Компресор / декомпресор (на динамиката)

Представете си една песен, която има гръмки и тихи части. Може да се окаже, че е трудно да се чуят тихите части. Ако увеличите звука за да чуете тихите части може да се окаже, че пък гръмките части са прекалено силни. Може да си играете със звука като го намалявате при силните части и го увеличавате при тихите части. Компресорът прави точно това: променя динамиката на амплитудата на звука за да приближи силните и тихите части една до друга. Декомпресорът прави обратното.

Компресорът / декомпресорът на динамиката променя амплитудата на звука, като обикновено приближава амплитудата на силните и тихите части (компресор), или пък ги отдалечава (декомпресор).

Ако записвате вокалите на една песен например и тези вокали имат силни и тихи части, можете да направите едно от следните неща: 1) може да се приближите до микрофона при тихите части и да се отдалечите при силните части; 2) може вашият инженер да намалява и увеличава силата на сигнала при различните части на песента; 3) може да изпратите вокалите през изкуствен компресор. Всички тези примери са примери на компресиране.

Примери на компресори със звукови парчета

Виж Orinj Компресор, Orinj Ограничител, Orinj Компресор със странична връзка и Orinj Прост компресор за да чуеш звукови парчета преди и след компресирането.

Простите компресори на практика

На практика компресорите имат няколко характеристики. Даже и най-простите компресори имат поне "праг" и "отношение на компресирането". Прагът е нивото на амплитудата, над което компресора започва да променя амплитудната динамика на звука и под което компресора на прави нищо. Отношението на компресирането е отношението, с което амплитудата на звука се променя, ако нивото на звука е над прага.

Да предположим например, че прагът е -20 dB и отношението на компресиране е 4:1. Ако звука надвиши -20 dB ще бъде понижен със 4 към 1. Ако например звука достигне -10 dB, което е 10 dB над прага, ще бъде понижен до 2.5 dB над прага, което е -17.5 dB. При простите компресори звукът, който е под -20 dB, остава непроменен. Ефекта от всичко това е, че силните части ще бъдат понижени за да са по близки до тихите части. (Тук сигналът се измерва в децибели спрямо някакво максимално ниво на сигнала в системата – в оборудването или софтуера. Това максимално ниво е на 0 dB.)

Простите декомпресори работят по подобен начин, но правят силните части още по-силни за да ги отдалечат от тихите части, което е полезно ако искате да приближите два различни инструменти един до друг (виж по-долу).

Характеристики на по-сложните компресори

По-сложните компресори имат и други характеристики.

• Един компресор / декомпресор може да имат "различни отношения на компресиране или декомпресиране над и под прага".
• Един компресор / декомпресор може да преминава от едно отношение на компресиране плавно, което означава, че той има "меко коляно" или пък тази промяна в отношението може да е бърза, което означава, че той има "твърдо коляно" (виж по-долу).
• Един компресор / декомпресор може да имат "повече от един праг".
• Един компресор / декомпресор обикновено има "време на атака": времето, което отнема на компресора да понижи сигнала (ако атаката е например 50 милисекунди, първите 50 ms след като сигналът мине прага ще бъдат използвани за да се стигне до желаното отношение на компресиране, независимо от това дали сигналът е над или под прага).
• Един компресор / декомпресор може да имат и "време на прекъсване / отпускане": времето, което отнема на компресора да спре да работи след като нивото на звука падне под прага (ако времето на прекъсване на компресора е 500 ms например, компресорът ще отнеме 500 ms да промени силата на сигнала след като звука падне под прага преди да докато стигне то положението, при което няма компресиране).
• Един компресор / декомпресор може да има време на атака и време на отпускане, които зависят от силата на входния сигнал.
• Един компресор / декомпресор може да има "сила на входа или изхода", която допълнително ще увеличи всеки звук, който влиза или излиза от компресора (понякога се нарича "компенсация" или "компенсационна сила на компресора").
• Един компресор / декомпресор може да реагира на моментни промени във входния сигнал или пък може да използва някакво средно аритметично от силата на входния сигнал над някакво кратко време, преди да реши дали нивото на сигнала е над или под прага.
• Един компресор / декомпресор може да свърже различните канали във входния сигнал и да компресира всички канали, когато един от каналите трябва да бъде компресиран. От друга страна пък, един компресор / декомпресор може да работи с всеки отделен канал независимо от другите канали.
• Един "паралелен" компресор добавя оригиналния сигнал към преработения сигнал. Това е полезно, ако силното компресиране с високи отношения на компресиране променя характеристиките на силните, компресирани части по много доловим начин. Когато оригиналния сигнал се добавя, някои от тези характеристики се запазват. Все още има компресиране на силните части. Силните оригинални части се добавят към компресирани части, а тихите оригинални части се добавят към некомпресирани (оригинални) части на сигнала. Така, силните и тихите части стават по-близки една до друга. Самото компресиране е по-малки, но резултатът не звучи толкова продуциран. Ако трябва повече компресиране, изходните сигнали от няколко компресора могат да се добавят към един оригинален сигнал.
• Един компресор може да променя "един сигнал / писта на базата на това как един друг сигнал / писта се сравнява със прага" (това се нарича "side chaining" = "странична верига"; виж по-долу).
• Някои компресори може да използват "вериги" от един и същи сигнал. Такива компресори обикновено променят една забавена версия на сигнала в зависимост от нивото на една версия на сигнала, която не е забавена. Това позволява на компресора да реагира бързо и даже предварително, като по този начин се създава една доста по-плавна динамика. За такива компресори се казва, че те "гледат напред".

Използване на компресори и декомпресори

Една от причините да се използва компресор е да се контролира динамиката на амплитудата на някой инструмент, тъй като този инструмент може да произвежда звук с различни характеристики когато се свири силно или слабо. По този начин може да се запазят естествените характеристики (тембъра) на тихите и силните части без да се губят тихите части в микса или да се губи микса при силните части.

Компресирането може да се използва за да се добави състейн ("задържане") към инструменти, които иначе затихват бързо. Компресирането на чинелите например приближава началния удар на чинела до неговото затихване. Ако към сигнала тогава се добави и малко компенсация, затихването на чинелите става по-изразено в микса.

Компресирането често се използва за да се премахне съскането (англ., за "de-essing"). Честотите на съскането може да се извадят с един еквилайзер и да се използват като сигнала, който кара компресора да реагира. Компресорът тогава ще реагира само когато тези честоти съществуват и така ще ги намали при смесването.

Един компресор може да се използва за "ducking" (от англ., "скриване"). Един компресор със странична връзка например може да намали амплитудата на баса когато удрят барабаните, както се прави при електронната данс музика за да се направят барабаните по-ясни и да се направи микса между барабаните и баса не толкова мътен. Този компресор ще започне да работи всеки път, когато барабаните надминават някакъв праг на амплитудата, но вместо да компресират барабаните, ще компресират баса. Един подобен компресор със странична връзка може да се използва за да се намали ривърба на вокалите при силните вокални части (срички), което прави така, че ривърба да не размива вокалите. Ефектът на такива компресори е да разделят два инструмента или два сигнала в микса.

Друга причина да се използва компресор е това, че звук, който не е много динамичен отнема по малко място да се запамети (особено при цифровия запис, при който може да се използват по-малки числа да се запамети информацията, която звукът носи). Радио вълните са компресирани с тази цел.

Графики на компресирането / декомпресирането

Една типична графика, която показва връзката между входното и изходното ниво на сигнала в един компресор, е следната.

Синята линия показва всички точки, при които нивото на изходния сигнал е същото, като нивото на входния сигнал. Тази синя линия показва сигналът без компресиране или декомпресиране (т.е., отношение на компресиране равно на 1:1).

Червената линия е пример на един компресор. Когато входният сигнал е под -10 dB, червената линия съвпада със синята линия и няма компресиране или декомпресиране. Когато входния сигнал надвишава -10 dB, този сигнал е компресиран. При -6 dB например, изходният сигнал е -8.67 dB. При -6 dB входният сигнал надвишава прага от -10 dB с 4 dB и е променен на -8.67 dB, което надвишава прага само с 1.33 dB. Това означава, че сигналът е компресиран с отношение 4 : 1.33 = 3:1.

Зелената линия е пример на един декомпресор. Когато входният сигнал е под прага, той остава същия. Когато входният сигнал е над прага, неговото ниво се увеличава и сигналът се декомпресира. Отношението на декомпресиране е 1:2. Това обаче не е типичния начин, по-който един декомпресор работи. Вместо да увеличава нивото на сигнала над прага, един декомпресор обикновено ще намали нивото на сигнала под прага. Един такъв декомпресор ще бъде както в следната графика (в зелено).

Червената линия е пример на един компресор, въпреки че компресорите обикновено работят както в първата графика по-горе.

Компресиране с меко коляно и с твърдо коляно

Компресирането с меко коляно изглажда преминаването от положението под прага до положението над прага, както в следната графика (в зелено). Това означава, че при по-големи нива на входния сигнал, отношението на компресиране се променя плавно докато стигне до крайното отношение на компресиране над прага.

Ограничители

Един ограничител (англ, "limiter") е просто компресор с голямо отношение на компресирането и с кратки времена на атака и на отпускане. Един ограничител обикновено има отношение на компресирането, което е над 10:1, време на атака да кажем от по-малко от 5 ms и време на отпускане от, например, под 20 ms, въпреки че ограничителите са най-различни. Един ограничител, който има отношение на компресирането над 20:1 се нарича "твърд" ограничител или "brick wall" ограничител (англ., "brick wall"="тухлена стена"). Ограничителите могат да бъдат проектирани така, че да предотвратят претоварването на аналоговите системи (претоварването в цифровите системи не е същото, защото амплитудата на цифровото аудио е ограничено по естествен начин до пробната резолюция на сигнала).

Комбиниране на компресори / декомпресори

Когато компресорите се комбинират паралелно, един от тях обикновено използва минимално отношение на компресирането, а другият използва по голямо отношение. Когато двата изходни сигнала се комбинират, нивото на сигналите с по-ниско ниво се повишава, без да има основни промени в динамиката на сигналите с по-високи нива и така се подобрява записа на сигналите с по-ниски нива.

Когато компресорите се използват един след друг, един компресор използва малки отношение и дълги времена на атака и отпускане за да изглади сигнала, а другият компресор има големи отношения, бърза атака и бързо отпускане за да контролира резките и големи усилвания в сигнала.