Обратно мастериране: възможно ли е да се увеличи динамичният обхват на компресираните записи? Синтез и разпознаване на реч. Модерни решения. Компютърна аудио техника. Преобразуване на звук в поток от числа Компресия надолу и нагоре

Хората, които са запалени по домашното аудио, показват интересен парадокс. Готови са да изрият слушалката с лопата, да построят високоговорители с екзотични драйвери, но плахо се оттеглят пред консервираната музика, като вълк пред червено знаме. Но всъщност защо не можете да се застъпите за знамето и да се опитате да сготвите нещо по-ядливо от консервирана храна?

От време на време във форума възникват тъжни въпроси: „Препоръчайте добре записани албуми“. Това е разбираемо. Специални аудиофилски публикации, въпреки че радват ухото от първата минута, никой не ги слуша до края, репертоарът е твърде скучен. Що се отнася до останалата част от музикалната библиотека, проблемът изглежда очевиден. Можете да спестите или можете да не спестите и да налеете много пари в компоненти. Все пак малко хора обичат да слушат любимата си музика на високи звукове и възможностите на усилвателя нямат нищо общо с това.

Днес, дори в албуми с висока разделителна способност, върховете на саундтрака са отрязани и силата на звука е изрязана. Смята се, че мнозинството слуша музика на всякакви боклуци и затова е необходимо да „стъпите на газта“, за да направите вид силна компенсация.

Разбира се, това не се прави нарочно, за да се разстроят аудиофилите. Малко хора изобщо ги помнят. Може би са се сетили да им дадат мастер файловете, от които се копира основният тираж - CD, MP3 и т.н. Разбира се, майсторът отдавна е сплескан от компресор, никой няма да подготви специални версии за HD Tracks. Освен ако не се прави определена процедура за винилови носители, което поради тази причина звучи по-хуманно. И за дигиталния маршрут всичко завършва по същия начин - с голям дебел компресор.

Така че в момента 100% от публикуваните фонограми, без класическата музика, подлежат на компресия по време на мастеринг. Някои изпълняват тази процедура повече или по-малко умело, докато други я изпълняват напълно глупаво. В резултат на това имаме поклонници във форумите с редица плъгини за DR в пазвата си, болезнени сравнения на издания, полет към винил, където също трябва да копаем първите преси.

Най-измръзналите при вида на всички тези безобразия буквално се превърнаха в аудио сатанисти. Без майтап, те четат светото писание на звуковия инженер наобратно! Съвременните програми за редактиране на аудио имат някои инструменти за възстановяване на изрязана звукова вълна.

Първоначално тази функционалност е предназначена за студия. При смесване има ситуации, когато изрязването попада в записа и по редица причини вече не е възможно да се преработи сесията и тук на помощ идва арсеналът от аудио редактор - деклипър, декомпресор и др.

И сега обикновените слушатели, чиито уши кървят след поредния нов продукт, все повече и по-смело посягат към такъв софтуер. Някои хора предпочитат iZotope, други Adobe Audition, някой разделя операциите между няколко програми. Смисълът на възстановяването на предишната динамика е програмно коригиране на изрязаните пикове на сигнала, които, почивайки на 0 dB, приличат на зъбно колело.

Да, не може да се говори за 100% възстановяване на изходния код, тъй като процесите на интерполация се извършват с помощта на доста спекулативни алгоритми. Но все пак някои от резултатите от обработката ми се сториха интересни и заслужаващи изследване.

Например, албумът на Лана Дел Рей „Lust For Life“, последователно псувни, уф, псувни! Оригиналната песен „When the World Was at War We Kept Dancing“ беше така.

И след серия деклипери и декомпресори стана така. Коефициентът на DR се промени от 5 на 9. Можете да изтеглите и слушате семпла преди и след обработката.

Не мога да кажа, че методът е универсален и подходящ за всички разрушени албуми, но в в такъв случайИзбрах да запазя тази версия в колекцията, обработена от активист на root tracker, вместо официалното 24-битово издание.

Дори ако изкуственото извличане на пикове от звуковите неща не върне истинската динамика на музикално изпълнение, вашият ЦАП ще ви благодари. В края на краищата, за него беше толкова трудно да работи без грешки на екстремни нива, където има голяма вероятност от възникване на така наречените пикове между пробите (ISP). И сега само редки проблясъци на сигнала ще скочат до 0 dB. В допълнение, тихият саундтрак, когато е компресиран във FLAC или друг кодек без загуби, вече ще бъде с по-малък размер. Повече „въздух“ в сигнала спестява място на твърдия диск.

Опитайте се да съживите най-омразните си албуми, които бяха убити във „войната за силата на звука“. За да запазите динамиката, първо трябва да намалите нивото на пистата с -6 dB и след това да стартирате деклипера. Тези, които не вярват на компютрите, могат просто да включат студиен разширител между CD плейъра и усилвателя. Това устройствопо същество прави същото - възстановява и разтяга пиковете на динамично компресиран аудио сигнал възможно най-добре. Подобни устройства от 80-90-те години не са много скъпи и ще бъде много интересно да ги изпробвате като експеримент.

Някога еквалайзерите бяха приет за даденост компонент на аудиосистемата и никой не се страхуваше от тях. Днес няма нужда да се изравняват развалините високи честотимагнитна лента, но трябва да се направи нещо за кофти динамиката, братя.

© 2014 сайт

Или фотографска ширинафотографският материал е съотношението между максималните и минималните стойности на експозицията, които могат да бъдат правилно заснети на снимката. Във връзка с цифровата фотография, динамичен диапазонвсъщност е еквивалентно на съотношението на максималните и минималните възможни стойности на полезния електрически сигнал, генериран от фотосензора по време на експозиция.

Динамичният обхват се измерва в спирания на експозицията (). Всяка стъпка съответства на удвояване на количеството светлина. Така например, ако определена камера има динамичен обхват от 8 EV, това означава, че максималната възможна стойност на полезния сигнал на нейната матрица е свързана с минималната като 2 8: 1, което означава, че камерата е в състояние да заснема обекти, които се различават по яркост в рамките на един кадър не повече от 256 пъти. По-точно, той може да заснеме обекти с всякаква яркост, но обектите, чиято яркост надвишава максимално допустимата стойност, ще изглеждат ослепително бели на снимката, а обектите, чиято яркост ще бъде по-ниска минимална стойност, – черни въглища. Детайли и текстура ще се виждат само върху онези обекти, чиято яркост попада в динамичния обхват на камерата.

За да се опише връзката между яркостта на най-светлите и най-тъмните обекти, които се снимат, често се използва не съвсем правилният термин „динамичен диапазон на сцената“. Би било по-правилно да се говори за диапазон на яркост или ниво на контраст, тъй като динамичният диапазон обикновено е характеристика на измервателното устройство (в този случай матрицата на цифров фотоапарат).

За съжаление диапазонът на яркост на много от красивите сцени, на които се натъкваме Истински живот, може значително да надхвърли динамичния обхват на цифров фотоапарат. В такива случаи фотографът е принуден да реши кои обекти трябва да бъдат разработени в пълни детайли и кои могат да бъдат оставени извън динамичния диапазон, без да се компрометира творческият замисъл. За да се възползвате максимално от динамичния обхват на вашия фотоапарат, понякога може да се нуждаете не толкова от задълбочено разбиране на това как работи фотосензорът, а по-скоро от развит артистичен усет.

Фактори, ограничаващи динамичния обхват

Долната граница на динамичния диапазон се определя от нивото на собствения шум на фотосензора. Дори неосветена матрица генерира фонов електрически сигнал, наречен тъмен шум. Също така, смущения възникват, когато зарядът се прехвърля към аналогово-цифровия преобразувател, а самият ADC внася известна грешка в цифровизирания сигнал - т.нар. шум при вземане на проби.

Ако снимате в пълна тъмнина или с капачка на обектива, камерата ще запише само този безсмислен шум. Ако позволите минимално количество светлина да достигне сензора, фотодиодите ще започнат да се натрупват електрически заряд. Големината на заряда, а оттам и интензитетът на полезния сигнал, ще бъдат пропорционални на броя на уловените фотони. За да се появят значими детайли в изображението, е необходимо нивото на полезния сигнал да надвишава нивото на фоновия шум.

По този начин долната граница на динамичния диапазон или, с други думи, прагът на чувствителност на сензора може формално да се определи като нивото на изходния сигнал, при което съотношението сигнал/шум е по-голямо от единица.

Горната граница на динамичния диапазон се определя от капацитета на отделен фотодиод. Ако по време на експозицията някой фотодиод натрупа електрически заряд с максималната си стойност, тогава пикселът на изображението, съответстващ на претоварения фотодиод, ще стане напълно бял и по-нататъшното облъчване няма да повлияе по никакъв начин на неговата яркост. Това явление се нарича клипинг. Колкото по-голям е капацитетът на претоварване на фотодиода, толкова по-голям е изходният сигнал, който той може да произведе, преди да достигне насищане.

За по-голяма яснота нека се обърнем към характеристичната крива, която е графика на изходния сигнал спрямо експозицията. Хоризонталната ос представлява двоичния логаритъм на радиацията, получена от сензора, а вертикалната ос представлява двоичния логаритъм на големината на електрическия сигнал, генериран от сензора в отговор на това излъчване. Моята рисунка е до голяма степен конвенционална и служи само за илюстративни цели. Характеристичната крива на истински фотосензор има малко по-сложна форма и нивото на шума рядко е толкова високо.

Графиката ясно показва две критични повратни точки: в първата от тях нивото на полезния сигнал преминава прага на шума, а във втората фотодиодите достигат насищане. Стойностите на експозицията, които се намират между тези две точки, съставляват динамичния диапазон. В този абстрактен пример тя е равна, както е лесно да се види, на 5 EV, т.е. Камерата може да се справи с пет удвоявания на експозицията, което е еквивалентно на 32-кратна (2 5 = 32) разлика в яркостта.

Зоните на експозиция, които съставляват динамичния диапазон, са неравни. Горните зони имат по-високо съотношение сигнал/шум и следователно изглеждат по-чисти и по-подробни от долните. В резултат на това горната граница на динамичния диапазон е много значителна и забележима - изрязването прекъсва светлината при най-малкото преекспониране, докато долната граница е незабележимо удавена в шум, а преходът към черно не е толкова остър, колкото към бялото.

Линейната зависимост на сигнала от експозицията, както и рязкото покачване до плато, са уникални характеристики на цифровия фотографски процес. За сравнение, погледнете характеристичната крива на традиционния фотографски филм.

Формата на кривата и особено ъгълът на наклон силно зависят от вида на филма и от процедурата за неговото проявяване, но основната, забележителна разлика между филмовата графика и цифровата остава непроменена - нелинейният характер на зависимостта на оптичната плътност на филма върху стойността на експозицията.

Долната граница на фотографската ширина на негативния филм се определя от плътността на воала, а горната граница се определя от максималната постижима оптична плътност на фотографския слой; за реверсивните филми е обратното. Както в сенките, така и в светлите части се наблюдават плавни завои на характерната крива, което показва спад на контраста при приближаване до границите на динамичния диапазон, тъй като наклонът на кривата е пропорционален на контраста на изображението. По този начин зоните на експозиция, разположени в средната част на графиката, имат максимален контраст, докато в светлите и сенките контрастът е намален. На практика разликата между филм и цифрова матрица е особено забележима в светлите части: когато в цифрово изображение светлите точки са изгорени чрез изрязване, на филма детайлите все още са видими, макар и с нисък контраст, и преходът към чисто бял цвятизглежда гладка и естествена.

В сенситометрията се използват дори два независими термина: всъщност фотографска ширина, ограничена от относително линейна част от характеристичната крива, и полезна фотографска ширина, която освен линейния участък включва още основата и рамото на диаграмата.

Трябва да се отбележи, че при обработката на цифрови снимки, като правило, към тях се прилага повече или по-малко изразена S-образна крива, увеличавайки контраста в средните тонове за сметка на намаляването му в сенките и светлите точки, което придава на цифровото изображение по-голяма естествен и приятен за окото вид.

Битова дълбочина

За разлика от матрицата на цифров фотоапарат, човешкото зрение се характеризира с, да кажем, логаритмичен поглед върху света. Последователните удвоявания на количеството светлина се възприемат от нас като еднакви промени в яркостта. Леките числа дори могат да бъдат сравнени с музикални октави, тъй като двойните промени в честотата на звука се възприемат от ухото като единичен музикален интервал. Други сетива работят на този принцип. Нелинейността на възприятието значително разширява обхвата на човешката чувствителност към стимули с различна интензивност.

При конвертиране на RAW файл (няма значение - с помощта на камерата или в RAW конвертор), съдържащ линейни данни, т.нар. гама крива, която е предназначена за нелинейно увеличаване на яркостта цифрово изображение, привеждайки го в съответствие с характеристиките на човешкото зрение.

При линейно преобразуване изображението е твърде тъмно.

След гама корекция яркостта се връща към нормалното.

Гама-кривата разтяга тъмните тонове и компресира светлите, което прави разпределението на градациите по-равномерно. Резултатът е естествено изглеждащо изображение, но шумът и артефактите на семплиране в сенките неизбежно стават по-забележими, което само се влошава от малкия брой нива на яркост в долните зони.

Линейно разпределение на градациите на яркостта.

Равномерно разпределение след прилагане на гама кривата.

ISO и динамичен диапазон

Въпреки факта, че цифровата фотография използва същата концепция за фоточувствителност на фотографския материал, както във филмовата фотография, трябва да се разбере, че това се случва единствено поради традицията, тъй като подходите за промяна на фоточувствителността в цифровата и филмовата фотография са коренно различни.

Увеличаването на ISO чувствителността в традиционната фотография означава замяна на един филм с друг с по-едро зърно, т.е. Налице е обективна промяна в свойствата на самия снимков материал. В цифровия фотоапарат светлочувствителността на сензора е строго определена от неговите физически характеристики и не може да се променя в буквалния смисъл на думата. Когато увеличава ISO, фотоапаратът не променя действителната чувствителност на сензора, а само усилва електрическия сигнал, генериран от сензора в отговор на облъчване, и съответно настройва алгоритъма за цифровизация за този сигнал.

Важна последица от това е, че ефективният динамичен диапазон намалява пропорционално на нарастването на ISO, тъй като заедно с полезния сигнал се увеличава и шумът. Ако при ISO 100 целият диапазон от стойности на сигнала е цифровизиран - от нула до точката на насищане, тогава при ISO 200 само половината от капацитета на фотодиодите се приема като максимум. При всяко удвояване на ISO чувствителността горната стъпка на динамичния диапазон се отрязва и останалите стъпки се изтеглят на нейно място. Ето защо използването на свръхвисоки ISO стойности няма практически смисъл. Със същия успех можете да осветите снимката в RAW конвертор и да получите сравнимо ниво на шума. Разликата между увеличаването на ISO и изкуственото осветяване на изображението е, че при увеличаване на ISO, сигналът се усилва преди да влезе в ADC, което означава, че шумът от квантуване не се усилва, за разлика от собствения шум на сензора, докато в RAW конвертора е подлежи на усилване, включително ADC грешки. В допълнение, намаляването на обхвата на семплиране означава по-точно семплиране на оставащите стойности на входния сигнал.

Между другото, намаляването на ISO под базовата стойност (например до ISO 50), налично на някои устройства, изобщо не разширява динамичния диапазон, а просто намалява сигнала наполовина, което е еквивалентно на потъмняване на изображението в RAW конвертора. Тази функция дори може да се счита за вредна, тъй като използването на подминимална ISO стойност провокира камерата да увеличи експозицията, което, докато прагът на насищане на сензора остава непроменен, увеличава риска от изрязване в светлите моменти.

Истински динамичен обхват

Има редица програми като (DxO Analyzer, Imatest, RawDigger и т.н.), които ви позволяват да измервате динамичния обхват на цифров фотоапарат у дома. По принцип това не е много необходимо, тъй като данните за повечето камери могат да бъдат намерени свободно в Интернет, например на уебсайта DxOMark.com.

Трябва ли да вярваме на резултатите от подобни тестове? Съвсем. С единствената уговорка, че всички тези тестове определят ефективния или, така да се каже, технически динамичен диапазон, т.е. връзката между нивото на насищане и нивото на шума на матрицата. За един фотограф най-важен е полезният динамичен диапазон, т.е. броя на зоните на експозиция, които наистина ви позволяват да заснемете полезна информация.

Както си спомняте, прагът на динамичния обхват се определя от нивото на шума на фотосензора. Проблемът е, че на практика долните зони, които технически вече са включени в динамичния диапазон, все още съдържат твърде много шум, за да бъдат използвани полезно. Тук много зависи от индивидуалното отвращение - всеки определя приемливото ниво на шум за себе си.

Моето субективно мнение е, че детайлите в сенките започват да изглеждат повече или по-малко прилични, когато съотношението сигнал / шум е поне осем. На тази основа определям полезния динамичен обхват като технически динамичен обхват минус около три стопа.

Например, ако една DSLR камера, според надеждни тестове, има динамичен обхват от 13 EV, което е много добро за днешните стандарти, тогава нейният полезен динамичен обхват ще бъде около 10 EV, което като цяло също е доста добро. Разбира се, говорим за снимане в RAW, с минимално ISO и максимална битова дълбочина. Когато снимате JPEG, динамичният обхват е силно зависим от настройките на контраста, но средно трябва да се откажете от още две или три спирания.

За сравнение: филмите с обръщане на цвета имат полезна фотографска ширина от 5-6 стопа; черно-белите негативни филми дават 9-10 стопа при стандартни процедури за проявяване и печат, а при определени манипулации - до 16-18 стопа.

За да обобщим горното, нека се опитаме да формулираме няколко прости правила, чието спазване ще ви помогне да изстискате максимална производителност от сензора на вашия фотоапарат:

• Динамичният обхват на цифров фотоапарат е напълно достъпен само при снимане в RAW.
• Динамичният диапазон намалява с увеличаване на светлочувствителността, така че избягвайте високи ISO настройки, освен ако не е абсолютно необходимо.
• Използването на по-висока битова дълбочина за RAW файлове не увеличава истинския динамичен диапазон, но подобрява разделянето на тоновете в сенките чрез Повече ▼нива на яркост.
• Изложение вдясно. Горните зони на експозиция винаги съдържат максимума полезна информацияс минимален шум и трябва да се използва най-ефективно. В същото време не забравяйте за опасността от изрязване - пикселите, които са достигнали насищане, са абсолютно безполезни.

И най-важното: не се притеснявайте твърде много за динамичния обхват на вашата камера. Динамичният му диапазон е добър. Вашата способност да виждате светлина и да управлявате правилно експозицията е много по-важна. Добрият фотограф няма да се оплаква от липсата на фотографска свобода, но ще се опита да изчака по-удобно осветление, или да промени ъгъла, или да използва светкавицата, с една дума, ще действа в съответствие с обстоятелствата. Ще ви кажа повече: някои сцени печелят само от факта, че не се вписват в динамичния диапазон на камерата. Често ненужното изобилие от детайли просто трябва да се скрие в полу-абстрактен черен силует, което прави снимката едновременно по-лаконична и по-богата.

Високият контраст не винаги е нещо лошо – просто трябва да знаете как да работите с него. Научете се да използвате както недостатъците на оборудването, така и неговите предимства и ще се изненадате колко ще се разширят вашите творчески възможности.

Благодаря за вниманието!

Василий А.

Post scriptum

Ако сте намерили статията за полезна и информативна, можете любезно да подкрепите проекта, като допринесете за неговото развитие. Ако статията не ви е харесала, но имате мисли как да я подобрите, вашата критика ще бъде приета с не по-малка благодарност.

Моля, не забравяйте, че тази статия е обект на авторско право. Препечатването и цитирането са допустими при наличие на валидна връзка към източника и използвания текст не трябва да бъде изкривен или модифициран по никакъв начин.

Динамична компресия(компресия на динамичния обхват, DRC) - стесняване (или разширяване в случай на разширител) на динамичния обхват на фонограмата. Динамичен диапазон, е разликата между най-тихия и най-силния звук. Понякога най-тихият звук в саундтрака ще бъде малко по-силен от нивото на шума, а понякога малко по-тих от най-силния. Хардуерните устройства и програми, които извършват динамична компресия, се наричат ​​компресори, като се разграничават четири основни групи: самите компресори, ограничители, разширители и гейтове.

Тръбен аналогов компресор DBX 566

Компресия надолу и нагоре

Компресия надолу(Компресия надолу) намалява силата на звука, когато той започне да надвишава определен праг, оставяйки по-тихите звуци непроменени. Екстремна версия на компресията надолу е ограничител. Увеличете компресията(Компресия нагоре), напротив, увеличава силата на звука, ако е под праговата стойност, без да засяга повече силни звуци. В същото време и двата вида компресия стесняват динамичния диапазон на аудио сигнала.

Компресия надолу

Увеличете компресията

Разширител и порта

Ако компресорът намалява динамичния обхват, разширителят го увеличава. Когато нивото на сигнала се повиши над праговото ниво, разширителят го увеличава допълнително, като по този начин увеличава разликата между силни и тихи звуци. Устройства като това често се използват при записване на комплект барабани, за да се разделят звуците на един барабан от друг.

Тип разширител, който се използва не за усилване на силни звуци, а за намаляване на тихи звуци, които не надвишават прагово ниво (например фонов шум), се нарича Шумна врата. В такова устройство, веднага щом нивото на звука стане по-малко от прага, сигналът спира да преминава. Обикновено гейт се използва за потискане на шума по време на паузи. При някои модели можете да накарате звука, когато достигне прагово ниво, да не спира внезапно, а постепенно да избледнява. В този случай скоростта на затихване се задава от контрола за затихване.

Портата, подобно на други видове компресори, може да бъде зависим от честотата(т.е. третира определени честотни ленти по различен начин) и може да работи в странична верига(виж отдолу).

Принцип на работа на компресора

Сигналът, влизащ в компресора, се разделя на две копия. Едно копие се изпраща към усилвател, в който степента на усилване се контролира от външен сигнал, а второто копие генерира този сигнал. Той влиза в устройство, наречено странична верига, където сигналът се измерва и въз основа на тези данни се създава обвивка, която описва промяната в неговия обем.
По този начин са проектирани повечето съвременни компресори, това е така нареченият feed-forward тип. При по-старите устройства (тип обратна връзка) нивото на сигнала се измерва след усилвателя.

Съществуват различни аналогови технологии за усилване с променливо усилване, всяка със своите предимства и недостатъци: лампови, оптични, използващи фоторезистори, и транзисторни. Когато работите с цифрово аудио (в звуков редактор или DAW), могат да се използват ваши собствени математически алгоритми или да се емулира работата на аналогови технологии.

Основни параметри на компресорите

Праг

Компресорът намалява нивото на аудио сигнала, ако амплитудата му надвишава определена прагова стойност (праг). Обикновено се определя в децибели, с по-нисък праг (напр. -60 dB), което означава, че ще бъде обработено повече аудио от по-висок праг (напр. -5 dB).

съотношение

Степента на намаляване на нивото се определя от параметъра на съотношението: съотношението 4:1 означава, че ако входното ниво е 4 dB над прага, изходното ниво ще бъде 1 dB над прага.
Например:
Праг = −10 dB
Вход = −6 dB (4 dB над прага)
Изход = −9 dB (1 dB над прага)

Важно е да се има предвид, че потискането на нивото на сигнала продължава известно време след като падне под праговото ниво и това време се определя от стойността на параметъра освобождаване.

Компресията с максимално съотношение ∞:1 се нарича ограничаваща. Това означава, че всеки сигнал над праговото ниво се отслабва до праговото ниво (с изключение на кратък период след внезапно увеличаване на входния обем). Вижте „Ограничител“ по-долу за повече подробности.

Примери за различни стойности на Ratio

Атака и освобождаване

Компресорът осигурява известен контрол върху това колко бързо реагира на промените в динамиката на сигнала. Параметърът Attack определя времето, необходимо на компресора да намали усилването до ниво, определено от параметъра Ratio. Освобождаването определя времето, през което компресорът, напротив, увеличава усилването или се връща към нормалното, ако нивото на входния сигнал падне под праговата стойност.

Фази на атака и освобождаване

Тези параметри показват времето (обикновено в милисекунди), необходимо за промяна на усилването с определено количество децибели, обикновено 10 dB. Например, в този случай, ако Attack е настроен на 1 ms, ще са необходими 1 ms, за да се намали усилването с 10 dB, и 2 ms, за да се намали усилването с 20 dB.

При много компресори параметрите Attack и Release могат да се регулират, но при някои те са предварително зададени и не могат да се регулират. Понякога те се обозначават като „автоматични“ или „зависими от програмата“, т.е. промяна в зависимост от входния сигнал.

Коляно

Друг параметър на компресора: твърдо/меко коляно. Той определя дали началото на компресията ще бъде рязко (твърдо) или постепенно (меко). Мекото коляно намалява забележимостта на прехода от сухия сигнал към компресирания сигнал, особено при високи стойности на съотношението и внезапни увеличения на силата на звука.

Твърда компресия на коляното и мека компресия на коляното

Пик и RMS

Компресорът може да реагира на пикови (краткосрочни максимални) стойности или на средното ниво на входния сигнал. Използването на пикови стойности може да доведе до резки колебания в степента на компресия и дори до изкривяване. Следователно компресорите прилагат средна функция (обикновено RMS) към входния сигнал, когато го сравняват с прагова стойност. Това дава по-комфортна компресия, по-близка до човешкото възприятие за сила на звука.

RMS е параметър, който отразява средната сила на звука на саундтрак. От математическа гледна точка RMS (средноквадратичен корен) е средната квадратична стойност на амплитудата на определен брой проби:

Стерео свързване

Компресор в режим на стерео свързване прилага еднакво усилване към двата стерео канала. Това избягва стерео смени, които могат да възникнат в резултат на индивидуална обработка на левия и десния канал. Това изместване се получава, ако например силен елемент се панорамира извън центъра.

Усилване на грима

Тъй като компресорът намалява общото ниво на сигнала, той обикновено добавя опция за фиксирано изходно усилване, за да постигне оптималното ниво.

Гледам напред

Функцията за прогнозиране е предназначена да решава проблеми, свързани както с твърде високи, така и с твърде ниски стойности на атака и освобождаване. Твърде много многоатаките не могат да прихващат ефективно преходни процеси и твърде малките може да не са удобни за слушателя. Когато използвате функцията за предварителен преглед, основният сигнал се забавя спрямо контролния сигнал, което ви позволява да започнете компресията предварително, дори преди сигналът да достигне праговата стойност.
Единственият недостатък на този метод е забавянето на сигнала, което в някои случаи е нежелателно.

Използване на динамична компресия

Компресията се използва навсякъде, не само в музикални саундтраци, но и навсякъде, където е необходимо да се увеличи общият обем без увеличаване на пиковите нива, където се използва евтино оборудване за възпроизвеждане на звук или ограничен канал за предаване (системи за публично оповестяване и комуникация, любителско радио, и т.н.).

Компресията се използва при възпроизвеждане на фонова музика (в магазини, ресторанти и др.), където забележими промени в силата на звука са нежелателни.

Но най-важната област на приложение на динамичната компресия е музикалното производство и излъчване. Компресията се използва, за да придаде на звука "плътност" и "драйв", за по-добро комбиниране на инструментите един с друг и особено при обработка на вокали.

Вокалите в рок и поп музиката често се компресират, за да се откроят от акомпанимента и да добавят яснота. Специален тип компресор, настроен само на определени честоти - де-есер - се използва за потискане на сибилантните фонеми.

В инструменталните части компресията се използва и за ефекти, които не са пряко свързани с силата на звука, например, бързо затихващите барабанни звуци могат да бъдат направени по-дълготрайни.

Електронната денс музика (EDM) често използва странични вериги (вижте по-долу) - например, бас линията може да се управлява от барабан или подобен, за да се предотврати сблъсък на баса и барабаните и да се създаде динамична пулсация.

Компресията се използва широко при излъчване (радио, телевизия, интернет излъчване) за увеличаване на възприеманата сила на звука, като същевременно се намалява динамичният обхват на аудио източника (обикновено CD). Повечето държави имат законови ограничения за максималния моментален обем, който може да се излъчва. Обикновено тези ограничения се изпълняват от постоянни хардуерни компресори във въздушната верига. Освен това увеличаването на възприеманата сила на звука подобрява „качеството“ на звука от гледна точка на повечето слушатели.

Вижте също Война на шума.

Последователно увеличаване на звука на същата песен, ремастерирана за CD от 1983 до 2000 г.

Странично свързване

Друг често срещан превключвател на компресора е „страничната верига“. В този режим компресията на звука не се извършва в зависимост от собственото му ниво, а в зависимост от нивото на сигнала, влизащ в конектора, който обикновено се нарича странична верига.

Има няколко приложения за това. Например, вокалистът шепне и всички "s" се открояват от общата картина. Прекарвате гласа му през компресор и подавате същия звук към конектора на страничната верига, но преминава през еквалайзер. С еквалайзера изрязвате всички честоти, с изключение на тези, използвани от вокалиста при произнасяне на буквата „s“. Обикновено около 5 kHz, но може да варира от 3 kHz до 8 kHz. Ако след това поставите компресора в режим на странична верига, гласът ще бъде компресиран в онези моменти, когато се произнася буквата „s“. Това доведе до устройство, известно като де-есер. Този начин на работа се нарича "честотно зависим".

Друга употреба на тази функция се нарича "ducker". Например в радиостанция музиката минава през компресор, а думите на диджея идват през странична верига. Когато диджеят започне да чати, силата на звука на музиката автоматично намалява. Този ефект може успешно да се използва и при записване, например за намаляване на силата на звука на партиите на клавиатурата по време на пеене.

Ограничаване на тухлена стена

Компресорът и лимитерът работят приблизително по същия начин; можем да кажем, че лимитерът е компресор с високо съотношение (от 10:1) и обикновено ниско време на атака.

Има концепция за ограничаване на тухлената стена - ограничаване с много високо съотношение (20:1 и повече) и много бърза атака. В идеалния случай той изобщо не позволява на сигнала да надвишава праговото ниво. Резултатът ще бъде неприятен за ухото, но това ще предотврати повреда на звуковъзпроизвеждащото оборудване или излишък честотна лентаканал. Много производители интегрират ограничители в своите устройства точно за тази цел.

Clipper vs. Ограничител, мек и твърд клипс

, Медийни плейъри

Записите, особено по-старите, които са записани и произведени преди 1982 г., е много по-малко вероятно да бъдат смесени, за да направят записа по-силен. Те възпроизвеждат естествена музика с естествен динамичен диапазон, който се запазва на записа и се губи в повечето стандартни цифрови форматиили формати с висока разделителна способност.

Има изключения от това, разбира се – слушайте скорошния албум на Стивън Уилсън от MA Recordings или Reference Recordings и ще чуете колко добро може да бъде цифровото аудио. Но това е рядкост; повечето съвременни звукозаписи са силни и компресирани.

напоследъкКомпресирането на музика получи много критики, но съм готов да се обзаложа, че почти всички ваши любими записи са компресирани. Някои от тях са по-малко, други са повече, но все пак са компресирани. Компресията на динамичния диапазон е изкупителна жертва за лошо звучаща музика, но силно компресираната музика не е нищо ново: слушайте албуми на Motown от 60-те години. Същото може да се каже за класическите произведения на Led Zeppelin или по-младите албуми на Wilco и Radiohead. Компресията на динамичния обхват намалява естествената връзка между най-силните и най-тихите звуци в записа, така че шепотът може да бъде толкова силен, колкото писък. Доста трудно е да се намери поп музика от последните 50 години, която не е компресирана.

Наскоро имах хубав разговор с основателя и редактор на списание Tape Op Лари Крейн за добрите, лошите и грозните аспекти на компресията. Лари Крейн е работил с групи и изпълнители като Стефан Маркъс, Cat Power, Sleater-Kinney, Jenny Lewis, M. Ward, The Go-Betweens, Jason Little, Eliot Smith, Quasi и Richmond Fontaine. Той също така ръководи звукозаписното студио Jackpot! в Портланд, Орегон, който беше дом на The Breeders, The Decemberists, Eddie Vedder, Pavement, R.E.M., She & Him и много, много други.

Като пример за изненадващо неестествено звучащи, но все пак страхотни песни, цитирам албума на Spoon от 2014 г. They Want My Soul. Крейн се смее и казва, че го слуша в колата, защото там звучи страхотно. Което ни води до друг отговор на въпроса защо музиката е компресирана: защото компресията и допълнителната „яснота“ я правят по-лесна за чуване на шумни места.

Лари Крейн на работа. Снимка от Джейсън Куигли

Когато хората казват, че харесват звука на аудиозапис, мисля, че харесват музиката, сякаш звукът и музиката са неразделни понятия. Но за себе си аз разграничавам тези понятия. От гледна точка на аудиофил звукът може да е груб и груб, но това няма да има значение за повечето слушатели.

Мнозина бързат да обвинят мастериращите инженери, че прекаляват с компресията, но компресията се прилага директно по време на запис, по време на смесване и едва след това по време на мастериране. Освен ако не сте присъствали лично на всеки от тези етапи, няма да можете да кажете как са звучали инструментите и вокалните части в самото начало на процеса.

Крейн беше на ролка: „Ако един музикант иска умишлено да звучи лудо и изкривено като записите на Guided by Voices, тогава няма нищо лошо в това – желанието винаги надделява над качеството на звука.“ Гласът на изпълнителя почти винаги е компресиран и същото се случва с баса, барабаните, китарите и синтезаторите. При компресиране силата на звука на вокалите остава на желаното ниво през цялата песен или леко се повишава от фона на други звуци.

Правилно направената компресия може да направи барабаните да звучат по-живо или умишлено странно. За да направите музиката да звучи страхотно, трябва да можете да използвате необходимите инструменти. Ето защо са необходими години, за да разберете как да използвате компресията, без да прекалявате. Ако микс инженерът компресира китарната част твърде много, мастеринг инженерът вече няма да може да възстанови напълно липсващите честоти.

Ако музикантите искат да слушате музика, която не е преминала през етапите на смесване и мастериране, те ще я пуснат на рафтовете на магазините направо от студиото. Крейн казва, че хората, които създават, редактират, миксират и мастерират записана музика, не са там, за да пречат на музикантите - те помагат на артистите от самото начало, повече от сто години.

Тези хора са част от процеса на създаване, който води до невероятни произведения на изкуството. Крейн добавя: „Вие не искате версия на „Dark Side of the Moon“, която не е миксирана и мастерирана.“ Pink Floyd пуснаха песента така, както искаха да я чуят.