WEB DESIGN SOFTWARE
for creating templates for JOOMLA
and themes for WORDPRESS


ctd_sign_transparency_215

Digitalna foto mašina

Fuji Frontier 350

Fuji_Frontier350

Cena: 14.000€
Detaljnije informacije su ovde.

Zainteresovani mogu
poslati ponude ovde

Ako ste prevideli...
  • Fotografija >> Manipulacije oblikom

    Prilikom prezentacije ove knjige dok je još bila samo u elektronskoj formi često su mi postavljali pitanje:”Kako si uspeo da prikažeš izgled ekrana”? Postoje i specijalni programi za…
    Opširnije...
  • Fotografija >> Manipulacije oblikom

    Fotografije za lična dokumenta su idealna dopunska primena digitalne mini laboratorije i digitalnog fotoaparata u kombinaciji. Fotografišete osobu, ubacite karticu u čitač, pustite Frontier-u da izradi fotografiju koja…
    Opširnije...
  • Fotografija >> Manipulacije oblikom

    Prilikom fotografisanja objekata koji su velikih dimenzija ili pak objekata koji su nam blizu dolazi do deformacija njihovog izgleda na fotografiji. Ove deformacije su posledica nesafršenosti objektiva pomoću…
    Opširnije...
Početna Audio Procesori za dinamičku obradu zvuka

Procesori za dinamičku obradu zvuka

Uvod

 

Rukovodeći se onom starom poslovicom: gde ima dima - ima i vatre, sa punim pravom dolazimo do zaključka da je nemoguće izbeći dinamičku obradu zvuka. Gde god se okrenemo, zvuk odnosno audio signal koji snimamo, obrađujemo, emitujemo, reprodukujemo, negde je morao proći kroz neki proces dinamičke obrade.

Ovaj seminarski rad je pokušaj rasvetljavanja oblasti koja je već prilično istražena, a ipak još uvek nedovoljno jasna. Kroz poglavlja vezana za sam istorijat i razvoj, pa sve do poglavlja u kojima je obrađena primena procesora za dinamičku obradu zvuka uz pomoć nekoliko intervjuisanih osoba iz ove struke, nastojalo se da se onima koji ne znaju približi, a onima koji znaju proširi znanje iz ove oblasti. Sakupljajući materijal za ovaj rad znatno sam obogatio i sopstvena saznanja, a nadam se da će to biti slučaj i sa i onima koji ga budu čitali, bez obzira na njihovo zvanje i iskustvo.

Jasno je da je zbog oblasti koja je obrađena u ovom radu, upotrebljeno mnogo stranih izraza i pojmova, najviše engleskih. Neki od njih su prevedeni, a neki su ostavljeni u svom izvornom obliku, jer su kao takvi u upotrebi i kod nas.

Koristim ovaj momenat da se zahavalim Ivani Vlajković, profesoru engleskog jezika, na svesrdnoj pomoći oko lektorsko-korektorskih zadataka, Živku Pavloviću, asistentu grafičkog dizajna, i Darku Vajsu, studentu informatike, na pomoći oko obrade grafika i fotografija.

Nastavak sledi

Poslednje ažurirano (utorak, 29 septembar 2009 01:36)

 

Istorijat

 

Od samog početka snimanja zvuka i prenosa zvuka putem radio talasa odnosno TV prenosa, javila se potreba da audio signal bude konstantan i dobrog kvaliteta. U početku je to radio čovek i jednostavnim pomeranjem odgovarajučih potenciometara odnosno filtera u odredjenom momentu korigovao sam signal. To je podrazumevalo da čovek koji upravlja audio sistemom unapred zna, odnosno predoseti promene signala i shodno tome adekvanto digne ili spusti nivo. Razvojem tehnologije strujnih kola došlo se do izuma koji će sve to automatski da radi, KOMPRESORA ! Sam procesing audio signala je u početku smatran „crnom magijom“ nove tehnologije. U stvarnosti, radilo se o kreativnoj upotrebi iste.

Potpuno suprotno, našem verovanju, audio procesing nije star koliko i broadcast. Za početak ere modernog audio procesinga uzima se 1959. kada je predstavljen tada novi uređaj CBS Audimax I. Pre Audimax-a, postojala su razna AGC (Automatic Gain Control) pojačala i peak limiteri, ali je njihova glavna namena bila da „voze“ nivo ili da spreče premodulaciju signala. Audimax je razvila kompanija CBS Laboratories radeći na razvojnom projektu za CBS Radio Network. CBS su uređaj direktno prodavali nudeći prvi put u istoriji probu od 30 dana. Ovo je bio najuspešniji marketinški potez u istoriji audio opreme, a koristi se i danas.

 

cbsaudimax1

Slika 1: CBS Audimax I

Audimax je bio baziran na tehnologiji daljinski kontrolisanih cevi GE-6386. Dobijeni jednosmerni kontrolisani napon se mešao sa audio signalom i ponovo slao u cev. Da bi se izbegao prednapon na izlazu ugrađivana su push-pull balansirana kola. Identične DC komponente na obe strane kola su poništavale jedna drugu na izlazu. Ovo je rezultiralo dobro balansiranim push-pull kolom i mogućnošću da se amplituda signala bolje kontroliše.

Uređaji bazirani na cevnoj tehnologiji GE-6386 u 50-im godinama prošlog veka, imali su ugrađene GE-Unilevel i Gates Sta-Level, oba jednostavna AGC kompresora. Feedback kontrola je upotrebljena za izum DC kontrole napona, koja je kasnije modifikovana u attack i release kontrole. Sta-Level kolo je imalo Gates Level Devil funkciju koja je bila ništa drugo nego do jednostavan Gate.

Pre 6386 tehnologije, bila je uobičajena praksa da se pojavi šum mrežnog napona na izlazu peak limitera i AGC pojačala. Popularni uređaj u kasnim 40-im godinama prošlog veka je bio Langevin Progar. Ovaj uređaj se može smatrati prvim pravim audio procesorom, ako se izuzme činjenica da je zvučao prilično loše.

 

langevinprogar

Slika 2: Langevin Progar

U eri vladavine AM radio talasa, glavna namena uređaja nelinarnog audio procesinga je bila da spreče premodulaciju signala. Kada bi se noseći AM talas približio cutoff tački (na 100 % negativne modulacije), distorzija bi se rapidno povećavala, a lažni harmonici masovno generisali. Svaka AM radio stanica, od one najmanje pa sve do gigantskih, naoružanih sa predajnicima od 50 kW, imale su vezan peak limiter na predajniku da bi izbegle strašne cutoff-ove na 100 % negativne modulacije. Popularan uređaj u ranim 50-im je bio GE BA-6. Ovaj uređaj je imao smetnje u vidu tupih zvukova, ukoliko push-pull kola nisu bila dobro izbalansirana. Sredinom pedesetih GE (General Electric) je konstruisao limiter koji je mogao da reducira audio na RF nosiocu, kontrolišući na taj način amplitudu i demodulišući audio.

Pre pojave Audimaxa, profesija „kontrolora nivoa“ na radio i TV stanicama je bila češća pojava od hardvera koji bi tu istu funkciju radio automatski. Glavni razlog je bio taj što tehnologija još nije bila dovoljno razvijena da bi se izbegle neželjene pojave kao što su distorzija, podizanje šuma, itd.

 

POJAVA FM-a

Iako se FM pojavio u kasnim 40-im, nije bilo specijalno dizajniranih procesora za ovaj novi medij sve do 70-ih godina! Ili bi stanice koristile standardne peak limitere da izbegnu premodulaciju, ili ne bi koristile ništa, što nije bila retkost. Prosečno modulisan signal bio bi nizak i pažljivo regulisan. Pre-emfaziranje signala od 75 mikrosekundi je dovodilo do gubitka informacije, naročito kod brzih promena. U kasnim 50-im Fairchild Recording Equipment Co. predstavio je novi uređaj Conax. Prvobitno dizajniran za studije, ali pre svega za rezačice gramofonskih ploča. Ipak Conax je postao otac svih stereo limitera za broadcast. Raspoloagao dual band brzim attack i release podešavanjima, pre-emfaziranim limiterom i high-pass filterovanjem. Conax je i danas aktuelan limiter visokih frekvencija u mnogim studijima za snimanje muzike.


fairchildconax600

Slika 3 : Fairchild Conax 600

VLADAVINA AUDIMAXA

CBS Audimax je bio neprikosnoveni vladar do kasnih 60-ih. Nakon pojave Audimaxa I , brzo su usledili Audimax II i Audimax III, koji su bili unapređene verzije starijeg brata. Opcija Gate je dodata početkom 60-ih. Ključ uspeha i izvrsnih performansi Audimaxa jeste bila platforma sa Gate-om. To nije bilo ništa drugo do duplo kolo sa funkcijom konstantnog Release-a, ali je dozvoljeno dosta duže vreme sve dok izlazni signal ne padne ispod određene tačke. Kasnije u 60-im, CBS je predstavio poboljšanu verziju Audimaxa i dodao Volumax, pre-emfaziran FM Peak Limiter, kod kojeg su kontrole za nivo (gain) bile ništa drugo do jednostavno postavljene diode. Na kraju dekade napravljena je još jedna jedinica za rek, kao i jedinice za AM.

 

DAP

Vladavina Audimaxa završena je 1971., kada je Majk Dorou (Mike Dorrough) predstavio DAP (Discriminate Audio Procesor). Ideja o multiband processing-u u to vreme je bila neverovatna. Sredinom 50-ih, Altec-Lansing prodavao je svoj dual-band procesor koji je služio za mastering gramofonskih ploča i studijska snimanja, ali Dorou nije bio zadovoljan ograničenjima koja je imao ovaj i slični uređaji. Na nesreću, nijedan od velikih proizvođača nije imao poverenja u DAP, kao ni u Doroua. Ipak, on je verovao u svoju epohalnu ideju, uložio novac, i kako sam kaže, krenuo da sastavlja nove uređaje na svom kuhinjskom stolu u Burbanku u Kaliforniji, i da ih prodaje po sistemu od vrata do vrata. Ostalo je istorija... DAP je Doroua učinio slavnim i on će ostati upamćen kao čovek koji je dao najveći doprinos audio procesingu.

DAP je bio tri-band Kompresor i Peak Limiter sa donekle blagim karakteristikama. Njegovi parametri: attack, release, band splits itd. nisu bili podesivi od strane korisnika. Korišćena je PWM kontrola nivoa, slična onoj koju i danas koriste mnogi proizvođači. Pre pojave jeftinih VCA kola visokih performansi, ovo se smatralo prilično dobrim inženjerskim rešenjem. Krajnje vršne vrednosti signala (peak bile su prikazivane na serijski vezanim diodama koje su se nalazile na prednjoj strani uređaja.

.

majkdorou_i_njegov_dap310

Slika 4: Majk Dorou i njegov DAP 310


Dorou je instinktivno znao da će oštro razdvajanje između frekvencijskih opsega (band-ova) znatno uticati na kvalitet zvuka. Iz tog razloga DAP je imao veoma blage padove (slope) od oko 6 dB po oktavi. Phase Aligning filteri su još uvek bili u razvijanju. Svaki inženjer je znao da sa malo strpljenja može „ušminkati“ zvuk. Unutar uređaja je postojalo nekoliko desetina potenciometara.

 

OPTIMOD

FM je jačao sredinom 70-ih, a DAP nije mogao uspešno da se nosi sa problemom pre-emfaziranja od 75 mkrosekundi. FM je zahtevao veoma oštar low-pass filter da bi izbegao interferenciju sa pilot zvukom na 19 kHz. Kako je FM stereo umetnost počela da se razvija, inženjeri su primetili da audio značajno gubi na kvalitetu pri prolasku kroz ove filtere. Krivac za ovo je grupni delay, množenje različitih frekvencija kroz filter, pri različitim brzinama. Neki inženjeri su, u pokušaju da imaju jači signal bez premodulacije, kompletno uklanjali filtere iz svojih stereo generatora. Naravno, žestoka interferencija sa pilotom je bila neizbežna. Na sreću, moderni CD-ovi u poređenju sa trakama i pločama imaju superiorni odziv na visoke frekvencije, ali su i dalje daleko od pronalaska.

orbanoptimodfm8100

Slika 5 : Orban Optimod FM 8100

 

Robert Orban (Robert Orban) smatrao je da će kombinovanjem svih funkcija audio procesinga sa stereo generatorom postići bolju kontrolu. Uređaj Orban 8000, predstavljen 1975., dokazao je da je Orban bio u pravu. Njegov low-pass filter od 15 kHz bio je nelinearni filter bez značajnog preklapanja. Orban 8000 bio je dual-band procesing i reducirao je intermodulaciju po potrebi. Kasniji model, 8100, bio je jedinstven kao i njegov prethodnik, i postao jedan od najpopularnijih FM procesora u istoriji.

 

robertorban

Slika 6: Robert Orban

 

OSTALI PROIZVOĐAČI

Nijedan kratki istorijat audio procesinga ne bi bio kompletan bez nekoliko proizvođača koji do sada nisu pomenuti. Iako možda nisu vodeća imena kao CBS, Majk Dorou ili Orban, ipak su dovoljno doprineli razvoju audio procesinga. To bi bili CRL, Pacific Recorders, UREI, Inovoics i Texar.

CRL je izumeo Phase Rotator (obrtač faze) koji održava vršne vrednosti audia u istoj fazi. Ovo omogućava AM radio stanicama da premodulišu pozitivne vrhove i sačuvaju glasnoću, što, ako im predajnik dozvoljava, omogućuje dodatnu snagu i domet radio signala. Slična strategija je primenjena kod UREI BL-40 Modulimitera i kod Pacific Recorders Multi-Limitera. Pacific je takođe razvio triple-band kompresor koji koristi optičku kontrolu nivoa, i taj izum je nazvan Multi-Max. Opti kompresori su kasnije zamenjeni VCA tehnologijom. Ipak, danas se optička kontrola nivoa vraća na tržište kroz nekoliko modela, verovatno iz marketinških razloga.

urei_bl-40modulimiter

Slika 7 : UREI BL-40 Modulimiter

SLEDEĆA FAZA

Osamdesetih godina, Audio Prism, izum Texar-a, bio je jedinstveni 4-band audio procesor koji je koristio optičku kontrolu nivoa i „hold“ električno kolo kako bi redukovao promene unutar pojedinačnih band-ova. Audio Prism je bilo apsolutni hit i još uvek se koristi u mnogim stanicama kao pretprocesor signala. Kao što mu samo ime kaže, namena mu je bila da muzici vrati detalje koje su ostali uređaji gubili negde usput .

 

texar_audio_prism

Slika 8: Texar Audio Prism (par)

Još jedan inovativni proizvod bio je Vigilante Aphex Dominator, koji je i danas u etru mnogih velikih radio stanica. Koristi kompletno drugačiji pristup pre-emfaziranom limitovanju signala. Vigilante je sposoban da generiše razumnu glasnoću, i sačuva prezentnost u visokom spektru, kakva se ranije nije mogla čuti.

aphexdominator

Slika 9: Aphex Dominator

UNITY 2000i

Dizajniran na bazi koncepta poznatog kao „digitally-sampled analog“, Unity 2000i je poznat širom planete. To je bio prvi procesor koji vezuje kompozitni limiter sa sistemom. Takođe je jedan od prvih procesora koji dozvoljava korisniku da ima potpunu daljinsku kontrolu nad uređajem uz pomoć kompjutera kao interfejsa. Razvijanjem ideja koje stoje iza Vigilante-a, kod Unity-ja 2000i su iskorišćene prednosti i digitalnog i analognog procesinga. Ovo je bio prethodnik digitalnog procesinga.

unity_2000i

Slika 10: Unity 2000i

DSP

DSP (Digital Signal Procesing) je manipulacija digitalnim podacima u realnom vremenu. Krajem 80-ih bilo je jasno da se audio procesing može obrađivati u digitalnom domenu i da na taj način mnoge prednosti mogu biti realizovane. Početkom 90-ih, ne tako skupi, brzi DSP čipovi omogućili su digitalni audio procesing.

Rani DSP procesori sadržali su Audio Animation Paragon i Valley multiband jedinice. Ipak, stari analogni uređaji i dalje zvuče bolje i imaju veću glasnoću. Orban Optimod 8200 je prvi ozbiljan DSP uređaj za broadcast i postigao je instant popularnost zahvaljujući reputaciji koju su imali raniji modeli kompanije Orban. Sredinom 90-ih, CRL predstavlja svoj DSP procesor koji ima još bolje performanse.

orbanoptimod_fm_8200

Slika 11: Orban Optimod FM 8200

 

Stigli ste do kraja, odlično. To znači da je na redu nastavak priče o procesorima.

Poslednje ažurirano (utorak, 29 septembar 2009 11:38)

 

Osnovni pojmovi dinamike zvuka


3.1. UOPŠTENO O DINAMICI

Pojam dinamike, uopšteno, označava kretanje bez mirovanja, koje se menja u svakom trenutku. U našem slučaju, taj pojam označava menjanje glasnoće zvučnog događaja koji nas okružuje i koji doživljavamo. To znači da zvučna dinamika za nas označava zvučna zbivanja, zvukove počevši od najtiših, pa sve do najglasnijih, koja možemo registrovati našim slušnim aparatom.

3.2. DINAMIKA U PRIRODI

Raspon dinamike zvučnih zbivanja u prirodi vrlo je velik, a za čoveka on je određen mogućnostima njegovog slušnog aparata. Te mogućnosti poznate su nam iz fiziološke akustike pod pojmom dinamike ljudskog uha. Za dinamiku ljudskog uha karakteristične su dve granice: granica čujnosti i granica bola. Granicu čujnosti predstavlja najslabiji zvuk koji uho tek počinje registrovati, a granicu bola predstavlja najjači zvuk koji ljudsko uho može podneti bez oštećenja. Svi zvukovi koji se javljaju između ove dve granice predstavljaju dinamiku zvučnog zbivanja oko nas. Ta dinamika zavisi i od frekvencije, pa je manja za duboke tonove, u odnosu na srednje i visoke. Dinamika uha najveća je za frekvenciju od 1000 Hz i iznosi oko 130 dB. Takva se dinamika u svakodnevnom životu ne pojavljuje u punom opsegu. Zvukovi na gornjoj i donjoj granici retko se javljaju. Stvarna dinamika svakodnevnih zvučnih događaja je manja, i kreće se u rasponu između 20 i 100 dB, a prosečna dinamika iznosi oko 80 dB. Ova vrednost vezana je za izvođenje muzike uživo, dok ona za govor iznosi oko 40 dB.

dinamickiopsegljudskoguha

Slika 12: Dinamički opseg ljudskog uha

 

3.3. DINAMIKA UREĐAJA

Pojam dinamike uređaja najviše je vezan za medije za snimanje i reprodukciju zvuka, jer je ona tu najmanja u celom lancu audio signala. U medije za snimanje i reprodukciju zvuka spadaju: predajnik, gramofonska ploča, CD, DVD, BlueRay, HD, film, traka itd. Dinamika zvuka kod ovih medija nepovoljnija je u odnosu na dinamiku zvuka u prirodi.

dinamikauredjaja

Slika 13: Dinamika uređaja

Stanje je slično kao i kod ljudskog uha, postoje dve granice dinamike, gornja i donja. Sva dinamička zbivanja koja možemo registrovati odnosno reprodukovati, nalaze se između te dve granice. Da bismo mogli tačno odrediti i znati gde su te dve granice koje ne smemo prekoračiti, koristimo se određenim tehničkim kriterijumima.

3.3.1. DONJA GRANICA DINAMIKE

Svaki uređaj za snimanje ili reprodukciju unosi i dodatne smetnje, ili šum, koji uzrokuje struktura uređaja. Uzroci su nehomogena struktura materijala nosača zvuka (ploče, fim, trake), termogeni šumovi električnih kola (otpor, preklopnici, kontakti,šum igle, fotoćelije itd), a posebno prenos vibracija zbog kretanja pogonskog mehanizma i slično. Jasno je da zvuk koji želimo snimiti ili reprodukovati neće nadjačati šum i smetnju samog uređaja ukoliko je suviše tih, i ostaće izgubljen za naše uho. Da bi i najtiša mesta zvuka po dinamici bila dovoljno čujna, potrebno je da donja granica dinamike uređaja bude 10 do 15 dB viša od šuma i smetnji. Tako se određuje donja granica dinamike: utvrdi se najviši nivo šuma i smetnji uređaja, i potom doda 10 do 15 dB. Ispod ove granice ne dozvoljavamo sniženje nivoa audio signala koji obrađujemo.

3.3.2. GORNJA GRANICA DINAMIKE

Svaki uređaj može verno preneti zvučni signal do određene granice, nakon koje se počinje javljati izobličenje (premodulacija). Razlog je taj što svi uređaji sadrže u sebi nelinearne elemente. Kada se veličinom signala pređe dopuštena vrednost, prelazimo iz područja linearnog dela tih elemenata u rad na nelinearnom delu njihove karakteristike, što dovodi do izobličenja. Ljudsko uho je jako osetljivo na nelinearna izobličenja i oseća i ona reda veličine 0,3 %. Zvuk reprodukovan sa izobličenjem od 3%, već je vrlo neprijatan za slušanje i jako iritira. To nije slučaj kod linearnog izobličenja, gde samo dolazi do zapostavljanja pojedinih frekvencija, što naše uho samo registruje kao promenu boje zvuka. Upravo nelinearno izobličenje je vrednost koja određuje gornju granicu dinamike uređaja.

Kada smo odredili donju i gornju granicu dinamike, odredili smo i raspon dinamike za jedan medij ili uređaj. Dinamiku zvukova koji nas okružuju, a koje želimo snimiti ili preneti, moramo staviti u ove zadane okvire. Dinamika gramofonskih ploča iznosi oko 40 do 45 dB, a za ploče boljeg kvaliteta 50 do 55 dB. Prosečna dinamika zvuka na filmu iznosi 40 do 45 dB, uz zapis sa regulacijom šuma (noise reduction) dinamika se penje i do 55 dB. CD ima dinamiku čak do 90 dB. Magnetno snimanje zvuka ima dinamiku od 55 do 65 dB, radiodifuzija na srednjim talasima (AM) u povoljnim meteorološkim uslovim 40 do 45 dB. Radiodifuzija na ultrakratkim talasima (FM) ima dinamiku od 60 dB. Televizija ostvaruje u najboljem slučaju 50 do 55 dB dinamike, ali retko kad prelazi 45 dB.

3.3.3. DINAMIČKI OPSEG

Dinamički opseg (eng. dynamic range) – raspon amplituda tj. dinamičkih veličina audio signala je razlika između najglasnijeg i najtišeg dela zvučnog odnosno audio signala, a izražava se u decibelima (dB). Kako se najtiši deo signala najčešće nalazi ispod nivoa ambijentnog (pozadinskog) i akustičnog šuma, šuma nastalog usled spoljnih uzroka smetnji (npr. strana polja, električno napajanje) i osnovnog šuma (self-noise) elektro-akustičnih uređaja, dinamički opseg signala najčešće predstavlja razlika između najglasnijeg dela signala i nivoa šuma.

dinamickiopsegraznihuredjaja

Slika 14: Dinamički opseg raznih uređaja

 

U zvučnom polju – polju u kome deluje akustička energija – i na ulazu elektro-akustičkih pretvarača tj. uređaja koji vrše pretvaranje akustičke energije u električnu (npr. razne vrste mikrofona, kontaktnih pretvarača i sl.) važi sledeća jednačina:

 

Dinamički opseg   =  Maksimalni nivo zvuka –  Nivo šuma

(dynamic range)               (peak level)                     (noise)

 

Primer:

90 dBSPL  =  130 dBSPL  –  40 dBSPL ,  vidi sliku br. 14

 

Po pretvaranju akustične energije u električnu, u uređajima za prenos električne reprezentacije zvučnog događaja (audio signala) od ulaza ka izlazu audio sistema, kao i u elektro-akustičnim uređajima za obradu signala, za dinamički opseg signala važi sledeće:

dinamickiopseg

Slika 14: Dinamički opseg

 

Pri zvučnom pritisku od 130 dBSPL na ulazu u elektro-akustične pretvarače maksimalni nivo linijskog audio signala u audio sistemu može dostići vrednost i do +24 dBu (12,3 V) dok kada zvučni pritisak padne na oko 40 dBSPL , nivo audio signala iznosi oko – 66 dBu (388µV). Dinamički opseg audio signala dat je sledećim izrazom:

 

Dinamički opseg = Maksimalni nivo audio signala – Nivo šuma =

= +24 dBu - (-66 dBu) = 90 dB , vidi sliku br. 14

 

Kako dinamički opseg predstavlja odnos dve vrednosti, skoro uvek se izražava u dB, nikako u dBA, dBSPL, dBm, dBu ili dBv. Pomoću dBA, dBSPL, dBm, dBu ili dBv izražava se logaritamski odnos dve fizičke veličine, koje su izražene u N/m², mW ili V.

3.3.4. HEADROOM

Headroom predstavlja razliku između najvišeg nivoa (eng. peak level) i prosečnog SPL-a, tj. nominalnog nivoa (eng. nominal level) zvučnog događaja ili audio signala. Headroom je dat sledećim izrazom:

 

Headroom = Maksimanlni nivo – Nominalni nivo =

= 130 dBSPL - 110 dBSPL = +24 dBu - ( +4 dBu) = 20 dB

 

Slično dinamičkom opsegu, i headroom predstavlja odnos dve vrednosti pa se izražava decibelima (dB). Kako je gornja granica dinamičkog opsega jednog audio uređaja ili sistema određena izobličenjima (eng. distortion) koja se javljaju pri velikim amplitudama audio signala (kada dolazi do pojave poznate kao eng. clipping, peaking), značaj headroom-a je u tome što veći headroom znači sposobnost audio uređaja odnosno sistema da izvrši prenos i obradu signala većih amplituda bez dodatnih izobličenja (linearnih ili nelinearnih), kao i bez dodavanja šuma i smetnji korisnom signalu.

headroomrazlicitihkomponenti

Slika 15: Headroom različitih audio komponenti

 

3.4. REGULACIJA DINAMIKE

Ako uporedimo vrednosti dinamike medija koje danas upotrebljavamo za konzerviranje i reprodukciju zvuka, prosečno 40 do 50 dB, sa dinamikom velikog simfonijskog orkestra, koja iznosi oko 80 dB, tada shvatamo u čemu je problem. Dakle, treba izvršiti redukciju dinamike zvučnog zbivanja i svesti je u okvire mogućnosti dinamike koju pružaju naši mediji koje upotrebljavamo, vodeći računa da se zadrži karakter dinamike samog zbivanja. Takva redukcija dinamike naziva se još i kompresijom dinamike, slika br .

primerredukcijendinamikuauredjaja

Slika 16: Primer redukcije dinamike na uređaj

Dinamika nekog umetničkog dela glavni je nosilac doživljaja za slušatelja, pa je zato potrebno, prilikom reprodukcije ili kompresije dinamike, strogo voditi računa o dinamičkom razvoju nekog dela. Regulacija dinamike (redukcija) se mora rukovoditi promenom dinamike dela, a da se pritom ipak istaknu i zadrže potrebni kontrasti dinamike. Posebno treba obratiti pažnju da se neki fortisimo akcent, ili slično, ne utopi u ostale nivoe tog dela, jer bi se time izgubilo ono što taj akcent naglašava. Slično važi i za niske nivoe kao što je pianisimo, šapat i slično. Ako bismo izgubili ovakve akcente, mnogo bi se izgubilo i na umetničkom doživljaju i vrednosti reprodukcije, a delo bi se moglo potpuno upropastiti, kao što se i dešava sa nekim muzičkim žanrovima, o čemu će biti reči u kasnijim poglavljima. Regulacija dinamike se može vršiti ručno i automatski.

3.4.1 RUČNA REGULACIJA DINAMIKE

Osnovnu regulaciju dinamike obavlja snimatelj prilikom snimanja. On regulatorom konzole ili miksete svodi dinamiku dela koju ima u prostoru, na moguće okvire dinamike uređaja kojim se koristi. Taj tip regulacije se naziva još i manualna regulacija. Ovde je prvi uslov da snimatelj poznaje delo i razvoj njegove dinamike, odnosno da se unapred pripremio za reugulaciju, očekujući nailazak najtiših i najglasnijih delova datog dela. Najtiša mesta se izdižu dovoljno visoko iznad nivoa šuma i smetnji, pa postaju uočljiva, a najglasnija mesta se ograničavaju po nivou na dozvoljeni maksimum koji određeni uređaj podnosi, sa tim da ne dođe do nedozvoljenog haromonskog izobličenja (distorzije).

grafickiprikazrucneregulacijedinamike

Slika 17: Grafički prikaz ručne regulacije dinamike

Uzmimo da neko umetničko delo ima razvoj dinamike kako je to prikazano na slici krivuljom, označenom slovom „a“ (puna linija). To znači da delo počinje nekim „pianom“ koji umereno raste u „forte“, i dostiže svoj dramaturški maksimum sa „fortisimom“, nakon koga sledi ponovni pad nivoa prema „piano“, samo naglije. Uređaj kojim prenosimo ili snimamo to delo, nema (iz ranije navedenih razloga) mogućnosti ostvarenja cele dinamike dela, jer je ograničen svojom donjom i gornjom granicom dinamike. Početni nivo dela se nalazi na sredini i unutar dopuštenog dinamičkog područja tog uređaja. Međutim razvoj do „fortisima“ prelazi dopuštenu gornju granicu uređaja, i to za gotovo 50%. Jasno je da se ta granica ne sme preći jer dolazi do izobličenja i, umesto potrebnog umetničkog doživljaja, dobija se izobličen i pokvaren snimak. Pri regulaciji u takvom slučaju, javljaju nam se tri osnovne varijante, označene slovima b, c i d.

U prvoj varijanti („b“) snimatelj započinje sa regulacijom tek kada se nivo dela približio gornjoj granici. Intenzivnim slabljenjem, on zadržava nivo na gornjoj granici dok ne prođe „fortisimo“ i dok se nivo ponovo ne svede na dopuštene vrednosti. Nakon toga se nastavlja dalje, redovnim tokom, promena dinamike. Estetski efekat ovakve regulacije je loš i nema potrebnog porasta dinamike koja se očekuje u delu, a skoro isti nivo „fortisima“ na gornjoj granici predugo traje i delo nema dovljnog kontrasta. Ovakav način regulacije, u automatskoj regulaciji dinamike, odgovara limiteru.

U drugoj varijanti („c“) regulacija je nešto povoljnija. Snimatelj koji poznaje dinamiku dela i njen razvoj, počinje već kod donjeg dela krivulje ublažavati stepen porasta nivoa, tako da maksimum dosegne svoj vrh na gornjoj granici dinamike uređaja. Na taj način je poboljšan osećaj „fortisima“ i još bolje je istaknut negu u prethodnom slučaju „b“. Međutim, i ovde su dinamika i njen razvoj ostali razvučeni, a kontrast je još uvek slab, iako je bolji nego kod slučaja „b“. U automatskoj regulaciji dinamike ovaj način bi odgovarao regulaciji kompresora, koji oslabljuje signal proporcionalno povećanju nivoa tog signala.

U poslednjoj varijanti („d“) snimatelj od početka očekuje već unapred veliko povećanje nivoa i na vreme, tačnije odmah na početku, započinje regulaciju nivoa svodeći ga na dopuštenu donju granicu, vodeći računa da ne naruši sklad umetničkog dela i ne poremeti njegove odnose. Kada dinamika dela počne da raste, on podiže nivo prirodnim stepenom, kakav je i u prirodnom zvučanju dela, jer je sada, zbog slabijeg prethodnog dela dinamike, dobio veći manipulativni prostor unutar dopuštenog dinamičkog područja uređaja. On prati porast dinamike sve do maksimuma, odnosno „fortisima“. U slučaju da je porast veći nego što je prostor koji je on osigurao, pristupa se ograničenju dinamike i zadržavanju vrha dinamike ispod gornje granice. Ovakav način regulacije je najprirodniji, jer se zadržava kontrast i utisak dela

3.4.2. AUTOMATSKA REGULACIJA DINAMIKE

Najčešći vid regulacije dinamike je kombinacija između ručne i automatske regulacije dinamike. Ručno se regulišu obično najveće i glavne promene amplitude audio signala, dok automatski uređaj (procesor) koriguje brze i manje promene amplitude, na koje snimatelj obično teško ispravno reaguje, najčešće zbog ljudskog faktora.

Svi automatski regulatori dinamike su uopšteno pojačala, ali sa promenljivom karakteristikom i načinom pojačanja. Prema tome, promenom pojačanja možemo izvršiti povećanje-ekspanziju ili svođenje-kompresiju pojačanja, odnosno možemo zadržati na izlazu napon onakav kakav je i došao na ulaz.

Karakteristika pojačala koje služi kako regulator dinamike, nije nikada jedan jedini pravac jednakog i konstantnog nagiba, već je to obično kombinacija dva ili više pravaca različitih nagiba, pa i pojačanja , u zavisnosti od veličine ulaznog i izlaznog signala. Izlazni signal iz regulatora treba da se dobije ispod neke određene amplitude, ali neizobličen, tako da je njegov oblik koji dobijemo na izlazu, veran obliku signala na ulazu.

Prvi uređaji koji su ograničavali signal na neku određenu vrednost, baš su unosili takva nedopuštena izobličenja signala, a poznati su pod nazivom „ekreteri“. Nakon određene tačke, oni nisu dopuštali porast amplitude signala, ali su unosili izobličenje, koje je bilo veće, što je veći bio odnos napona ulaza prema naponu limitovanja. Takav je uređaj služio jedino osiguranju da ne dođe do preopterećenja predajnika. Da se pojava derormisanja signala izbegne, regulatori moraju imati mogućnost da signal pročitaju unapred i da na vreme započnu sa njegovim smanjivanjem, još dok je njegova amplituda ispod maksimalno dopuštene granice regulacije. Da bi to bilo moguće, regulator se obično sastoji od:

  • pojačala signala,
  • pojačala za regulaciju,
  • člana za regulaciju

Takva promena pojačanja se postiže na nekoliko načina. Jedan je upotrebom promenljivog elektronskog stepena, pri čemu se prednapon upravljčke rešetke mora menjati, u zavisnosti od veličine ispravljenog ulaznog signala. Drugi način je da se iskorišćava negativna reakcija, čija vrednost zavisi od veličine ulaznog signala. Treći način je da se dovede do odgovarajuće promene nelinearnog otpora, u zavisnosti od veličine ulaznog signala.

Za regulaciju sa promenom nelinearnog otpora, koji zavisi od ulaznog signala, obično se iskorišćava diodni mosni (MOS) spoj, kome se dovodi promenljivi jednosmerni signal, dobijen ispravljanjem audio naizmeničnog signala. Njima se deluje na vrednost promenljivog otpora prema karakteristici diode.

Poslednje ažurirano (utorak, 29 septembar 2009 11:14)

 

Podela procesora za dinamičku obradu

Procesori za dinamičku obradu zvuka (eng. dynamic processors) regulišu nivo signala i kao takvi se dele na:

  • a) procesore za svođenje (lat. Compressio) dinamičkih vrednosti zvučnog događaja. Ovde spadaju kompresor (compressor), limiter (limiter), de-eser (de-esser) i daker (ducker)
  • b) procesore za povećanje (lat. Expansio) dinamike signala. U ovu grupu spadaju ekspander (expander) i potiskivač šuma (gate ili noise gate) kao posebna vrsta ekspandera za potiskivanje šuma

Neke od osnovnih funkcija procesora za dinamičku obradu signala su:

  • - sprečavanje pojave izobličenja koja se javljaju pri velikim amplitudama audio signala
  • - redukcija ili eliminacija šuma
  • - eliminacija neželjenih sibilanata (šuškavaca)
  • - povećavanje prividne jačine audio signala i slično

Poslednje ažurirano (ponedeljak, 02 novembar 2009 23:29)

 

Procesori za svođenje dinamike signala

 

 

 

 

Procesori za svođenje dinamičkih vrednosti audio signala ili zvučnog događaja – kompresor i limiter redukuju ukupni dinamički opseg (odnosno amplitude) signala. Kako delovanjem uređaja za svođenje prirodnih dinamičkih vrednosti zvučnog događaja „glasniji“ signal postaje „tiši“, ukupan dinamički opseg odnosno razlika između „najglasnijeg“ i „najtišeg“ signala se ograničava na određene, zadate dinamičke vrednosti. Rezultat je da „tiši“ signali prividno postaju „glasniji“ i obrnuto, „glasniji“ signali odaju utisak manje „glasnih“. Drugim rečima, komprimovanjem dinamičkih vrednosti audio signala podiže se srednja vrednost nivoa, što doprinosi boljoj čujnosti (reprodukovane) informacije. Takođe, upotrebom procesora za svođenje dinamičkih vrednosti zvučnih događaja, nivo dinamički nekonzistentnih audio signala postaje ujednačeniji.

Osnovna_karakteristika_kompresora_slika18

 

Slika 18: Osnovna karakteristika kompresora

KOMPRESOR

Kompresija je proces redukovanja sudio signala.  U odnosu deo signala na koji se odnosi, kompresija može biti:

  1. Kompresija nadole – signal iznad određenog praga (threshold-a) se redukuje na niži nivo, dok niži  signali ispod praga ostaju netaknuti.  Ova kompresija se najčešće primenjuje.
  2. Kompresija nagore ili obrnuta kompresija – signal ispod određenog praga (thresholda) se pojačava na viši nivo, dok se viši signali iznad određenog threshold-a ne menjaju.
  3. Kombinacija ove dve – signal iznad threshold-a se redukuje na niži nivo, dok se signal ispod threshold-a pojačava na viši nivo.  Ova kompresija se primenjuje veoma retko.

Kompresija se radi iz estetskih razloga, zbog ograničenja audio sistema ili da se poboljša signal u bučnoj okolini.  U bučnom okruženju, pozadinska buka može nadjačati tiše zvuke.  Tako je  na primer slušanje muzike u automobilu, na određenom nivou gde su nam glasni zvuci slušljivi, tihe ne čujemo zbog buke motora, i obrnuto, na nivou gde tihe zvuke čujemo dovljno, glasni dobijaju ime preglasni.  Kompresija se koristi da sve partije u zvučnoj slici čujemo dovoljno dobro na istom nivou uređaja.

graficki_prikaz_delovanja_kompresora_slika19_mala

Slika 19:  Grafički prikaz delovanja kompresora (izlazni signal/vreme)

Dakle, kompresija redukuje nivo glasnijih zvukova, ali ne i tiših, stoga se nivo uređaja može podizati dok nam tiši zvuci ne postanu slušljivi.  Kompresor redukuje nivo audio signala ako njegova amplituda pređe određeni prag (threshold).  Vrednost redukcije nivoa audio signala je određena odnosnom (ratio).  Na primer, sa odnosom 4:1, kada je ulazni nivo 4 dB iznad threshold-a, izlazni će biti 1 dB iznad threshold-a, znači nivo će biti redukovan za 3 dB.  Kada je, za ovaj isti odnos, ulazni nivo 8 dB, izlazni će biti 2 dB, redukcija od 6 dB.

redukcija_nivoa_kod_kompresora_slika20

Slika 20: Redukcija nivoa kod kompresora

 

KONSTRUKCIJA KOMPRESORA

 

Ulaz signala u kompresor je spliter (razdelnik) koji šalje signal u pojačalo promenljivog nivoa i u side-chain, gde kontrolno kolo računa potrebnu vrednost redukcije nivoa. Izlaz iz kontrolnog kola određuje redukciju na pojačalu. Ovaj tip se zove feed-forward i koristi se na većini današnjih kompresora. Raniji kompresori su bili bazirani na feedback tipu, gde je signal, koji kontroliše kontrolno kolo, uziman sa izlaza iz pojačala. Na slici br. se vide šematski prikaz ova dva sistema.

 

Sematski_prikaz_feed_kompresora_slika21_mala

Slika 21: Šematski prikaz feed-forward i feedback tipova kompresora

Pojačalo sa promenljivim nivoom je komponenta koja redukuje nivo audio signala. Brojne su tehnologije koje se koriste u ovu svrhu, svaka sa svojim prednostima i nedostacima. Evo nekih od njih:
  • Vakuumske cevi se koriste u konfiguraciji koja se zove „variable-mu“ gde se napon na cevi koristi za promenu nivoa.
  • VCA (naponski kontrolisana pojačala) kod kojih se nivo redukuje kako snaga ulaznog signala raste
  • Optički kompresori koriste LDR (light sensitive resistor), otpornike osetljive na svetlost i male lampe (LED ili elektroluminiscentni panel) da kreiraju promene u nivou signala. Veruje se da ova tehnologija daje „mekšu“ karakteristiku signala, zbog vremena odziva svetlosti i otpornika na kontrolama attack i release.
  • FET (field-effect transistor) tehnologija se bazira na električnom polju. Najčešća primena ove tehnologije je u MOSFET procesorima.
  • Diodni most (diode bridge) tehnologija predstavlja četiri premošćene diode. Na ovaj način se isti polaritet izlaznog napona vezuje za svaki polaritet ulaznog napona.

 

 

VCA (Voltage Controlled Amplifier)

Osnovni deo tipičnog procesora za svođenje dinamike signala je naponski kontrolisani pojačivač, skraćeno VCA. VCA reaguje na promene napona audio signala na jednom od svojih ulaza:

  • na ulazu procesora za svođenje dinamike signala, ili
  • na ulazu side-chain return-a odnosno control input-a (vidi sliku br. )

 

Ako je y signal na izlazu kompresora/limitera, a x signal na ulazu kompresora/limitera ili control ulazu, princip rada procesora za svođenje dinamike signala se može matematički izraziti na sledeći način: y = x ÷ n . Izraz y = x ÷ n predstavlja prenosnu karakteristiku procesora za svođenje dinamičkih vrednosti audio signala u zadate (dinamičke) vrednosti.

 

Primer: Ako napon audio signala na ulazu u kompresora/limitera ili control input jednog VCA odnosa kompresije n = 2 , poraste-opadne za ±6 dB, napon signala na izlazu kompresora/limitera će se promeniti za: y = 6 dB ÷ 2 = ± 3 dB.

 

Izraz n ÷1 se naziva odnos kompresije (eng. compression ratio), a n „stepen svođenja“ dinamike signala i predstavlja odnos nivoa ulaznog prema izlaznom signalu. „Stepen svođenja“ kompresora (n) obično ima vrednosti veće od 1, a manje ili jednake od 8 – 10, odnosno: 1 < n ≤ 8-10. „Stepen svođenja limitera (n) najčešće ima vrednosti 8 – 10 pa i do + ∞, odnosno 8 – 10 < n ≤ + ∞ . Na slici br. dat je grafički prikaz delovanja kompresora odnosa kompresije 2:1 i limitera 20:1.

 

graficki_prikaz_delovanja_kompresora_slika22

Slika 22: Grafički prikaz delovanja kompresora

 

Unity gain (U) predstavlja nealterovani signal, odnosno: y = x, signal na ulazu kompresora/limitera (x) jednak je signalu izlaza na kompresora/limitera (y).

LIMITER

Limiter je regulator koji, do neke tačke visine ulaznog signala, jednoliko i normalno pojačava svaki signal sa A = 1, a nakon te tačke, sve signale koji nailaze sa većim nivoom, ograničava tako da nikada ne pređu neku jasno određenu vrednost (obično +6dBm ili 1,55 V). Karakteristiku limitera i uslov koji on mora zadovoljiti, vidimo na slici br. .

podrucje_rada_limitera_slika_23

Slika 23 : Područje rada limitera

 

Limiter zadovljava tehničke norme i zahteve ako, uz povećanje od 30 dB od granične vrednosti, povećanje izalznog napona ne postane veće od 1 dB. Vreme brzine reakcije uređaja bira se tako da iznosi oko 1 milisekundu, a vreme povrata je veće i iznosi obično od 0,5 do 2 sekunde. Kako izgleda brzina rekacije limitera uz dopušteno prekoračenje, pokazuje slika br. . U svom području rada limiter ne sme imati veće izobličenje od 1 %.

vreme_reakcije_limitera_slika24

Slika 24: Vreme reakcije limitera

 

Kompresor i limiter ne razlikuju se u procesingu samog signala, sem u odnosu kompresije. Limiter je u kompresor sa velikim odnosom kompresije i brzim attack-om. U toku sakupljanja materijala za ovaj rad naišao sam na nekoliko podataka o tome, koji je to zapravo odnos kompresije koji se smatra limitovanjem. Većina smatra odnos 10 : 1 i više za limitovanje, iako nema strogo određenog pravila. Ipak postoji „jako“ i „slabo“ limitovanje. Što je „jači“ limiter, veći je i odnos, a attack i release brži.

uporedni_prikaz_limitovanja_slika_25_mala

Slika 25: Uporedni grafički prikaz limitovanja i klipovanja (clipping)

Brickwall (zid) limitovanje ima velik odnos i veoma brz attack. Ovo obezbeđuje to da audio signal nikad ne pređe threshold. Odnos od 20 : 1, pa sve do ∞ : 1 se smatra brickwall limitovanjem. Rezultati ovakvog načina limitovanja nisu prijatni za ljudsko uho, i više se koriste kao poslednja linija zaštite na ozvučenjima na live i broadcast sistemima nego kao alat za obradu zvuka. Neki proizvođači consumer uređaja ugrađuju neku vrstu limitera. Sony koristi AVLS (Automatic Volume Limiter System) na Play Station Portable.

Limiter nikad ne može da radi kao kompresor, ali svaki kompresor može da radi i kao limiter.

proces_kompresovanja_slika26

Slika 26: Proces kompresovanja (gore) i limitovanja (dole)

KOMPRESOR vs. LIMITER

Kao što smo videli, svrha limitera je da ne dopusti da se pređe određeni nivo audio signala. Kod njega mali signali ostaju uvek mali, dok se oni preveliki ograničavaju u veličini da ne pređu određenu vrednost. Kada želimo male signale učiniti većim, a istovremeno ne želimo dopustiti da veliki signali postanu preterano veliki, ili čak da ne pređu neki fiksnu vrednost, tada se koristimo uređajem koji nazivamo kompresor. Karakteristika koja zadovoljava takve uslove, ima nešto drugačiji oblik nego u odnosu na karakteristiku limitera. Takvu osnovnu karakteristiku vidimo na slici br. , a upoređivanje karakteristika linearnog pojačala, limitera i kompresora na slici br. .

 

karakteristike_pojacala_limitera_kompresora_slika27mala

Slika 27: Uporedne karakteristike pojačala, limitera i kompresora

Kod karakteristike kompresora možemo u početku uočiti strmi uspon pravca pojačanja, što znači da u tom području imamo pojačavanja svih signala koji ulaze u kompresor sa malim nivoom. Nakon ovog područja, sledi smanjivanje uspona pravca pojačanja, što znači i smanjivanje pojačanja kako signal raste. Tačnije, u jednom području u kojem signali imaju srednju vrednost nivoa, ne dolazi do pojačavanja, već signali izlaze iz kompresora sa istim nivoom sa kojim su i ušli. Treći deo karakteristike ima vrlo položen oblik koji predstavlja smanjivanje signala sa velikim nivoima, što su signali veći, izlaze iz kompresora više smanjeni. Dakle, zadnji deo karakteristike kompresora može biti potpuno horizontalan i delovati kao limiter, tako da signal, bez obzira koliko poraste, ne može preći određenu vrednost. Na slici br. vidimo karakteritiku jednog takvog kompresora.

karakteristika_parametri_regulacije_kompresora_slika28

Slika 28: Karakteristika i parametri regulacije kompresora

Početak karakteristike se kreće pravcem nagiba 45˚, što znači da nema pojačanja kako se ne bi pojačavali signali čiji je nivo na visini šuma. Nakon toga, dolazi područje sa jakim nagibom pravca pojačanja koji je veći od 45˚, što znači da dolazi do pojačanja signala koji imaju vrlo mali nivo, i ovo je područje ekspanzije. Dalji tok karakteristike je ponovo pravac nagiba od 45˚, što znači da signali sa srednjim nivoom nemaju pojačanja. Sledeći deo karakteristike je pravac koji ima ugao nagiba mani od 45˚, što znači da se smanjuju signali sa većim nivoom, pa izlaze oslabljeni, i ovo se naziva područje kompresije. Poslednji deo karakteristike je horizontalni pravac i deluje kao limiter, tj. onemogućuje da porast signala na ulazu izazove prelaz nivoa signala preko neke određene vrednosti. Osim toga kompresor ima mogućnost menjanja svake od tih karakteristika u određenim granicama. Na slici br. prikazano je 6 slučajeva mogućih promena karakteristika.

promene_pojedinih_parametara_kompresora_slika29mala

Slika 29: Promene pojedinih parametara kompresora

Na slici 1 vidimo mogućnost menjanja „hub-a“ (zamaha kompresije), koji se kreće u granicama od 0 do 18 dB. Ovom veličinom se određuje ulazni nivo kod koga počinje kompresija, odnosno gde se završava ekspanzija audio signala. Menjanjem veličine zamaha, delujemo na dinamiku signala između područja ekspandera i kompresora.

Na slici 2 vidi se mogućnost promene odnosa kompresije. Ustvari to je promena nagiba pravca kompresije. Odnos kompresije se može menjati od 1,5 : 1 do 4 :1. Tim se odnosom određuje redukcija dinamike izlaznog signala, u odnosu prema ulaznom. Tačnije, taj odnos određuje za koliko dB promene signala na ulazu postižemo promenu od 1 dB na izlazu. Ako je npr. odnos 2 : 1, to znači da će skok od 6 dB na ulazu, proizvesti promenu od 3 dB na izlazu.

Na slici 3 vidimo promenu rotacione tačke karakteristike kompresije. Područje promene se kreće od – 6 dB do – 1,5 dB, što znači da se polje kompresora može u tim granicama relativno pomeriti prema ekspanderu ili limiteru.

Na slici 4 prikazana je mogućnost pomeranja praga limitera. Ta vrednost određuje izlazni napon kod koga počinje limitovanje. Raspon pomeranja praga je od – 2 dB do + 7,5 dB i odnosi se na efektivnu vršnu vrednost signala.

Na slici 5 imamo mogućnosti pomeranja praga ekspandera. Time određujemo onaj ulazni nivo ispod kog sistem kompresora svaki ulazni signal smatra za šum ili smetnju. Ispod tog nivoa je pojačanje od 0 dB, a iznad praga ekspandera, pojačanje raste sa povećanjem ulaznog signala do veličine zamaha. Granice pomeranja praga se kreću između – 55 dB i – 35 dB.

Na slici 6 prikazan je odnos ekspanzije i mogućnost njegove promene. To je zapravo promena pravca karakteristike ekspanzije koje može birati dva stepena. Jedan je odnos 1,5 : 1, a drugi 2,5 : 1. Kod odnosa 2,5 : 1, na primer, menja se signal na izlazu za 5 dB ako se ulazni signal menja za 2 dB.

 

Kao limiter, sistem reaguje na vršne vrednosti signala. To je primenjeno zato što limiter mora voditi računa o vrhovima signala, da ne dođe do premodulacije. Za razliku od limitera, kompresor i ekspander regulišu utisak glasnoće. Osim toga ekspander mora još razlikovati šum od signala i ne sme delovati na vršne vrednosti šuma.

 

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Wingdings; panose-1:5 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:2; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:0 268435456 0 0 -2147483648 0;} @font-face {font-family:"Cambria Math"; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 159 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; margin:0in; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt;} @page Section1 {size:8.5in 11.0in; margin:1.0in 1.0in 1.0in 1.0in; mso-header-margin:.5in; mso-footer-margin:.5in; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} /* List Definitions */ @list l0 {mso-list-id:1551333606; mso-list-type:hybrid; mso-list-template-ids:-1240850888 -1065469878 67698691 67698693 67698689 67698691 67698693 67698689 67698691 67698693;} @list l0:level1 {mso-level-start-at:2; mso-level-number-format:bullet; mso-level-text:-; mso-level-tab-stop:.5in; mso-level-number-position:left; text-indent:-.25in; font-family:"Times New Roman","serif"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} ol {margin-bottom:0in;} ul {margin-bottom:0in;} -->

KONTROLA RADA PROCESORA ZA SVOĐENJE DINAMIKE SIGNALA

 

tipican_kompresor_limiter_kontrole_rada_slika30mala

Slika 30: Tipičan kompresor/limiter i njegove kontrole rada

 

PRAG KOMPRESIJE (THRESHOLD) – nivo ulaznog audio signala koji aktivira rad kompresora. Određuje koji deo signala sa ulaza kompresora/limitera će biti ograničen na određene, zadate dinamičke vrednosti, a koji deo signala ostaje nepromenjen. Kompresor/limiter svodi samo dinamičke vrednosti audio signala iznad threshold-a, štto je prikazano na slici br. .Izražava se u decibelima (dB). Ako je threshold niže, znači da će veći deo signala biti tretiran kompresijom i obrnuto.

procesiranje_istog_signala_razlicitim_nivoom_threshold-a_slika31mala

Slika 31: Procesiranje istog signala sa različitim nivoom threshold-a

ODNOS KOMPRESIJE (COMPRESSION RATIO) – predstavlja odnos izlaznog nivoa prema ulaznom signalu kompresora/limitera, odnos ulaznog i izlaznog signala (input/output) iznad thresholda. Najviši odnos je ∞ : 1, a najčešće se postiže odnosom 60 : 1, i efektno sabija bilo koji signal iznad threshold-a na nivo samog threshold-a.

procesiranje_istog_signala_slika32mala

Slika 32: Procesiranje istog signala različitim odnosima(ratio) kompresije

 

ATTACK – vreme potrebno procesoru da se aktivira od trenutka kada ulazni signal „pređe“ prag kompresije (threshold) odnosno brzina kojom će kompresor/limiter da se aktivira za signale iznad threshold-a

grafigki_prikaz_delovanja_kompresora_slika33mala

Slika 33: Grafički prikaz delovanja kompresora (izlazni nivo/vreme)

 

RELEASE – vreme potrebno procesoru da prestane da deluje od trenutka kada ulazni signal opadne ispod praga kompresije odnosno brzina kojom će kompresor/limiter prestati da deluje od trenutka kada signal opadne ispod threshold-a.

Kompresor može da ima onoliki stepen kontrole koliko brzo reaguje na promene amplituda. Attack je period kada kompresor povećava redukciju nivoa da bi postigao nivo određen odnosnom kompresije. Release je vremenski period kada kompresor smanjuje redukciju nivoa, momenat kada nivo opadne ispod threshold-a. Dužina oba perioda je određena premenama signala i željenom redukcijom nivoa. Zbog lakšeg korišćenja, obe kontrlole su označene u jedinicama vremena (najčešće milisekundama). Biranjem određene vrednosti, biramo vreme za koje će signal opasti ili porasti u decibelima (dB). Proizvođači najčešće uzimaju 10 dB za tu nominalnu vrednost promene. Tako na primer, ako je attack namešten na 1 ms, biće potrebna jedna milisekunda da redukcija nivoa poraste sa 0 dB na 10 dB, i 2 ms da poraste sa 0 db na 20 dB itd.

U mnogim kompresorima attack i release funkcije su podesive od strane korisnika. Neki kompresori, ipak, imaju attack i release određene samom konstrukcijom i ne mogu se podešavati. U nekim slučajevima attack i release su automatski, odnosno programirani, što znači da se ta vremena menjaju u zavisnosti od ulaznog signala

MODULOMETAR (METER) – očitava signal na ulazu ili signal na izlazu kompresora/limitera (bira se preklopnikom IN/OUT). Modulometar takođe može da očitava i nivo svođenja dinamike signala kompresora/limitera (bira se preklopnikom GR, skraćeno od gain reduction)

PEAK/RMS preklopnik – određuje da li kompresor/limiter prati promene vršnih vrednosti signala ili kombinaciju vršne vrednosti i trajanja signala, odnosno srednja vrednost (eng. Root Mean Square, skraćeno RMS) signala.

AUTO – kada se ova funkcija aktivira odgovarajućim preklopnikom, kompresor/limiter analizira ulazni signal i automatski određuje vrednosti ATTACK i RELEASE parametara.

HARD/SOFT KNEE – kada je odgovarajući preklopnik u HARD ili SOFT KNEE položaju, procesor za svođenje dinamike signala određuje da li je prelazak sa unity gain-a (U) na komprimovane/limitovane (svedene) dinamičke vrednosti signala postupan ili je ovaj prelazak nagao (prikazano na slici br. ). Ova kontrola određuje da li će prelaz preko threshold-a biti oštar ili blag. Soft knee polako povećava odnos kompresije kako signal raste i dovodi ga do određenog odnosa definisanog od strane korisnika uređaja. Soft knee „umekšava“ promenu sa nekompresovanog na kompresovani signal, posebno kod viših odnosa kompresije, gde se ta promena više primeti.

graficki_prikaz_hard_soft_knee_delovanja_slika34

Slika 34: Grafički prikaz hard i soft knee delovanja

 

MAKEUP GAIN (ili OUTPUT LEVEL) – omogućava da se raspon amplituda signala dobijen svođenjem „prirodne“ dinamike signala u zadate granice dodatno podigne ili utiša.

LINK – kada se ova funkcija aktivira odgovarajućim preklopnikom, dva mono procesora za svođenje dinamike signala se povezuju u jedinstven, stereo procesor. U tom slučaju, aktivne su samo kontrole rada jednog od dva mono kompresora/limitera.

Iz grafičkog prikaza delovanja kompresora/limitera (slike br. i br.) se vidi da je jedna od osnovnih funkcija limitera sprečavanje pojave izobličenja audio signala koja se javljaju pri velikim amplitudama.

Kompresor u stereo link modu primenjuje sve parametre redukcije nivoa na oba kanala. Ovo se radi da bi se izbegla promena zvučne slike, koje se može desiti ako se svaki kanal kompresuje posebno. Stereo link se može postići na dva načina:

  • kompresor sabira u mono, levi i desni kanal na ulazu, gde su kontrole levog kanala u funkciji oba kanala
  • kompresor računa potrebnu vrednost redukcije nivoa nezavisno za svaki kanal i onda primenjuje nejveću vrednost redukcije nivoa na oba kanala

PEAK vs. RMS OČITAVANJE

Kompresori sa očitavanjem peak-a reaguju momentalno na ulazni nivo signala. Dok obezbeđuje bolju kontrolu vršnih vrednosti signala, ova vrsta očitavanja može dovesti do veoma brzih promena u redukciji nivoa, a ovo opet do više čujne kompresije ili čak i do distorzije audio signala. Neki kompresori imaju merenje prosečnih vrednosti (RMS) ulaznog signala pre nego što nivo bude upoređen sa onim iznad threshold-a. Ovo dozvoljava dosta „mekšu“ kompresiju, koja više odgovara našoj percepciji zvučne slike.

LOOK-AHEAD (PREDVIĐANJE)

Look-ahead funkcija je konstruisana da prevaziđe problem kompromisa između sporog attack-a, koji proizvodi „mekane“ promene nivoa, i brzog attack-a, koji je sposoban da registruje brze tranzijente. Ova funkcija ne predviđa budućnost. Zapravo se ulazni signal deli, i jedna strana se redukuje sa kašnjenjem, dok se druga strana signala koristi za redukciju prvog signala koji i ide na izlaz iz uređaja. Na ovaj način se dobija sporiji attack koji može da uhvati i brze promene, samim tim i prirodnija kompresija. Ali cena toga je kašnnjenje uređaja, odnosno signala.

SIDE-CHAIN

Side-chain koristi nivo signala nekog drugog ulaza (uređaja) ili isfiltriranu verziju originalnog signala da bi kontrolisao nivo originalnog signala. Kada je eksterni signal jači, jača je i kompresija. Side-chain sklop je čest u DJ miksetama na mikrofonskom kanalu. Ovo je potrebno da se nivo automatski utiša kad DJ govori. To se postiže tako što se signal sa mikrofonskog kanala konvertuje u linijski i šalje na ulaz side-chain kompresora. Side-chain kompresor koji ima EQ kontrole može da se koristi da redukuje nivo signala u određenom frekvencijskom području. Takav kompresor se može koristiti kao de-esser, redukujući nivo sibilanata u rasponu od 6 – 9 kHz.

blok_sema_sidechain-a_slika35mala

Slika 35: Blok šema sidechain-a

 

VCA (Voltage Controlled Amplifier) odnosno naponski kontrolisani pojačivač predstavlja sastavni deo svakog amplitudnog procesora audio signala. VCA reaguje na promene napona svog ulaznog stepena. Audio signal na ulazu VCA može da bude signal ulaznog stepena amplitudnog procesora ili signal na side-chain return-u odnosno control input-u, kao što je prikazano na slici br. . Ako nema signala na side-chain return-u odnosno control input-u, onda VCA kontroliše signal sa ulaza procesora za dinamičku obradu zvuka. Kada signal postoji na side-chain return-u odnosno control input-u, onda signal sa ulaza procesora za dinamičku obradu zvuka nema uticaj na rad VCA. U tom slučaju naponski kontrolisani pojačivač reguliše nivo signala ulaznog stepena procesora za dinamičku obradu signala u skladu sa promenama signala na side-chain return-u odnosno control input-u.

blok_sema_VCA_konstrukcije_kompresora_Slika36mala

Slika 36: Blok šema VCA konstrukcije kompresora

Iako uređaji pod nazivom de-eser (de-esser) i daker (ducker) postoje kao zasebne jedinice, upotrebom side-chain-a (sreću se još i nazivi key ili control loop input) i kompresor može da se ponaša kao de-eser ili daker.

De-eser se može napraviti od standardnog kompresora i ekvilajzera koji šalje signal sa pojačanim rasponom od 6 – 9 kHz u side-chain input na kompresoru.

Side-chain se koristi u muzičkoj produkciji da sačuva bas ili neke padove dovoljno glasne. To se postiže tako što se ritam sekcija pojavi na ulazu u side-chain kompresora i na taj način diktira redukciju nivoa u ritmu.

Stereo kompresor bez side-chain-a se može koristiti kao mono kompresor sa side-chain-om. Side-chain signal se šalje u prvi ulaz stereo kompresora dok se signal koji se kompresuje šalje na ulaz i izlaz drugog kanala kompresora.

 

PARALELNA KOMPRESIJA

Paralelna kompresija je tehnika ubacivanja kompresora u paralelnu vezu signala. Ova tehnika daje kontrolu dinamike bez propratnih neželjenih efekata, pod uslovom da je odnos kompresije relativno nizak i kompresor zvuči relativno prirodno. Sa druge strane, velik odnos kompresije može biti odabran na jednom od dva paralelna signala. Ovo se koristi na nekim koncertnim miksetama i umetnički ekekat dobijen ovom tehnikom se zove njujorška kompresija (New York compression). Kombinovanje linearnog signala sa kompresorom, nakon koga sledi redukovanje izlaznog nivoa kompresovanog signala, rezultuje povećanjem detalja u zvučnoj slici koji su nižeg nivoa, ali bez redukcije vršnih vrednosti signala. Ova tehnika je korisna za kompresovani sadržaj, uprkos ukupnoj redukciji dinamike.

 

MULTIBAND KOMPRESIJA

Multiband kompresori mogu da se ponašaju različito unutar različitih frekvencijskih opsega (band-ova). Prednost multiband kompresije je u tome da ako se signal menja unutar jednog opsega, neće doći do promene ostatka signala nakon redukcije.

Multiband kompresori rade tako što prvo razdvoje signal kroz brojne filtere odnosno skretnice. Frekvencija raspona (band-a) može biti promenljiva. Nakon toga, svaki signal prolazi kroz sopstvenu kompresiju i nezavisno može biti podešen kroz threshold, ratio, attack i release. Signali se onda sabiraju kroz limiter da se osigura da ne dođe do prevelikih vršnih vrednosti izlaznog signala.

cakewalk_sonitus_multiband_kompresor_slika37_mala

Slika 37: Cakewalk Sonitus Multiband (5-band) kompresor plug-in

Multiband kompresori su pre svega alat za mastering, ali njihova upotreba kao plug-in-ova u DAW okruženju ih polako stavlja i u funkciju alata za miks. Plug-in-ovi ili DSP emulacije multiband kompresora mogu biti kompleksne, sa mnogo band-ova i opcija, i zahtevaju odgovarajuću snagu kompjutera.

Multiband kompresori se često koriste na radio stanicama, FM i AM podjednako, da bi povećali glasnoću i domet radio signala bez straha od premodulacije. Imati glasnu stanicu je dobro oružje u borbi protiv konkurencije. Ipak, podešavanje multiband kompresora zahteva određen osećaj za estetiku, dosta vremena i dobar par senzora za zvuk – ušiju. Zato konstantno menjanje spektralnog balansa između band-ova može imati ekvilajzer efekat na izlazu, dinamički modifikovati frekvenciju. Dalji razvoj ovakvog pristupa je programirani procesing, kod kojeg bi se parametri multiband procesora automatski menjali unutar određenih vrednosti, a sve to u funkciji određenog stila muzike koja se pušta, emisije koja ide ili doba dana kada se program emituje.

 

SERIJSKA KOMPRESIJA

Serijska kompresija je tehnika koja se koristi kod snimanja i miksa. Serijska kompresija se postiže tako što se redno vežu dva različita kompresora. Jedan kompresor stabilizuje dinamički opseg, dok drugi agresivnije kompresuje jače vršne vrednosti. Ova kombinacija vezivanja dva kompresora je česta u upotrebi označenoj kao „kompresor-limiter“, gde je RMS kompresor direktno praćen peak limiterom, radi zaštite od prejakog signala. Ako se koristi pravilno, čak i jaka serijska kompresija može zvučati veoma prirodno na takav način da to nije moguće postići jednim kompresorom. Ova tehnika se često koristi kod amplitudno nepredvidivih vokala, gitare, itd.

 

UPOTREBA KOMPRESORA

Kompresor treba koristiti mudro, kako za redukovanje dinamičkog opsega izvornog materijala, tako za optimalno snimanje na medije sa većim dinamičkim ograničenjima nego što ih ima izvorni signal ili za promenu karaktera samog instrumenta koji se snima.

Pre svega treba odlučiti da li nam je kompresija uopšte potrebna . Komercijalni snimci su već kompresovani, tako da je pitanje da li uopšte treba dodavati još kompresije? Pre korišćenja, kompresor bi trebalo povezati na pravo mesto u audio lancu.

JAVNI PROSTORI

Kompresija se često koristi da napravi muziku glasnijom bez povećanja vršnih vrednosti. Kompresovanjem najglasnijih signala, postalo je moguće dići celokupni nivo signala bez prelaska gornje granice dinamike uređaja za reprodukciju odnosno medija. Relativno tihi zvuci postaju glasniji, dok glasni ostaju nepromenjeni.

Zbog ovih karakteristika, kompresija se često primenjuje u audio sistemima restorana, kafe-klubova, aerodroma, stanica, i sličnih javnih prostora, gde se muzika emituje na relativno niskom nivou i mora biti kompresovana, ne samo da bi nivo bio konstantan, nego i da bi tiše partije muzičkih numera bile čujne, odnosno da bi bile više od nivoa ambijentalne buke.

Kompresija se koristi i da se, redukcijom dinamičkog opsega, poveća prosečan izlazni nivo pojačala za 50 – 100 %. Za razglasne i evakucione sisteme, ovo dodaje jasnoću u bučnom okruženju i, sa ekonomske strane, smanjuje broj potrebnih pojačala za određeni audio sistem.

MUZIČKA PRODUKCIJA

Kompresija se često koristi u muzičkoj produkciji, da bi se razna izvođenja više usaglasila u zadatom dinamičkom opsegu i da bi konačni miks bolje „legao“ sa ostalim instrumentima i svi zvučni detalji bili dovoljno izraženi. Vokalna izvođenja u rok i pop muzici se obično kompresuju da bi bila dovoljno istaknuta i čista u odnosu na okružujuće instrumente u matrici.

Kompresija se takođe koristi na instrumentima kao efekat, ali ne samo da bi pojačala glasnoću instrumenta. Na primer perkusivni instrumenti imaju kratak odzvuk (decay), ali kompresor može da učini da njihov zvuk traje znatno duže. Gitara se često kompresuje da bi se dobio puniji, zvuk koji duže traje.

Kompresor se može koristiti da redukuje sibilante u vokalima kontrolišući kompresor preko ekvilajzera, tako da jedino kritične frekvencije aktiviraju kompresor. Ako nisu provereni, sibilanti mogu da izazovi distorziju, čak i pri niskim nivoima. Ovakav kompresor se zove de-eser.

BROADCAST

Kompresori imaju najveću primenu u broadcast-u. Pre svega da redukuju dinamički opseg medija sa kojih se emituje muzika (obično CD-a) na dinamički opseg predajnika. U većini zemalja limit signala koji se prenosi je strogo propisana vrednost. Naravno, ovi limiti su zadovoljeni uređajima u audio lancu stanice.

Kao što je već napomenuto, upotreba kompresora za povećanje glasnoće programa omiljeni je trik broadcaster-a. Njihova namera je da radio program zvuči najglasnije na istom nivou u odnosu na ostale stanice. Cilj je da se napravi što je moguće više kompresovan program na zadatom nivou slušanja. Ovo je započelo još 60-ih godina prošlog veka kada je rock muzika ušla na AM radio. AM broadcaster-i nisu imali odbojnost prema jakoj kompresiji, jer je AM ionako imao uži dinamički opseg. Gates Sta-level je bio često korišćen kompresor, koji je redukovao visoke frekvencije dok bi niske dodavao kako bi se dobio „masniji“ zvuk sa povećanom energijom pri slušanju na istom nivou.

Šezdesetih godina stil radio voditelja i DJ-eva se promenio, odnosno promenio se stil samog emitovanog programa. Javiila se potreba da se priča preko muzičke podloge. Sa ispravnim podešavanjem kompresora, voditelj je mogao biti „umiksovan“ u muziku, što je bilo estetski prihvatljivije nego da muzika bude znatno nižeg nivoa od govora. Ovo je dovelo do toga da je energija zvuka koji se prenosio postala jača.

Kako se rok muzika proširila na FM talase sredinom 60-ih, CBS Volumax/Audimax je postao omiljeni kompresor u radio stanicama, zbog toga što je dizao nivo signala, ukoliko je to bilo moguće. Rezultat je bio taj da nije dizao nemodulisan signal, kao što su to radili mnogi uređaji pre njega, izbegavajući na taj način dizanje šuma,. Ipak, Audimax je pravio nervirajući efekat „usisavanja“ i „pumpanja“, ako bi se opterećivao.

Da bi se postigla konstantna modulacija (nivo) prema slušaocima, kompresija radi protiv šireg dinamičkog opsega FM-a u odnosu na AM, što je prvenstveno jedna od glavnih karakteristika FM-a. Zbog toga, stanice koje su puštale klasičnu i laganiju muziku izbegavaju jaku kompresiju, pa čak izbegavaju i kompresiju uopšte. Otuda, slušaoci ovakvih radio stanica, posebno u automobilu, moraju stalno kontrolisati nivo slušanja, boreći se na taj način sa ambientalnom bukom i prejakim nivoom naizmenično.

MARKETING

Sa napretkom CD-a i digitalne muzike uopšte, izdavačke kuće, audio inženjeri, kao i sami izvođači, postepeno su dizali ukupni nivo svojih snimaka, odnosno albuma. Ranije bi samo dizali nivo do one tačke gde bi najglasniji momenat u snimku došao do gornje granice dinamike medija, ali u poslednje vreme koriste se veći odnosi kompresije i limitovanja u toku samog miksa, tj. masterovanja. Kompresioni algoritmi se napravljeni tako da odgovore zadatku maksimalnog nivoa u digitalnom protoku informacija. Jako limitovanje (hard clipping) može rezultovati degradiranjem opšte zvučne slike. Nastojanja da se podigne opšti nivo zvuka, odnosno audio signala, nazvan je „ratom glasnoće“.

Većina reklamnih TV spotova je jako kompresovana (u dinamičkom opsegu ne većem od 3dB!) kako bi postigla maksimalan nivo, a opet ostala u dozvoljenim granicama. Ovo objašnjava hronični problem koji TV gledaoci imaju poslednjih godina. Dok se reklamni spotovi podvrgavaju jakoj kompresiji, TV program uopšte, naročito stariji filmovi, su ili blago kompresovani ili uopšte nisu kompresovani. Ovo rezultira time da momenat kada počnu reklame izaziva negativan „boom efekat“ kod gledalaca. Ovaj problem je teško rešiti, zato što većina TV programa ima malo audio energije u sebi. Dakle, nema mnogo toga što se elektronski može pojačati kompresorom, u pokušaju da se izjednači nivo. Čak i preko kablovske distribucije postoje veoma velike razlike između nivoa TV kanala. To predstavlja zaseban problem.

KOMPRESORI ZA SOFTVERSKE AUDIO PLEJERE

Mnogi audio plejeri su podržani dodatnim plaginovima koji služe kao kompresori. Ovo se može koristiti da bi se pojačao sveukupni nivo, da se izjednači nivo suviše varijabilne muzike unutar dinamičkog opsega, kao što je to slučaj kod klasične muzike, ili da se izjednače nivoi svih numera u plejlisti, pogotovo numera različitih muzičkih stilova. Ovo poboljšava kvalitet muzike na zvučnicima manjeg kvaliteta i u bučnim okruženjima, kao što je automobil, ili prostor sa mnogo ljudi. Ovakav softver se može koristiti za mini radio stanicu ili kućni mastering i sl. Evo nekih od softvera na tržištu:

  • Breakaway Audio Enhancer (Windows Media Player, Winamp...)
  • Stereo Tool (Winamp)
  • Rock Steady (Winamp)
  • Volume Leveler (Winamp)
  • Sound Solution (Winamp)
  • Compwide (Winamp, 1&1 Player)
  • iZotope OzoneMP (Windows Media Player, Winamp)
  • Freeverb (Audacious)
  • Audiograbber (opcija Audio normalization)
  • Mixmeister (koji koristi sve instalirane plug-in-ove, ali ima i svoj DJCompressor)

waveform_procesinga_audio_player-u_slika38

Slika 38: Waveform iste pesme pre i posle procesinga u audio player-u

OSTALE PRIMENE

Savremeni sistem veza kod vojske ne može se zamisliti bez dinamičke obrade. Od vitalne je važnosti istovremeno slanje, odnosno primanje informacije. Vojska ne može sebi da dozvoli taj luksuz da se informacija izgubi u „putu“. Isti principi važe i za avio saobraćaj, odnosno radio komunikaciju sa svemirskim letelicama.

thalestcr9210

Slika 39: Thales TRC 9210 prenosna radio stanica Vojske Srbije

 

Kompresija se koristi kod radio amatera koji primenjuju SBB (single-sideband) modulaciju, koja je u principu nešto izmenjena AM. Često se koristi da napravi signal mnogo „čitljivijim“ za udaljene radio stanice ili da signal jedne stanice bude jači od ostalih. Kako amplituda SBB signala zavisi od nivoa modulacije, krajnji rezultat je to da prosečna amplituda signala i prosečna snaga zavise od upotrebe kompresora. Većina novih amateriskih radio stanica imaju ugrađen kompresor. Kompresija se takođe koristi i kod teretrističkih radio uređaja, voki-tokija i daljinskih dispečerskih konzola.

Kompresori se takođe koriste kao dodatna elektronska kola u slušnim aparatima za osobe sa oštećenim sluhom. Da bi pacijent mogao da čuje pravac izvora zvuka, koristi se binauralna kompresija.

DE-ESER I DAKER

De-eseri (eng. de-esser) su frekvencijsko-selektivni kompresori koji sabijaju signal samo na unapred određenim frekvencijama. Obično, sabijaju samo signale čija je frekvencija između 2 i 10 kHz, tj. neželjene „šuškavce“ odnosno suglasnike sibilante (glasove kao što su S, Z, C, Š). To znači da de-eser vrši sabijanje amplituda audio signala sa svog ulaza, ali rad VCA kontroliše audio signal sa side-chain return-a tj. control input-a

De-essing proces može biti urađen na sledeće načine:

Side-chain kompresija ili broadband de-essing: Ovim procesom, signal kontroliše side-chain kompresora tako da su frekvencije sibilanata najistaknutije. Kao rezultat kompresor samo smanjuje nivo signala kada je stepen sibilance povišen. Na taj način se smanjuje i ceo frekvencijski opseg. Vreme reakcije kompresora je veoma važno, a stepen podešavanja ne može biti podešen tako nisko kao kod drugih procesa a da ne dođe do gubitka kvaliteta signala.

broadband_de-eser_slika40

Slika 40: Broadband de-eser

Split-band kompresija: U ovom procesu, signal se razdvaja u dva frekventna opsega. U jednom opsegu se nalaze frekvencije sa sibilantima, a u drugom bez sibilanata. Opseg u kojem se nalaze frekvencije sa sibilantima šalje se u kompresor. Drugi opseg u kojem se nalaze frekvencije bez sibilanata se ne obrađuje. Na kraju, dva razdvojena frekventna opsega se vraćaju nazad u jedan signal. Originalni signal može biti rastavljen na visoke(sibilante) i niske frekvencije ili rastavljen tako da frekvencije ispod i iznad sibilanata budu netaknute. Ovaj proces je sličan multi-band kompresiji.

Dinamička ekvalizacija: Jačina parametričkog ekvilajzera se smanjuje kada se povećava snaga sibilanata. Frekventni opseg ekvilajzera je zavistan od frekvencija sibilanata.

De-essing sa automatizacijom: Noviji metodi de-essing-a automatski podešavaju nivo vokala. Kad god se pojave problematični sibilanti postoji mogućnost da se koristi i manualno podešavanje koje je postavio korisnik. Ovaj metod nije izvodljiv bez automatike jer korisnik ne bi mogao da reaguje dovoljno brzo da snizi ili pojača nivo vokala za deo sekunde koliko traje zvuk sibilanta ‘s’ ili “t”.

Dakeri (eng. ducker) su takođe kompresori koji vrše sabijanje amplituda signala sa svog ulaza, ali samo ako postoji audio signal na side-chain return-u odnosno control input-u. Znači da i kod dakera rad VCA zavisi od promena napona audio signala na side-chain return-u odnosno control input-u.


PROCESORI ZA POVEĆANJE DINAMIKE SIGNALA

Procesori za povećanje dinamike signala – ekspanderi (eng. expander) i posebna vrsta ekspandera odnosno procesora za potiskivanje šuma pod nazivom gate ili noise gate – „širi“ ukupni dinamički opseg signala.

graficki_prikaz_rada_ekspandera_Slika41_mala

Slika 41: Grafički prikaz rada ekspandera i noise gate-a

EKSPANDER

Ekspander je vrsta dinamičkih procesora koji, kako samo ime implicira, povećava (ekspanduje) dinamički raspon signala na takav način da se niži nivoi signala atenuiraju dok se viši nivoi ne diraju ili pojačavaju. Jasno je da je ekspander suprotnost od kompresora.

Ekspanzija je proces redukovanja sudio signala. U smislu onoga na koji deo signala se odnosi, ekspanzija može biti:

1. Ekspanzija nadole – signal ispod određenog praga (threshold-a) se redukuje na niži nivo, dok jači signali iznad praga ostaju netaknuti. Ova ekspanzija se najčešće primenjuje.

2. Ekspanzija nagore ili obrnuta ekspanzija – signal iznad određenog praga (threshold-a) se podiže na viši nivo, dok se niži signali ispod određenog threshold-a ne menjaju.

3. Kombinacija ove dve – istovremena korekcija iznad i ispod threshold-a. Signal iznad threshold-a se povećava, a ispod redukuje.

Delovanjem amplitudnih procesora za proširenje dinamičkog opsega „glasni“ audio signali (tj. signali iznad threshold-a) ostaju nepromenjeni ili im se nivo (amplituda) izdiže, pa postaju još glasniji, a „tihi“ signali“ (tj. signali ispod threshold-a) se sabijaju i postaju još „tiši“. Na ovaj način ukupan dinamički opseg se širi, odnosno razlika između „najtišeg“ i „najglasnijeg“ signala se povećava. Drugim rečima, ekspander povećava prividnu glasnoću audio signala.

Za dovoljno velike vrednosti parametra (n) i odgovarajuće vrednosti threshold-a, procesori za proširenje dinamičkog opsega mogu da se upotrebe i za redukciju, pa čak i potpuno eliminisanje šuma, kao i za potpuno sprečavanje protoka signala od ulaza ka izlazu uređaja. Ova vrsta procesora tj. ekspandera je poznata pod nazivom noise gate odnosno gate (eng. gate = kapija).

PRINCIP RADA EKSPANDERA

Ekspander je u suštini pojačalo sa kontrolom promenljivog nivoa. Odnos pojačanja nikad nije veći od jedan, i kontroliše se nivoom ulaznog signala. Kada je nivo signala jak, ekspander ima ravnomeran odnos pojačanja, a kada nivo signala opadne, ekspander ga još više snizi. Na slici je prikazan osnovni princip rada ekspandera.

osnovni_princip_rada_ekspandera_Slika42_mala

Slika 42: Osnovni princip rada ekspandera

Često se odnos ulaznog i izlaznog signala kod ekspandera predstavlja grafički, kao na slici br. . Nivo ulaznog signala je dat na horizontalnoj osi, dok je izlazni nivo dat na vertikalnoj. Kada je nagib odnosa na grafiku nepromenjen (pod uglom od 45˚), nivo pojačanja je jedan (nema ekspanzije), izlazni nivo signala je jednak ulaznom. Tačka gde se menja nagib linije odnosa, naziva se threshold (prag), koja je podesiva na mnogim ekspanderima. Kada je nivo ulaznog signala iznad threshold-a, ništa se ne dešava, ali kad nivo opadne ispod dolazi do redukcije. Nivo se spušta i dolazi do povećanja, odnosno ekspanzije dinamičkog opsega.

graficki_prikaz_ekspanzije_slika43

Slika 43. Grafički prikaz ekspanzije

Količina ekspanzije koja se primenjuje je izražena odnosom ekspanzije (ratio), kao na primer 1:2, 1:4 itd. Odnos definiše to, koliko se puta redukovao ulazni nivo koji je opao ispod threshold-a. Tako na primer odnos od 1:4 ekspanzije, redukuje ulazni nivo od 3 dB ispod threshold-a na 12 dB ispod na izlazu.

Kada se ekspander koristi sa ekstremnim podešavanjima kada odnos na grafiku postane skoro vertikalan ispod threshold-a (odnos od 1:10 i više), onda postaje gate ili noise gate (noise-šum, gate-kapija). U ovom slučaju, ulazni signal može biti jako atenuiran ili uklonjen u potpunosti. Gate je neka vrsta on/off prekidača za audio signal. Kada je signal dovoljno jak, prekidač je na poziciji on i ulazni nivo se pojavljuje i na izlazu, ali ako ulazni nivo opadne ispod određene vrednosti, prekidač je na poziciji off i nema napona na izlazu. Ključni parametar u ovom slučaju je threshold.

Kao i kod kompresora, ekspander se karakteriše attack i release funkcijama. Attack je vreme potrebno da ekspander vrati odnos na 1:1 kada ulazni nivo pređe preko threshold-a. I obrnuto, release predstavlja vreme potrebno da ekspander ponovo uspostavi određeni nivo ekspanzije kada ulazni nivo opadne ispod threshold-a. Attack i release vremena daju ekspanderu „mekše“ promene u promenama nivoa, pre nego brze promene koje mogu da proizvedu razne smetnje. Na slici br. je prikazano kako attack i release utiču na ulazni signal.

graficki_prikaz_ korigovanja_nivoa_kod+ekspanzije_slika44_mala

Slika 44 : Grafički prikaz korigovanja nivoa kod ekspanzije

Ako se sa y obeleži signal na izlazu, a sa x signal na ulazu ekspandera/gejta, princip rada procesora za proširenje dinamičkog opsega tj. njihova “prenosna karakteristika” se može izraziti na sledeći način:

y = n ▪ x, gde n predstavlja „stepen ekspanzije“ signala

Primer: Ako se napon audio signala na ulazu u ekspander/gate sa „stepenom“ širenja n=2 promeni za 3dB, napon signala na izlazu ekspandera/gejta će se promeniti za y = (2▪3)dB = 6 dB

Izraz 1 ÷ n se naziva odnos ekspanzije (eng. expansion ratio), gde je n = „stepen ekspanzije“, i predstavlja odnos nivoa ulaznog prema izlaznom signalu. „Stepen ekspanzije“ (n) ekspandera obično ima vrednosti veće od 1, a manje ili jednake od/sa 8-10. „Stepen ekspanzije“ (n) gate-a odnosno noise gate-a obično ima vrednosti veće ili jednake od/sa 8-10, a ide i do + ∞

 

 

 

 

5.2. LIMITER

Limiter je regulator koji, do neke tačke visine ulaznog signala, jednoliko i normalno pojačava svaki signal sa A = 1, a nakon te tačke, sve signale koji nailaze sa većim nivoom, ograničava tako da nikada ne pređu neku jasno određenu vrednost (obično +6dBm ili 1,55 V). Karakteristiku limitera i uslov koji on mora zadovoljiti, vidimo na slici br. .

Slika 23 : Područje rada limitera

Limiter zadovljava tehničke norme i zahteve ako, uz povećanje od 30 dB od granične vrednosti, povećanje izalznog napona ne postane veće od 1 dB. Vreme brzine reakcije uređaja bira se tako da iznosi oko 1 milisekundu, a vreme povrata je veće i iznosi obično od 0,5 do 2 sekunde. Kako izgleda brzina rekacije limitera uz dopušteno prekoračenje, pokazuje slika br. . U svom području rada limiter ne sme imati veće izobličenje od 1 %.

Slika 24: Vreme reakcije limitera

Kompresor i limiter ne razlikuju se u procesingu samog signala, sem u odnosu kompresije. Limiter je u kompresor sa velikim odnosom kompresije i brzim attack-om. U toku sakupljanja materijala za ovaj rad naišao sam na nekoliko podataka o tome, koji je to zapravo odnos kompresije koji se smatra limitovanjem. Većina smatra odnos 10 : 1 i više za limitovanje, iako nema strogo određenog pravila. Ipak postoji „jako“ i „slabo“ limitovanje. Što je „jači“ limiter, veći je i odnos, a attack i release brži.

Slika 25: Uporedni grafički prikaz limitovanja i klipovanja (clipping)

Brickwall (zid) limitovanje ima velik odnos i veoma brz attack. Ovo obezbeđuje to da audio signal nikad ne pređe threshold. Odnos od 20 : 1, pa sve do ∞ : 1 se smatra brickwall limitovanjem. Rezultati ovakvog načina limitovanja nisu prijatni za ljudsko uho, i više se koriste kao poslednja linija zaštite na ozvučenjima na live i broadcast sistemima nego kao alat za obradu zvuka. Neki proizvođači consumer uređaja ugrađuju neku vrstu limitera. Sony koristi AVLS (Automatic Volume Limiter System) na Play Station Portable.

Limiter nikad ne može da radi kao kompresor, ali svaki kompresor može da radi i kao limiter.


Slika 26: Proces kompresovanja (gore) i limitovanja (dole)

Poslednje ažurirano (nedelja, 15 novembar 2009 01:23)

 
pretraga
GTranslate
Serbian Afrikaans Albanian Arabic Armenian Azerbaijani Basque Belarusian Bulgarian Catalan Chinese (Simplified) Chinese (Traditional) Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Filipino Finnish French Galician Georgian German Greek Haitian Creole Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Irish Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Macedonian Malay Maltese Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Slovak Slovenian Spanish Swahili Swedish Thai Turkish Ukrainian Urdu Vietnamese Welsh Yiddish
Anketa!
Na sajtu treba više
 
Rang po Alexi

safewell kasa cilingir

safewell kasa

budget kasa

oto cilingir

etiler cilingir