Как это работает: динамические эффекты
В предыдущих статьях мы рассмотрели три основных инструмента, используемых в звукозаписи. Однако арсенал звукорежиссера не ограничивается только эквалайзером, ревербератором и компрессором, поэтому в этой и следующих статьях мы пробежимся по всем остальным эффектам. А начнем, пожалуй, с инструментов для динамической обработки.
Как следует из названия, динамическая обработка преобразует амплитуду сигнала. Из рассмотренных ранее инструментов к классу динамической обработки можно отнести эквалайзер и компрессор. Дабы плавно перейти от уже известного материала к новому, начнем статью с лимитера:
Лимитер (Limiter)Лимитер (англ. Limiter - ограничитель)- ограничитель динамического диапазона. В большинстве случаев используется для предотвращения перегрузки (клиппинга) и подавления кратковременных всплесков уровня (пиков), при выравнивании динамики сигнала.
Конструктивно, лимитер - это просто разновидность компрессора с чрезвычайно высоким Ratio (вплоть до 60:1) и высокой атакой (0 -10 мс). Особенность лимитера в том что в отличие от компрессора он срабатывает мгновенно, и поэтому лимитер очень часто устанавливается после компрессора для того, чтобы ловить самые громкие пики сигнала, которые компрессор пропустил в следствие большего времени атаки. Однако это может привести к тому, что трек может потерять "панчовость" (резкость) - подавленные пики могут являться атакой бочки, барабана, перкуссии и подобных инструментов, без атак которых трек будет звучать глухо и слишком ровно.
На картинке снизу очень наглядно показан результат работы лимитера:
На третьей диаграмме показана так называемая "кирпичная стена" (Brick wall). Это результат лимитирования, которое имеет очень высокий показатель соотношения, и очень быстрое время атаки. В идеале это гарантирует, что звуковой сигнал не сможет превысить установленный порог амплитуды. Соотношение от 20:1 вплоть до ∞:1, считается "кирпичной стеной". Получаемый результат звучит очень резко, жёстко и неприятно, поэтому такой вид лимитирования чаще всего используется для предохранения от перегрузок при живом выступлении и теле/радио вещании.
Лимитер с функцией soft-knee (мягкое колено) также называют софтклиппером. Благодаря возможности регулирования мягкости колена у софтклиппера есть возможность изменения плавности перехода к клиппированному сигналу, что делает клиппирование не таким заметным, и позволяет избавиться от резких углов в фонограмме, которые могут проявиться как щелчки.
Лимитер - инструмент весьма грубый, и при студийной записи его лучше не использовать совсем, удел лимитера - живые выступления.
Максимайзер (Maximizer)Максимайзер (англ. Maximizer - максимизатор) - это прибор динамической обработки, повышающий уровень звукового сигнала при мастеринге. Задача максимайзера - максимально повысить уровень сигнала, но не допустить клиппинга. По принципу работы максимайзер очень схож с работой лимитера, также устанавливается самым последним в цепи обработки, но отличается от него более индивидуальными алгоритмами работы и нацелен на увеличение громкости с минимальным количеством искажений.
Главная цель максимайзера - сделать амплитудную огибающую плавной, без разрывов и изломов, поэтому в максимайзерах используется функция look-ahead (взгляд в будущее). Реализуется она с помощью небольшой задержки выходного сигнала относительно входного. Поскольку максимайзеры обычно применяются в процессе мастеринга последними в цепи устройств, это не создаёт проблем. Чаще всего задержки, вносимые максимайзерами, невелики, до 10 мс, но бывают и исключения.
Подавляющее большинство максимайзеров - цифровые приборы. В аналоге практически невозможно сделать "заглядывание вперед", и поэтому аналоговые пиковые лимитеры используют либо мгновенное время атаки (что приводит к изломам амплитудной огибающей), либо пропускают некоторую перегрузку, вызывая клиппирование.
Результат работы максимайзера на картинке.
Громкая музыка чаще всего кажется "красивее" и "качественнее", чем тихая, и больше привлекает внимание. Поэтому большинство продюсеров всеми силами стремятся повысить уровень фонограммы при мастеринге, ведь от этого может зависеть ее коммерческий успех. Вторая причина повышения громкости - желание наиболее полно использовать динамический диапазон носителя аудиозаписи. Также важно максимально использовать динамический диапазон воспроизводящего устройства, чтобы запись не тонула в шумах.
Максимайзером нужно пользоваться осторожно, в погоне за уровнем можно напрочь убить динамику трека. К тому же разрывы и изломы амплитудной огибающей - обычное явление для подавляющего большинства максимайзеров.
Гейт (Gate)Гейт (англ. gate - ворота) - устройство или плагин динамической обработки, который используется для контроля уровня звукового сигнала. Гейт пропускает или глушит сигнал в зависимости от установленного порогового значения. Очень часто используется для подавления шума в паузах.
Проще говоря, гейт пропускает сигнал только тогда, когда его уровень выше установленного порога (гейт "открыт"). Если сигнал ниже порогового значения, гейт его не пропустит, или значительно ослабит (гейт "закрыт"). Гейт настраивается так, что уровень "полезного сигнала" выше уровня "шума", поэтому, когда нет "полезного сигнала" (выше порога), гейт закрыт.
Классический гейт с минимумом настроек посылает сигнал на компаратор, который сравнивает его с порогом (Threshold) и подает открывающий сигнал на блок управления громкостью, если сигнал выше порога. В результате гейт не пропускает весь лишний шум, идущий в паузах между полезным сигналом.
Передаточная характеристика гейта представлена на картинке.
В настоящее время существуют более продвинутые гейты с несколько иным устройством. Чаще всего перед компаратором стоит фильтр, который позволяет контролировать процесс отдельной полосой частот спектра. Для более плавного включения/выключения и более точного контроля, в схеме присутствуют огибающие (attack/hold/release). Также вместо полного закрытия гейта можно указать, на сколько децибел уменьшится уровень сигнала, если компаратор подаёт закрывающий сигнал. На вход компаратора и самого гейта можно подавать разные сигналы, чтобы управлять одним каналом с помощью другого (сайдчейн).
В некоторых гейтах реализован так называемый «гистерезис». Такие гейты имеют два пороговых значения, одно для открытия гейта, а другое устанавливается на несколько децибел ниже, для закрытия гейта. Это значит, что после того, как уровень сигнала упал ниже порога закрытия, то для того чтобы гейт открылся, сигналу необходимо будет подняться до порога открытия, который на несколько децибел выше, так что сигнал, который колеблется и постоянно пересекает порог, не открывает гейт. Сложновато выразился, надеюсь, картинка поможет разобраться с этой функцией:
Экспандер (Expander)Экспандер (англ. expander - расширитель) - устройство, расширяющие динамический диапазон сигнала.
По принципу устройства экспандер полностью аналогичен компрессору, однако два этих инструмента преследуют противоположные цели.
Существует три типа экспандера:
1. Повышающий - увеличивает уровень сигнала, превышающего пороговое значение.
Первый тип экспандера по принципу работы и устройству идентичен компрессору, соотношение (ratio) которого меньше единицы. Зачастую эти два прибора объединены с помощью расширенной шкалы соотношения. При превышении порога, как и в компрессоре, сигнал будет сжат в соотношении меньшем единицы (к примеру, 0.5:1), то есть, если сигнал превысил пороговое значение на 5 дБ, то его уровень будет 10 дБ (5/0.5 = 10).
2. Понижающий - уменьшает уровень сигнала, находящийся ниже порога. Данный тип также подобен компрессору, но работающему в обратную сторону. Компрессор сжимает уровень сигнала когда тот превышает пороговое значение, а экспандер сжимает сигнал тогда, когда он опускается ниже порогового значения. Если такому экспандеру задать крайние значения соотношения (60:1), то он сможет работать как гейт.
3. Компандер - компрессор-экспандер, по сути, это два прибора в одном, работающие на уменьшение уровня сигнала и выше, и ниже порогов срабатывания.
Деэссер (Deesser)Деэссер (англ. Deesser) - устройство, предназначенное для уменьшения или устранения избыточно шипящих звуков в записи человеческого голоса. Избыток шипения может быть вызван компрессией, выбранным микрофоном или техникой, или даже просто губами вокалиста. Чаще всего избыточное шипение появляется при произношении таких звуков как «С», «Ч», «Щ». В отличие от эквалайзера, деэссер меняет уровень частот динамически, а не статически.
Деэссер может быть реализован следующими способами:
1. Сайдчейн-компрессия или широкополосный деэссер: сигнал подаётся по боковой цепи компрессора, отфильтрованный так, чтобы оставить только шипящие частоты. В результате компрессор сжимает сигнал только при наличии высокого уровня шипения. Этот метод сжимает весь диапазон частот, поэтому в деэссерах данного типа параметры атаки и восстановления чрезвычайно важны, к тому же параметр порога не может быть установлен очень низко, как в других видах деэссеров, так как возможно появление очевидных артефактов.
2. Компрессия разделённых полос: здесь сигнал разделяется на два частотных диапазона, первая часть диапазона содержит только чрезмерно шипящие частоты, а вторая часть все остальные. Сигнал, содержащий шипящие частоты посылается на компрессор, а другой частотный диапазон не обрабатывается. После прохождения обработки, два частотных диапазона смешиваются обратно в один сигнал. Исходный сигнал может быть разделён на высокие (шипящие) и низкие частоты, или разделён таким образом, что частоты выше и ниже шипения не будут затронуты. Этот метод похож на многополосную компрессию.
3. Динамическая эквализация: в данном методе при увеличении уровня шипения параметрический эквалайзер уменьшает полосу частот, содержащую шипение. В этом методе сигнал разделяется на два потока. Первый поток отфильтровывается так, что содержит только шипящие частоты. Этот поток по боковой цепи управляет полосой эквалайзера, настроенной на шипящие частоты. Второй поток отправляется на этот эквалайзер, где и происходит подавление.
4. Автоматизированный деэссер: автоматизация уровня (громкости) вокала (в DAW). Всякий раз, когда появляются чрезмерное шипение, уровень (громкость) может быть изменён вручную, с помощью кривых автоматизации. Этот метод невозможен без автоматизации, потому как звукорежиссер не сможет достаточно быстро реагировать на изменение уровня вокала, так как изменения происходят за доли секунды (продолжительность шипящих "С" или "Ч").
С динамическими эффектами разобрались, в следующий вторник поговорим о частотной коррекции. До встречи и всех с наступившим!
Предыдущие статьи из серии "Как это работает":
