Широко применяемые компрессоры, имеющие ту или иную автоматизацию динамики своей работы - также практически непригодны для использования в качестве лимитера.

Причина этого кроется в том, что, как ранее уже говорилось, их динамика оптимизирована под какой-либо конкретный вид сигнала, и именно под его компрессию, а не что-либо иное. А лимитер, помимо большего RATIO, имеет и принципиально иные динамические характеристики. В самом деле - он должен очень быстро (в идеале - мгновенно!) “съесть” сигнал перегрузки, и столь же быстро вернуться к исходному состоянию. В автоматизированном компрессоре получить это - попросту невозможно. В хорошем же лимитере возможно установить время срабатывания вплоть до 5 микросекунд, чего в компрессорах просто не бывает. Время восстановления в реальном защитном лимитере также весьма мало - несколько десятков миллисекунд. Очевидно, что компрессия с такими параметрами способна - и сильнейшим образом - изуродовать сигнал. Вот вам заодно и причина того, что если в компрессоре с “мягким” порогом выставить динамические параметры, пригодные для лимитирования -сигнал будет просто изуродован - не та динамика...

Левеллер. Это - ещё одна разновидность RMS-компрессора. Основное его отличие от “обычного RMS” - это гораздо большие постоянные времени детектора, вплоть до 10 секунд в некоторых моделях. Кроме этого, они имеют несколько другую проходную характеристику (рис.6).

На этом рисунке изображено семейство проходных характеристик левеллера при различных значениях RATIO. Из него видно, что независимо от RATIO - сигнал со входным уровнем 0дБ на выходе имеет такой же уровень, а сигналы с иными уровнями как-бы “подтягиваются” к нему. Более сильные - ослабляются, более слабые - усиливаются. Причём, чем большее RATIO установлено - тем сильнее сигналы “прижимаются” к уровню 0дБ. (Конечно, уровень 0дБ здесь приведён только для примера. В реальных устройствах имеется регулятор уровня, к которому должны “подтягиваться” сигналы).

Де-ессер, де-поппер. Варианты частотно-зависимого компрессора, а точнее - “полосового” компрессора. Почему полосового? Потому, что настоящий де-ессер (и, естественно, де-поппер) должен обрабатывать только узкую полосу мешающего сигнала, не затрагивая всего остального. (Обычный компрессор - в режиме де-ессера, с фильтром (эквалайзером) в цепи управления - обрабатывает всю полосу частот входного сигнала. Он просто более “чуток” к выделенной области спектра.) Отличие де-ессера и де-поппера в том, что де-ессер работает на высокочастотных сигналах, убирая “цыканье” и шепелявость. Де-поппер (смешное название, правда?) - наоборот, работает в низкочастотной области спектра, убирая “пыханье” и бубнение. В остальном они принципиальных отличий не имеют. Главное отличие этих приборов от остальных устройств динамической обработки - это то, что порог срабатывания в них не фиксированный (ручкой управления THRESHOLD, как обычно), а “плавающий”. Что значит - плавающий? То, что он определяется разностью уровней обрабатываемой части спектра, с одной стороны, и всего остального - с другой стороны. Такое построение обеспечивает нормальное их функционирование, независимо от абсолютных уровней входных сигналов. Т.е. де-ессер постоянно анализирует спектр входного сигнала, и если “видит”, что уровень сигнала в установленной вами полосе превышает допустимое соотношение его и “всего остального”, то он уменьшает уровень сигналов в этой полосе до допустимой (установленной вами) величины.

Компрессор/лимитер. Яркий пример широко распространённого заблуждения. Очень многие считают, что купив прибор с таким названием - они купили и компрессор и лимитер. Неверно! Это - не компрессор + лимитер. Вы имеете обычный компрессор, который можно перевести в режим лимитера. И ничего больше! Т.е. либо - это у вас работает как компрессор, либо - как лимитер. Третьего - не дано... Если же вам нужно и то, и другое - то при покупке убедитесь, что имеется хотя бы один отдельный регулятор для установки параметров лимитирования. Чаще всего - это регулятор порога срабатывания лимитера LIMIT. Хотя, конечно, встречаются и другие названия - PEAK STOP, например, и прочие.

Естественно, что кроме описанных выше, существуют и другие виды компрессоров - такие, как многополосные компрессоры, AGC-контроллеры, АРУЗ и т.д. и т.п. Но, к сожалению, описать более-менее подробно все виды компрессоров в одной статье, на журнальных страницах, просто невозможно...

Экспандер, гейт, и прочее

Экспандер - это “компрессор наоборот”. Название - происходит от английского глагола “to expand” - расширять, растягивать. У него, как ранее уже отмечалось, коэффициент передачи пропорционален уровню входного сигнала, т.е. чем громче входной сигнал - тем громче выходной. Существуют две основных разновидности экспандера - “экспандер вверх” (Upward Expander) и “экспандер вниз” (Downward Expander).

Отличаются они по характеру реагирования на входной сигнал. “Экспандер вверх” - обрабатывает только сигналы, лежащие выше порога его срабатывания, делая громкие - более громкими. Тихие же сигналы, ниже порога срабатывания, он не трогает. В реальной практике почти не встречается, единственное исключение - гитарный бустер.

Почему же не применяется, хотя некоторые часто говорят - “хороший прибор, позволяет восстановить исходную динамику чрезмерно сильно “зажатого” компрессорами сигнала”?

Ответ на этот вопрос распадается на два. Во-первых, пережатый до “квадратного” состояния сигнал - не восстановить ничем, расстаньтесь с этой иллюзией! А во-вторых...

Как и компрессор, экспандер имеет время открывания ATTACK, и время закрывания RELEASE. Вот тут-то и кроются причины всех проблем. Представьте себе - вы хотите обработать суммарную фонограмму, с записью самых различных инструментов. Для того, чтобы обработанный “экспандером вверх” сигнал барабана не потерял свою исходную атаку - естественно, необходимо установить очень быстрое открывание экспандера. Но при этом - сигналы инструментов с медленными атаками (орган, струнные) приобретут, благодаря действию экспандера, чрезмерно резкие атаки, а попросту говоря - начнут “щёлкать” в момент открывания экспандера. Эти щелчки крайне неприятны для слуха, не маскируются сигналом, и практически полностью исключают возможность применения “экспандера вверх” в звукотехнике, на реальном суммарном звуковом сигнале.

“Экспандер вниз” - наоборот, не трогает сигналы выше порога срабатывания, а только делает тише сигналы, лежащие ниже этого порога. В принципе, по характеру своего действия на сигнал - это устройство схоже с гейтом, и, как правило, применяется для аналогичных целей, для подавления слабых - но мешающих - сигналов. В этом качестве “экспандер вниз” входит составной частью практически во все шумоподавители (денойзеры).

Органы управления у экспандеров аналогичны компрессору, кроме уже рассмотренных - это, естественно, регулятор порога срабатывания THRESHOLD, и регулятор степени расширения (экспандирования) RATIO. Этот регулятор имеет маркировку, обратную компрессорной, он показывает, на сколько децибел изменится выходной сигнал при изменении входного сигнала на 1дБ. Т.е. если в компрессоре RATIO=5:1 говорит нам, что при изменении уровня входного сигнала на 5дБ выходной сигнал изменится на 1дБ, то в экспандере RATIO=1:5 показывает - при изменении входного сигнала на 1дБ уровень выходного сигнала изменится на 5дБ.

Гейт - один из самых распространённых приборов динамической обработки. Его название происходит от английского слова “Gate” - клапан, ворота. Основное, “исходное” назначение гейта - отсечка сигналов малого уровня, для которых он и является своеобразным клапаном, не пропуская их на выход. Отчасти гейт похож на экспандер, но - только отчасти. Т.е. если в “экспандере вниз” установить RATIO=1:бесконечность, то он будет функционировать как гейт. Но не наоборот! Ведь экспандер - при всех положениях RATIO, кроме вышеприведённого - как бы “следит” за сигналом, т.е. он не имеет устойчивого состояния, его коэффициент передачи всё время изменяется. (Больше сигнал - больше усиление, меньше сигнал - меньше усиление.) Гейт же имеет только два устойчивых состояния, открытое и закрытое. А в моменты ATTACK и RELEASE - он просто переходит из одного состояния в другое.

По своей работе - гейт аналогичен формирователю огибающей в синтезаторах. Т.е. это такой же многоступенчатый формирователь огибающей плюс управляемый усилитель (VCA), только “запускается” он не от нажатия клавиши, а при превышении входным сигналом порога срабатывания гейта THRESHOLD.

Большинство гейтов имеют относительно несложный 3-х ступенчатый формирователь огибающей, состоящей из трех частей - нарастания ATTACK, удержания HOLD, и плавного затухания RELEASE (Рис.7).

Эти составные части хорошо знакомы всем, имевшим дело с синтезаторами. На рисунке совместно изображены три сигнала - входной (верхняя сигналограмма), сформированная генератором гейта огибающая (в середине) и результирующий выходной сигнал - внизу.

В момент превышения входным сигналом порога срабатывания THRESHOLD (вверху) запускается специальный триггер, запускающий в свою очередь формирователь огибающей гейта, и тот - начинает последовательно вырабатывать три составных части управляющего напряжения для VCA (в середине). В первый момент после запуска формируется ATTACK, затем - до того момента, когда входной сигнал станет меньше порога срабатывания - сохраняется достигнутое состояние. После того, как входной сигнал станет меньше THRESHOLD - триггер (TRIGGER) изменяет своё состояние, и начинают формироваться следующие две части огибающей. Под действием этого напряжения VCA изменяет свой коэффициент усиления, и получается результирующий (обработанный гейтом) выходной сигнал (внизу).

Естественно, что динамика обработанного гейтом сигнала - будет отличаться от исходной. Сигналы, лежащие ниже порога срабатывания, будут полностью подавлены. У сигналов же выше порога - атаки будут зависеть от соотношения их исходной скорости и времени открывания гейта, т.е. результирующая - может быть как более “резкая”, так и более плавная. Аналогично - и с процессом затухания сигнала RELEASE. С той только разницей, что затухание исходного сигнала гейтом не удлинить. Можно только укоротить...

Именно это свойство гейта - менять динамику сигналов - как раз и является той главной причиной, по которой гейт получил столь широкое распространение.

Наверное, ни для кого не будет “откровением свыше” тот факт, что в настоящее время основным применением гейта является запись ударных инструментов - барабанов, “железа”, и пр. Вот при обработке гейтом именно этих сигналов - все его потенциальные возможности раскрываются наиболее полным образом. Можно “отрезать” излишне длинные тянущиеся “хвосты” у барабанов, сделать более резкими атаки, а при известном навыке - даже “растянуть” время звучания атаки. Вплоть до того, что вместо одного

удара - будут слышаться... два! Да - да, это действительно так! Только для этого гейт должен быть “настоящим”, полнофункциональным, а не - одной “ручкой” в компрессоре...

Ранее обычный ныне гейт носил более претенциозное название - NOISE GATE (нойз-гейт), при этом подразумевалось, что главным его предназначением - будет шумоподавление, борьба с шумами. Но довольно быстро выяснилось, что “шумодав” из гейта - по большому счёту - просто “никакой”. Нет, конечно, шумы паузы - он убирает прекрасно, с этим никто не спорит. Только... это практически никому не нужно. Представьте себе, что у вас имеется дикторский текст, записанный с высоким уровнем шумов (типа “шипения”). Как бы ни был силён этот шум - слух довольно быстро к нему адаптируется, и всё в целом воспринимается более-менее нормально. Пропустив же этот сигнал через гейт, вы получите блаженную “мёртвую” тишину в паузах... и дикое шипение, сопровождающее текст при открытом гейте! То - тишина, то - шипение... И смена их - происходит очень быстро. А ведь для адаптации нужно хоть какое-то время, но этом случае - его просто нет. Тут любой слух спятит!

Такое, принципиально неверное, применение гейта - к сожалению, можно слышать весьма часто, например - на видеокассетах, где голос переводчика (записанный ранее на аналоговую дорожку VHS) накладывается на “родную” дорожку HI-FI Stereo. В результате - получившуюся запись слушать просто невозможно! Особенно в тихих местах, где в звуки - например, капающей воды - вдруг “врывается” с диким шипением голос переводчика. Несколько ослабить этот нежелательный эффект помогает имеющийся в хороших гейтах регулятор “глубины закрывания” RANGE. Он позволяет установить величину, на которую гейт будет уменьшать свой коэффициент передачи в закрытом состоянии. Реально - в случаях, аналогичных описанному - уменьшение уровня шумов в паузе, при котором результат ещё более-менее приличен, составляет величину не более 10 - 15 дБ. При больших величинах - уже начинает проявляться описанный ранее эффект. Хотя, конечно, в любом случае это - полумера, и лучше оставить “кесарю - кесарево”, т.е. для борьбы с шумами использовать специально для этих целей созданные устройства - денойзеры. У них это лучше получится...

Кроме вышеуказанных, в некоторых “навёрнутых” гейтах имеются и другие регулировки - например, предзадержки DELAY, гистерезиса, фильтрации, и т.д. и т.п.

Рассмотрим подробнее некоторые из них, в порядке убывания распространённости.

Обязательной составной частью любого мало-мальски приличного гейта являются перестраиваемые обрезные НЧ и ВЧ фильтры KEY FILTER, в самом крайнем случае - разрывные гнёзда SIDE CHAIN INSERT, как в компрессоре. (Иногда, в некоторых моделях, можно встретить и гнезда для подачи внешних запускающих сигналов - EXT.KEY.)

Назначение этих фильтров и гнёзд - такое же, как и в компрессоре, для изменения характеристик канала управления. (И точно так же - они не влияют на тембр самого сигнала!) Но если в компрессорах применение фильтров и эквалайзеров в SIDE CHAIN - это в значительной степени “экзотика”, и сплошь и рядом можно прекрасно обходиться и без таковых, то в гейтах - увы! Без хороших фильтров - никуда. Причём, если в SIDE CHAIN компрессора ставится обычно эквалайзер, то в гейтах - ставятся именно обрезные фильтры, как правило - перестраиваемые, и при этом - отдельные для НЧ и для ВЧ.

Необходимость в них вызвана, главным образом, спецификой применения большинства гейтов - для записи ударных. Инструменты этой группы расположены весьма близко друг к другу, обладают высокой громкостью, и отделить их друг от друга - задача не из простых. (Собственно, как раз для этого гейт и применяется - если временно оставить в стороне задачи художественного изменения исходных звучаний.)

Например, два близко расположенных микрофона снимают звучание, один - барабана, другой - тарелки. По громкости - их не различить, да и в разных местах песни она может существенно различаться. Что остаётся? Правильно, спектр! Настраиваем фильтры в каналах управления гейтов этих двух микрофонов таким образом, чтобы гейт барабана воспринимал только его основной тон, в области средних частот, а гейт тарелки - чтобы воспринимал только её ВЧ-составляющие. Проконтролировать точность настройки фильтров поможет имеющийся в обязательном порядке в таких (с фильтрами) моделях переключатель KEY LISTEN - “прослушивание управляющего сигнала”. Вот теперь, независимо от громкости звучания того или иного инструмента, его гейт будет управляться только его сигналом, а остальные для него - как бы “невидимы”.Можно переходить и к художественной части... (Правда, это - тема совсем другого разговора.)

Рассмотрим теперь работу всего цикла гейта “в целом”. Что касается начальной части сигнала - атаки - то здесь, как правило, особых проблем не возникает. Входной сигнал нарастает быстро, с хорошим уровнем, и гейт срабатывает чётко. Совсем другая картина - на спаде сигнала. Не секрет (хотя и не общеизвестно), что затухание сигналов большинства инструментов не является ровным и плавным, а имеет волнообразный характер. Для слуха это малозаметно, привычно, но для электроники - совсем другое дело. Гейт в этот момент начинает периодически переключаться из открытого состояния в закрытое, “дёргаться”. На слух этот эффект воспринимается очень неприятно. Как быть?

Частично справиться с этой проблемой помогает регулятор времени удержания HOLD, но только частично. Он лишь задерживает момент начала закрывания гейта, но не избавляет его полностью от “болтанки”. Для этого применяется особое устройство - триггер с гистерезисом. Не пугайтесь “страшного” слова! Это всего-навсего означает, что в таком гейте имеются два порога срабатывания - один на открывание, и один - на закрывание, причём “порог на закрывание” - всегда меньше, чем на открывание.

Например - если установлен гистерезис в 7дБ, а порог срабатывания равен +12дБ, то гейт начнёт закрываться только в том случае, если входной сигнал станет меньше +5дБ, а не +12дБ, как в обычном гейте. Это позволяет обеспечить надёжное, без “болтанки”, закрывание гейта - и к тому же без задержки HOLD, необходимость в которой при этом отпадает. Справедливости ради заметим, что в некоторых моделях гейтов среднего ценового класса эта функция уже является встроенной, т.е. некоторый небольшой гистерезис имеется в приборе “от рождения”. Однако величина этого гистерезиса устанавливается изготовителем, и его изменение вам недоступно.

В некоторых гейтах имеется режим со “странным” названием - DUCKER, или просто DUCK. Если перевести дословно, то первое - это “поганка малая”, второе - утка. Н-да...

Это что ещё за цирк?

История появления этого термина в точности не известна, а означает он всего-навсего инверсный режим работы гейта, т.е. при превышении входным ( или управляющим) сигналом порога срабатывания - гейт не открывается, а... закрывается! Этот режим может применяться как спецэффект, но основное его предназначение в другом - для уменьшения уровня одного сигнала другим, который в данном случае играет роль управляющего.

Для этого управляющий сигнал (например, голос) подаётся не на звуковой вход гейта, а на его управляющий вход EXT. KEY. На звуковой же вход - подаётся тот сигнал, уровнем которого вам надо управлять (например, фоновая музыка). При появлении на управляющем входе голоса - гейт срабатывает “наоборот”, и громкость фоновой музыки - уменьшается. Такое использование гейта часто встречается на радиостанциях, в системах “Public Address”, в телевидении и т.д. и т.п.

Для облегчения понимания сходства и различия функционирования всех устройств динамической обработки - на рис.8 на одном графике в совмещённом виде показаны проходные динамические характеристики всех рассмотренных в этой статье широкополосных приборов.