Découverte de… la Compression (2)

Après avoir brièvement exposé l’utilité de la compression dans la première partie et notamment pourquoi elle a tendance à dérouter le novice, il est temps de faire de plus amples présentations via un bref historique puis un recensement des divers designs de compresseurs à notre disposition.

Historique

C’est de la radio du début du siècle précédent (déjà…)  que nous vient l’idée de la compression. En effet, afin d’assurer une qualité de transmission optimale, les programmes ne devaient pas dépasser une certaine dynamique (ce qui est toujours d’actualité bien que les normes, ayant évolué, soient différentes aujourd’hui). Les principales émissions d’alors concernant principalement des programmes parlés, il fallait donc s’assurer que les voix (extrêmement dynamiques par nature) ne dépassent pas subitement un certain niveau ; pour ce faire, rien de tel qu’un technicien bien éveillé pour suivre, doigt sur le fader, les changements de volume en temps réel : c’est la technique du Gain Riding. Mais le technicien n’étant pas devin (ou parfois pas assez réactif), l’idée émergea d’un dispositif automatique pour le remplacer ou en tous cas lui faciliter le travail : le Compresseur Audio.

Technologies de compresseurs

Les années passant, la manière de réaliser concrètement cette compression audio a évolué au même rythme que les avancés technologiques, nous menant à différents designs de compresseurs. Le but n’étant pas ici de vous apprendre à fabriquer vous-même un compresseur (si j’essayais, je mettrais le feu à la maison…), mais juste de se repérer un peu mieux.

Vari-Mu : apparue dans les années 50, cette compression est réalisée en utilisant des lampes à Mû variable, c’est a dire que leur facteur d’amplification est non-linéaire et varie en fonction du niveau entrant. La courbe de Ratio (nous y reviendrons…) est donc elle-même non-linéaire.

Opto-électronique : Développés dans les années 60 avec notamment le Teletronix LA2A en 1965 et LA3A en 1969. Un compresseur électro-optique contient une ampoule (ou une LED) qui s’allume en fonction du signal entrant. Face à cette source lumineuse se trouve une cellule photo-électrique qui, recevant plus ou moins de lumière, commande à son tour la réduction de gain escomptée. Lumineux ! Cependant et malgré la vitesse de la lumière impliquée, le temps de réaction de tout ce dispositif reste plutôt lent, ce qui (nous y reviendrons également…) peut avoir bien des avantages.

FET : Cette fois, ce sont des Transistors à Effet de Champ (Field Effect Transistors) qui entrent en action, étant à l’époque réputés beaucoup plus fiables (et « modernes » ?..) que les technologies précitées. Citons l’archi-célèbre UREI 1176, apparu en 67 et dont la révision C (« Blackface », 1970) est la plus connue. Le temps de réaction de ces appareils devient plus rapide et leur caractère « mordant ».

VCA : Le VCA est un Voltage Controlled Amplifier. À la différence d’un ampli traditionnel que l’on règle manuellement, celui-ci réagit en fonction d’une Tension de Commande. En fonction de la tension reçue, le VCA « sait » s’il doit atténuer ou amplifier. Extrêmement fiable et précis (comme dans le classique Dbx 160 de 1976), le VCA équipe la plupart des compresseur modernes.

Digital : Nous voici arrivés aux versions logicielles qui équipent nos chères stations de travail. Le compresseur numérique est virtuellement parfait, avec notamment des temps d’attaque surnaturels et des fonctions de side-chain très développées. Mais cette précision (ou extrême linéarité) se payant parfois au prix d’un manque de « caractère », on en revient à essayer de modéliser les imperfections (d’aucuns diront spécificités) de telle ou telle machine analogique classique pour recréer cette personnalité que l’on peut qualifier de magie…

Principe simplifié de la compression

Un compresseur peut, pour réduire la dynamique, fonctionner selon deux principes de base : soit on augmente les niveaux les plus faibles (et l’écart par rapport aux plus forts sera donc moindre), on parle alors d’Upward Compression. A l’inverse et pour obtenir le même écart, on peut réduire les niveaux les plus forts, c’est la Downward Compression. Notons dès à présent que c’est de loin la méthode la plus utilisée et que c’est à cette notion que nous nous réfèrerons pour la suite, par convention.

Afin que le compresseur ne s’attaque qu’à la partie haute du signal, on doit donc lui indiquer au-dessus de quel niveau on souhaite le voir travailler : c’est la fonction du Seuil de Compression (ou Threshold). Les signaux sous le Seuil restent inchangés alors que les signaux dépassant ce même seuil se voient compressés (réduits en amplitude) conduisant ainsi à la réduction de dynamique attendue. L’exemple ci-dessous nous montre deux clips extraits d’un enregistrement de voix. Le premier (l’original), présente un assez fort écart de dynamique entre la première et la deuxième moitié de la prise. Le clip suivant, compressé, montre clairement la réduction des écarts entre ces deux mêmes parties. Une différence subsiste (car il s’agit de gérer la dynamique et non de l’annihiler), mais elle est moins prononcée.

Le Seuil a ici été réglé pour que le compresseur n’agisse qu’au dessus d’un certain niveau, en l’occurrence les parties « fortes », et que les parties « faibles » restent à l’identique. Parfait.

Mais le problème qui se pose maintenant est que, puisque nous avons perdu du niveau, nous avons subjectivement perdu en volume sur l’ensemble. Or vous savez que nous préférons les sons les plus forts et que par conséquent, le résultat obtenu nous paraitra moins bon… Par ailleurs, il est objectivement et réellement moins fort, ce qui n’était pas exactement le but recherché. C’est pour cette raison que le compresseur nous propose une fonction de rattrapage du Gain (Gain de Sortie ou Makeup Gain), utilisée pour compenser la perte de niveau occasionnée par la réduction de dynamique. De la précision de ce réglage dépendra notre faculté à juger objectivement de la qualité de la compression sans se laisser berner par l’augmentation ou la diminution de volume.

Différents Designs

Certains compresseurs Hardware (ou leurs équivalents Plug-Ins) proposent ces deux paramètres (Threshold et Makeup Gain). D’autres vont plutôt opter pour un réglage Peak Reduction ou Compression à la place du Threshold (Seuil). Cela revient quasiment au même à l’usage, excepté que dans un cas, on va descendre le Seuil pour le signal passe au dessus et soit compressé, alors que dans l’autre, on va monter le Peak Reduction pour obtenir plus de compression… Dans les deux cas, le Seuil reste néanmoins variable.

Un autre design possible (à l’instar du fameux 1176 réédité par Universal Audio) est de proposer un niveau d’entrée permettant d’amplifier le signal jusqu’à ce qu’il franchisse un Seuil qui lui, reste fixe. Le Gain de Sortie (ou Output) est cette fois utilisé pour minimiser ladite amplification, réduisant d’autant le bruit de fond…

Trois designs :

Il ne nous reste maintenant qu’à aller plus loin dans la découverte des autres paramètres… la prochaine fois !

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