Kompressoren und Kompression


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Kompressoren und Kompression

Dynamic Audio Compression

Von allen in der modernen Musikproduktion verwendeten Prozessen ist die Signalkomprimierung möglicherweise am schwierigsten zu erkennen. Dies liegt vor allem daran, dass das Ergebnis der Klangverarbeitung durch den Kompressor insbesondere für Anfänger häufig kaum hörbar ist.

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Eine weitere Schwierigkeit liegt in der Anzahl der variablen Kompressorparameter: Sie sind nicht so gering, wie es scheint, und darüber hinaus führt eine Änderung der einzelnen Parameter nicht immer zu offensichtlichen Ergebnissen. Die Tatsache, dass diese Parameter miteinander zusammenhängen, erschwert die Situation nur erheblich. Und schließlich kann ein gewöhnlicher Tontechniker einfach durch die erstaunliche Vielfalt an Kompressortypen und -modellen verwirrt werden – er muss sich Gedanken über die Auswahl eines geeigneten Geräts machen, bevor er seine direkten Aufgaben wahrnimmt. Hier ist das für Sie, was ein triviales Beispiel ist: Nehmen wir an, Sie möchten einen Datensatz wirklich komprimieren. Welches ist die beste Option? Kompressor basierend auf VCA (Spannungsregelverstärker) oder basierend auf einem optoelektrischen Element? Transistor oder Röhre (oder vielleicht ein Hybrid aus beiden)? Analog oder digital? Hardware-Kompressor oder ist er auf das Programm beschränkt, das seine Funktionen ausführt? Und so weiter und so fort. Welches ist die beste Option? Kompressor basierend auf VCA (Spannungsregelverstärker) oder basierend auf einem optoelektrischen Element? Transistor oder Röhre (oder vielleicht ein Hybrid aus beiden)? Analog oder digital? Hardware-Kompressor oder ist er auf das Programm beschränkt, das seine Funktionen ausführt? Und so weiter und so fort. Welches ist die beste Option? Kompressor basierend auf VCA (Voltage Control Amplifier – Voltage Controlled Amplifier) ​​oder basierend auf einem optoelektrischen Element? Transistor oder Röhre (oder vielleicht ein Hybrid aus beiden)? Analog oder digital? Hardware-Kompressor oder ist er auf das Programm beschränkt, das seine Funktionen ausführt? Und so weiter und so fort. Oder auf Basis eines optisch-elektrischen Elements? Transistor oder Röhre (oder vielleicht ein Hybrid aus beiden)? Analog oder digital? Hardware-Kompressor oder ist er auf das Programm beschränkt, das seine Funktionen ausführt? Und so weiter und so fort. Oder auf Basis eines optisch-elektrischen Elements? Transistor oder Röhre (oder vielleicht ein Hybrid aus beiden)? Analog oder digital? Hardware-Kompressor oder ist er auf das Programm beschränkt, das seine Funktionen ausführt? Und so weiter und so fort.
Bei so vielen verfügbaren Optionen ist es keine Überraschung, dass Kompressoren und Komprimierung für viele Benutzer ein Rätsel bleiben. Wenn Sie sich jedoch für einen gewissen Erfolg beim Aufnehmen und Mischen entscheiden, müssen Sie lediglich die Fähigkeiten der Arbeit mit der Signalkomprimierung beherrschen. Darüber hinaus stehen alle Hauptrichtungen der modernen Popmusik mit Ausnahme von Klassikern und einigen Jazz-Trends in direktem Zusammenhang mit der Komprimierung. Es gibt eine einfache Regel: Wenn Sie nicht wissen, wie Sie den Kompressor richtig verwenden sollen,
Dieser Artikel führt Sie durch das Labyrinth aller Arten von Nuancen, die bei der Arbeit mit einem Kompressor auftreten, und beleuchtet die Eigenschaften seiner praktischen Anwendung. Wir beginnen mit den Grundlagen der Signalkomprimierung und geben dann einige Beispiele für die Verwendung von Kompressoren. Außerdem werden wir über die Kompressorfunktionen sprechen, auf die Sie achten müssen, und warum dies wichtig ist. Abschließend werde ich Ihnen die verschiedenen Typen und Designs von Kompressoren vorstellen, Ihnen einige der Modelle vorstellen und Ihnen unterschiedliche Meinungen dazu geben, wie

Weil es notwendig ist?

Die Komprimierung gehört zur Kategorie der dynamischen Prozesse. Der Begriff Dynamik in einer musikalischen Umgebung (und nicht nur) bedeutet eine Änderung des Lautstärkepegels. Daher ist der Dynamikbereich eines Signals die Differenz zwischen seinem niedrigsten und höchsten Pegel. Das Ziel eines Dynamikprozessors besteht einfach ausgedrückt darin, den Dynamikbereich eines Signals zu verringern oder zu erhöhen, was tatsächlich zu einer Begrenzung des Lautstärkepegels innerhalb dieses Bereichs führt. Die Arten von Dynamikprozessoren umfassen Geräte wie Expander, Limiter, Gate, Well,
Ein Kompressor ist eine Art Dynamikprozessor, der den Dynamikbereich eines Signals “verringert” und aufgrund dessen den Unterschied im Lautstärkepegel zwischen dem subtilen und dem “Peak” -Teil verringert. Der Prozess der Volumenreduzierung wird als Verstärkungsreduzierung bezeichnet. Mit genügend Erfahrung kann dieser Prozess einen um eine Größenordnung dichteren Klang erzielen. Aus diesem Grund ist die Komprimierung das beste Werkzeug für Funktionen, deren Stufe stark variiert.

Durch die Verengung des Dynamikbereichs erhöht der Kompressor den Gesamtpegel des Signals und verhindert so Verzerrungen in den lautesten Teilen des Signals. Gleichzeitig können Sie mithilfe der Komprimierung die leisesten, fast unhörbaren Geräusche einstellen, z. B. das Quietschen der Saiten und das Klingeln einer Trommelfeder. Der Kompressor macht sie stärker und sauberer.


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Dynamische Komprimierung

Dynamische Komprimierung

dynamic compression

Dynamische Komprimierung (DRC): Verengung (oder Erweiterung im Fall eines Expanders) des Dynamikbereichs eines Soundtracks. Der Dynamikbereich ist der Unterschied zwischen dem leisesten und dem lautesten Klang. Manchmal ist der niedrigste Ton im Soundtrack etwas lauter als der Geräuschpegel und manchmal etwas leiser als der lauteste. Die Hardwaregeräte und -programme, die eine dynamische Komprimierung durchführen, werden als Kompressoren bezeichnet, wobei vier Hauptgruppen unterschieden werden: die Kompressoren selbst, Begrenzer, Expander und Gates.

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Komprimierung nach oben und unten

Die Kriechkomprimierung verringert die Lautstärke, wenn sie einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, sodass leisere Klänge unverändert bleiben. Die Option für die extreme Kompression nach unten ist der Begrenzer. Erhöhen Sie die Komprimierung (Aufwärtskomprimierung) und erhöhen Sie umgekehrt die Lautstärke, wenn sie unter einem Schwellenwert liegt, ohne die lauteren Klänge zu beeinträchtigen. In diesem Fall verringern beide Komprimierungsarten den Dynamikbereich des Audiosignals.

Expander und Tor

Wenn der Kompressor den Dynamikbereich verringert, erhöht der Expander ihn. Wenn der Signalpegel über den Schwellenwert steigt, erhöht der Expander ihn weiter, wodurch die Differenz zwischen hohen und niedrigen Tönen erhöht wird. Diese Geräte werden häufig beim Aufnehmen von Trommeln verwendet, um die Klänge einiger Trommeln von anderen zu trennen.

Ein Expander-Typ, der nicht dazu verwendet wird, laute Geräusche zu verstärken, sondern leise Geräusche zu übertönen, die den Schwellenwert nicht überschreiten (z. B. Hintergrundgeräusche), wird als Noise Gate bezeichnet. In einem solchen Gerät stoppt der Signalfluss, sobald der Schallpegel unter den Schwellenwert fällt. Normalerweise wird die Tür verwendet, um Geräusche während der Pausen zu unterdrücken. Bei einigen Modellen können Sie sicherstellen, dass der Ton nicht abrupt stoppt, wenn der Schwellenwert erreicht ist, sondern allmählich verschwindet. In diesem Fall wird die Abklingrate mit dem Decay-Regler eingestellt.

Das Gate kann wie andere Arten von Kompressoren frequenzabhängig sein (dh bestimmte Frequenzbänder unterschiedlich handhaben) und im Seitenkettenmodus arbeiten (siehe unten).

Funktionsprinzip des Kompressors

Das in den Kompressor eintretende Signal wird in zwei Kopien aufgeteilt. Eine Kopie wird an einen Verstärker gesendet, bei dem der Verstärkungsgrad durch ein externes Signal gesteuert wird, die zweite Kopie bildet dieses Signal. Es geht in ein Gerät, das als Seitenkette bezeichnet wird, wo das Signal gemessen wird und basierend auf diesen Daten eine Hüllkurve erstellt wird, die die Änderung seines Volumens beschreibt.
So sind die meisten modernen Kompressoren organisiert, dies ist der sogenannte Feed-Forward-Typ. Bei älteren Geräten (Rückkopplungstyp) wird der Signalpegel nach dem Verstärker gemessen.

Es gibt verschiedene analoge Verstärkungstechnologien mit variabler Verstärkung, von denen jede ihre eigenen Vor- und Nachteile hat: Röhre, Optik mit Fotowiderständen und Transistor. Wenn Sie mit digitalem Sound arbeiten (in einem Soundeditor oder einer DAW), können Sie Ihre eigenen mathematischen Algorithmen verwenden oder die Arbeit analoger Technologien emulieren.

Grundparameter von Kompressoren
Grenze
Der Kompressor reduziert den Pegel des Audiosignals, wenn seine Amplitude einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. In der Regel in Dezibel angegeben bedeutet ein niedrigerer Schwellenwert (z. B. -60 dB), dass mehr Ton verarbeitet wird als ein höherer Schwellenwert (z. B. -5 dB).

Anteil
Das Ausmaß der Pegelreduzierung wird durch den Verhältnisparameter bestimmt: Das Verhältnis 4: 1 bedeutet, dass der Ausgangssignalpegel 1 dB höher als der Schwellenwert ist, wenn der Eingangspegel 4 dB höher als der Schwellenwert ist .
Zum Beispiel:
Schwellenwert = –10 dB
Eingangssignal = –6 dB (4 dB über dem Schwellenwert)
Ausgangssignal = –9 dB (1 dB über dem Schwellenwert)

Es ist wichtig zu beachten, dass die Unterdrückung des Signalpegels einige Zeit andauert, nachdem er den Schwellenwert unterschritten hat, und diese Zeit wird durch den Wert des Freigabeparameters bestimmt.

Die Komprimierung mit einem maximalen Verhältnis von ∞: 1 wird als Begrenzung bezeichnet. Dies bedeutet, dass jedes Signal über dem Schwellenwert bis auf den Schwellenwert unterdrückt wird (mit Ausnahme einer kurzen Zeitspanne nach einem plötzlichen Anstieg der Eingangslautstärke). Weitere Informationen finden Sie unten unter Limiter.

Angreifen und loslassen
Der Kompressor bietet eine gewisse Kontrolle darüber, wie schnell er auf Änderungen der Signaldynamik reagiert. Der Attack-Parameter bestimmt die Zeit, die der Kompressor benötigt, um die Verstärkung auf den durch den Ratio-Parameter festgelegten Pegel zu reduzieren.

Digitale Audiokomprimierung

Digitale Audiokomprimierung

Digital Audio Compression

Die Komprimierung von Audiodaten ist heute ein echtes Problem. Es gibt zwei Gründe für die Notwendigkeit, Audiodaten zu komprimieren: Speichereinsparungen beim Speichern von Audioinformationen, geringe Bandbreite der digitalen Fernübertragungskanäle für Informationen. Die Komprimierung löst effektiv die beiden oben genannten Probleme. Die Datenkomprimierung ist eine algorithmische Transformation von Daten, die durchgeführt wird, um deren Volumen zu reduzieren.

Data Compression

Es wird für eine rationellere Verwendung von Datenspeicherungs- und -übertragungsgeräten verwendet. Die Komprimierung basiert auf der Beseitigung der in den Originaldaten enthaltenen Redundanz. Um die für die Übertragung von Sprachsignalen (Musik) über moderne digitale Kommunikationskanäle mit niedriger Geschwindigkeit erforderlichen Parameter zu gewährleisten und die angegebene Störfestigkeit zu gewährleisten, müssen hocheffiziente Datenkomprimierungsalgorithmen verwendet werden. Der Übertragungskanal zeichnet sich durch ein Konzept wie die Kapazität des Kanals aus: Und das Signal – durch die Lautstärke (Signal): …

Beide oben genannten Merkmale umfassen den Dynamikbereich D, die Kanalbreite (Signalspektrum) und die Laufzeit T. Digitale Audiokompressoren werden verwendet, um den Dynamikbereich zu verringern. Um die spektrale Effizienz zu verbessern, werden digitale Filter verwendet, um das Spektrum des Encoder-Ausgangssignals zu begrenzen (gemäß Nyquist-Kriterien). Unter anderem werden Codierer verwendet, die auf den Prinzipien der Beseitigung von Redundanz (Huffman-Codes) basieren, um eine bestimmte Informationsübertragungsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Das Wesentliche davon ist wie folgt: Codes, die auf dem Prinzip basieren, wahrscheinlichere Werte der Amplituden der Codewörter mit kürzerer Länge als die unwahrscheinlichen zuzuweisen.

Betrachten wir, wie die oben beschriebenen Redundanztypen beseitigt werden.
Struktur eines verlustbehafteten Audiokomprimierungscodierers Das ursprüngliche digitale Audiosignal wird in Frequenzteilbänder unterteilt und zeitlich in einen Zeit-Frequenz-Segmentierungsblock segmentiert. Die Länge des codierten Samples hängt von der Form der zeitlichen Funktion des Audiosignals ab. In Abwesenheit scharfer Amplitudenspitzen wird eine lange Probe verwendet, die eine hochfrequente Auflösung liefert. Bei abrupten Änderungen der Signalamplitude nimmt die Länge der codierten Probe dramatisch ab, was zu einer höheren Zeitauflösung führt. Die Entscheidung, die Länge der codierten Probe zu ändern, wird von der psychoakustischen Analyseeinheit getroffen, die den Wert der psychoakustischen Entropie des Signals berechnet.
Nach der Segmentierung werden die Frequenzteilbandsignale normalisiert, quantisiert und codiert. Bei den effizientesten Komprimierungsalgorithmen werden nicht die Abtastwerte des Audiosignals codiert, sondern die entsprechenden MDCT-Koeffizienten. (Die Differenz zwischen den Koeffizienten ist kleiner.) Die Abrechnung der auditorischen Wahrnehmungsmuster eines Tonsignals erfolgt in der psychoakustischen Analyseeinheit. Hier wird nach einem speziellen Verfahren für jedes Frequenzteilband der maximal zulässige Pegel der Quantisierungsverzerrung (Rauschen) berechnet, in dem sie noch durch das Nutzsignal dieses Teilbandes maskiert sind.

Der Block der dynamischen Verteilung von Bits gemäß den Anforderungen des psychoakustischen Modells für jedes codierende Teilband wählt eine minimal mögliche Anzahl von ihnen aus, bei denen der Grad der durch die Quantisierung verursachten Verzerrungen den vom Modell berechneten Schwellenwert ihrer Hörbarkeit nicht überschreitet psychoakustisch.

In diesem Artikel werden die Funktionsdiagramme der Audiodatenkomprimierungsalgorithmen basierend auf den µ-Gesetzen A betrachtet. Das Funktionsdiagramm des Komprimierungsalgorithmus basierend auf dem A-Level-Komprimierungsgesetz ist in Abb. 2 dargestellt. Abbildung 2. Funktionsdiagramm des Komprimierungsalgorithmus basierend auf dem A-Pegel-Komprimierungsgesetz Ein Signal (diskreter Sinus) wird an den Eingang des Kompressors angelegt. Nach der Komprimierung gelangt das Signal zum Addierer, wo das Rauschen dem zweiten Eingang des Addierers zugeführt wird, wodurch das additive Rauschen des Übertragungskanals simuliert wird.

Dann tritt das verrauschte Signal in den Eingang des Expanders ein, am Ausgang erhalten wir das rekonstruierte Signal. Das rekonstruierte und ursprüngliche Signal wird dann dem Addierer zugeführt, wonach die Leistung des spektralen Rauschens beobachtet wird.

Simulationsergebnisse (A = 87,6)
Die folgenden Grafiken werden dargestellt: 1 Originalsignal, 2 durch den Kompressor geleitete Signale, 3 wiederhergestellte Signale, 4 Rauschleistungen am Ausgang des Rauschgenerators, 5 Rauschleistungen nach dem Expander.

So erhalten Sie HiFi-Sound auf Ihrem PC

So erhalten Sie HiFi-Sound auf Ihrem PC

HI FI

Jeder, der diesen Artikel liest, kann jederzeit einige MP3-Songs herunterladen und anhören, indem er einfach ein Paar Multimedia-Lautsprecher an einen Computer anschließt. Daran ist nichts auszusetzen, aber Sie sollten immer wissen, dass Sie auf Ihrem Computer eine höhere Klangqualität erzielen können. Wir haben viel Zeit damit verbracht, dieses Thema zu studieren, und als Ergebnis haben wir eine qualitativ hochwertige Musikwiedergabe auf dem Computer in der Qualität erhalten, die dem Klang eines CD-Players entspricht.

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Was sind die Vorteile der Verwendung eines Computers zum Abspielen von Musik?

Komfort
– Auf einem Computer können Sie eine gut strukturierte Musiksammlung erstellen.
– Dank Tags können Sie Musik nach Künstler, Albumname, Genre usw. suchen und sortieren.
– Erstellen Sie Wiedergabelisten, um Ihre Lieblingslieder anzuhören.
– Synchronisieren Sie mit tragbaren Playern
– Dank DLNA-Technologie gleichzeitig in mehreren Räumen verwenden

DLNA
DLNA (Digital Living Network Alliance) ist ein Standard für den Datenaustausch zwischen AV-Geräten, die an ein Heimcomputernetzwerk angeschlossen sind. Es ermöglicht einem Gerät, mit einem anderen zu arbeiten und Audio- oder Videostreams über das Netzwerk zu übertragen. DLNA kann für AV-Geräte zu einem ebenso obligatorischen Standard werden wie TCP / IP für das globale Web.
Um das DLNA-Logo zu erhalten, muss ein Produkt die erforderliche Zertifizierung bestehen, um sicherzustellen, dass Geräte verschiedener Hersteller zusammenarbeiten können.
DLNA-Terminologie
1. DMS – Digital Media Server – Ein digitaler Medienserver, ein Gerät, das Musik und Video enthält
2. DMP – Digital Media Player – ein digitaler Media Player – ein Gerät, das Musik oder Videos abspielt
3. DMR – Digital Media Renderer – ein Gerät zur Wiedergabe von Musik oder Videos, das über eine Fernbedienung gesteuert werden kann.
4. DMC – Digital Media Controller – Digital Media Controller – Render-Softwaresteuerung, fungiert als Fernbedienung

Auflösung
Audio-CD-Aufnahmen haben eine 16-Bit-Abtastrate von 44,1 kHz, die dem Redbook-Audiostandard entspricht. Moderne Audioaufnahmen werden mit einer 24-Bit-Bittiefe und einer Abtastrate von 44,1 bis 192 kHz durchgeführt. Aber auch eine 24-Bit / 96-kHz-Aufnahme kann nicht mit einem CD-Player abgespielt werden, da diese Bitrate nicht mit dem Redbook-Standard kompatibel ist. Bevor Sie ein hochauflösendes Phonogramm auf eine CD aufnehmen, müssen Sie die Auflösung und das Dithering auf 16 Bit / 44,1 kHz reduzieren.
Sie können hochauflösendes Audio auf Ihrem PC abspielen, wenn Ihr Audiosystem (DAC) dies unterstützt. Andernfalls können die Audiodateien im Allgemeinen automatisch abgespielt werden, indem die Auflösung auf die von Ihrem Audiosystem unterstützte Bitrate reduziert wird.
Wenn Sie neue Hi-Res-Audio-Geräte kaufen möchten, beachten Sie, dass diese mindestens das 24/96-Format unterstützen müssen.
Der Katalog hochauflösender Tonträger, die im Internet heruntergeladen werden können, ist noch nicht sehr groß, wächst jedoch ständig.

Dateien herunterladen von
Internet-CD verschwindet allmählich. Die Leute kaufen immer weniger CDs, laden Musikdateien herunter. Die meisten Websites bieten MP3 an. Allmählich steigt die Bitrate von Musikdateien, wenn die Internetgeschwindigkeit zunimmt und die Kosten für den Netzwerkspeicher (in Bezug auf eine Speichereinheit) sinken. Verlustfreie Musikformate sind noch nicht weit verbreitet, aber ihre Verfügbarkeit wächst von Tag zu Tag.

Sichern
Für echte Sammler mit einer großen Musiksammlung ist diese Sammlung von großem Wert, materiell und immateriell. Leider können Sie im Brandfall alle Ihre Musik-CDs verlieren. Bei Musikdateien können Sie jedoch auf Nummer sicher gehen und eine Kopie auf einem anderen Server außerhalb der Heimat speichern.

Tonqualität
Dieser Aspekt ist für Musikliebhaber sehr wichtig.
Beispielsweise ist ein Laptop allein nicht für eine qualitativ hochwertige Audiowiedergabe ausgelegt. Sie können es selbst überprüfen, nehmen Sie einfach die Kopfhörer und schließen Sie sie an den entsprechenden Ausgang des Laptops an. In sehr seltenen Fällen kann die Klangqualität durchschnittlich sein.
Wenn Sie ein modernes computergestütztes Audiosystem organisieren, können Sie eine anständige Soundkarte oder einen USB-SPDIF-Konverter verwenden und Ihren getesteten DAC digital anschließen oder den USB-DAC direkt an Ihren Laptop anschließen. Die Klangqualität kann sehr hoch sein. Ihr Computer kann genauso gut wie ein CD-Player abgespielt werden.

Wahl
Im Allgemeinen können Sie beim Erstellen eines modernen Audiosystems auf der Basis von Computertechnologie eine von drei Optionen auswählen. Es ist ein PC-Audio-, Musikserver- oder Netzwerk-Audio-Player.