Compressors, wat zijn het en hoe gebruik je ze?

De compressor: uitgebreide uitleg

Met een compressor bewerk je het dynamisch bereik van een signaal. Specifieke zachte of luide gedeeltes van het audiosignaal kunnen harder of zachter worden gemaakt. Het werkt als volgt. De compressor checkt het audiosignaal en laat het in principe ongemoeid door. Anders wordt het als het audiosignaal een bepaalde luidheid heeft, dan treedt de compressor in werking en verlaagt het tijdelijk de luidheid van het audiosignaal. De luide piek in het signaal wordt zo dus teruggebracht. Dit is de kern van het concept, maar er zijn genoeg variaties op deze techniek, waarover later meer (zie Uitgebreidere compressors).

De terminologie van een compressor

Onderstaande termen zullen niet van toepassing zijn op iedere compressor, met name een stompbox voor gitaar heeft simpelweg niet de ruimte voor alle mogelijke parameters.

input

Input is het ingangsniveau; met andere woorden, hoe hard het signaal de compressor binnen komt. Het is aanbevolen om het gehele dynamische bereik te gebruiken. Als je weet dat er een piek in je signaal zit, stel de input dan zo in dat die piek maximaal de compressor binnenkomt, maar zónder te oversturen.

threshold

Threshold (drempelwaarde) is het punt waarop de compressor gaat werken. Dit gebeurt als het binnenkomende signaal luider is dan het threshold-punt. Een instelling van 0 dB houdt in dat de compressor feitelijk niets doet. Een instelling van -3 dB houdt in dat de compressor z’n werk doet als het binnenkomende signaal luider is dan -3 dB. Extreme threshold-waardes als -30 dB hebben ook extreme compressie tot gevolg.

ratio

Goed, de compressor heeft een piek gedetecteerd en wil het signaal terugbrengen. Met ratio stel je in hoe ver het signaal terug moet. Bij een 1:1-ratio gebeurt er niets, bij een 2:1-ratio wordt de luidheid gehalveerd. Bij een 4:1-ratio blijft er een kwart van de luidheid over en bij een oo:1-ratio (oneindig:1) is de dynamiek weg. Dit laatste is het meest extreme effect, hoe dichter het linker getal bij de 1 zit, hoe subtieler het effect is.

hard-knee/soft-knee

De tabel bij ratio toont een strakke/haakse ombuiging: “hard-knee”. Dit kantelpunt zou ook wat meer een curve kunnen hebben, in dat geval heet het “soft-knee”. De invloed op de klank is bij soft-knee wat vloeiender. Er zijn geen echte toepassingsregels; gebruik wat het beste klinkt, en beoordeel het per situatie/instrument.

attack

Met attack stel je in hoe snel de luidheid moet afnemen als de compressor z’n ding doet. Het is de kunst om de energie van een specifiek instrument nauwgezet te volgen door de attack-tijd bij te stellen.

release

Het mag geen verrassing heten dat je met release instelt hoe snel de luidheid weer terug is op het oude niveau. Het is deze release-parameter die het bekende pompeffect veroorzaakt bij EDM-genres.

make-up gain, output

Inmiddels zal het je duidelijk zijn dat bij compressie het dynamisch bereik wordt verkleind en de pieken worden weggepoetst. In principe wordt je signaal daarmee dus wel zachter. Een gain- of output-draaiknop is aanwezig waarmee je je signaal weer wat luider kunt maken. Binnen de software-wereld, en heel soms bij dure hardware zoals de API 2500, is vaak een optie tot automatische make-up gain aanwezig. Dit houdt in dat het signaal na compressie altijd maximaal wordt. In feite is het dan dus zo dat de minder luide signalen luider worden gemaakt terwijl de luide signalen ongeveer hetzelfde blijven. Het is maar net hoe je naar de grafiek kijkt natuurlijk.. Overigens zal niet iedere ervaren engineer het nut zien van automatische make-up gain, vandaar dat deze optie niet vaak present is op hardware-compressors. Het lijkt dus inderdaad een typische softwarefunctie te zijn.

Limiter

Het is goed om ook het fenomeen limiter genoemd te hebben. De limiter is eigenlijk een variatie op het compressieverhaal, de ratio is bij een limiter in theorie oo:1 (oneindig:1). In de praktijk zul je zien dat compressor-limiters en engineers een ratio van 10:1 al zien als een limiter. Een limiter is vooral een probleemoplosser, creatief kunnen we er niet bijster veel mee. Radiostations gebruiken het om hun signaal te maximaliseren, consumentenelektronica gebruikt een limiter om al te luide signalen te voorkomen (gehoorschade!). In de softwarewereld komt ook wel de term brickwall-limiter voor, dit is een simpele methode om de luidheid van een digitaal signaal te vergroten. Er treedt clipping op waarbij de toppen kaarsrecht worden afgekapt. Heel subtiel kan het, maar bij grote hoeveelheden ga je het horen als een echt overstuurd signaal. Drums en dergelijke kunnen nog wel wat hebben, maar subtiele klanken (een zacht bespeelde piano) kunnen erg weinig hebben op dat vlak.

Praktische problemen

Waar equalizer en galm vooral creatieve effecten zijn, daar is een compressor ook een probleemoplosser. Even wat praktijkproblemen op een rijtje.

stabiele zang

Een vocalist staat in een studio of op een podium en zingt niet door een headset heen. Er is dus een losse microfoon op een standaard (of hangend in de lucht) waar de vocalist achter staat te zingen. Nou ja.. ‘staan’.. wat nu als de vocalist nogal enthousiast staat te swingen en driftig het hoofd beweegt? In dat geval wordt de afstand tot de microfoon voortdurend groter en kleiner met een schommeling in luidheid als gevolg. En dit wil een engineer niet! Een compressor achter de microfoon (bijvoorbeeld in de microfoonvoorversterker) brengt deze schommelingen terug tot een redelijk constant niveau. Een uitzondering hierop zijn bijvoorbeeld de trompetten in een flinke bigband. Die zie je vaak als formatie met hun trompetbekers alle kanten op bewegen, een leuke show levert dat op. Het heeft geen zin om een microfoon met een compressor voor deze formatie te zetten. Zo gauw de bekers de andere kant op wijzen verlies je zomaar 20 dB, om daar tegenop de compressen is eigenlijk niet te doen. Een clip-on (een microfoon die aan het instrument zelf wordt bevestigd) is dan de oplossing.

signaal-ruisverhouding

Vroeger, toen er bijvoorbeeld nog tapes werden gemaakt en apparatuur wat minder clean bleek, was er gewoon ruis. Die ruis was er ook eigenlijk altijd, maar hoe luider het gewenste geluidssignaal hoe kleiner de signaal-ruisverhouding. Wat je dan dus wilt is dat de muziek (of geluid in de breedste zin van het woord) zo luid mogelijk op die tape komt te staan. Nu is dat voor een enkel punt wel haalbaar, maar een compressor zorgt ervoor dat een stuk audio juist over de hele linie erg constant is qua luidheid.

radio en constante luidheid

Handen omhoog wie achter het stuur van de auto klassieke muziek af wil spelen! Handen omhoog wie het na een paar minuten maar weer opgeeft. De rest zal kennelijk een stille auto hebben.. Het probleem bij klassieke muziek is het enorme dynamische bereik. Het ene deel is erg luid, het andere deel is juist weer erg zacht. Nu zal een compressor hier niet heel veel aan helpen, maar het verklaart wel waarom popmuziek op de autoradio een stuk beter werkt. Die popmuziek is van nature wat constanter qua luidheid en is door de producer aan alle kanten door compressors gehaald. Het radiostation past daarnaast nog een algehele compressor toe. Ook het feit dat verschillende muziekstukken hun eigen luidheid hebben, en een radiostation in principe met een constante luidheid wil uitzenden, is een reden om een compressor in te zetten. Over radiostations gesproken, ‘voice ducking’ is een extreme compressorinstelling die ervoor zorgt dat als de radio-DJ spreekt de muziek een behoorlijk stuk zachter wordt.

Uitgebreidere compressors

In de basis regelt een compressor dus de luidheid indien het binnenkomende signaal een bepaalde grens overschrijdt. Dit is allemaal erg basic, en alhoewel er nog steeds basic compressors worden gemaakt zijn er ook modellen die gewoon meer kunnen. Een overzicht van de extra functies:

side-chaining

In de basiscompressor was het audiosignaal zelf de trigger voor de compressor. Als hier een piek in zat werd dit signaal bewerkt. Als een compressor side-chaining ondersteunt is het mogelijk om een ander signaal als trigger te gebruiken. Met andere woorden: als het hoofdsignaal een stil strijkkwartet is en het side-chaining-signaal een luide bassdrum, dan wordt het resultaat het strijkkwartet (en alleen dat!) met compressie, getriggerd door die bassdrum. Nu is een strijkkwartet een wat extreem voorbeeld, in het EDM-genre is het dagelijkse praktijk. Side-chaining geeft een hoop creatieve mogelijkheden, het is absoluut een pluspunt als een compressor deze mogelijkheid biedt.

gefilterde frequenties

Wat nu als je subtiele compressie wilt toepassen op de algehele sound, waarbij het geheel van instrumenten de trigger vormt? Je loopt dan het risico dat de bassdrum onbedoeld toch alle triggermomenten wegkaapt. Je zou met mixbussen kunnen werken (zowel in hardware als in software) waarbij die bassdrum naar een eigen bus wordt gestuurd terwijl alle andere instrumenten naar een eigen bus gaan. Op die instrumentenbus zet je een compressor, de bassdrum blijft dan ongemoeid en beïnvloedt ook de instrumenten niet. Er zijn compressors waar zo’n low-cut filter ingebouwd zit, om precies die reden: de Emperical Labs EL8-X Distressor bijvoorbeeld. Overigens zijn dit doorgaans compressors in het wat duurdere segment van de markt.

multiband-compressie

Met een multiband-compressor deel je je audiosignaal op in meerdere frequentiegebieden, vier is redelijk gangbaar. De frequentiegebieden zijn instelbaar en zouden zelfs kunnen overlappen. Daarna heb je dus de vier audiosignalen gekregen, gevolgd door een dedicated compressor voor ieder signaal (met elk dus z’n eigen instellingen). In software is dit redelijk gangbaar, iZotope Ozone heeft het bijvoorbeeld.

Creatieve toepassingen

Natuurlijk zijn er ook leuke en creatieve toepassingen te verzinnen, een compressor is niet uitsluitend bedoeld om problemen op te lossen. Voor alle creatieve toepassingen geldt dat er eigenlijk geen regels zijn, het is aan de gebruiker om het resultaat te beoordelen.

pompen

Een van de bekendste toepassingen is het pompeffect in EDM. Het heeft beslist iets opzwepends en het laat de bips goed bewegen. Is het nieuw? Niet helemaal. Mensen die in de jaren 70 en 80 elektronische orgels bespeelden (niet de kerkelijke types maar de allround huiskamerorgels) hadden al het zwelpedaal waarmee de luidheid van het gehele orgel kon worden aangepast. Door hiermee te spelen had men eigenlijk een soort handmatige master-compressor onder hun voet. De meest logische keuze voor een compressor voor het EDM-genre is er een met de optie tot side-chaining. De bassdrum (op z’n eigen spoor) wordt dan de trigger voor de rest van het arrangement dat op een ander spoor zit.

de kracht van het zachte

Nog een toepassing is het luider maken van zacht klinkende instrumenten. Als instrumenten niet al te luid bespeeld worden klinken ze heel stiekem iets warmer en mooier. Dit is een tip van niemand minder dan filmcomponist Hans Zimmer! Hij plaatste zijn mening over dit onderwerp op een forum, enige tijd geleden. Met een compressor en een goede make-up gain worden deze zacht klinkende instrumenten dus luider en de muziek in z’n geheel dus warmer/mooier. En natuurlijk is smaak zo subjectief als het maar zijn kan, maar veel mensen vinden een compressor, waarmee de muziek in z’n geheel wat luider wordt, gewoon mooi en vet klinken.

snappy drums

De bassdrum-samples in een keyboard of synthesizers zijn doorgaans strak en snappy. Snappy houdt in dat je een duidelijk tik hoort aan het begin van die sample. Dit is ook precies de tik die boven je mix uitsteekt; want er zijn meer instrumenten die de diepte opzoeken, de bassdrum is hier niet in z’n eentje heer in meester. Vervolgens bespeel je in een muziekwinkel (bijvoorbeeld die ene in Goes) een keer een echte bassdrum.. en dat klinkt dan toch heel anders. Bijna flodderig en flabberig, waar is die strakke snap gebleven? Cue compressor! Met een compressor kun je de aanzet van een bassdrum benadrukken door een snelle attack, een langzame release en een flinke ratio. De basisklank wordt namelijk een stuk korter doordat de compressor al heel gauw z’n werk doet. De output/gain breng je weer omhoog zodat het oorspronkelijke begin extra luid klinkt. De oorspronkelijke ‘mboef’-klank wordt zo een strakke snappy ‘poef’-klank. Hetzelfde kun je doen met je snare; met toms is het minder gebruikelijk. Bekkens kun je ook beter met rust laten waar het compressors betreft. Als je daarnaast ook overhead-microfoons gebruikt is het raadzaam om ook daar een strakke compressie op te zetten. Dat gezegd hebbende, die strakke bassdrums en snares in een synthesizer kunnen natuurlijk ook (deels) synthetisch zijn. Een snappy attack is niet moeilijk te maken met klanksynthese. Maar in principe mag je ervan uitgaan dat grote bands hun kick, snare en overheads uitgebreid door compressors heen trekken. Veel startende producers weten dit overigens niet – weer iets geleerd!

een ketting van compressors

Nog eentje uit de trukendoos van ervaren engineers. Het was je vast al eens opgevallen dat veel commerciële muziek best luid klinkt. Nu je weet hoe compressors werken zul je je afvragen waarom je dat pompeffect zo weinig hoort. Wat de engineers doen is een aantal compressors serieel aan elkaar verbinden. De output van compressor #1 gaat dus naar de input van compressor #2, en die output gaat weer naar de input van compressor #3 etc. Wanneer iedere compressor heel subtiel te werk gaat zul je hiermee opvallend goede resultaten bereiken. Wat je krijgt is iets wat lijkt op het eerder uitgelegde soft-knee. Maar waar de curve van een soft-knee redelijk beperkt is, daar levert een ketting van compressors een veel grotere curve op. Met name bij mastering wordt deze methode toegepast, maar daar moet het voor wat betreft dit blog even bij blijven – mastering is echt een vak apart.

samples prepareren

Er is nog een interessante toepassing, zij het dat het voor de meesten wat vergezocht is. Maar wie weet ben je creatief, Bax-shop.nl heeft die creativiteit in ieder geval zelf ook in huis, dus we leggen het maar op tafel! Wie zich bezighoudt met het maken van kleine/korte samples voor kleine samplers (zoals retro-computers en retro-samplers) heeft baat bij een compressor. Instrumenten als een piano, gitaar, vibrafoon of harp hebben een natuurlijke decay (hun luidheid neemt geleidelijk aan af). Juist bij samplers met weinig geheugen is het ideaal als klanken kunnen worden geloopt. Een uitstervende klank loopen is nogal vervelend omdat de energie aan het eind niet overeenkomt met de energie aan het begin van de loop. Een enkele periode loopen is dan een oplossing maar het leven haal je zo wel een beetje uit de klank. Een sample van een paar seconden is dan een betere keuze. Een compressor op dergelijke klanken kan een manier zijn om ze qua dynamiek vlak te krijgen. Het maken van een loop die redelijk klinkt is dan een stuk eenvoudiger. Natuurlijk mis je dan het originele uitsterven van het instrument, maar daar biedt een reguliere envelope uitkomst. Voor velen zal dit verhaal overkomen met het aanzwengelen van een oldtimer-auto. Maar als je met dit soort technologie bent opgegroeid in de jaren 80 en vroege jaren 90, dan kun je er wat mee. Wellicht verschijnt er in dit blog ooit een artikel over het accuraat loopen van samples, maar dat even geheel terzijde.

Soorten compressors

Als je een audiosignaal door een compressor heen stuurt, is het alsof er constant iemand met zijn of haar vinger bij de fader zit. Harde passages worden zachter gezet, waardoor het dynamisch bereik kleiner wordt. Simpel toch? Maar waarom zijn er dan zo veel verschillende compressors op de markt? En waarom zijn oude modellen uit de jaren 50, 60 en 70 zo populair?

Karakter

Het karakter van een compressor wordt voor een groot deel bepaald door de manier waarop het apparaat de geluidssterkte detecteert. Verder loopt het attack-, release- en ratio-gedrag van verschillende compressor-modellen sterk uiteen. Het ene model werkt volstrekt lineair en hanteert de release-tijd en ratio die je hebt ingesteld, ongeacht in welke mate en hoe lang de threshold wordt overschreden. Bij andere modellen is het gedrag helemaal afhankelijk van de geluidsbron. Tot slot heeft iedere compressor een versterker aan boord voor make up gain. Het apparaat verzwakt het signaal, dus dat moet gecompenseerd worden. Een buizenversterker tot slot, klinkt anders dan een transistorversterker, dus ook dat speelt een rol in de klank van een compressor.

VCA

We beginnen met VCA compressors, want die lijken wat layout en klank betreft het meest op de standaard werkpaard-compressors die je in iedere DAW aantreft. VCA staat voor Voltage Controlled Amplifier. Een VCA-chip werkt heel snel en kan heel precies worden ingesteld. Alle bekende parameters, zoals ratio, attack en release, vind je terug op de gemiddelde VCA-compressor. VCA-compressors zijn uitstekende probleemoplossers die vaak worden gebruikt om scherpe pieken in bedwang te houden. Dit doen ze op voorspelbare en transparante wijze. Daarom zijn ze ook erg geliefd voor de masterbus. Beroemde VCA-compressors zijn bijvoorbeeld de DBX 160 en de SSL G series bus-compressor. Van een werkpaard moet je geen knappe kunstjes verwachten, dus als je op zoek bent naar een warme sound en magische saus, dan kun je beter even verder lezen.

FET hard!

In deze categorie hebben we het eigenlijk maar over één compressor: de UREI 1176 (hierboven te zien). Hier bestaan ontelbare klonen van, zowel in hardware- als in plugin-vorm. FET staat voor Field Effect Transistor. Dat is een transistor die de klankeigenschappen van een vacuümbuis nabootst. De bediening is vergelijkbaar met die van een VCA-compressor, maar de klank heeft veel meer karakter. Dit komt door de harmonische vervorming en het onverbiddelijke attack/release-gedrag. De 1176 is de agent die je een boete geeft voor naaktlopen als je net bent beroofd van je kleren. FET-compressors zijn perfect om vocalen en drums meer ‘attitude’ te geven. Het is ook de aangewezen compressor om dingen mee te ‘smashen’ De zogeheten ‘all-buttons-in’-modus is een populaire truc om drum room mics onherkenbaar te vervormen.

Opto

Opto-compressors maken een beetje een omweg. Het inkomende voltage wordt gebruikt om een lamp te laten branden. Het licht wordt vervolgens opgevangen door een lichtgevoelige cel. Aan de hand van de lichtsterkte bepaalt een opto-compressor dus wanneer hij begint met compressen en hoe sterk hij het signaal verzwakt. Omdat een lamp nooit direct op volle sterkte brandt en ook nooit direct helemaal is uitgedoofd, zijn opto-compressors vrij traag. Vanwege deze geleidelijke compressie zijn ze heel geliefd voor vocalen en basgitaar. Je kunt eigenlijk maar weinig fout doen met een opto-compressor. Bij veel modellen kun je alleen maar de threshold en de gain-compensatie instellen. De ratio is afhankelijk van hoe hard je het signaal de compressor instuurt en de release-tijd hangt af van hoe lang de threshold wordt overschreden. Hierdoor blijft een opto-compressor zelfs bij extreme instellingen muzikaal klinken en gaat hij nooit ‘pompen’. De beroemdste opto-compressor is de Teletronix LA-2A (op bovenstaande foto te zien). Deze compressor maakt gebruik van buizen voor de make up gain, waardoor je instrument of stem wat verzadiging meekrijgt. De LA-3A heeft een transistorversterker in plaats van een buizenversterker. Hierdoor is de LA-3A cleaner en iets sneller.

Delta-Mu-compressors

De delta-mu compressor is een buizencompressor. Dat betekent dat de compressie tot stand komt door middel van een variabele weerstand in een buizencircuit. Dit type compressor staat bekend om zijn ‘program dependent’-werking. Er zit dan ook geen ratio-knop op, want de mate van compressie hangt af van hoe hard het signaal binnenkomt. Delta-mu, of ook wel variable-mu-compressors, reageren snel op pieken, maar niet zo onverbiddelijk als VCA- en FET-compressors. Pieken worden eerder afgerond dan afgekapt. Ze zijn erg geliefd voor vocalen en basgitaar en je vindt ze regelmatig terug in mastering-studio’s. Je kunt met dit type compressor behoorlijk wat gain-reductie toepassen zonder dat het oorspronkelijke dynamische verloop onherkenbaar wordt vervormd. Daarnaast krijg je een flinke dosis prettige verzadiging cadeau. Een van de eerste compressors ooit was de Fairchild 670 (zie de foto hierboven) en dit wordt nog steeds gezien als de heilige graal onder de compressors. Zoals je van een heilige graal kunt verwachten, kan een gewone sterveling zich geen Fairchild 670 veroorloven. Moderne delta-mu-compressors zijn de SPL Iron en de Manley Labs Vari-Mu compressor. Die laatste is zo’n begrip geworden in de audiowereld dat de naam ‘Vari-Mu’ synoniem is geworden voor het type compressor.