Сведение. Пол Уайт.

Компрессоры и лимитеры: Управление усилением. Электронная регулировка. Время атаки и восстановления.

Современная поп-музыка записывается со строгим контролем над динамикой инструментов и вокала. Под динамикой подразумевается разница между самым тихим и самым громким звуком инструмента, голоса или всей песни.

Ритм-секция имеет большую роль в современной музыке. Но послушайте барабаны в любой поп-песне: не правда ли, их уровень почти одинаков на протяжении всей композиции, нет никаких полутонов. Именно поэтому иногда трудно отличить в записи звук ритм-машины от настоящих ударных, cинтезированный бас от "живой" бас-гитары.

Такой подход к ритм-секции в свою очередь диктует условия остальным инструментам. Если в динамике должны быть полутона, они создаются в миксе путем "пр сваливания" или "вытаскивания" инструментов, а баланс инструментовки не изменяется.

Если послушать песни, обычно не попадающие в Тор 40, то иногда можно найти более естественное звучание. Обычно передать полный динамический диапазон удается тем музыкантам, которые поняли возможности компакт-диска и сумели употребить их на благо своей музыки. Но и здесь вряд ли есть настоящая, истинная динамика (если это, конечно, не запись фолк-музыки или оркестра, выполненная настоящим пуристом). Даже новейшая цифровая запись не в состоянии передать полной динамики, которую воспринимает человеческое ухо. Поэтому для практических целей при записи всегда применят долю компрессии (сжатие динамического диапазона).

Компрессия всегда используется при записи вокала. Неопытный вокалист обычно поет с большими перепадами в динамике, в результате некоторые слова тонут в общем звучании музыки, а другие, наоборот, слышны слишком громко. Ритм-машины и синтезаторы, напротив, имеют ровную динамику, и компрессия по отношению к ним применяется редко. Что касается живых инструментов, понятно, что возможность сжатия динамического диапазона в регулируемых пределах очень важна.

Управление усилением

До появления компрессора для регулировки динамического диапазона применялся способ под названием "gain riding". Регулировка производилась вручную. Инженер микширования все время держал руку на фейдере, пытаясь предвосхитить и отрегулировать уровень слишком громких и слишком тихих мест в записи. Если регулировка производится опытным инженером, который хорошо знаком с динамикой записываемой музыки, тогда процесс сжатия динамического диапазона становится относительно простым. Хотя имеются проблемы. Процесс требует безраздельного внимания инженера, а значит, остальные аспекты записи останутся в тени. Поэтому иногда для такой работы привлекают чуть ли не весь штат студии, в особенности когда записываются сразу несколько голосов и инструментов, динамикой который требуется управлять индивидуально.

К тому же существует человеческий фактор. Человек не может реагировать моментально на резкие пики громкости. Поэтому регулировка часто бывает запоздалой.

Электронная регулировка

К счастью, уже на первых этапах развития звукозаписи появился электронный компрессор. Он работает по той же схеме, что и инженер звукозаписи, то есть постоянно отслеживает сигнал и регулирует его громкость, но он делает это куда более быстро и точно. Вместо руки, двигающей фейдер, имеются усилители, управляемые напряжением (VCA, voltage controlled amplifiers). Также возможно производить эту операцию цифровым способом.

В зависимости от конструкции, компрессор может уменьшать уровень громких сигналов, увеличивать уровень тихих сигналов или делать и то, и другое сразу. Большинство компрессоров работают по системе "точка перегиба" - то есть сигналы, имеющие уровень ниже конкретной точки, не подвергаются компрессии. Точка устанавливается регулятором "threshold"; момент, когда сигнал превышает установленный уровень, отображается на индикаторах. Выше этого уровня происходит уменьшение усиления сигнала.

Величина компрессии устанавливается регулятором "ratio" ("соотношение"). Изменяется входной сигнал, и это вызывает изменение сигнала на выходе. Отношение компрессии 2:1 означает, что изменение уровня входного сигнала на 2 дБ вызовет изменение уровня выходного сигнала только на 1 дБ. На практике именно такое отношение применяется для большинства случаев, хотя иногда приходится устанавливать более высокие величины компрессионного отношения. Если оно установлено, скажем, в пропорции 20:1 и больше, то получается режим ограничения. Это значит, что если на входе появляется сигнал, превышающий установленный уровень, то сигнал на выходе практически не будет усилен. Многие компрессоры имеют возможность регулировки величины компрессионного отношения в достаточно больших пределах и могут служить в качестве ограничителей (лимитеров). Отсюда двойное название - "компрессор/лимитер".

Абсолютное ограничение должно иметь отношение "бесконечность:1", но на практике величины отношений больше, чем 20:1, производят такой же эффект.

Причины, по которым применяют ограничение, отличаются от тех, что требуют компрессии. Большое ограничение легко определяется на слух. Только в тех случаях, когда сигнал вообще не должен превышать определенный уровень, применяют лимитер. Например, это делается для защиты радиопередатчика, так как сверхбольшие модуляции вызывают разрушительные последствия. Также ограничение применяется в цифровом магнитофоне, так как в нем нет уровня выше "О VU". В концертной работе также применяются лимитеры - для предотвращения такого режима работы усилителей мощности, когда гармоники, ими создаваемые, могут разрушить высокочастотные динамики.

Лимитер должен реагировать на изменение уровня быстрее, чем компрессор. Иными словами, время атаки должно быть меньше. В ситуациях, когда требуется получить абсолютное ограничение, применяется лимитер с цепью отсекания (clipping circuit), которая успевает остановить пики, слишком краткие даже для лимитера. Clipper (отсекатель) работает не так тонко, как лимитер: вместо управления уровнем сигнала он просто обрубает верхушку огибающей сигнала, который пытается превысить уровень ограничения. В комбинации с быстрым лимитером такие периоды ограничения могут быть очень короткими. Исследования показали, что если они не превышают 1 мс, то это не заметно на слух.

Время атаки и время восстановления

Как инженер в студии, так и компрессор нуждается в некотором времени, чтобы отреагировать на динамические пики в музыкальном материале. Для компрессора это время значительно меньше. Современная техника позволяет ослабить сигнал так быстро, что он не успеет превысить определенный уровень. Однако такое быстродействие не всегда нужно.

Время, которое требуется компрессору, чтобы отреагировать на превышение уровня сигнала, называется временем атаки. По причинам, которые мы сейчас рассмотрим, оно устанавливается вручную. Регулятор времени восстановления тоже находится на передней панели (release time - время, за которое компрессор возвращается в состояние обычного усиления после того, как сигнал упал ниже уровня точки перегиба).

Компрессор уменьшает уровень любого сигнала, которые выше уровня точки перегиба. Вследствие этого выходной сигнал меньше, чем тот, что поступил на вход. Для того, чтобы сделать это уровень достаточным, введена стадия восстановления.

Есть индикатор, показывающий количество компрессии в любой момент времени. В более сложных компрессорах могут быть индикаторы для входных и выходных сигналов.

Время атаки и затухания зависит от музыкального материала, поэтому их можно изменять. Например, мощный бас-барабан в полной аудиокартинке (миксе) вызовет компрессию всего, что имеется; в результате все верхние частоты, тихие звуки (например, хай-хэт) тоже будут звучать тише. Это сделает звучание музыки глухим, неразборчивым. Чтобы избежать этого, надо немного увеличить время атаки, чтобы компрессор не успевал сработать моментально. Он пропустит начало сигнала (включая атаку хай-хэта), не уменьшая его уровня, после чего наступит компрессия; это придаст звуку энергию.

Такой способ часто применяется при записи бас-барабанов и бас-гитар: начальная атака должна проходить без ослабления. Это значит, что сигнал на короткое время все же превышает установленный уровень, но перегрузки и искажения не заметны на слух. При работе с цифровыми магнитофонами и в других случаях, когда требуется, чтобы перегрузок не было, на пути сигнала ставят отдельный лимитер, который отслеживает пики.

Очень важно правильно установить время восстановления. Если оно слишком коротко, то будет слышно, как срабатывает компрессор (послушайте ранние синглы группы The Who и обратите внимание на звучание тарелок). И наоборот: если время восстановления слишком большое, компрессор может не успеть вернуться в нормальное состояние до того, как следующий тихий сигнал появится на его входе, и этот сигнал будет "поджат" больше, чем требуется.

Другая проблема возникает, если время атаки и время восстановления - слишком короткие. В этом случае низкочастотные звуки подвергаются искажению, так как происходит компрессирование на каждом цикле сигнала (вместо того, чтобы регулировать амплитуду всей огибающей). Для предотвращения этого в некоторых компрессорах есть регулируемое время отпирания (время прохождения сигнала): компрессор не может перейти в фазу восстановления прежде, чем истечет время отпирания (обычно - 50 мс; может быть больше).

<<< Содержание >>>

 

 

 
Copyright © 2009- "Almanac"
Rambler's Top100