EMUTE-MUSIIKKITEKNOLOGIASIVUSTO
Emute

Prosessointi, osa 3 - Kompressori ja limitteri

Kirjoittanut Juha Sipilä | 08.08.2013

Kompressori on ekvalisaattorin ohella yksi miksaajan perustyökaluista. Toisin kuin muilla prosessoreilla ja efekteillä, on kompressorin vaikutusta sointiin joskus vaikea kuulla. Tämä johtuu osittain siitä, että kuuloaistimme ei ole erityisen tarkka kuulemaan pieniä äänenvoimakkuuseroja. Ja itse asiassa hyvin säädettyä kompressoria ei ole tarkoitettukaan huomattavaksi suoraan sointivärin kautta. Mistä siis on kysymys?

Äänenvoimakkuus, dynamiikka, ja desibelit

Akustinen ääni syntyy värähtelystä, joka etenee ilmamolekyylien värähdysliikkeenä korviemme tärykalvoille. Mitä enemmän äänilähteen värähdysliikkeessä on energiaa, sitä suurempi on myös ilmamolekyylien edestakainen värähdysliike, ja sitä suurempi on havaittu äänenvoimakkuus.

Dynamiikka tarkoittaa äänen voimakkuuden vaihtelua. Mitä suurempi dynamiikka, sitä suuremmat ovat erot hiljaisimman ja voimakkaimman äänen välillä. Tarkempi termi tälle on dynamiikka-alue (Dynamic Range), mutta yleensä puhutaan vain dynamiikasta.

Akustisen äänen voimakkuutta voitaisiin mitata ilmanpaineena, mutta se ei olisi kovin käytännöllistä sillä aistimme äänenvoimakkuutta logaritmisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että äänipaineen kaksinkertaistuminen aistitaan aina samansuuruisena muutoksena. Tästä syystä äänenvoimakkuutta ei mitata lineaarisilla paineyksiköillä, vaan käytössä on logaritmiset desibeliyksiköt.

Desibeli on kahta suuretta vertaava luku, ei absoluuttinen mittayksikkö. Mikäli mitattua arvoa verrataan johonkin sovittuun vertailu- eli referenssitasoon, saadaan absoluuttisia mittayksiköitä. Esimerkiksi akustisen äänen voimakkuutta voidaan mitata äänipainetasona, jolloin yksikkö on dB SPL (Sound Pressure Level). Vertailutasona on tällöin kuulokynnys, eli pienin aistimamme painevaihtelu, jonka suuruus on 20 µPa (mikropascal). Kuulokynnyksen kohdalla äänipainetaso on siis 0 dB SPL.

Myös sähköisen audiosignaalin voimakkuutta mitataan erilaisilla desibeliasteikoilla. Tällöin mitattavana kohteena on usein signaalin jännite ilmanpaineen sijaan. Jännitettä mitataan lineaarisella volttiasteikolla, joka voidaan muuttaa logaritmiseksi jännitetasoasteikoksi käyttämällä desibelivoltteja. Jännitetasoista puhuttaessa on käytössä kaksi vakiintunutta desibelivolttiasteikkoa. dBV-järjestelmässä vertailutasona on 1 V, ja dBu-järjestelmän vertailutasona on 0,775 V. Erilaisista referenssijännitteistä johtuen näiden kahden järjestelmän arvoja ei voida suoraan verrata keskenään.

Olennaista on kuitenkin huomata, että kaikki edellä mainitut desibeliasteikot (dB SPL, dBV, dBu) käyttäytyvät samalla tavalla. Aina kun ilmanpaine tai jännite kaksinkertaistuu, kasvaa signaalitaso noin 6 dB. Vastaavasti aina ilmanpaineen tai jännitteen puolittuessa signaalitaso pienenee noin 6 dB. Kuuloaistin kannalta jokainen 6 dB muutos kuulostaa samansuuruiselta.

Koska dynamiikkaprosessoreilla muokataan signaalin dynamiikkaa, on niissä yleensä myös desibelimittarit. Oheisen kuvan kompressorin vasemmassa reunassa näkyy sisäänmenotason ja oikeassa reunassa ulostulotason mittari. Ne ilmaisevat digitaalista audiotasoa, jossa vertailutaso 0 dB on korkein mahdollinen signaalitaso. Kaikki tasomittaukset ovat tästä nollatasosta alaspäin, ja ilmaistaan negatiivisina lukuina. Digitaalisen audiotason mittayksikkö on dBFS (Decibel Full Scale).

Kuvan kompressorin keskellä oleva vaimennusmittari (Gain Reduction, GR) näyttää kompressorin vaimennuksen määrää. Mittarin nollakohta tarkoittaa, että kompressori ei vaimenna signaalia. Kompressorin toimiessa GR-mittarin lukema vaihtelee, mitä suurempi vaimennus, sitä enemmän mittari liikkuu negatiiviselle puolelle. Huomaa että kuvassa näkyvä vaimennusmittari on niin sanottu VU-mittari (Volume Unit). Alkuperäiset VU-mittarit olivat mekaanisia kiertokäämimittareita, jotka reagoivat signaalin tasovaihteluihin varsin hitaasti. Nykyisetkin plugariversiot pyrkivät usein jäljittelemään analogisia esikuviaan. VU-mittarin lukema vastaa aika hyvin kuultua äänekkyyttä, mutta VU-mittari ei pysty seuraamaan nopeita tasovaihteluita. Staattisella mittasignaalilla (esimerkiksi 1 kHz siniäänes) VU-mittarin yksi yksikkö on yhtä suuri kuin 1 dB.

Miksi kompressoreita käytetään?

Ihmisen kuuloaistin dynamiikka on noin 120 dB. Kuulokynnys on 0 dB SPL, ja kuuloaistimus muuttuu kivuksi niin sanotun kipukynnyksen kohdalla, joka on noin 120 dB SPL. Musiikissa dynamiikka vaihtelee esimerkiksi kokoonpanon ja musiikkityylin mukaan. Suuren sinfoniaorkesterin dynamiikka saattaa olla jopa yli 70 dB.

Vanhemmissa ääniteformaateissa, kuten LP-levyillä ja C-kaseteilla, dynamiikka-alue on paljon pienempi. Tästä syystä musiikin dynamiikkaa joudutaan supistamaan eli kompressoimaan, koska muuten musiikin hiljaiset kohdat peittyisivät pohjakohinaan, ja voimakkaimmat kohdat säröytyisivät. Kompressori onkin kaikkein yleisin dynamiikkaprosessori. Oheisessa kuvassa on koottuna esimerkkejä erilaisista dynamiikka-alueista.

Seuraava videoesimerkki havainnollistaa, kuinka suuri on 60 dB dynamiikka-alue. Tämä on vain puolet kuuloaistimme dynamiikka-alueesta. on kohinaa, jonka taso videon alussa on -60 dBFS. Tasoa nostetaan portaattomasti 0 dBFS saakka. Säädä videon alussa kuunteluvoimakkuus siten, että juuri ja juuri kuulet kohinan. Mikäli äänenvoimakkuus tuntuu kasvavan liikaa, pysäytä videon toisto välittömästi tai säädä kuunteluvoimakkuutta pienemmälle.

HUOM. Videon lopussa signaali on 60 dB voimakkaampi kuin alussa, äänenvoimakkuus saattaa olla TODELLA SUURI! Kuuntele videota kaiuttimien kautta, älä kuulokkeilla. Kuuntele video alusta loppuun, älä hyppää videolla eteenpäin (näin äänenvoimakkuus kasvaa portaattomasti). Valmistaudu pysäyttämään videon toisto välittömästi, jottei äänenvoimakkuus kasva liian suureksi.

 

 

Laaja dynamiikka vaatii hyvät kuunteluolosuhteet. Konserttisalissa pohjamelutaso on alhainen, jolloin sinfoniaorkesterin hiljaisimmatkin äänet kuuluvat hyvin. Toisaalta myös voimakkaimpia kohtia pystytään kuuntelemaan huoletta, toisin kuin esimerkiksi kotona, jossa naapurisovunkin vuoksi kannattaa säätää kuuntelutasot riittävän alhaisiksi. Musiikin tyylinmukainen kompressointi mahdollistaa kotikuuntelun, ja tekee siitä helpompaa ja miellyttävämpää.

Musiikkia kompressoidaan myös siksi, että sen äänekkyys (Loudness) saataisiin mahdollisimman suureksi. Kun musiikin voimakkaimpia kohtia kompressoidaan hiljaisemmiksi, voidaan kokonaistasoa nostaa. Tällöin myös musiikin hiljaisimmat osat nousevat paremmin esille, ja miksaus soi äänekkäämmin. Liiallista kompressointia tulee kuitenkin varoa, sillä tällaisen miksauksen kuuntelu väsyttää korvaa. Dynamiikka on yksi musiikin perustelementeistä, eikä sitä kannata tuhota liiallisella kompessoinnilla!

Kompressori on myös miksausta helpottava työkalu. Dynamiikkaa kaventamalla miksauksen eri elementit saadaan sovitettua paremmin yhteen, sekä pysymään paremmin paikallaan äänikuvassa. Esimerkiksi lauluraidan dynamiikka saattaa olla hyvinkin laaja, alkaen kuiskauksesta ja päätyen agressiiviseen karjuntaan. Kompressorin avulla kuiskauksetkin saadaan nostettua kuuluville muiden raitojen yläpuolelle, ja karjuntakin pysyy aisoissa eikä hyppää kuulijan korville.

Makro- ja mikrodynamiikka

Tarkasteltaessa äänenvoimakkuuden vaihteluita pidemmällä aikavälillä, voidaan puhua makrodynamiikasta. Tällöin tarkastelun kohteena on dynaaminen vaihtelu esimerkiksi kappaleiden osien välillä, musiikillisten fraasien välillä tai kokonaisen fraasin sisällä, basson sävelten välillä, jne. Pienimmilläänkin tarkoitetaan siis useamman sävelen välisiä dynaamisia vaihteluita.

Makrodynamiikan muokkaus auttaa pitämään äänenvoimakkuutta staattisempana ja miksattavia elementtejä paremmin paikoillaan äänikuvassa. Kompressoria käytetään tällöin miksauksen aputyökaluna, eikä sointia muokkaavana prosessorina. Myös masteroinnissa tapahtuva dynamiikkaprosessointi koskee usein makrodynamiikkaa.

Kun dynamiikkaprosessoinnin kohteena on yksittäiset sävelet, puhutaan mikrodynamiikasta. Kompressorilla voidaan muokata yksittäisten sävelten dynaamista verhokäyrää, eli sitä kuinka nopeasti sävelet syttyvät ja sammuvat. Esimerkiksi virvelin iskusta voidaan kompressoida aluketta ja korostaa soinnin loppuosaa, jolloin rummun runkosointi nousee paremmin esille ja rumpu soi pidempään. Tai vastakohtaisesti voidaan päästää äänen aluke kompressorin läpi ja kompressoida soinnin loppuosaa. Tällöin rumpusoinnista tulee lyhyempi ja napakampi.

Mikrodynamiikkaa prosessoimalla voidaan soinnin perusluonne muokata hyvinkin erilaiseksi, kuten seuraavat esimerkit virvelirummun soinnista osoittavat. Esimerkeissä on käytetty kompressoria, jonka kompressiosuhde (Ratio) on 20:1. Tämä tarkoittaa että kompressori pienentää dynamiikkaa maksimissaan kahdenteenkymmenenteen osaan alkuperäisestä, ja toimii näin jo limitterinä. Näin raju kompressointi muuttaa väistämättä sointia paljonkin, mutta auttaa näissä esimerkeissä huomaamaan sointierot. Ensimmäisessä kuvassa näkyy alkuperäinen ja kompressoimaton isku.

 

Seuraavassa kuvassa kompressorin Attack eli nousuaika on hyvin lyhyt, noin 0.1 ms. Myös Release eli päästöaika on melko nopea, noin 45 ms. Näin nopeilla aikaparametreilla kompressori tarttuu ainoastaan iskun alukkeeseen, jolloin iskun loppuosa ja rummun runkosointi nousevat esille. Kuvasta näkyy selkeästi äänenvoimakkuuden nousu 45 ms jälkeen, jolloin kompressori lopettaa vaimentamisen.

 

Seuraavalla videolla näkyy sama kompressointi. Ylärivillä on alkuperäinen rumpuraita, ja alarivillä prosessoitu raita. Kompressori kytketään päälle vasta ensimmäisten kahdeksan iskun jälkeen.

 
 
Päästöaikaa pidennettäessä kompressointi jatkuu iskun loppuun saakka, ja soinnin loppuosa tasoittuu. Alla olevassa kuvassa nousuaika on 3 ms, ja päästöaika 85 ms. Seuraavalla videolla kuullaan kuinka kompressori jatkaa virvelin soinnin pituutta tuodessaan soinnin loppuosan esille (suhteessa soinnin alukkeeseen). Koska myös nousuaika on hieman pidempi, tulee alukkeesta hieman napakampi.
 

 

Seuraavassa kuvassa ja videossa nousuaikaa on nostettu 28 millisekuntiin, ja päästöaikaa 613 millisekuntiin. Virvelin aluke pääsee kompressorin läpi, ja kompressori alkaa vaimentamaan signaalia vasta 28 ms kuluttua. Tällöin soinnin aluke korostuu loppuosan vaimentuessa. Soinnista tulee lyhyt ja napakka.

 

 

Siirtofunktio

Dynamiikkaprosessorien toimintaa kuvataan usein graafisella siirtofunktiolla. Vaaka-akselilla näkyy sisäänmenotaso, ja pystyakselilla ulostulotaso. Mikäli ulostulotaso seuraa sisäänmenoa muuttumattomana, on niiden välinen tasosuhde (Level Ratio) 1:1. Tällöin siirtofunktio on lineaarinen, eikä dynamiikkaprosessori muuta signaalia. Siirtofunktion kuvaaja on silloin 45° kulmassa oleva suora jana.
 
Seuraavassa kuvassa kompressio- eli tasosuhde on 2:1. Yksi ruutu vastaa 6 dB muutosta. Aina kun sisäänmeno kasvaa 12 dB (kaksi ruutua vaakasuoraan), kasvaa ulostulo vain puolet tästä eli 6 dB (yksi ruutu pystysuoraan). Kuvaan nuolella merkitty 36 dB muutos sisäänmenossa aiheuttaa vain 18 dB muutoksen ulostulossa.
 
Useimmissa kompressoreissa on säädettävä kynnystaso (Treshold). Tällä parametrilla säädetään se sisäänmenotaso, jonka ylityttyä kompressori aloittaa toimintansa. Sisäänmenotason ollessa pienempi kuin kynnystaso, ei kompressori vaimenna signaalia (tasosuhde = 1:1, eli siirtofunktio on lineaarinen). Oheisessa kuvassa kynnystaso on -18 dBFS. Kompressori vaimentaa signaalia vasta kun sisäänmenotaso on suurempi kuin -18 dBFS.
 
Seuraavassa videossa kompressiosuhde on 4:1. Videon alussa kynnystaso on niin ylhäällä, ettei kompressori vaikuta sointiin. Laskettaessa kynnystasoa alaspäin, kompressoituvat ensimmäisenä voimakkaimmat iskut, eli basso- ja virvelirumpu. Mitä enemmän kynnystasoa lasketaan, sitä enemmän kompressori vaimentaa signaalia. Kompressorin säätämistä helpottaa graafisessa kuvaajassa sisäänmenotason mukaan liikkuva piste. Aina kun piste ylittää kynnystason, aloittaa kompressori signaalin vaimentamisen. Kompressorin vaimennus näkyy myös Gain Reduction (GR) -mittarista. Koska mittari osoittaa signaalin vaimennusta, liikkuu mittarin palkki ylhäältä alaspäin.

Koska kompressori vaimentaa signaalia, tulee ulostulotasoa (Output Level) nostaa vaimentuman kompensoimiseksi. Tällöin voidaan myös verrata alkuperäistä ja kompressoitua signaalia kytkemällä kompressori päälle ja pois. Huomaa että kynnystasoa laskettaessa (kompression kasvaessa) nousevat bassorummun ja virvelin välissä olevat hiljaiset tahdinosat esille. Myös huonekaiku ja mahdolliset vuotoäänet nousevat kompressoinnissa helposti esille.

 

Myös alla oleva kuva esittää 2:1-kompressorin siirtofunktiota. Vasemmassa reunassa on sisäänmenotasot, ja oikeassa reunassa ulostulotasot. Kynnystason kohdalla on vertailutaso 0 dB. Kynnystason alapuolella 6 dB muutos säilyy myös ulostulossa samansuuruisena. Kynnystason yläpuolella 6 dB muutos sisäänmenossa pienenee 3 dB muutokseksi ulostulossa.

Limitteri

Limitteri toimii kuten kompressori, mutta kompressiosuhde on 10:1 tai suurempi. Käytännöllisesti katsoen sisäänmenosignaalin ylittäessä kynnystason ei ulostulotaso enää kasva, vaan rajoittuu (limit) kynnystasolle. Limitteri myös yleensä toimii kompressoria nopeammin, ja sitä käytetään estämään yllättäviä tasonousuja. Limitterien avulla voidaan esimerkiksi suojata kaiuttimia tai estää AD-muuntimen yliohjautuminen. Oheisessa kuvassa näkyy limitterin siirtofunktio.

 

Limitterin siirtofunktio voidaan kuvata myös alla olevan kaavion mukaisesti. Vasemmassa reunassa on sisäänmenotaso, ja oikeassa reunassa ulostulotaso. Sisäänmenotason ylittäessä kynnystason ei ulostulotaso enää kasva, vaan rajoittuu kynnystasoon.

Kynnystaso, kompressiosuhde ja vaimennusmittari

Kompressorin kaksi tärkeintä parametria ovat kynnystaso ja kompressiosuhde. Kynnystaso (Treshold) määrittää sen sisäänmenotason, jonka ylityttyä kompressointi alkaa. Kompressori ei vaikuta signaaliin joka on kynnystason alapuolella. Kynnystasoa laskemalla kompression määrä lisääntyy, ja kynnystasoa nostamalla kompressio vähenee. Oheisessa kuvassa näkyy kolme hieman erilaista kompressoria: Waves H-Comp, C1 ja CLA-76. C1 on tyyppiesimerkki peruskompressorista, CLA-76 mallintaa klassikoksi muodostunutta Urei 1176 -kompressoria, ja H-Comp on Wavesin näkemys hybridikompressorista jossa yhdistyvät perinteisten analogisten kompressorien ja digitaalitekniikan parhaat ominaisuudet. C1:ssä säädetään kynnystasoa normaalisti; kynnystaso laskee raahaamalla vasemman reunan liukusäädintä alaspäin. Sitä voidaan säätää myös suoraan Treshold-numeroikkunasta. H-Comp:in kynnystason säätö toimii päinvastoin, kynnystaso laskee (ja kompressio lisääntyy) kääntämällä säädintä myötäpäivään. CLA-76:ssa taas on kiinteä kynnystaso. Kompression määrää säädetään muokkaamalla sisäänmenotasoa (Input).

Kompressiosuhde (Ratio) määrittää tasosuhteen sisäänmenon ja ulostulon välillä (kynnystason ylityttyä). Jos kompressiosuhde on esimerkiksi 4:1 jasisäänmenotaso kasvaa 4 dB, kasvaa ulostulotaso ainoastaan 1 dB. Jos sisäänmeno kasvaa 8 dB, kasvaa ulostulo 2 dB jne. Kompressiosuhdetta suurentamalla kompression määrä lisääntyy, ja suhdetta pienentämällä kompression määrä vähenee. CLA-76:ssa on painokytkimet kompressiosuhteen valintaan.  Alkuperäisessä 1176-kompressorissa on mahdollista painaa kaikki kytkimet pohjaan yhtäaikaa, jolloin saadaan aikaiseksi äärimmäisen jyrkkä limitteri. CLA-76 –plugarissa on tätä toimintoa varten All-painike.

Kompressoreissa on yleensä jonkinlainen vaimennusmittari (Gain Reduction) toiminnan tarkkailemiseksi. Vaimennusmittari liikkuu yleensä ylhäältä alas tai oikealta vasemmalle, mikä onkin loogista kun mittaroidaan signaalin vaimennusta. Waves H-Comp –kompressorissa mittarin päällä on kolme painiketta, joilla valitaan näyttääkö mittari sisäänmenotasoa (In), ulostulotasoa (Out), vai kompressorin vaimennuksen määrää (GR). C1-kompressorissa vastaava mittari sijaitsee äärivasemmalla. Koska C1 voi toimia myös dynamiikkaa laajentavana ekspanderina, jatkuu mittarin asteikkokin 0 dB -kohdasta ylöspäin. CLA-76:ssa mittarin toiminta valitaan oikean reunan Meter-painikkeilla.

Seuraavassa videossa kompressiosuhde on aluksi 1:1, ja sitä nostetaan äärettömäksi (limitteri). Huomaa kuinka ulostulotaso laskee samalla. Kompression määrän näet vaimennus- eli GR-mittarista.

 
Ulostulotason säätöä (Output Gain/Level) tarvitaan, jotta kompressorin pienentämä signaalitaso saadaan vastaamaan sisäänmenotasoa. Kyseessä on pelkkä staattinen voimakkuussäätö, jota voi verrata vaikka mikserin kanavaliukuun. Kaikissa edellä olevan kuvan Waves-kompressoreissa tämä parametri löytyy nimellä Output.
 

Kompressorin toiminta-ajat

Kompressorin toimintaa ohjaavat kaksi aikaparametria: nousuaika (Attack) ja päästöaika (Release). Niiden avulla säädetään kuinka nopeasti kompressori reagoi sisäänmenosignaalin tasovaihteluihin. Nousuaika määrittää kuinka kauan kestää ennen kuin maksimivaimennus saavutetaan (kynnystason ylittämisen jälkeen). Päästöaika puolestaan määrittää kuinka kauan kestää ennen kuin vaimennus päättyy (kynnystason alittamisen jälkeen). Useimmissa kompressoreissa on myös "Auto Release" -toiminto, jolloin kompressori säätää itse päästöajan sisäänmenosignaalin tasovaihteluiden nopeuden mukaan. Oheisen kuvan Waves SSL G-Master Buss –kompressorissa nousuajaksi on säädetty 30 ms ja päästöajaksi 1.2 s.

 

Waves CLA-76:n (kuten myös alkuperäisen 1176:n) toiminta-aikaparametrit poikkeavat monesta muusta kompressorista. Numerot eivät ole absoluuttisia aikoja, vaan tarkoittavat toimintanopeuksia. Pienillä arvoilla toiminta-ajat ovat hitaita, ja suurilla arvoilla nopeita. Esimerkiksi nousuaika 1 tarkoittaa noin 1 millisekuntia (hidas), ja 7 vastaa noin 50 mikrosekuntia (nopea). Vastaavasti päästöaika 1 on noin 1 sekunti (hidas), ja 7 on noin 50 millisekuntia (nopea). Nämä säätimet toimivat siis päinvastoin kuin kompressoreissa yleensä.

 

Nousuaikaa kannattaa yleensä pitää sen verran suurena (signaalista riippuen 10–50 ms), että sävelten alukkeet pääsevat kompressoitumatta läpi. Liian nopea nousuaika syö alukkeiden dynamiikan, ja aiheuttaa helposti "elottoman" soinnin. Toisalta liian pitkä nousuaika estää kompressoria toimimasta. Päästöaikaa säädettäessä ratkaisevina tekijöinä ovat kappaleen tempo ja prosessoitavan audion taajuuskaista. Matalilla taajuuksilla äänen aaltoliikkeen jaksonajat ovat pidempiä, ja vaativat myös pidemmän päästöajan. Muutoin kompressori lähtee seuraavaan aaltoliikettä (eikä soinnin dynamiikkaa), ja säröyttää signaalin aaltomuodon. Joissain tapauksissa tällainen särö saattaa tietysti olla toivottuakin, mutta se ei varsinaisesti kuulu kompressoinnin perusluonteeseen.

Vaimennusmittari on tärkeä työkalu toiminta-aikoja säädettäessä. Mittarin tulee liikkua edestakaisin kompressorin toimiessa. Mikäli mittari on koko ajan paikoillaan 0 dB -kohdassa, ei kompressori vaimenna signaalia ollenkaan. Mikäli vaimennusmittari taas on paikoillaan jossain muussa kohdassa, on kompressorin vaimennus staattista eikä dynaamista. Toisin sanoen kompressorin toiminta muistuttaa esimerkiksi kanavaliu'ulla tehtävää staattista tasosäätöä.

Seuraavassa videossa on esitelty kompressorin toiminta-aikojen vaikutusta sointiin. Videolla käytetyn Ableton Live –ohjelman kompressorin yksi erikoisuus on toiminnan tarkastelu aaltomuotonäytössä. Prosessoitava signaali näkyy ruudun alareunassa harmaana, ja oranssi vaimennuskäyrä sen yläpuolella. Näytöstä on helppo seurata prosessoitavan signaalin tason vaikutusta kompressorin vaimennukseen.

 
Kompressorin toimintaa kannattaa opiskella jonkin rumpuloopin avulla. Kokeile aluksi kynnystason ja kompressiosuhteen säätämistä, ja muista tarkkailla vaimennusmittarista kompressorin toimintaa. Harjoittele sitten toiminta-aikojen muokkaamista. Aikaparametrien vaikutuksen sointiin kuulee parhaiten melko suurilla kompressioilla. Kun halutut nousu- ja päästöajat ovat löytyneet, voi kompressiota hieman vähentää nostamalla kynnystasoa tai pienentämällä kompressiosuhdetta.
 

Kompressorin pumppaus

Kun signaalin taustakohina tai muiden pitkäkestoisten ja hiljaisten äänten taso vaihtelee edestakaisin signaalihuippujen mukaan, on kyseessä kompressorin pumppaaminen. Yleensä pumppaus tulee esille suurilla kompressioilla ja käytettäessä liian lyhyitä päästöaikoja. Normaalisti tätä kompressorin sivuvaikutusta pidetään häiritsevänä, ja siitä päästään eroon säätämällä päästöaikaa pidemmäksi. Toisaalta ilmiötä käytetään myös tehosteena varsinkin rumpuraidoilla. Hyvä esimerkki pumppauksesta on Daft Punkin kappale "One More Time".
 
 
 
Säätämällä kompressorin toiminta-ajat kappaleen tempon mukaan saadaan kompressori pumppaamaan tehokkaasti ja rytmisesti. Seuraavalla videolla on esitelty pumppaus-efektiä. Esimerkissä on rumpu- ja perkussioraidat, sekä dynamiikaltaan tasainen jousimatto. Kaikki kolme raitaa on reititetty saman kompressorin läpi, jolloin kompressiota lisättäessä rumpuiskut vaikuttavat hiljaiseen ja pitkään jousimattoon.
 

Monialuekompressorit

Monialuekompressori (Multiband Compressor) jakaa prosessoitavan signaalin useampaan erikseen kompressoitavaan taajuuskaistaan. Näin ollen monialuekompressori toimii myös taajuuskorjaimena, ja onkin varsinkin masteroinnissa tehokas työkalu. Oheisessa kuvassa on kolmikaistaisen monialuekompressorin lohkokaavio. Signaalitien alkupäässä on jakosuodin, joka jakaa prosessoitavan signaalin useampaan taajuuskaistaan. Eri kompressorit tarjoavat eri määrän taajuuskaistoja, ja yleensä taajuuskaistojen määrää voi vähentää prosessointitarpeen mukaan. Jokaiselle taajuuskaistalle on oma dynamiikkaprosessori, ja näin ollen myös muokattavia parametreja onkin runsaasti. Signaalitien loppupäässä on summavahvistin, joka yhdistää prosessoidut taajuuskaistat jälleen yhteen.

 

Seuraavassa kuvassa näkyy kolmikaistaisen monialuekompressorin taajuuskaistat. Kompressorista riippuen näitä taajuuskaistoja voi olla useampikin (tai niitä voi olla myös kaksi kappaletta). Koska jokaisen taajuuskaistan ulostulotasoa pystyy säätämään, toimii monialuekompressori myös taajuuskorjaimena. Mikäli jokaisen taajuuskaistan vaimennus on 0 dB (esimerkiksi kompressiosuhteen ollessa 1:1), toimii prosessori pelkkänä taajuuskorjaimena. Yleensä myös jakotaajuuksia voi säätää, jolloin kompressori pystytään virittämään tarkasti signaaliin ongelmakohtiin.

 

Masteroinnin lisäksi monialuekompressorille löytyy miksauksessakin käyttöä, vaikka peruskompressori onkin useimmissa tapauksissa aivan riittävä ja yksinkertaisempi käyttää. Esimerkiksi kielisoittimien nauhaäänet saattavat olla joskus tasoltaan varsin kovia, ja tavallinen kompressori vaimentaisi samalla myös kielen sointia. Sen sijaan monialuekompressori voidaan säätää vaimentamaan enemmän nauhaäänien korkeita taajuuksia, ja loivemmin varsinaista kielen sointiääntä. Myös laulumikrofonin proximity- eli lähiääni-ilmiön alakeskitaajuuksien korostus saadaan monialuekompressorilla usein kätevästi taltutettua. Lähiääni-ilmiön voimakkuus vaihtelee muun muassa laulajan ja mikrofonin välisen etäisyyden mukaan, ja staattinen ekvalisointi oheintaisi ehkä turhankin paljon laulusointia. Sen sijaan monialuekompressori vaimentaa ongelmallisia alakeskitaajuuksia ainoastaan kun niiden taso kasvaa yli kynnystason.

Monialuekompressorissa on paljon säädettäviä parametreja, ja käyttöliittymät on yleensä pyritty tekemään siten, että pienelle pinta-alalle on saatu paljon säädettäviä parametreja ja informaatiota antavaa mittarointia. Käyttöliittymissä on tästä syystä myös paljon eroja.

Seuraavassa videossa Waves C4 -monialuekompressorin läpi on ajettu miksaus, jossa on syntetisaattoribasso sekä rumpuraitoja. Prosessointi on jaettu neljään taajuuskaistaan: basso 16–90 Hz, alakeskitaajuudet 90–1200 Hz, yläkeskitaajuudet 1.2–4 kHz, ja diskantti 4–20 kHz. Näitä rajataajuuksia pystyy säätämään tarpeen mukaan. Videon alussa taajuuskaistat käydään läpi solo-kuuntelulla, joka helpottaa rajataajuuksien sekä taajuuskaistakohtaisten parametrien tarkkaa säätämistä.

Vaimennusmittarina toimii keltainen viiva, joka näyttää vaimennuksen määrän koko audiokaistalla (taajuuskaistakohtaisesti). Kompressorin toimiessa signaalin vaimentuma ilmenee viivan alaspäisenä liikkeenä. Purppura alue osoittaa (taajuuskaistakohtaisesti) signaalin maksimivaimentuman.

Videon loppupuolella monialuekompressoria käytetään taajuuskorjaimena muokkaamaan yläkeskitaajuuksien tasoa. Tämä vaikuttaa videoesimerkissä eniten kättentaputusten soinnin voimakkuuteen. Tämän jälkeen muokataan vielä diskanttien tasoa, mikä vaikuttaa hihat-soinnin voimakkuuteen.

 

Vinkkejä kompressorin ja limitterin käyttöön

  1. Pieniä muutoksia dynamiikassa on vaikea kuulla. Tarkkaile siis vaimennusmittaria (Gain Reduction, GR) kompressoria säätäessäsi.
  2. Vertaa aina kompressoitua signaalia alkuperäiseen (Bypass-kytkimellä).
  3. Kuuntele kompressoitua raitaa myös miksauksen seassa, älä pelkästään solo-kuuntelussa.
  4. Ennen kompressorin käyttöä kuuntele ja mieti, tarvitsetko kompressoria ollenkaan. Onko lauluraidan dynamiikka liian laaja, eivätkö hiljaiset kohdat erotu? Pysyvätkö rumpuraidan elementit paikoillaan, vai haittaako liian laaja dynamiikka rytmin tiukkuutta? Tarvitseeko bassoraidan dynamiikkaa pienentää basson tukevoittamiseksi? Ota kompressori avuksi jos sille on tarvetta. Muista että kaikkia raitoja ei yleensä tarvitse kompressoida!
  5. Varo ylikompressointia! Kompressointia voi aina lisätä, mutta dynamiikan laajentaminen takaisin on lähes mahdotona, ainakin hyvin vaikeata.
  6. Pieni kompressiosuhde (esimerkiksi 2:1) ja matala kynnystaso tuottavat usein "pehmeän ja paksun" kompression. Dynamiikkaa muokataan hienovaraisesti ja huomaamattomasti, mutta lähes koko ajan.
  7. Suurempi kompressiosuhde (esimerkiksi 4:1) ja korkea kynnystaso saavat kompressorin tarttumaan vain voimakkaimpiin piikkeihin. Näin esimerkiksi rumpuihin saadaan selvästi kompressoitu sointi. Varo kuitenkin pumppausta ja matalien taajuuksien säröytymistä.
 

Sanasto

Attack ⇒ Kts. Nousuaika.
dB ⇒ Kts. Desibeli.
dB FS ⇒ Digitaalinen audiotaso (engl. Desibel Full Scale), jonka vertailutasona (0 dB) on digitaalisen äänen maksimitaso. Kaikki arvot ilmoitetaan siis negatiivisina lukuina.
dB SPL⇒ Äänipainetaso (engl. Sound Pressure Level). Äänipainetta kuvaava yksikkö, jonka vertailutasona on kuulokynnys, 20 µPa.
dBu⇒ Jännitetason yksikkö, jonka vertailutasona on 0,775 V.
dBV⇒ Jännitetason yksikkö, jonka vertailutasona on 1 V.
Desibeli⇒ Äänen suhteellista voimakkuutta kuvaava yksikkö, lyhenne dB.
Dynamiikka⇒ Äänenvoimakkuuden vaihtelu.
Dynamiikka-alue⇒ Hiljaisimman ja voimakkaimman äänen välinen tasoero.
Dynamic Range⇒ Kts. Dynamiikka-alue.
Gain Reduction⇒ Kts. Vaimennusmittari.
GR⇒ Kts. Gain Reduction.
Kompressiosuhde⇒ Kts. Tasosuhde.
Kynnystaso⇒ Parametri, joka määrittää sen sisäänmenotason jonka ylityttyä kompressori aloittaa signaalin vaimentamisen.
Monialuekompressori⇒ Dynamiikkaprosessori joka jakaa prosessoitavan signaalin useampaan erikseen kompressoitavaan taajuuskaistaan.
Multiband Compressor⇒ Kts. Monialuekompressori.
Nousuaika⇒ (engl. Attack). Parametri, joka määrittää kuinka nopeasti kompressori aloittaa vaimentamisen kynnystason ylityttyä.
Pumppaus⇒ Kompressorin sivuvaikutus, jossa hiljaisten ja pitkien äänien taso vaihtelee (pumppaa) edestakaisin signaalihuippujen mukaan.
Päästöaika⇒ (engl. Release). Parametri, joka määrittää kuinka nopeasti kompressori lopettaa vaimentamisen kynnystason alituttua.
Ratio⇒ Kts. Tasosuhde.
Release⇒ Kts. Päästöaika.
Tasosuhde⇒ Dynamiikkaprosessorin parametri, joka määrittää sisäänmeno- ja ulostulotasojen välisen suhteen (engl. Ratio).
Treshold⇒ Kts. Kynnystaso.
Vaimennusmittari⇒ (engl. Gain Reduction). Kompressorin mittari, joka osoittaa signaalin vaimennuksen määrän desibeleinä.
VU-mittari⇒ (engl. Volume Unit). Äänenvoimakkuusmittari, jonka asteikko vastaa dB-mittari jatkuvalla signaalilla. Toteutettu perinteisesti passiivisella kiertokäämimittarilla. Reagoi hitaasti, mutta vastaa melko hyvin korvan aistimaa voimakkuusvaikutelmaa.

Linkit aiheesta

Desibeli- ja VU-mittarit - http://www.riffi.fi/riffi993/vinkki.htm Compression Made Easy (SOS 9/2009) - http://www.soundonsound.com/sos/sep09/articles/compressionmadeeasy.htm How & When To Use Mix Compressin (SOS 6/1999) - http://www.soundonsound.com/sos/jun99/articles/mixcomp.htm

Katso myös