De Compressor
(bron:kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors.htm)
Wat is een Compressor?
Iedereen die ook maar iets met muziek te maken heeft, hoort zijn collega's vaak praten over compressors alsof het om leven of dood gaat. Er worden vaak verhitte gesprekken gehouden in de sfeer van "Voor een vette bas moet je echt eens die Smork compressor in standje 8 gebruiken!". Maar wat is nou eigenlijk een compressor? Wat doet zo'n ding? En waarvoor en wanneer gebruik je hem? In deze cursus zul je meer inzicht in de werking en de bediening van een compressor gaan krijgen.
In feite is een compressor niets meer dan een automatische volumeregelaar. Die komt goed van pas bij geluidsbronnen met een grote dynamiek. De menselijke stem is een duidelijk voorbeeld van zo’n bron. Uitschieters in zangvolume kunnen de apparatuur oversturen zodat vervorming ontstaat. En als je daarop bent voorbereid door de faders niet te hoog te zetten, vallen de zachte passages regelmatig weg in het omgevingsgeluid. Ook valt het vaak niet mee om de mixbalans met andere (minder dynamische) signaalbronnen onder controle te krijgen. Voor het beperken van de dynamiek van dergelijke signalen kunnen we gebruik maken van een compressor. Deze verzwakt de harde passages maar laat de zachte gedeeltes onveranderd.
Naast deze praktische toepassing van de compressor wordt het apparaat ook vaak ingezet om het geluid naar smaak te beïnvloeden, als een effectapparaat dus. Het gebruik loopt dan uiteen van het gemiddeld luider maken van een stereomaster tot het bewust toepassen van instellingen die neveneffecten veroorzaken.
Technisch
Een compressor beïnvloedt het volume en valt daarom in de groep 'dynamiekprocessors'. Behalve de compressor vind je hier ook de limiter, noise gate, expander en meer exotische varianten als de multiband compressor, dynamische eq en 'Transient Designer'. Deze apparaten zijn allemaal opgebouwd rond een automatische volumeregelaar (in de analoge techniek 'VCA' genoemd, Voltage Controlled Amplifier). De verschillen tussen de diverse apparaten zitten hem in de aansturing van de volumeregelaar. Deze aansturing kan bovendien door de gebruiker aangepast worden via regelaars. Laten we de diverse instellingen eens onder de loep nemen.
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors1.gif [img width=207 height=203 cacheid=000a5f9f001dff76d7dcfac81a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors1.gif[/img]](/images/cache/000a5f9f001dff76d7dcfac81a0100a626)
Lineaire curve
In bovenstaande figuur is een grafiek te zien die de relatie tussen het binnenkomende niveau (horizontaal) en het uitgaande niveau (verticaal) van een dynamische processor aangeeft. In de figuur geeft elk inkomend niveau precies hetzelfde niveau op de uitgang, het verband is 'lineair'. Wordt de processor ingeschakeld, dan zal de curve van een rechte lijn af gaan wijken. In de volgende figuur is te zien dat het uitgaande signaal boven een bepaald niveau minder sterk stijgt dan het inkomende signaal.
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors2.gif [img width=209 height=202 cacheid=000a5fa0001dff78907c80181a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors2.gif[/img]](/images/cache/000a5fa0001dff78907c80181a0100a626)
Compressor met ratio 2:1
Het signaal wordt hier als het ware in elkaar gedrukt, 'gecomprimeerd'. Dit gebeurt pas boven een bepaald niveau, de 'threshold' of drempelwaarde. Onder dit niveau (in de figuur ongeveer -20 dB) wordt het signaal niet bewerkt. Boven de drempelwaarde wordt het signaal gecomprimeerd: hoe verder het boven de drempelwaarde komt, hoe meer verzwakking. De mate van compressie wordt geregeld met de ratio (verhouding) knop. De meest voorkomende compressieverhoudingen liggen tussen de 2:1 tot 4:1. Een ratio van 2:1 (spreek uit: twee op één) wil zeggen: bij elke 2 dB toename in ingangssignaal, neemt het uitgangsniveau toe met 1 dB. De compressor van de figuur heeft deze ratio-instelling. Bij een ratio van 3:1 neemt het uitgangsniveau toe met 1 dB bij elke 3 dB overschrijding van de drempelwaarde.
Als de ratio ver wordt opgevoerd, tot 10:1 of nog hoger, dan noemen we de compressor een limiter. Het uitgangsniveau kan dan bijna niet meer boven het drempelniveau uitkomen. In de volgende grafiek is een ratio-instelling van 20:1 te zien.
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors3.gif [img width=208 height=202 cacheid=000a5fa1001dff7aad1ca9a81a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors3.gif[/img]](/images/cache/000a5fa1001dff7aad1ca9a81a0100a626)
Limiter met ratio 20:1
Door nu de threshold te veranderen kan het maximale uitgangsniveau geregeld worden. In onderstaande figuur is de threshold met 10 dB verlaagd tot -30 dB.
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors4.gif [img width=208 height=204 cacheid=000a5fa2001dff7c1f3c75b81a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors4.gif[/img]](/images/cache/000a5fa2001dff7c1f3c75b81a0100a626)
Limiter met threshold op -30 dB
Afhankelijk van de inkomende signaalsterkte zal het geluid nu zeer regelmatig boven de drempelwaarde uitkomen. Voor je het weet zit het signaal zelfs het grootste deel van de tijd boven de drempelwaarde en blijft er helemaal niets van de oorspronkelijke dynamiek over. Om een visuele controle te hebben van de hoeveelheid dB's die de compressor/limiter weghaalt is elke dynamische processor uitgerust met 'gain reduction' meters. Deze geven dus aan hoeveel compressie wordt uitgevoerd. Zorg er voor dat tijdens een muziekstuk deze meter regelmatig ook '0 dB' aanwijst (geen gain-reductie), anders weet je vrijwel zeker dat je het effect overdrijft.
Als het signaal de drempelwaarde regelmatig overschrijdt, kun je er van op aan dat het gemiddelde niveau lager wordt, de pieken zijn immers verwijderd! Dat betekent dat het volume na compressie zachter klinkt dan ervoor. Om hiervoor te compenseren is de processor voorzien van een 'make up gain' regelaar. Deze vergroot eenvoudigweg het uitgangsniveau.
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors5.gif [img width=208 height=201 cacheid=000a5fa3001dff80225c5c081a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors5.gif[/img]](/images/cache/000a5fa3001dff80225c5c081a0100a626)
Een make-up gain van +20 dB, threshold op -30 dB
Hou bij het instellen van de make-up gain regelaar rekening met het feit dat de compressor of limiter kortdurende pieken niet zal begrenzen en dat er dus headroom nodig is om deze pieken vervormingsvrij te kunnen verwerken. Vaak zijn er daarom op het apparaat piekmeters aanwezig voor het uitgangssignaal.
Bij veel digitale compressors en vooral limiters wordt automatisch de make-up gain bijgeregeld. Een waarschuwing is hierbij op zijn plaats. Als je goed wilt kunnen horen wat de invloed van een compressor/limiter op de klank is, dan moet bij het vergelijken tussen bewerkt en onbewerkt signaal (bypass uit of aan) eerst het volume met de make-up gain regelaar gehoormatig gelijk worden gemaakt! Als het bewerkte signaal luider uit de speakers komt, zal bijna iedereen vinden dat het beter klinkt. Bij gelijkgeschakeld volume valt het platgeslagen geluid van zware limiting echter al snel door de mand. Nadat bij gelijke volumes een goede instelling van alle parameters is gevonden kan vanzelfsprekend de make-up gain wel in de optimale stand worden gezet.
In de vorige figuren is te zien dat rond de drempelwaarde de curve een glooiende kromming vertoont en geen harde hoek. Deze hoek wordt bij compressors de 'knee' genoemd en is vaak regelbaar. Een 'hard knee' compressor zal bij toenemend volume abrupt zijn werk starten, terwijl een 'soft knee' compressor dat geleidelijk aan doet. De eerste is dan ook wat beter geschikt voor het opvangen van korte pieken, de laatste werkt beter op bijvoorbeeld stemmen. De voor de illustraties gebruikte Waves C1 compressor heeft geen instelbare knee en hier is dan ook geen plaatje van. Op dbx compressors wordt de functie die de knee instelt 'overeasy' genoemd. Bij sommige compressors varieert de knee automatisch met de ratio of de attack-tijd mee.
Attack en Release
In het voorgaande zijn de ratio- en threshold-regelaars behandeld die de mate van compressie bepalen. Op elke dynamics processor zijn nog twee belangrijke regelaars aanwezig, genaamd attack en release. Deze bepalen hoe snel de automatische volumeregelaar wordt aangepast als het niveau van het ingangssignaal verandert. Met de attack-knop stel je de snelheid in waarmee de compressor boven de drempelwaarde op een plotselinge toename van het geluidsvolume reageert. Een te snelle reactie veroorzaakt vervorming in het geluid en is dus niet wenselijk. Bij een te langzame aanspreektijd is de piek echter al voorbij voordat de compressor heeft gereageert. De juiste attack-tijd is sterk afhankelijk van het karakter van het audiosignaal en bovendien een kwestie van smaak. In het algemeen moeten voor lagere frequenties langere attacktijden worden gehanteerd dan voor hogere frequenties. En percussieve klanken als van een gitaar hebben vanzelfsprekend een kortere attack-tijd nodig dan tragere instrumenten als bijvoorbeeld orgel of stem.
De release-knop bepaalt de snelheid waarmee een eenmaal bereikte verzwakking weer teruggaat naar de neutrale stand als het ingangsvolume weer zachter wordt. Ook dit gebeurt niet oneindig snel om vervorming en 'pompen' tegen te gaan. Een te trage release-tijd kan er voor zorgen dat zachtere gedeeltes verloren gaan omdat de gain-reductie nog werkt terwijl er geen signaal meer boven het drempelniveau aanwezig is. In veel gevallen moet de release 2 tot 8 maal zo lang worden gekozen als de attack voor een plezierig klinkend resultaat. Veel compressors hebben een 'automatische release'-functie. De release-tijd wordt dan aangepast aan de hand van het karakter van het audiosignaal. Dit werkt soms goed op complex materiaal of als je weinig tijd voor een instelling hebt. Vaak echter geeft een zorgvuldig gekozen release-tijd een beter resultaat.
Bij Noise Gates komt soms nog een andere regelaar voor die de werking van de processor beïnvloedt. Dit is de 'hold'-functie. Hiermee kan een bepaalde minimumtijd dat de gate open blijft worden ingesteld. Het signaal wordt in dat geval dus doorgelaten, zelfs als het al onder de drempelwaarde was gekomen. Na de hold-tijd bepaalt de release-instelling wat er gebeurt. Met name bij toepassing van een gate als effect is dit een erg handige functie.
Een term die je bij limiters vaak tegenkomt is 'Look Ahead'. Zoals gezegd mag de attack-tijd niet te kort in worden gesteld om vervorming te voorkomen. Korte pieken kunnen daardoor een stuk boven de threshold uitkomen. Bij sommige toepassingen van limiters is het echter de bedoeling dat het signaal nooit boven een bepaald niveau uit mag komen (dit wordt vaak 'brick wall limiting' genoemd). De enige manier om dit te voorkomen is het aanbrengen van een vertragingslijn. De processor zit na de vertraging, maar het detectiecircuit dat het ingangsniveau waarneemt kijkt er voor (zie figuur).
![Bron: http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors10.gif [img width=304 height=132 cacheid=000a5fa5001dff8a5771b2091a0100a626]http://kmt.hku.nl/~eelco/iplm/compressors10.gif[/img]](/images/cache/000a5fa5001dff8a5771b2091a0100a626)
Bij 'brickwall limiting' wordt een delay voor de processor geplaatst
Op deze manier kan de limiter de versterking al terug gaan regelen, nog voordat de piek bij de processor is aangekomen. Omdat vertragingslijnen digitaal eenvoudig te maken zijn, is 'look ahead peak limiting' een standaardfunctie in digitale limiters. Een nadeel is dat de vertraging van het audiosignaal problemen op kan leveren in de mix. Dit soort limiting wordt dan ook bijna uitsluitend gebruikt bij mastering en bij radiostations.
Zo dit was het begin, nu
hier het hele verhaal.
Succes.
