Три схемы компрессоров аудиосигнала на полевых транзисторах
Звуковые FET компрессоры — лимитеры для трансиверов, музыкальных
инструментов, певцов-вокалистов и прочих, нуждающихся в компрессии.
— Что мешает плохому танцору?
— Да ладно вам, девчонки! . Тут же всё и ёжику понятно.
— Причём тут ёжик, и что ему должно быть понятно?
— Нет смысла вдаваться в подробности. Ясно с ним, короче, всё — с танцором этим. А вот, что мешает плохому певцу тире вокалисту?
— .
— А плохому певцу-вокалисту ничего не мешает. Поёт себе и поёт. Он сам всем окружающим мешает!
Хотя можно попытаться и подкорректировать ситуацию с подобным малосимпатичным, вялым и неубедительным вокалом.
Спрашиваете, как? Отвечу — различными электронными прибамбасами, в частности, компрессором.
Компрессор (Compressor) — это электронное устройство, выполняющее сжатие динамического диапазона звукового сигнала, а по сути — уменьшающее разницу между тихими и громкими звуками, приводя их приблизительно к одному уровню в оптимальном для каждого конкретного случая коридоре.
Понятно, что при таком раскладе от дурных привычек, таких как: чавкать в микрофон, причмокивать, громко дышать между словами и т.д., придётся решительно отказаться. Всё это без разбора будет усилено компрессором и зазвучит в едином лирическом миноре с основной линией акапеллы.
Гитарный компрессор ничем не отличается от вокального и занимает достаточно почётное место в недрах многочисленного разнообразия гитарных примочек.
Нелишним окажется компрессор и в радиосвязи. Сжатие динамического диапазона речи для SSB, AM и FM передатчиков позволяет достичь большей разборчивости голосового сигнала среди шумов и помех в месте приёма, а также более полно использовать энергетические возможности усилителя мощности передающего устройства.
Приведём основные параметры, характеризующие свойства компрессора.
• Пороговый уровень срабатывания (Threshold) — определяет уровень входного сигнала, выше которого компрессор начинает ослаблять сигнал.
• Степень сжатия (Ratio, Slope) — определяет интенсивность ослабления (степень сжатия) сигнала. Показывает, насколько сильно будет скомпрессирован сигнал, который перешёл границу порога срабатывания компрессора.
• Время атаки (Attack) — это время, которое проходит между превышением входным сигналом порогового значения и моментом достижения заданного уровня компрессии. Символизирует скорость реакции компрессора на поступающий сигнал.
• Время спада, восстановления (Release) — это время, которое проходит между тем, как уровень входного сигнала упал ниже порогового уровня срабатывания, и моментом, когда компрессор перестаёт ослаблять сигнал.
Итак, каким должен быть хороший универсальный компрессор?
1. Обладать малым КНИ (THD), чтобы не вносить собственных нелинейных гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.
2. Обеспечивать минимальное время срабатывания (Attack), чтобы гарантированно отрабатывать быстрые ноты и избегать при этом щелчков (особенно при высоких уровнях степени компрессии).
3. Позволять производить регулировку всех основных параметров с целью достижения оптимальной для конкретной задачи динамических характеристик устройства.
А ещё, как водится в нашем радиолюбительском деле, немаловажным критерием отбора окажется и радующая глаз простота реализации компрессора, и непринуждённость его настройки.
Об «оптике» в роли универсального компрессора забываем сразу! Несмотря на его популярность в музыкантской среде и устойчивое мнение о том, что оптический компрессор придаёт «теплоту» электрогитаре и мягкий, натуральный оттенок вокальной партии — устройства эти являются довольно медлительными и непроворными. Связано это с инерционностью светочувствительного резистора, которая составляет десятки, а то и сотни миллисекунд. Результат — неспособность поймать и отработать переходные пиковые значения.
VCA-компрессоры значительно быстрее оптических. Они представляют собой управляемый напряжением усилитель и строятся, как правило, на биполярных транзисторах, с тщательно подобранными сходными характеристиками. Эта требовательность к подбору комплектующих, а также сложность настройки является минусом данных типов устройств. Именно поэтому в дешёвых и не сильно качественных VCA-компрессорах наблюдается эффект подглушки высоких частот при повышении уровня компрессии.
Практически не имеют недостатков звуковые компрессоры с регулировкой уровня звукового сигнала при помощи широтно-импульсной модуляции (Pulse Width Modulator Сompressor). В данных типах устройств наряду с быстротой атаки удаётся избежать перегрузок при высоких мощностях звукового сигнала, независимо от уровня компрессии. Несмотря на то, что подобные устройства недёшевы и используются в основном в профессиональной деятельности, с появлением недорогих и массовых микросхем шим-контроллеров представляется возможным произвести на свет данный продукт без особых сложностей и затрат.
В рамках данной статьи ШИМ-компрессоры мы рассматривать не будем, но сделаем это обязательно в одной из последующих передовиц.
Про разные ламповые, цифровые, ВЧ и фазовые компрессоры забываем также легко, как и про оптические и оставляем в сухом остатке FET-компрессоры, в которых в качестве управляющего элемента используется полевой транзистор.
Атака у данных типов устройств куда более быстрая, чем у оптических компрессоров и даже быстрее многих VCA приборов, что даёт возможность использовать их не только в качестве компрессоров со значительным временем спада, но в качестве лимитеров, в которых практически отсутствует понятие атаки (как правило: Attack=0.1-2мсек), а время спада (восстановления) составляет 20-60мсек.
Грубо говоря, работа лимитера подобна действию диодного ограничителя, с той лишь разницей, что он не должен вносить гармонических искажений в обрабатываемый сигнал.
Интересно, что при помощи подобных электронных устройств, становится возможным не отправлять шепелявого горе-вокалиста к дантисту или логопеду, а почистить вокал от шипящих и свистящих подручными средствами.
Для этого достаточно произвести предварительную частотную коррекцию входного сигнала — поднять высокие частоты (свыше 4-5кГц), прибрать низы и середину, а далее направить это всё это хозяйство на лимитер.
Как только появится шипяще-свистящий выхлоп, детектор воспримет его громче, чем он есть на самом деле, и компрессор стремительно снизит усиление сигнала. При минимальном времени атаки и времени восстановления 50-60 мсек, компрессор должен мгновенно погасить шипящие звуки, при этом оставив незатронутым основной голос. Несомненно, что порог срабатывания в этом случае должен быть установлен чуть выше среднего уровня громкости вокальной партии.
Итак, тезисы, как отдельная форма научного письменного труда, выдвинуты, а чтобы у посетителя, открывшего эту страницу, не возникало ощущение лироэпического жанра, сдобрю-ка я её схемой электрической принципиальной звукового FET-компрессора. 
Приведённая схема компрессора с управляющим элементом на полевом транзисторе — самая универсальная, а соответственно и самая сложная из трёх схем, с которыми я хочу Вас познакомить. Как она работает, какими характеристиками обладает и как её можно упростить — подробно рассмотрим на следующей странице.
Источник
Простой компрессор
Для повышения эффективности радиотелефонии в любительском передатчики целесообразно применить устройство, сжимающее динамический диапазон речи,- компрессор. Компрессор представляет собой усилитель НЧ с автоматической регулировкой усиления. На страницах журнала «Радио» уже публиковались описания устройств, сжимающих динамический диапазон речи, однако авторы шли по легчайшему пути, применяя просто ограничение амплитуды сигнала. В то же время применение АРУ позволяет сжать динамический диапазон речи более эффективно и с меньшими искажениями.
Схема компрессора показана на рис. 1. Принцип действия АРУ состоит в следующем. Конденсаторы С2 и C4, блокирующие резисторы R4 и R8, подключаются к общему проводу через дифференциальное сопротивление открытых диодов Д1 и Д3, в качестве которых использованы кремниевые диоды Д204, обладающие ярко выраженной зависимостью дифференциального сопротивления от положения рабочей точки на характеристике.
рис. 1
Когда на вход компрессора поступает сигнал с большой амплитудой, на диоды поступает закрывающее напряжение, их сопротивления увеличиваются; в результате усиление падает. При отсутствии сигнала или при слабых сигналах напряжение на диодах мало, их сопротивления также малы, конденсаторы сильно шунтируют резисторы. В этом случае усиление велико.
Ввиду того, что слабые сигналы усиливаются компрессором больше, чем сильные, следует стремиться увеличить отношение сигнал/шум, так как при использовании транзисторов с большим коэффициентом шума или непродуманном монтаже шум в паузах может достигать очень большой величавы.
Компрессор практически не требует наладки. Может потребоваться лишь Подбор сопротивлений резисторов R2 и R6, а также подача напряжения смещения на диоды Д1 и Д3. Для этого лучше использовать делитель. Подбирая сопротивления резисторов делителя, можно найти оптимальную рабочую точку.
Эффективность работы компрессора иллюстрируется графиком (рис. 2).
рис. 2
От редакции. Вызывает сомнение целесообразность включения конденсаторовС2, С4 в рекомендованной автором полярности. По-видимому, правильнее эту полярность изменить, а на диоды Д1, Д3 подать открывающее их напряжение смещения.
Источник
Какой компрессор мне выбрать? Гайд по основным видам плагинов
Данная статья скопирована с сайта моей школы XSSR Academy.
Компрессия чрезвычайно важна при создании и обработке музыки, как для управления динамикой, так и для окрашивания звука. В наше время существует много различных типов компрессоров, и может быть трудно решить, какой из них выбрать для конкретной ситуации. Цель этой статьи — дать вам некоторую ясность относительно основных типов компрессоров и рассказать о том, как и для чего они обычно используются.
Как только вы разберетесь в сильных и слабых сторонах различных типов компрессоров, вам будет намного легче понять, какой из них лучше подходит для ваших целей. Предлагаемые в этой статье примеры плагинов — это всего лишь рекомендации, основанные на том, как обычно используются различные компрессоры, но не забывайте экспериментировать и пробовать различные варианты.
Давайте сразу перейдем к основным категориям аналоговых компрессоров. Поскольку очень многие плагины созданы для того, чтобы имитировать характеристики классических компрессоров, мы вместе разберемся, как они работают, каковы их сильные и слабые стороны и чем они отличаются друг от друга.
VCA — это аббревиатура от “voltage-controlled amplifier”, что переводится как “Усилитель, управляемый напряжением”. Это самый нейтральный вид компрессора. Он реагирует на пики, которые превышают установленный пользователем порог. VCA компрессоры известны своей быстрой реакцией и поэтому являются хорошим выбором для острых, ритмичных партий. Главной фишкой этих компрессоров является управление транзиентами. Он не съедает атаки (в отличие от LA-2A) поэтому иногда его называют “стерильным компрессором”.
Многие VCA компрессоры включают в себя очень точный контроль широкого диапазона сжатия, включая такие параметры как порог срабатывания, соотношение сжатия, время атаки и релиза, восстановление мощности и иногда параметр knee. Это обилие элементов управления делает компрессоры VCA универсальными.
Один из популярных компрессоров dbx 160 был воссоздан в сотрудничестве с компанией dbx и эмулирует уникальный звук и характеристики этого компрессора, с некоторыми добавленными функциями, которые доступны только в цифровом плагине.
Так же dbx 160 был часто используемым компрессором для барабанов, добавляя свой собственный, уникальный и резкий характер транзиентам ударных. Так же среди самых известных компрессоров VCA есть API 2500, который может использоваться как buss-компрессор или же на отдельных источниках звука.
Хорошо подходит для:
- Сжатия барабанов и других инструментов с тяжелыми транзиентами;
- Добавления “панча” в звук;
- Сглаживания пиков прозрачным, незаметным способом — например, ограничение динамического диапазона вокального или инструментального исполнения без подавления транзиентов;
- Сжатия как мастер-шины, так и для подгрупп;
- Практически любой задачи, нуждающейся в компрессии, т.к. VCA универсальны.
Не подходит для:
Добавления тепла, окрашивания и добавления характера звуку.
А вот как использует эти компрессоры наш педагог по курсу “Сведение и мастеринг” Сергей Комар:
“Эти компрессоры я использую в своих миксах для обработки сигнала на группах с выраженными транзиентами, например: ударные, басы, гитары. С помощью данных компрессоров можно добиться пробивного звука с сохранением чёткости, так же в API 2500 есть блок управления «TONE» который позволяет применять определенный тип эквализации , с помощью которого данный компрессор становится более музыкальным”.
Как и VCA, FET компрессоры являются транзисторными, но используют особый вид компонента, называемый «field-effect transistor», который был разработан для эмуляции поведения ламповых схем. Компрессоры FET предлагают даже более быстрое время срабатывания, чем VCA. Многие компрессоры FET не имеют контроля порога срабатывания. Величина сжатия определяется комбинацией амплитуды входного сигнала и настройкой регулятора входного уровня. Чем громче звук на вход, тем больше сигнал сжимается.
FET компрессор — это не то, что вы должны выбрать, если хотите получить прозрачный звук. Он оставляет отличительный звуковой отпечаток на исходном материале. Другими словами — результат его работы очень заметен. Вероятно, самым известным компрессором FET является Urei 1176. Это компрессор звучит на тысячах классических альбомов и создает агрессивное, быстрое сжатие, которое отлично подходит для рок-вокала, барабанов, гитар и многого другого.
CLA-76 — это эмуляция плагина, которая не только отражает набор управления 1176, но и предлагает вам возможность переключаться между моделями двух различных итераций известного компрессора. Также доступен у многих производителей, например у компании Overloud.
Хорошо подходит для:
- Добавления агрессивного, нервного, “панчевого” звука к рок-вокалу, барабанам, басу, гитарам и многому другому;
- В качестве лимитера, из-за быстрого времени атаки;
- Параллельной компрессии (его способность создавать экстремальное сжатие, полезно когда вы смешиваете его с несжатым звуком);
Не подходит для:
Прозрачной, легкой компрессии.
“Данный тип компрессоров обладает злым, серединистым звуком, в моих миксах я нашел им широкое применение в основном для вокалов гитар и бас гитар. Так же широко использую для параллельной обработки, например, для параллельной компрессии барабанов. В основном, использую его на лид вокалах в начале цепи, так как с помощью него достаточно заметно насыщается сигнал на высоких и средних частотах, что добавляет, зачастую, нужный окрас, и очень хорошо выравнивает динамику сигнала с сохранением транзиентов”.
Компрессоры обычно разделяют ваш входной сигнал на две части: одна передается через схему обнаружения, которая определяет, как будет действовать компрессор, а другая часть — это звук, который управляет компрессором и передается на выход. В оптическом компрессоре схема обнаружения уникальна: звуковой сигнал превращается в свет, который запускает электрооптический датчик, регулирующий гейн-редакшн. Отклик в такой связке приятный и прозрачный. В отличие от других типов компрессоров, аппаратные оптические компрессоры имеют фиксированное соотношение сжатия, как правило 3:1.
И, пожалуй, самым известным оптическим компрессором всех времен является “Teletronix LA-2A”, технически называемый «Leveling Amplifier» (отсюда и название «LA»). Этот компрессор в свое время часто использовался на радио, чтобы держать громкость эфира в одном диапазоне. Суть его заключается в том, что он медленный. Работает практически незаметно, но если накрутить настройки в максимум, то этот компрессор с легкостью может “окирпичить” ваш звук. Стоит помнить, что раз этот компрессор медленно реагирует на звук и медленно перестает на него реагировать, то он совсем не подойдет для резких звуков ударных и перкуссии, резких вокальных партий (речетатив, к примеру).
“LA-2A” сочетает в себе как электрооптическую схему, так и ламповый усилитель для плавного и приятного сжатия, что было особенно полезно на вокальных треках, но он также отлично подходит и для других целей. Компрессор “LA-2A” широко распространен в коммерческих студиях и был использован на бесчисленном количестве записях самых разных исполнителей. Он доступен в форме плагина “CLA-2A” у Waves, “FG-2A” у Slate Digital или “VC-2A” у Native Instruments.
Модель “LA-3A” предлагает нам аналогичную функциональность, но без ламповой схемы, что придает более чистый звук. Он также доступен в качестве плагина “CLA-3A” у Waves.
Источник
