Procesory dynamiki cz. 1
Słowo wstępne:
Zapewne każdy, kto próbował tworzyć i nagrywać własną muzykę, zaczął w pewnym momencie zastanawiać się: dlaczego moje utwory brzmią ciszej i mają mniejszego "kopa" niż płyty komercyjne ?
W tym miejscu warto zdać sobie sprawę o istnieniu dwóch pojęć: poziom szczytowy i poziom średni nagrania.
Poziom szczytowy nagrania powinien mieć wartość delikatnie poniżej 0dB (np. -0.1 dB). Aby ustawić w ten sposób poziom szczytowy nagrania, musimy otworzyć je w edytorze audio (np. shareware'owym Cool Edit 96) i skorzystać z funkcji normalizacji (Normalize). Program znajdzie tzw. peak, czyli najgłośniejszy moment w utworze i ustawi głośność utworu tak, aby najgłośniejszy moment znalazł się na wskazanym przez nas poziomie (prawie 0dB).
Pamiętajmy, że w urządzeniach cyfrowych (a więc także w przypadku komputera), szczytowy poziom nagrania nie może przekroczyć wartości 0dB. Po przekroczeniu tego poziomu nastąpi nieprzyjemne przesterowanie sygnału. W urządzeniach analogowych, zapas ten jest o kilka dB wyższy.
Poziom średni jest czynnikiem decydującym o głośności nagrania, subiektywnie odczuwanej przez słuchacza. Im wyższy jest poziom średni, tym uwór wydaje się głośniejszy, mimo, że pozoim szczytowy pozostaje niezmieniony. Do manipulacji poziomem średnim utworu służą właśnie opisywane tu procesory dynamiki.
Procesory dynamiki stosuje się zarówno na poszczególnych ścieżkach utworu (przed ich zmiksowaniem), jak i na całości (po zmiksowaniu). Procesory dynamiki mogą działać na całym paśmie akustycznym, jak również w poszczególnych jego zakresach (np. kompresja niskich tonów).
Na początek proponuję skorzystać z procesora dynamiki w programie Cool Edit. Aby tego dokonać, należy z menu Amplitude wybrać opcję Dynamics Processing. Warto poeksperymentować z różnymi ustawieniami i posłuchać (przycisk preview), jaki efekt daje zmiana każdego z parametrów. Spróbujcie zbadać wpływ procesora dynamiki na różne rodzaje sygnału.
Na czym polega kompresja ?
Kompresor jest podstawowym procesorem dynamiki. Działanie kompresora polega na automatycznym obniżaniu głośności sygnału po przekroczeniu przez niego ustalonego progu. Spowoduje to zmniejszenie poziomu szczytowego. Gdy po kompresji zastosujemy normalizację, uzyskamy w efekcie uwtór o wyższym poziomie średnim, niż przed obróbką.
Następnie sygnał poddajemy normalizacji. Efekt - sygnał o wyższym poziomie średnim.
Jeżeli chcesz przeprowadzić odszumianie ścieżek, zrób to przed kompresją. Kompresja wpływa nie tylko na głośność sygnału, ale też na głośność szumu. Po kompresji ścieżki, szum staje się nieregularny (zmienna głośność), a przez to bardziej kłopotliwy w usuwaniu.
Podstawowe parametry kompresora:
Threshold - próg zadziałania kompresji, wyrażony w dB (z reguły ma wartość ujemną). Jest to poziom, powyżej którego głośność sygnału będzie automatycznie zmniejszana. Sygnał znajdujący się poniżej tego progu pozostanie niezmieniony. Jeżeli chcemy, żeby sygnał nie był kompresowany, ustawiamy maksymalną wartość tego parametru (np. 0 dB).
Ratio - nachylenie kompresji - parametr, od którego zależy, jak głęboka ma być kompresja. Ratio przedstawia się jako stosunek głośności sygnału przed kompresją, do głośności sygnału po kompresji (np. 1:1 - brak kompresji, 4:1 - umiarkowana kompresja, 10:1 - silna kompresja). Ustawienie 2:1 oznacza, że po przekroczeniu progu Threshold, wzmocnienie sygnału będzie zmniejszane dwukrotnie.
Parametry Thereshold i Ratio można bardzo przejrzyście pokazać w formie graficznej. Oś pozioma przedstawia poziom sygnału wejściowego, natomiast oś pionowa - wyjściowego. Czerwona kropka pokazuje położenie progu Threshold.
1. Parametr Threshold jest ustawiony na 0dB, więc sygnał pozostaje bez zmian.
2. Obniżamy próg zadziałania Threshold do poziomu -6dB. Parametr Ratio jest ustawiony na 1:1, więc sygnał dalej pozostaje bez zmian.
3. Ustawiamy wartość parametru Ratio na 2:1. Sygnał, gdy przekroczy ustalony poziom -6dB, jest lekko kompresowany.
4. Jeżeli chcemy uzyskać większą wartość kompresji, ustawiamy wyższą wartość parametru Ratio. Ustawienie 19:1 stanowi już kompresję bardzo radykalną.
Wiele procesorów dynamiki, występujących w postaci programów (lub wtyczek - plugin) posiada graficzną reprezentację ustawień. Pozwala to na lepszą orientację w aktualnych ustawieniach kompresora.
Ustawienie parametru Threshold zależy od poziomu głośności sygnału. Parametr Ratio ustawia się róznie, zależnie od rodzaju przetwarzanego sygnału (np. typowo, dla wokalu 2:1 - 6:1).
Oprócz 2 najważniejszych, kompresor może mieć jeszcze inne parametry:
gain - poziom czułości wejściowej
attack time - czas ataku, czyli szybkość zadziałania kompresora. Ustawia się go w zależności od przetwarzanego sygnału. Krótkie czasy ataku stosujemy np. dla dźwięków perkusyjnych, a nieco dłuższe dla sygnałów typu wokal, czy fortepian. Jeżeli czas ataku jest za długi, kompresor może nie zdążyć zareagować na szybki sygnał (werbel, hi-hat) i nie ograniczyć jego ataku, a więc nie skompresować go prawidłowo. Dłuższe czasy brzmią nieco naturalniej przy sygnałach, jak wokal itp. Czas ataku należy dobierać tak, aby uniknąć nienaturalnego brzmienia obrabianych ścieżek.
relase time - czas powrotu. Określa czas, w którym zmienione przez kompresor wzmocnienie powróci do wyjściowej wartości, od momentu opadnięcia poziomu sygnału poniżej progu Threshold.
peak/rms - sposób pracy kompresora - czy ma reagować na szczyty (peak), czy na wartość średnią sygnału (rms). Pierwsza opcja jest przydatna np. przy sygnałach perkusyjnych, druga - w przypadku wokalu, sprawia, że kompresja jest bardziej naturalna i mniej słyszalna.
soft/hard knee - miękkie/twarde kolano. Kolano jest odcinkiem charakterystyki kompresora w pobliżu progu zadziałania. Miękkie kolano stosuje się wtedy, gdy chcemy, aby kompresja była naturalna, a moment zadziałania kompresora mało słyszalny. Twarde kolano stosujemy tam, gdzie wymagana jest bardziej radykalna kompresja.
W programach komputerowych (i wtyczkach) możemy ustawić ujemne wartości czasu ataku (funkcja look-ahead). Kompresor analizuje wtedy z wyprzedzeniem obrabiany sygnał, aby móc odpowiednio szybko zareagować.
Kompresja jest w wielu przypadkach bardzo pomocna, ale pamiętajmy - nie należy z jej stosowaniem przesadzać ! Stosowanie nadmiernej kompresji jest błędem popełnianym nagminnie przez początkujących realizatorów. Kompresja powinna być stosowana z umiarem, inaczej może spowodować spłaszczenie brzmienia i jego nienaturalność.
Mimo to zachęcam do eksperymentowania. Żeby nauczyć się sprawnie posługiwać kompresorem, należy pokręcić gałkami i ocenić rezultaty na ucho.
W tym miejscu warto wspomnieć o polskiej firmie PSP Audioware. Jest ona producentem profesjonalnego oprogramowania dla muzyków - oferuje wtyczki (plug-in) do programów sekwencerowych. Jej produkty są znane i cenione przez zawodowców na całym świecie, a przy tym mają bardzo atrakcyjną cenę. Sam używam zestawu tych wtyczek i muszę przyznać, że brzmią naprawdę świetnie.
Wtyczki firmy PSP mają jeszcze jedną, ogromną zaletę. Posiadają obszerną bibliotekę gotowych ustawień (presetów), które są bardzo przydatne w praktyce. Nawet nie będąc dobrze zorientowanym w działaniu kompresora, można wybrać gotowe ustawienie, np. dla wokalu. To naprawdę działa - gorąco polecam !
Oglądając różne kompresory, możemy spotkać się z nazwą side chain. Opcja ta występuje często w bardziej rozbudowanych kompresorach sprzętowych, w postaci 1 lub 2 dodatkowych gniazd. Wetknięcie w nie wtyczki (lub wtyczek) spowoduje przerwanie łańcucha side chain i pozwala na wstawienie tam zewnętrznego urządzenia, np. korektora barwy.
