С таким количеством возможных вариантов неудивительно, что компрессоры и компрессирование до сих пор остаются загадкой для многих пользователей. Однако если вы решили добиться определённых успехов в записи и микшировании, освоение навыков работы с компрессией сигнала для вас просто необходимо. Более того, все основные направления популярной современной музыки - за исключением классики и некоторых джазовых течений - напрямую связаны с компрессией. Есть одно простое правило - если вы не умеете правильно пользоваться компрессором, вам вряд ли удастся достичь наилучшего звучания. И даже скорее всего получится совсем наоборот - результат звучания снизится и станет неприемлемым.

Компрессия попадает под разряд динамических процессов. Термин динамический в музыкальной среде (и не только) означает изменение уровня громкости. Таким образом, динамический диапазон сигнала - это разница между его самым тихим и самым громким уровнями. Целью динамического процессора, попросту говоря, является уменьшение или увеличение динамического диапазона сигнала, что, собственно, ведёт к ограничению уровня громкости в пределах этого диапазона.

Компрессор - это тип динамического процессора, который как бы "стягивает" (сужает) динамический диапазон сигнала и, благодаря этому, уменьшает разницу в уровне громкости между еле различимыми и максимальным "пиковыми" его частями. Обладая достаточным опытом, с помощью этого процесса можно добиться на порядок более плотного отчётливого звучания. По этой причине, компрессия является наилучшим средством для характеристик, уровень которых изменяется достаточно широко.

Сужая динамический диапазон, компрессор повышает общий уровень сигнала, не допуская искажений в самых громких его частях (но это напрямую зависит от правильности настройки его параметров). В то же время, с помощью компрессии можно подтянуть самые тихие, почти неслышимые звуки, такие, как скрип струн и звон пружины малого барабана - компрессор сделает их громче, чище и гораздо заметнее.

Конечно же, иногда совершенно нежелательно, чтобы подобные, непреднамеренные нюансы, как дыхание и прочие скрипы засоряли вашу запись, поэтому, прежде чем компрессировать сигнал, стоит лишний раз убедиться в необходимости этого процесса. В конце концов, результат компрессии должен звучать "лучше", нежели исходный оригинал. У вас всегда есть возможность добавить компрессию в процессе микширования, уже после того, как сделана запись. Но иногда гораздо уместнее использовать компрессор непосредственно во время записи, и у этого есть свои плюсы. Во-первых, скомпрессированный сигнал нагляднее может продемонстрировать ваши ошибки, что особенно важно при игре на инструменте с широким динамическим диапазоном. Во-вторых, если вы обуздаете "скачущий" уровень уже во время записи, это избавит вас от подобных проблем при сведении, сэкономит время, силы, не говоря уже об аппарате, и позволит полностью сконцентрироваться на получении качественного "микса" (здесь необхдимо быть увереным опять же в правильности настройки комперссора, иначе результат будет практически невозможно исправить).

Для тех, кто занимается цифровой записью, компрессия позволяет повысить качество кодирования сигнала - так как для "сжатого" сигнала необходимо меньшее число битов, в результате достигается более высокое цифровое разрешение. Вдобавок, избавляясь с помощью компрессора от нежелательных пиков, вам удастся избежать цифрового "клиппирования" чрезмерно громких партий. Тем же, кто предпочитает аналоговую запись, компрессор помогает достичь на порядок большего отношения сигнал/шум, повышая общий уровень сигнала.

Ещё немного...

Кроме сглаживания "неровностей" записи, повышения цифрового разрешения и отношения сигнал/шум у компрессора есть несколько сугубо "творческих" областей применения. Например, компрессор может разительно изменить огибающую звука (envelope), наподобие того, как это делают генераторы огибающей в синтезаторах (ADSR). С помощью подобных трюков вы можете добавить злобную, острую атаку тускло-звучащему малому барабану, заставить среднего уровня гитару звучать более напористо, придать голосу нехарактерную ему жёсткость, или же и вовсе, "раскачать" финальный микс, так, чтобы он зазвучал наподобие извержения вулкана (pump).

Проще говоря, компрессор - это автоматический регулятор громкости.
До того, как появились первые компрессоры, звукорежиссёрам приходилось вручную управлять уровнем сигнала, то есть, грубо говоря, вовсю манипулировать ручкой "gain" (кстати, многие профессионалы и до сих пор так поступают, даже если используют компрессор). Как бы там ни было, компрессор управляет уровнем громкости сигнала с такой скоростью и точностью, какие не под силу ни одному, даже самому, что ни на есть профессиональному звукооператору. Что ни говори, а компрессор поистине молниеносен.

В зависимости от настроек, компрессор может подавлять как мгновенные "всплески" - короткие, максимальные по громкости части сигнала, - так и сигналы среднего уровня длительности, а иногда и те, и другие. Примерами мгновенных пиков могут послужить звук удара барабанной палочки по поверхности пластика или же щелчок, возникающий при ударе по струнам гитары. Звуками средней протяжённости считаются звон малого барабана и звучание гитарной струны (sustain). У некоторых инструментов, таких как wood block, очень короткое время звучания. Другие же, например орган или голос, создают относительно протяжённое звучание, максимальное значение которого лежит чуть выше среднего уровня.

Немного из мира железных компрессоров:
Число регулировок компрессора варьируется в зависимости от конструкции, цены и прочих факторов. Например, приборы на базе VCA имеют, по меньшей мере, пять изменяемых параметров: порог срабатывания компрессора, глубина компрессии, время атаки и время восстановления сигнала, а также регулятор выходного уровня. У более усовершенствованных моделей встречается вдвое большее количество контроллеров, в то время как у большинства компрессоров на оптико-электрических элементах есть всего лишь две ручки. Заметьте, что отсутствие у компрессора большого количества регуляторов ещё не говорит о его несовершенстве: обычно это значит, что некоторые параметры (такие, как время атаки и восстановления) управляются автоматически, или же в одной ручке объединены сразу два параметра, например порог срабатывания и глубина компрессии.

Компрессор. Строение. Принцип действия.

Излагая суть компрессоров, хочу сказать заранее, всё, что я буду рассматривать - это мои предпочтения и методики. Прошу не принимать их за единственно-существующие как в выборе самогО софта для компрессии, так и в его использовании.
Лично я очень часто использую (как ни странно) - Fruity Compressor. На его примере сейчас и буду всё объяснять.

Рис.1 Подопытный "классический" компрессор "Fruity Compressor" с выставленными мною параметрами для показательных тестов.

В теории компрессор действует следующим образом - на вход компрессора подаётся сигнал, компрессор постоянно его анализирует, и в зависимости от полученных данных о сигнале и параметрах своих настроек компрессирует звук (или оставляет его неизменным).

А сейчас немного подробнее о процессах, присущих работе компрессора.*
* к данной статье будет приложен FLP-файл с подготовленным стендом для наглядного тестирования работы компрессора.
В условиях проводимого теста у нас есть исходный материал для наглядного изучения - сигнал, представляющий собой обычную синусоидную волну с частотой 524Гц. То есть - это нота "С5". Так как форма волны - синусоида, то это даёт нам всего один обертон (гармонику). Он же, кстати, и основной. Генерируется этот пробный тон на обычной машине 3xOsc (триоська). Конечно качество данной магины весьма относительное и сне высокое, но для эксперимента его хватит выше крыши. Если же капнуть чуть глубже, то я бы посоветовал из арсенала ФЛ студии применять отличный качественный плагин Sytrus для FM-синтеза и RM-синтеза. Но я взял 3хОсц и буду стремиться в статье к упрощению всего что можно, чтобы было как можно меньше и проще.)) Эта триоська вешается на второй канал микшера (я назвал его Dry). Далее вот какая маршрутизация - второй канал не направляется на мастер-шину (как по умолчанию), а идёт на третий канал (Wet), на котором и расположен наш "стенд" для испытаний. На первом инсерте расположен "входной" dB Meter. Затем следует флевский компрессор, на котором и будут проходить основные испытания. Далее расположен компрессор Waves C1 comp в отключенном состоянии (для альтернативных опытов). Ну и затем поставлен ещё один dB Meter ("выходной") и на всякий случай для чистоты опыта - Waves PAZ Meters.
Важный момент, касающийся исходного пробного сигнала - в pattern'е 1 он выставлен так, что весь первый bar он имеет уровень -12дБ. Второй и третий паттерны он имеет почти 0дБ (принимаем за 0дБ, с учётом что клиппинга сигнала не происходит). И четвёртый bar - снова -12дБ. (надеюсь мне не нужно объяснять то, что измерения ведутся в отрицательном интервале, то есть от 0дБ до "минус бесконечности". Это в случае 16-ти битного звука. На самом деле образно низ примем -96дБ. Тоесть по 6дБ динамического диапазона на каждый бит = 96дБ).

Теперь приступаем к настройке компрессора, и описанию его параметров.

Threshold - порог срабатывания компрессора. Устанавливается в децибелах. Для упрощения и большей наглядности, я выставил его равным -10дБ. Это значение выбрано таким образом, что оно чуть превышает изначальный входной сигнал в -12дБ. Дальше будет видно и понятно "что зачем".

Ratio - степень компрессии. Есть много и других названий - "отношение", либо просто "компрессия"... Я выставил его чисто для наглядных целей и упрощения вычислений - 5 к 1 (5:1). Что означают эти цифры? Они означают, что при превышении входящим в компрессор сигналом уровня "трешхолд" на 5дБ, компрессор "прибавит звук" не на исходные 5дБ, а всего лишь на 1дБ (цифры взяты и "высчитаны" из примера в приложенном flp-файле). То есть - нарастание звука будет проходить непрямопропорционально 1 к 1, а с некоторым понижающим коэффициентом 1/5.

Как и порог срабатывания, так и глубина компрессии в равной степени отвечают за выходной уровень сигнала. Чем меньше глубина компрессии, тем меньше компрессор воздействует на сигнал; чем выше над сигналом лежит пороговое значение, тем меньшая часть сигнала попадает под компрессию. Изменяя эти параметры, можно достичь весьма интересных результатов. Например, существуют два совершенно разных метода, которые при абсолютно непохожем звучании заставляют компрессор ослаблять сигнал на одинаковую величину: низкий порог и, одновременно, низкая глубина компрессии, или же высокая глубина и высокий порог.

На рисунке 2 я составил точные графики, отображающие передаточные характеристики жесткого компрессора. Изначально я хотел просто переопубликовать здесь какой-нибудь чужой график (на который когда-то сам смотрел и пытался понять, как же происходит компрессия), но, сделав поиск и рассмотрев пару кандидатов на переопубликование, я пришёл к выводу, что графиками их назвать сложно. Там были просто схемы... весьма приближённые... состоящие из пары-тройки условных линий. Я решил пойти сложным путём - запустил любимый AutoCAD и составил настоящие точные графики передаточных характеристик компрессора, правильно и прямо отображающие "характеристики компрессии". Сколько я не читал статей по компрессии, ни разу не сталкивался со столь основательным подходом к делу.)) Сразу же скажу, что на данном моём графике помимо общего представления о процессе, есть ещё и пара "крайних положений". Это как раз те две ситуации, которые происходят в моих тестах. Так же там отдельным цветом выделена та настройка компрессора, которую я использовал изначально (5 к 1).

Кликнуть для просмотра полной версии:
http://img225.imageshack.us/my.php?image=compressionhard1kf6.jpg
Рис.2 Графики передаточных характеристик жесткого компрессора.

Итак, чтоже изображено на графиках?

Основа графика – оси. По горизонтальной оси X откладывается уровень входного сигнала (который, как ни странно, входит ни куда иначе как в компрессор). По оси Y откладывается уровень выходного из компрессора сигнала. Масштабность – одно деление = 1дБ. Получили опорную сетку из децибелов для построения графиков зависимостей.
На сетке расположена прямая исходная линия, задающаяся законом Y = X. То есть - прямая пропорциональность. «Классическая» формула «наипростейшей» линии. Это из курса математики за 5-6 классы… Надеюсь на этом начальном этапе ничего неясного нет. Эта линия означает, что «входной сигнал» равен «выходному сигналу». Какой уровень подаётся на вход компрессора, такой и получается на выходе без изменений. Такая ситуация наблюдается только в двух случаях:
а) когда уровень входного сигнал ещё не достиг уровня срабатывания компрессора (порог трешхолд). К примеру, сигнал равен -20дБ, а трешхолд равен -10дБ. Компрессор в этом случае пока не срабатывает и не производит сжатие сигнала (компрессирование).
б) когда параметр компрессии Ratio составляет 1:1. Это означает, что компрессор работает в «холостом режиме». Входной сигнал хоть и превышает уровень трешхолда, но из-за коэффициента «1 к 1» компрессор ничего не делает с уровнем выходного сигнала.
На графике эта линия состоит из двух участков – первый пролегает от «минус бесконечности» до уровня трешхолда (в данном случае до -10дБ), а второй участок без изменения наклона продолжает его на интервале от -10дБ до 0дБ. Эта линия подписана вверху справа «Ratio 1:1». Отношение 1 к 1.

Затем в схему "вводится" Threshold. Красная линия. Так как трешхолд у нас в опыте равен -10дБ, то соответственно он находится на сетке на уровне -10дБ. Я провёл его горизонтально, «по оси» выходного сигнала. По идее его изначально надо было бы правильнее провести вертикально «по оси» входного сигнала. Это связано с логикой вещей – входной сигнал достигает сначала уровня трешхолда, а затем компрессируется и после этого уж только становится «выходным скомпрессированым сжатым сигналом». Но ошибки в моём горизонтальном расположении линии трешхолда нет. Это тоже, в принципе, правильно. А в случае обучения даёт даже больше наглядности (Ratio увеличивается, наклон линии на графике увеличивается, приближаясь как раз "к лимитированию", к уровню трешхолда). Поэтому я сделал именно так.
То есть сейчас на схеме мы получили несколько опорных моментов – входной сигнал, трешхолд, точка их совместного пересечения (расположена на уровне -10дБ). О точке пересечения я расскажу чуть позже, когда будет рассматриваться отношение Ratio 2 к 1, когда на графике появится изгиб.

Следующим этапом в схему вводится понятие Ratio. Это отношение. «Отношение» оно и в Африке отношение. Смысл его везде одинаков. Что-то относится к чему-то в энном отношении.
Рассмотрим отношение равное 2 к 1. Не нужно следовать логике что цифра «2» - это «мало». Если учитывать что это «отношение», то в данном случае Ratio 2:1 изменяет уровень входного сигнала в 2 раза. А полученное половинное отношение – это уже довольно значимая величина. Теперь рассмотрим наш график. До уровня трешхолда у нас ничего не изменятся никогда. Поэтому линия отношения от «минус бесконечности» до -10дБ остаётся прежней. Всегда. А вот после (выше) значения трешхолда, с учётом того, что Ratio у нас не равно 1 к 1, график передаточной характеристики начинает меняться (отклоняться). У нас сейчас рассматривается Ratio 2:1. На графике это отношение подписано соответствующим образом. То есть линия, после прохождения порога срабатывания компрессора, наклоняется. Наклон задан элементарной формулой Y = ½ X. Это происходит на интервале от -10дБ до 0дБ. Иными словами – после срабатывания компрессора, на каждые 2 входные децибела будет приходиться 1 выходной децибел. Соответственно, на каждые 4 входные децибела будет приходиться 2 выходных децибела. И так далее по описанному элементарному принципу. Это описано в относительном виде. А вот в абсолютном – на вход компрессора со значением трешхолда минус 10дБ и Ратио 2:1 подаётся ВХОДНОЙ сигнал, достигающий минус 2дБ. Из чего складывается сигнал на выходе компрессора? Из «исходного сигнала до уровня трешхолда» плюс «скомпрессированный сигнал», который получается выше уровня трешхолда. То есть – от «минус бесконечности» до -10дБ, плюс 4дБ, получающиеся в результате компрессии, «приходящиеся на каждые 8дБ входного сигнала», при уровне входного сигнала -2дБ. То есть – в сумме получаем -6дБ на выходе компрессора.

Как определить в данной ситуации уровень выходного сигнала, применяя схему. По оси Х нужно отложить заданный входной уровень -2дБ. От этой точки провести вверх линию до пересечения с линией Ratio 2:1. Затем из точки пересечения нужно провести линию к оси Y выходного сигнала. Мы попадём в точку -6дБ. Это и есть результат работы компрессора.

Думаю тут должно быть ясно. Изложил всё несколько раз с разных сторон. Важно этот абзац прочитать несколько раз, чтобы смысл каждого слова стал понятен. Чтобы понять, откуда какие цифры получились. Когда всё станет ясно, то основной принцип компрессии можно будет считать достигнутым.

Type - тип компрессии.
Я обещал рассказать про точку пересечения уровня трешхолда и исходную линию графика. Сейчас, при Ratio равным 2 к 1, у нас на графике получается изгиб. Преломление линии. Я не с проста везде заостряю Ваше внимание на том, что рассматриваю теорию. Как происходит классический принцип компрессии. Я сделал пометку что рассматриваю жесткий компрессор. А что значит жесткий? Это его «характеристика». То есть – каким образом он будет поступать с сигналом при превышении порога трешхолд. На схеме жесткого компрессора излом происходит резко и точно в точке пересечения трешхолда и входного сигнала. Это место принято называть «коленом» (Knee). Минимальные значения параметра Knee создают мягкий плавный изгиб места преломления графика. А максимальные значение колена создают как раз жесткое резкое преломление линии.
Так называемые типы компрессии (переключатель Type в рассматриваемом компрессоре) – Hard и Soft. Жесткий и мягкий. О мягкой компрессии я расскажу позже, после того как объясню полностью работу жесткого компрессора.

В этой части рассказа осталось только рассказать про некоторые другие отношение компрессии.
Как уже говорилось, Ratio 2:1 – это уже чувствительная компрессия. Поэтому не нужно пренебрегать отношением 1,5:1. Это можно охарактеризовать примерно как слабая компрессия. Лёгкая компрессия. Смотрим на графики и анализируем её значимость по сравнению с 2 к 1. Значение, к примеру 1,1 к 1 – вот это уже почти не будет заметно. Если конечно трешхолд не составляет -30дБ. Я говорю здесь только про среднестатистические «обычные» уровни трешхолдов. Не экстремальные.
Отношение 3:1 (2:1 ... 3:1) – это «обычная» средняя компрессия. Чтобы поправить неровно спетую вокальную партию можно применить как раз такую компрессию (но только тип компрессии - soft).
4:1 - это уже более «эффективная» компрессия. Результат её работы можно увидеть (услышать) буквально без проблем, переводя компрессор поочерёдно в активный и пассивный режимы (исключать его из цепи).
Ratio 5:1 (рассматриваемое мною в примере) – представляет собой весьма ощутимую компрессию. Её даже можно назвать сильной компрессией.
8:1 – очень сильная компрессия. Но всё же пока ещё при таких значениях отношений я отношу её именно к «компрессии», а не к «лимитированию». Хотя грань между этими понятиями уже довольно узкая. Подробнее о лимитировании (limit) сигнала я расскажу чуть позднее. Заранее скажу что компрессия и лимитирование – это взаимосвязанные процессы, имеющие одну и туже идею в основе.
Этот диапазон значений я отнёс к компрессированию сигнала. То есть – от «1,1 к 1» до примерно «8 к 1». Не стоит здесь проводить чётких граней в значениях. Всё образно, чтобы хоть как-то обозначить «области» рассматриваемого процесса.

Теперь, рассмотрев суть графиков передаточных характеристик жесткого компрессора, я буду рассматривать оставшиеся параметры компрессора, и рассказывать, как происходит процесс компрессии во времени.

Суть в том, что компрессор не работает абсолютно «мгновенно». Он не может моментально скомпрессировать сигнал, и перестать его компрессировать после того как входной сигнал перестанет превышать значение порога трешхолд. Ему требуется какое-то время для начала эффективной (полной) компрессии сигнала. Это время, кстати, не нужно стремиться выставить минимальным, чтобы получить «чисто компрессию». Выставление «времён» компрессии – это художественная задача. Она очень многогранна. Здесь всё зависит от поставленной цели. Нужно проанализировать исходный материал, подумать – стоит ли его вообще компрессировать. Если потребность в применении компрессора выявляется, тогда нужно обдумать его назначение. Что будет делать данный прибор со звуком. Увеличивать атаку звука, выравнивать непостоянство уровня голоса или гитары или «уплотнять» бас… Или ещё что… Вот от поставленной задачи и нужно выбирать значения компрессора – трешхолд, ратио, время атаки, время восстановления (релиз).

Attack – время, определяющее как быстро компрессор начнёт полную (выставленную в настройках) компрессию сигнала, превысившего пороговый уровень срабатывания компрессора (Threshold).
Это время выставляется в миллисекундах, (ms/мс). Как ни странно, многие люди очень слабо представляют себе, что такое «длительность = 1мс». Или 5мс. Если «секунда» - это что-то примерно осознанное, то мс – это уже «сложнее». В общем, атака – время «срабатывания компрессора». Время, по истечению которого, компрессор будет сжимать сигнал с заданным коэффициентом.

Большое время атаки позволяет компрессировать сигнал, не затрагивая быстрых, переходных сигналов, в то время как малое время атаки позволяет "поймать" мгновенные ноты. Здесь, как это часто встречается, есть одна небольшая путаница. Дело в том, что разные производители компрессоров измеряют время атаки по-разному. Одни разработчики берут за время атаки тот промежуток времени, за который срабатывает компрессор после того, как сигнал преодолеет границу порогового значения, другие же считают, что время атаки означает, сколько уйдёт у компрессора времени на то, чтобы ослабить сигнал на 60-90% от максимально возможного значения. К счастью, все эти казусы практически не вносят никаких неурядиц в работу с компрессором: в основном, время атаки определяется музыкантом на слух. В зависимости от желаемого эффекта, достаточно просто уменьшать время атаки до тех пор, пока вы не "погасите" нежелательные пики, или же увеличивать его, пока вы не добьётесь компрессии средних по скорости сигналов, не затрагивая при этом мгновенные значения. Если вы сомневаетесь в правильности настройки "на слух", вы можете корректировать свои действия, глядя на индикатор выходного уровня компрессора, что позволит вам определить, какие части сигнала ослабляются.

Release – время, определяющее как быстро компрессор прекратит сжатие, после того как входной сигнал упадёт ниже уровня трешхолда. То есть – сигнал уже стал ниже трешхолда, а компрессор всё ещё компрессирует его, но всё слабее и слабее. И в итоге, по истечению времени релиза (восстановления), компрессия полностью прекращается.

Чаще всего, чем больше время восстановления, тем натуральнее звучит инструмент. Допустим, если вам нужно заглушить щелчки, возникающие при ударе по струнам и оставить основное звучание гитары нетронутым, достаточно установить малые значения времени атаки и восстановления, чтобы компрессор "побыстрее" справлялся со своей работой. Если же вы вообразили себя Давидом Гилмором (David Gilmour, участник группы Pink Floyd) и хотите, чтобы звук вашей гитары длился "вечно", нечто похожего вам удастся достичь, установив умеренную атаку и достаточно большое время восстановления. При двухсекундном восстановлении компрессор достаточно медленно возвращает сигнал "на круги своя", к начальному уровню усиления, что на порядок снижает затухание и делает громче хвосты звука.

Чтобы наглядно увидеть временнУю работу компрессора, я сделал скриншот (Рис.3) волн сигнала (в программе Sound Forge) в двух состояниях – до компрессии (верхняя волна), и после компрессии (нижняя волна). Не забывайте – что в качестве сигнала я использовал всё тот же изначальный пробный «импульс», который можно увидеть и пощупать в приложенном flp-файле.