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Introduction aux compresseurs audio : fonctionnement et principes de base
Lorsqu’il s’agit de produire de la musique ou de réaliser un mixage, le traitement audio est essentiel. Dans ce domaine, les compresseurs audio jouent un rôle clé. Ces outils permettent de contrôler la dynamique sonore en réduisant les écarts de volume. Ainsi, ils améliorent l’équilibre et la cohérence du son. Comprendre le fonctionnement et les principes de base des compresseurs audio est donc essentiel.
Nous concevons chaque article de la série Mix and Tricks de manière à ne pas détailler excessivement les notions abordées, afin de les rendre compréhensibles par tous. Par conséquent, il est tout à fait possible que certaines informations soient omises ou présentées de manière simplifiée.
Les bases du compresseur audio
•Définition du compresseur audio et de son rôle principal
Un compresseur audio est un outil essentiel du traitement sonore utilisé pour contrôler la dynamique d’un signal audio. Il agit en ajustant automatiquement le niveau de volume du signal en fonction de certains paramètres prédéfinis. Son rôle principal est d’atténuer les parties du signal qui dépassent un certain seuil tout en préservant l’intégrité sonore globale.
•Composants clés d'un compresseur
Un compresseur audio est composé de plusieurs éléments interconnectés. Le threshold détermine le point à partir duquel le compresseur commencera à agir. Le ratio définit l’intensité de la compression appliquée une fois que le seuil est franchi. L’attaque contrôle le temps de réaction initial du compresseur, tandis que le relâchement (release) détermine la vitesse à laquelle le compresseur cesse d’agir après que le niveau du signal revient en dessous du seuil. Enfin, le makeup gain permet de compenser la réduction de volume résultant de la compression. Nous pouvons également retrouver l’Input gain sur certains des compresseurs.
•Impact de la compression sur la dynamique audio
La compression audio réduit la dynamique d’un signal en atténuant les parties plus fortes, tandis que les parties plus faibles restent moins affectées. Cela permet d’obtenir un niveau de volume plus constant et équilibré, rendant le signal plus stable dans un mixage ou une production musicale. La compression peut être utilisée pour contrôler les pics de volume, augmenter la présence d’un son, maintenir une voix vocale constante, etc..
Fonctionnement interne d'un compresseur audio
•Façonnage du signal : Le Ratio
Le niveau entrant joue un rôle crucial dans la relation avec le seuil (threshold), le ratio et le niveau sortant. Lorsque le niveau entrant dépasse le seuil, le compresseur entre en action et applique un ratio spécifique pour compresser le signal, réduisant ainsi le niveau sortant proportionnellement.
La fonctionnalité “Soft knee” et “Hard knee” se réfère à la façon dont le compresseur réagit lorsqu’il atteint le seuil. Dans un mode “Soft knee”, le compresseur commence à agir progressivement avant d’atteindre le seuil, créant ainsi une transition plus douce et une compression subtile. En revanche, dans un mode “Hard knee”, le compresseur applique une compression instantanée dès que le seuil est atteint, ce qui crée une compression plus marquée et abrupte, comme indiqué dans le schéma ci-dessus. Ces modes permettent donc d’adapter le comportement du compresseur en fonction des besoins spécifiques.
•Façonnage du signal : Réduction des crêtes
L’égalisation dynamique sonore vise à réduire les crêtes excessives d’un signal pour rétablir un équilibre dynamique. Pour illustrer cela, prenons l’exemple d’un signal x dont le niveau crête se situe autour de -3 dB. Supposons que cette différence soit trop audible et perturbante pour l’auditeur. Dans ce cas, notre objectif serait donc de réduire uniquement le niveau des crêtes sans altérer le reste du signal, afin de rééquilibrer la dynamique globale.
Dans un premier temps, nous avons analysé le niveau crête, qui se situait à -3 dB, afin de déterminer le réglage du seuil (threshold) du compresseur. Nous avons ajusté le seuil à -6 dB pour définir la plage d’action du compresseur. Ensuite, en choisissant un ratio de 2:1, nous avons réduit de moitié le signal situé au-dessus de -6 dB. Ainsi, le signal Y obtenu présente maintenant une crête aux alentours de -4,5 dB, résultant donc d’une réduction de niveau de 1,5 dB grâce à la compression.
-Niveau crête = -3dB
-Threshold = -6dB
-Intervalle entre les deux = 3dB
-Ratio = 2:1
-Niveau réduit en dB = 3/2 = 1.5
Niveau crête après compression en dB = -6 + 1.5 = -4.5
•Façonnage du signal
En accentuant les attaques, nous mettons en avant le punch et la présence des éléments initiaux du signal. En parallèle, en contrôlant le relâchement (release) via la compression, nous pouvons façonner la manière dont le son revient à son niveau d’origine, créant ainsi une sensation de douceur ou de maintien si le temps de release est suffisamment long. Toutefois, s’il est trop rapide, vous ressentirez un effet de pompage du son, similaire à celui souvent utilisé en musique électronique avec un sidechain entre le kick et la basse, par exemple.
Ces techniques de compression permettent donc de sculpter et de façonner la dynamique sonore, apportant une dimension expressive et une esthétique soignée aux enregistrements et aux mixages.
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Différents domaines d'utilisation
•Production musicale
En production musicale, les compresseurs audio sont largement utilisés pour améliorer les enregistrements en réduisant les variations de niveau et en apportant une présence plus constante. De même, ils sont également appliqués aux instruments pour égaliser les niveaux sonores, contrôler les transitoires et ajouter de la texture aux pistes.
•Mixage audio
Dans le signal flow du mixage audio, les compresseurs jouent un rôle essentiel en équilibrant les niveaux sonores des différentes pistes, en réduisant les crêtes excessives et même en les utilisant de manière artistique. Cela permet d’améliorer la cohésion et la cohérence du mixage final.
•Podcast
Dans le domaine du podcasting et de la diffusion en direct, l’utilisation de compresseurs audio permet d’optimiser la qualité sonore des enregistrements et des diffusions. Ils aident à maintenir les voix à un niveau constant, à éviter les pics indésirables et à améliorer la compréhension pour offrir une expérience auditive agréable et immersive aux auditeurs.
Les différents types de compresseurs
•Le compresseur VCA, voltage controlled amplifier
Le compresseur VCA utilise un amplificateur commandé en tension pour réguler la dynamique sonore de manière précise et transparente. Il offre donc un contrôle précis sur le seuil, le ratio et le temps de relâchement. Il est donc polyvalent pour diverses applications. Le compresseur VCA est réputé pour sa compression précise et transparente, ce qui en fait un choix idéal pour créer un effet de “glue” sur un bus de groupe. Il offre une compression douce et propre, permettant de lier les éléments sonores de manière cohérente et harmonieuse.
Le bus compresseur de chez SSL est un compresseur emblématique utilisé sur les consoles de mixage SSL (Solid State Logic). Il est souvent utilisé sur le bus de groupe principal d’un mixage, souvent appelé le bus stéréo ou bus master.
Le bus compresseur est caractérisé par son architecture de compression basée sur les VCA. Il offre donc un contrôle précis sur le seuil, le ratio, le temps d’attaque et le temps de relâchement. Ce compresseur est réputé pour sa capacité à ajouter une compression punchy et transparente au mixage global.
•Le compresseur à lampe
Le compresseur à lampe, également connu sous le nom de « Vari-mu », utilise des lampes pour la compression du signal. Ces lampes apportent une coloration sonore distinctive et chaleureuse. Leurs réaction est douce et progressive à mesure que le signal dépasse le seuil défini. Les compresseurs à lampe sont donc souvent utilisés pour ajouter du caractère vintage et de la musicalité aux enregistrements.
Le Fairchild 670 est un compresseur légendaire de l’ère analogique. Il est considéré comme l’un des compresseurs les plus recherchés et vénérés dans l’industrie de l’audio professionnel.
Le Fairchild 670, est un compresseur qui offre une compression douce, transparente et très musicale. Il est réputé pour sa capacité à ajouter de la chaleur, du caractère et de la densité aux sources audio.
•Le compresseur FET, field effect transistor
Le compresseur FET utilise des transistors à effet de champ pour moduler la compression du signal audio. Il offre une réponse très rapide aux variations de niveau (attaque et relâchement). C’est donc idéal pour capturer les transitoires rapides d’instruments tels que les divers éléments d’une batterie par exemple. Les compresseurs FET sont souvent appréciés pour leur capacité à ajouter du THD (Taux de distorsion harmonique) au son.
Le compresseur 1176 est un compresseur analogique légendaire, reconnu pour son son distinctif et son utilisation répandue dans l’industrie musicale.
Le compresseur 1176 utilise une technologie FET (Field-Effect Transistor) pour sa compression. Il est important de noter qu’il existe différentes révisions du compresseur 1176. Ces révisions peuvent donc avoir des variations subtiles dans leur son et leur comportement.
• Le compresseur optique
À l’intérieur du compresseur optique, on trouve généralement une combinaison de composants tels qu’une source lumineuse (généralement une LED) et un capteur optique (généralement une photodiode).
Le compresseur optique offre donc une réponse plus lente et plus fluide que d’autres types de compresseurs, ce qui lui confère donc une compression douce et naturelle. Il est particulièrement efficace pour gérer les crêtes de niveau et pour créer un son plus équilibré en réduisant les écarts de dynamique. Dans cette famille de compresseur nous retrouvons le légendaire compresseur Teletronix LA-2A.
• Le compresseur à pont de diode
Premièrement, les compresseurs à pont de diodes sont un type de compresseur audio utilisant des diodes pour réguler la compression du signal. À l’intérieur de ces compresseurs, on trouve un circuit appelé “pont de diodes” qui joue un rôle clé dans le processus de compression.
Deuxièmement, le pont de diodes est conçu de manière à introduire une distorsion harmonique contrôlée lorsque le signal dépasse un certain seuil. Lorsque le signal audio dépasse ce seuil, les diodes du pont commencent à conduire et à ajouter de la distorsion harmonique au signal. Cette distorsion contribue donc à comprimer le signal et à réduire sa dynamique.
Troisièmement, la caractéristique sonore distinctive des compresseurs à pont de diodes est leur capacité à ajouter une distorsion harmonique agréable au signal compressé. Cela peut donner au son une chaleur, une densité et une présence supplémentaires.
Conclusion
Les compresseurs audio trouvent leur utilité dans une multitude d’applications, allant de la production musicale au podcasting, en passant par le mixage et la diffusion en direct. Ils sont des outils polyvalents qui permettent d’améliorer la qualité sonore, de contrôler la dynamique et de créer des productions plus professionnelles et engageantes.