8

На практике
Чем выше коэффициент сжатия, тем соответственно сильнее уплотняется сигнал.

1:1 — при таком соотношении компрессор не будет сжимать сигнал (рис. 9).

Рис. 9

2:1 – для мягкой компрессии.

Актуально, к примеру, для придания барабанной группе более собранного и сбалансированного звучания, так называемого «склеивания» (glue compression) (рис. 10). Также применяется в ситуации, когда есть необходимость немного уплотнить звук инструмента или голоса, сделать его более разборчивым в миксе, но при этом хорошо сохранив динамику.

Рис. 10

3:1, 4:1, 5:1 – для умеренной компрессии.

Данные значения наиболее часто используются и являются оптимальными для компрессии баса, синтезаторов, бочки, малого барабана, голоса и многих других составляющих современной музыки (рис. 11). Также компрессию с коэффициентом 4:1 чаще всего используют на мастер канале и группах.

Рис. 11

6:1, 7:1, 8:1, 9:1 — средние и высокие параметры компрессии, создают очень плотное звучание.

Часто используются при миксинге элементов хип-хоп, рэп, поп-музыки с меньшим понижением Threshold (рис. 12).

Рис. 12

10:1 и больше – экстремальная компрессия.

Актуальна, к примеру, для компрессии room-микрофонов или ревербераторов барабанов для придания «массивности» звучания (рис. 13). Данный метод часто использовали Led Zeppelin при обработке барабанов, а следом за ними масса других музыкантов.

Рис. 13

∞:1 — полное сжатие сигнала, превышающего порог или лимитирование.

Уровень сигнала во время сжатия будет строго соответствовать пороговому значению Threshold (рис. 14).

Рис. 14

Attack

Определение
Attack (время атаки) — параметр, устанавливающий период времени, который потребуется компрессору для полного сжатия сигнала согласно значению Ratio, сразу же после превышения сигналом заданного порогового значения (Threshold).

Простыми словами, Attack — это скорость утихания громкости. Медленная атака компрессора влияет на сохранение транзиентов, а быстрая атака на их подавление (рис. 15−16). Измеряется данный параметр в миллисекундах и микросекундах.

Рис. 15

Принцип работы
Рассмотрим принцип работы параметра в ситуации.

При значении атаки в 20 мс, компрессор достигнет полного сжатия согласно коэффициенту (Ratio) только через 20 мс после превышения им определённого порогового значения (Threshold). Соответственно, при значении атаки 0 мс, компрессор будет сжимать превышающий порог сигнал мгновенно, полностью поглощая его, включая транзиенты.
На практике
Медленная атака (от 10 до 100 мс) — приближает звук за счёт сохранения транзиентов. Делает звук более приоритетным, «бьёт в лицо» слушателю (эффект «in your face»). Подойдёт для тех инструментов, где нужно акцентировать нажатие аккордов, мелодическую линию и удары.

Типичный пример — медленная атака на бочке или малом барабане (примерно 20−40мс) позволит данным инструментам пробиваться сквозь микс и создавать панч. Также медленная атака способствует лид и арпеджиаторным партиям синтезаторов, фортепиано, гитарам, слэп-басу звучать сочнее и отчетливее.

Быстрая атака (от 0 до 10мс) — отдаляет, «утончает» звук, позволяет сделать инструмент менее приоритетным в миксе. На слух подавление звука компрессором при таких настройках наиболее очевидно, так как устройство «зажёвывает» транзиенты. К примеру, подойдёт для тех составляющих, которые играют роль «заполняющих» в аранжировке (таких, как пэд, бас, бэк-вокалы) или же просто для уплотнения сигнала. Также быстрая атака способна подавить артефакты в звуке, например, резкие щелчки.

Рис. 16 Кривая «быстрой» и «медленной» атаки компрессора

Стоит отметить, что быстрое время атаки может создавать искажения, особенно для низкочастотных сигналов, изменяя их форму волны. Следует учитывать этот факт при настройке компрессора! Например, если длина волны с частотой колебания 100 Гц длится 10 мс, то компрессор с атакой в 1 мс будет изменять её форму, что приведет к искажению звука.

Release

Определение
Release (время восстановления) — параметр, устанавливающий время, которое необходимо сигналу для перехода из сжатого состояния обратно в исходный несжатый сигнал. То есть, Release является противоположностью Attack.

Измеряется в секундах и миллисекундах. Время восстановления будет значительно дольше, чем время атаки, обычно значения Release лежат в диапазоне от 40−60 мс до 2−5 секунд, в зависимости от типа и модели компрессора.
Принцип работы
Как только сигнал падает ниже порога, компрессор начинает его восстанавливать к исходному значению. Значение Release определяет время восстановления сигнала (см. рисунок 17).

Рис. 17 Кривая «медленного» и «быстрого» восстановления компрессора

На практике
В сведении музыки данный параметр влияет на грув (ритмическое ощущение) и «движение» ритмического рисунка, а также длину «хвостов» звуков.

C помощью Release можно подчеркнуть длительности нот, которые больше всего доминируют в партиях инструментов, голоса или ударных. Также релиз влияет на ощущение так называемой «накачки» (pumping).

Чтобы понять это, представьте, что вы взяли ручной насос и начинаете опускать и поднимать поршень в определенном ритме. Вспомните звук этого процесса. Когда вы вдавливаете поршень — это нечто похожее на сжатие сигнала, а когда поднимаете его, чтобы заполнить воздухом цилиндр — звучит накачка, то есть релиз (см. рисунок 18).

Такую же аналогию можно провести между выдохом и вдохом. Именно поэтому нередко говорят, что после компрессии трек стал «качать» или барабаны стали «дышать» правильно. Во многом это происходит благодаря именно грамотной настройки релиза всех элементов в миксе.

Рис. 18 Визуализация атаки и восстановления сигнала

Опираясь на такие данные, как длительности нот в партии инструмента и BPM песни, можно настроить релиз так, чтобы компрессор наиболее точно работал ритмично со звуком.

Допустим, если хай-хэт играет 16-ми нотами, релиз можно выставить по BPM композиции согласно длительности в 1/16. Для этого можно воспользоваться калькулятором музыкальных задержек (см. рисунок 19) или формулой, просчитывающей данные значения.

В некоторых плагинах предусмотрена функция автоматического релиза для разных длительностей, например как в Waves HCompressor.

Стоит отметить, что параметр Attack можно также выстраивать по BPM, применяя самые короткие длительности нот, триолей и нот с точкой: 1/64, 1/128.

Рис. 19 Настройка Release хай-хэта при 120 BPM с помощью онлайн-калькулятора музыкальных задержек на сайте nickfever.com

Данная техника применима не только к ритмичным партиям. С помощью релиз можно дать движение инструментам, которые отвечают за гармоническую «подложку» аранжировки.

К примеру, пульсирующее движение аккорда пэда, который может длиться несколько тактов или целую вечность, можно настроить по ритму ударных, а также общему ритмическому ощущению на слух или по BPM.

Release также позволяет внушительно удлинить хвосты звуков. Например, короткий и еле заметный звук малого барабана путем увеличения времени релиза можно превратить в увесистый выстрел из пушки. А звучание соло гитары сделать более протяжным.

В некоторых компрессорах, например, винтажных оптических приборах, таких как LA2A (см. рисунок 20), параметры атаки и релиза программно-зависимы. То есть их время изменяется в зависимости от уровня входящего сигнала автоматически.

Рис. 20 Эмулятор LA2A от Waves – CLA2A и принцип его работы

Зачастую для начинающих изменение параметров Attack и Release плохо воспринимается на слух, так как процесс атаки и восстановления компрессора проходит в миллисекундах, что не легко различимо для нетренированных ушей.

Также сказывается влияние акустики комнаты, в которой настраивается обработка компрессором, и качество студийных мониторов.

Knee

Определение
Knee (Колено) — параметр, отвечающий за плавность перехода из несжатого состояния в сжатый. Как правило, компрессоры предлагают один или в некоторых случаях переключаемый выбор между настройками «мягкого колена» и «жесткого колена».
Принцип работы
«Мягкое колено» (Soft Knee) обеспечивает более плавное и постепенное сжатие. При «жёстком колене» (Hard Knee), компрессор сжимает и восстанавливает сигнал резко, что делает его работу более заметной (см. рисунок 21).

Рис. 21 Кривая «мягкого» и «жёсткого» колен компрессора

На практике
Выставляется в зависимости от задачи. «Жесткое колено» поможет создать текстуру агрессивного звучания, подобное трению метала по асфальту. Для более плавного, естественного звучания при слабом и сильном сжатии и скрытия начала работы компрессора, подойдет «мягкое колено».

Makeup gain

Определение
Makeup gain — параметр, позволяющий компенсировать потерю сигнала после его сжатия компрессором (см. рисунок 22). Во многих компрессорах данный параметр отсутствует и заменяется просто ручкой уровня выходного сигнала (output gain). В ряде цифровых устройств также предусмотрена автоматическая компенсация громкости. Измеряется в децибелах.
Принцип работы
Входной уровень сигнала, который утрачивается в ходе компрессии за счёт сокращения динамического диапазона, восстанавливается путем увеличения параметра Makeup Gain или Output Gain.

Рис. 22 Компенсация громкости сигнала, подвергшегося компрессии с коэфициентом ∞:1 (лимитирование)

На практике
Данный параметр очень важен при работе с компрессором!
Когда вы настраиваете Threshold, Ratio, Attack и Release, выходной сигнал становится тише, так как уровень сигнала, превышающего порог, понижается. Следовательно, важно возвращать уровень обработанного сигнала к исходному значению громкости, чтобы легко контролировать влияние компрессора на звук относительно уровня без обработки.

Также функция makeup gain позволяет не нарушить уже выстроенный баланс дорожек. К примеру, при понижении значения Threshold и увеличении степени сжатия Ratio, сигнал станет тише. Привести громкость к исходному уровню можно на слух путем сравнения обработанного и необработанного сигналов, включая и выключая режим Bypass.

Побочные эффекты и противопоказания

Несмотря на все преимущества компрессоров, они могут также и напрочь испортить микс.

Довольно часто избыточное «перекомпрессирование» приводит к убийству динамики инструментов, делая звучание плоским, безжизненным и нереалистичным.

Чрезмерная компрессия какого-то одного элемента в миксе создает эффект «перетягивания внимания на себя», обесценивая другие инструменты. Например, часто такое бывает с барабанами или басом в современном рэпе или роке, когда усиленная компрессия только этих элементов затмевает все остальное. Конечно, это может быть некоторым художественным приёмом и продюсерским решением, но практика показывает, что слушателям, на самом деле, важно слышать энергичность всех элементов.

Рис. 23

Советы по компрессии звука при сведении музыки:

1

Следуйте чувству меры и баланса при компрессии инструментов
2

Сверяйтесь с референсными треками (треками-ориентирами) во время сведения, анализируя степень и характер компрессии в них
3

Настраивайте компрессор в контексте всего микса, выключая solo режим
4

Концентрируйтесь на звучании не только обрабатываемого инструмента, но и других элементов во время настройки компрессора
5

Настраивайте компрессоры на малых и средних уровнях громкости, так как большая громкость может вызывать ложное ощущение, что выстроенная компрессия дает нужный результат
6

При настройке компрессора смотрите на звук с точки зрения его пользы

Заключение

В заключение данной статьи можно сделать следующие выводы:

Компрессия позволяет уплотнять звук за счёт сокращения динамического диапазона, т. е ослабления громких частей сигнала.
Помимо уплотнения сигнала, компрессор имеет способность «подчёркивать» транзиенты, «удлинять» и «укорачивать» хвосты звуков, благодаря параметрам времени атаки и восстановления. Это дает возможность музыкальным инструментам быть слышимыми в миксе, при этом звучать естественно после компрессии.
Параметры Threshold и Ratio отвечают за то, насколько сигнал будет сжат.
Временные параметры Attack и Release отвечают за скорость сжатия и восстановления сигнала. Attack влияет на акцент и панч, благодаря сохранению транзиентов. Release влияет на грув и длину хвостов звуков.
Параметр Knee позволяет сделать срабатывание компрессора менее заметным (Soft Knee) или же наоборот создать текстуру агрессивного звучания (Hard Knee).
При работе с компрессором важно помнить о параметре Makeup gain, чтобы возвращать скомпрессированный сигнал к исходной громкости.
Слишком сильная компрессия может испортить звучание, убив всю динамику.
Один или несколько элементов, звучащих с явной компрессией в миксе, сильно «бьющей в лицо» слушателю, могут обесценивать все остальное. Важно соблюдать баланс и не забывать также о компрессии менее значимых составляющих аранжировки.