Приборы динамической обработки звука

Динамический диапазон аудиосигнала — это разница между максимальным и минимальным его уровнем, измеряется в децибелах (db) и бывает различным для каждого инструмента и источника звука.

Ограничитель уровня (лимитер) — это авторегулятор уровня, у которого коэффициент передачи изменяется так, что при превышении номинального уровня входным сигналом уровни сигналов на его выходе остаются практически постоянными, близкими к номинальному значению. При входных сигналах, не превышающих номинального значения, ограничитель уровня работает как обычный линейный усилитель. Лимитер должен реагировать на изменение уровня мгновенно.

Компрессор — устройство, коэффициент передачи которого возрастает по мере уменьшения уровня входного сигнала. Действие компрессора приводит к повышению средней мощности и, следовательно, громкости звучания обрабатываемого сигнала, а также к сжатию его динамического диапазона.

Экспандер имеет амплитудную характеристику, обратную по отношению к амплитудной характеристике компрессора. Экспандер применяют в том случае, когда необходимо восстановить динамический диапазон, предварительно преобразованный компрессором. Система, состоящая из последовательно включенных компрессора и экспандера, называется компандером. Она используется для снижения уровня шумов в трактах записи или передачи звуковых сигналов.

Пороговый шумоподавителъ (гейт) — это авторегулятор, у которого коэффициент передачи изменяется так, что при уровнях входного сигнала меньше порогового амплитуда сигнала на выходе близка к нулю. При входных сигналах, уровень которых превышает пороговое значение, пороговый шумоподавитель работает как обычный линейный усилитель.

Далее будут рассмотрены основные органы управления динамическими приборами.

Порог срабатывания (Threshold) определяет уровень, при превышении которого компрессор начинает управлять усилением (иногда говорят, что он находится в активном состоянии). До тех пор пока значение уровня сигнала меньше порогового, компрессор не воздействует на сигнал (компрессор находится в пассивном или выключенном состоянии). От величины порога зависит, коснется ли обработка только отдельных пиков или сигнал будет подвергаться компрессии постоянно.

Коэффициент компрессии (сжатия) (Compression Ratio) определяет степень сжатия динамического диапазона сигнала, имеющего уровень выше порогового. Численно он равен отношению уровня сигнала на выходе работающего компрессора к уровню сигнала на его входе.

Например, коэффициент компрессии 2:1 означает, что изменение уровня входного сигнала на 2 дБ вызовет изменение уровня выходного сигнала только на 1 дБ. Абсолютному ограничению уровня (лимитированию) соответствует коэффициент компрессии «бесконечность». На практике величины отношений больше, чем 20:1, дают такой же эффект.

Время атаки (Attack Time)определяет, насколько быстро компрессор будет реагировать на сигналы с уровнем выше порогового.

При больших значениях параметра Attack Time компрессор, вероятнее всего, не будет успевать отслеживать резкие увеличения уровня входного сигнала. В сигнале на выходе компрессора будут присутствовать пики.

Если значение параметра Attack Time мало, то можно практически исключить возникновение пиков сигнала при скачкообразном увеличении его уровня. Однако при этом звучание может стать недостаточно акцентированным.

Время восстановления (Release Time) — это время, за которое компрессор выходит из активного состояния после падения уровня сигнала ниже порогового.

Компрессируют, как правило, большинство акустических музыкальных инструментов (акустическая гитара, контрабас, бас-гитара, скрипка и др.) по той же банальной причине: необходимо добиться ровного по динамике сигнала.

Качественно усилить ударную установку без приборов динамической обработки невозможно. Звук с каждого барабана снимается отдельным микрофоном, который в свою очередь обрабатывается отдельным гейтом, настроенным таким образом, что на его выходе присутствует звук именно этого барабана. При этом «отсекаются» достаточно громкие звуки соседних ударных инструментов, дребезжание подструнников, резонансный гул пластиков и др. На выходе мы имеем чистый, без посторонних призвуков, «отработанный» удар. Остается обработать этот звук компрессором для выравнивания громкости каждого удара и получить ровное и плотное звучание. Время атаки и время восстановления динамических приборов при обработке ударных дожно быть достаточно мало и соответствовать длительности нот и темпу произведения.

Обработки по принципу модуляции сигнала

Модуляция — изменение одного из параметров звука при помощи другого, внешнего источника колебаний. Эффект вибрато — яркий пример модуляционной обработки. Суть эффекта вибрато заключается в периодическом изменении одного из параметров звукового колебания: амплитуды, частоты или фазы. Изменение параметра происходит с очень малой частотой — единицы герц. Далее приведены примеры некоторых видов модуляции.

Амплитудное вибрато включает в себя собственно амплитудное вибрато и тремоло. Сущность амплитудного вибрато состоит в периодическом изменении амплитуды звукового сигнала. Частота, с которой это происходит, должна быть очень небольшой (от долей герца до 10 —12 Гц). Если частота вибрато находится вне этих пределов, то необходимый эстетический эффект не достигается.

Частотное вибрато — периодическое изменение частоты звукового колебания (высоты музыкального тона). Красивое звучание получается только в том случае, когда глубина частотного вибрато (относительное изменение частоты звука) невелика. Колебание высоты тона при частотном вибрато не должно превышать нескольких десятков центов — сотых долей полутона. В противном случае создается впечатление нарушения строя инструмента.

Тембровое вибрато предназначено для изменения спектра звуковых колебаний. Физическая сущность этого эффекта состоит в том, что исходное колебание с богатым тембром пропускается через полосовой частотный фильтр, у которого периодически изменяется либо частота настройки, либо полоса пропускания, либо по различным законам изменяются оба параметра. Кроме автоматического тембрового вибрато используют еще и ручное (чаще даже «ножное», с управлением от педали). Такой вариант эффекта известен под названиями «вау-вау» (wah-wah).