fbpx

Dynamic Processing – දෙවන කොටස : කම්ප්‍රෙසර් වල ක්‍රියාකාරීත්වය

ශබ්ද පරිපාලනය සරල සිංහලෙන්

Dynamic Processing – දෙවන කොටස : කම්ප්‍රෙසර් වල ක්‍රියාකාරීත්වය

May 29, 2018 Audio Engineering Concepts Dynamics Hardware 0

 

 

ඩයිනැමික්ස්, නැතිනම් ධ්වනි තීව්රතාවයේ වෙනස්වීම් ශබ්ද පරිපාලනයේදී යොදාගැනෙනවා ආකාරය ගැන ලිපි මාලාවේ පළමු ලිපියෙන් අපි කතා කලේ dynamic processing වල මූලික සංකල්ප කිහිපයක් සහ ගේට්ස් වල ක්‍රියාකාරීත්වය ගැනයි. මේ ලිපිය වෙන් වන්නේ ශබ්ද පරිපාලනයේදී බහුලව භාවිතා වන dynamic processor උපකරණයක් වන කම්ප්‍රෙසර් (Compressor) වල ක්‍රියාකාරීත්වය ගැනයි.

කම්ප්‍රෙසර් එකක මුලික කාර්යය වන්නේ dynamic range එක, එනම් ශබ්ද තරංගයක වඩාත්ම මෘදු හා වඩාත්ම උස් හඬ සහිත ස්ථාන අතර ධ්වනි තීව්‍රතා වල පරතරය අඩු කිරීම. මෙය සිදුවන්නේ ශබ්ද තරංගයේ තීව්‍රතාව වැඩි ස්ථාන පමණක් තෝරාගෙන එම අවස්ථාවල පමණක් තීව්‍රතාවය අඩු කිරීම මගින්. මෙහිදී තරංගයක තීව්‍රතාව දී ඇති මට්ටමකින් ඉහලට යන අවස්ථා වලදී පමණක් එහි තීව්‍රතාවය මදක් අඩු කිරීම සිදු වෙනවා.

 

කම්ප්‍රෙසර් භාවිතයේ ආරම්භය

ශබ්ද පරිපාලනය සඳහා භාවිතා වන තවත් බොහෝ උපකරණ වගේම කම්ප්‍රෙසර් වලත් ආරම්භය දකින්නට ලැබෙන්නේ ගුවන්විදුලි ක්ෂේත්‍රය තුළයි. වාණිජ ගුවන්විදුලි නාලිකා ආරම්භ වුණු 1920 දශකයේ තිබුණු ගැටළුවක් තමයි වැඩසටහන් වල ශබ්දයේ තීව්‍රතාව ඉතා ඉහළ අගයන් වලට යන අවස්ථා වලදී ඒ සඳහා භාවිතා වන ඉහළ වෝල්ටීයතා හේතුවෙන් සම්ප්‍රේෂණ උපකරණ පිලිස්සී යාම. උදාහරණයක් ලෙස ක්‍රීඩා තරඟයක විස්තර විචාරයක් එහි උච්චතම අවස්ථාවකට එළඹෙන මොහොතක මෙවැනි අවදානම් අවස්ථා ඇති වුණා. මේ නිසා එවකට ගුවන්විදුලි ක්ෂේත්‍රයේ සිටි ඉංජිනේරුවන්ට  නිරතුරුවම ශබ්දයේ තීව්‍රතාවට සවන්දෙමින් අවශ්‍ය අඩු වැඩි කිරීම් කරන්නට සිදුවුණු නමුත් ඒ සඳහා ස්වයංක්‍රීය ක්‍රමයක් එවකට නිෂ්පාදනය වී තිබුණේ නැහැ.

කම්ප්‍රෙසර් බිහි වීමට පෙර අතින් ධ්වනි තීව්රතාවය පාලනය කළ ආකාරය (උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

කම්ප්‍රෙසර් බිහි වීමට පෙර අතින් ධ්වනි තීව්රතාවය පාලනය කළ ආකාරය (උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

මේ ගැටලුවට විසඳුම හැටියට 1930 දශකයේ මැද භාගය වනවිට කම්ප්‍රෙසර් භාවිතය ඇරඹෙනවා. Limiting Amplifier ලෙස මුල් කාලයේ හැඳින්වුණු කම්ප්‍රෙසර් උපකරණ ඉතා ඉක්මණින් ශබ්දාගාර තුල ජනප්‍රිය වුණේ multi track පටිගත කිරීම් තොතිබුණු ඒ අවධියේ සංගීත තැටි වල හඬ අධික ශබ්දය නිසා විකෘති වීම වැලැක්වීම සඳහායි. පසුකාලීනව ධ්වනි තීව්‍රතාව පාලනය කිරීමට අමතරව කම්ප්‍රෙසර් මගින් ඊට ආවේණික අලංකාර බවක්, නැතිනම් රසිකයන් ප්‍රිය කරන ආකාරෙයේ උණුසුම් බවක් ගීත වලට එකතු කරන බව පෙනී යාමත් සමග ශබ්දාගාර වලට නැතිවම බැරි මෙවලමක් බවට කම්ප්‍රෙසර් උපකරණ පත්වීම දකින්නට ලැබුණා.

 

කම්ප්‍රෙසර් එකක් වැඩ කරන ආකාරය

කම්ප්‍රෙසර් එකක ප්‍රධාන කොටස් දෙකක් තිබෙනවා. ඒ gain controller කොටස සහ sidechain කොටස. sidechain කොටස මගින් කම්ප්‍රෙසර් එකට ලැබෙන තරංගය නිරීක්ෂණය කිරීමත්, gain controller කොටස මගින් අවශ්‍ය අවස්ථා වලදී  කම්ප්‍රෙසර් එකෙන් පිටවන තරඟයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීමත් සිදු කෙරෙනවා.

කම්ප්‍රෙසර් එකක කොටස්.
(උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

මේ අනුව sidechain කොටස මගින්  කම්ප්‍රෙසර් එක තුළට එන තරංගයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීමට අවශ්‍යද නැද්ද යන්න සොයා බැලෙන අතර එසේ අවශ්‍ය නම් gain controller කොටස හරහා අදාළ තීව්‍රතා අඩු කිරීම සිදු කෙරෙනවා. විශේෂයෙන් සඳහන් කළ යුතුයි, “Sidechain” කියන යෙදුම සුලභ භාවිතයේදී පාචිච්චි වෙන්නේ ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසර් ආශ්‍රිත වෙනත් තාක්ෂණික උපක්‍රමයකට වුණත් sidechain කියන්නේ කම්ප්‍රෙසර් ඇතුළු ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසර් වල අභ්‍යන්තර අවස්ථාවකටයි. ඒ අනෙක් තාක්ෂණික උපක්‍රමයට අදාළ නිල යෙදුම වන්නේ “External Side-Chain” යන්නයි. අපි ඒ ගැනත් ඉදිරි ලිපියකින් විස්තර කරන්න බලාපොරොත්තු වෙනවා.

කලින් සඳහන් කළ පරිදි කම්ප්‍රෙසර් වලට ආවේණික වූ හඬක් ලබා දීමට වැඩි වශයෙන් දායක වෙන්නේ gain controller කොටසයි. Gain controller කොටස තුළ භාවිතා වන පරිපථ කොටස් අනුව කම්ප්‍රෙසර් වල විවිධ ප්‍රභේද කිහිපයක් දකින්නට හැකියාව තිබෙනවා.

  • Variable Mu Compressor (Tube Compressor)

මුල් කාලයේ පාවිච්චි වුණු මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වල gain controller එක නිර්මාණය වුණේ vacuum tube එකක් මගින්. මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වලට ආවේණික ශබ්දය නිසා අදටත් මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් ශබ්දාගාර වල භාවිතා වෙනවා. මුල් යුගයේ ටියුබ් කම්ප්‍රෙසර් වල අපි අද දකින ආකාරයේ ratio සැකසුමක් දක්නට ලැබුනේ නැහැ.

  •  FET Compressor

ටියුබ් ඈම්ප් වෙනුවට ට්‍රාන්සිස්ටර භාවිතය ආරම්භ වුණු අවධියේ නිර්මාණය වුණු මේ ආකාරයේ. කම්ප්‍රෙසර් වල gain controller එක සඳහා භාවිතා වන්නේ Field Effect Transistor වලින් නිමැවුණු පරිපථයක්. සාපේක්ෂව වඩාත් ඉක්මන් attack time හා release time අගයන් ලබාදීමට සමත් වුණු මේ FET කම්ප්‍රෙසර් වල තමයි මුල් වරට ratio සැකසුමක් අඩංගු වුණේ.

  • Opto Compressor

මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වල ක්‍රියාකාරීත්වය සඳහා යොදාගැනෙන්නේ උපකරණය තුලට එන තරංගය මගින් දැල්වෙන විදුලි බුබුලක් සහ ආලෝක සංවේදී සංයෝගයකින් නිර්මාණය වුණු උපාංගයක්. මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වලින් ලබාදෙන attack හා release time අගයන් ඉතා විශාල නිසා (ප්‍රතිචාර දැක්වීම ප්‍රමාද නිසා) තාල වාදය භාණ්ඩ වැනි ක්ෂණිකව ඇති වී නැති වී යන ශබ්ද වලට (Transient Sounds) මේවායේ බලපෑම අඩුයි. ඒ නිසාම සංගීත නිර්මාණ වල සමස්ථ තීව්‍රතාව පාලනය  කිරීමේ කාර්යයන් සඳහා මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් අතිශයින් ජනප්‍රිය වුණා.

  • VCA Compressor

ඇනලොග් කම්ප්‍රෙසර් වල දියුණුම අවස්තාව VCA ලෙස සලකන්නට පුළුවන්. මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වල gain controller සඳහා භාවිතා වෙන්නේ Voltage Controlled Amplifier එකක්. ධ්වනි තීව්රතාවයේ විචලනයන්ට ඉතා ඉක්මණින් ප්‍රතිචාර දක්වන්නට මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වලට ඇති හැකියාව නිසා මේවා micro-dynamics ආකාරයේ භාවිතයන් සඳහා ඉතා සුදුසුයි.

  • Digital Compressor

වර්තමානයේ භාවිතා වන DAW මෘදුකාංග සහ digital mixing console වල ඇති සියලුම කම්ප්‍රෙසර් මේ ප්‍රභේදයට අයත් වෙනවා.  මේවායේ සියලුම කටයුතු සිදු කෙරෙන්නේ පරිගණකගත ගණනය කිරීම මගින්. කොහොම නමුත් ඉහත සඳහන් කළ Tube, FET, OPTO සහ VCA කම්ප්‍රෙසර් වලට ආවේණික හැසිරීම් අනුකරණය කිරීම මේ ආකාරයේ කම්ප්‍රෙසර් වල බහුලව දක්නට ලැබෙනවා.

Airfield Audio Liminator 2 – Opto වර්ගයේ
ස්ටීරියෝ කම්ප්‍රෙසර් උපකරණයක්
(Source: vintageking.com)

කම්ප්‍රෙසර් එකක් ක්‍රියා කරන ආකාරය හා සම්බන්ධ විවිධ අවස්ථා සහ ඒවාට අදාළ සැකසුම් දක්නට ලැබෙනවා. මේවා හරහා කම්ප්‍රෙසර් එකකින් අවශ්‍ය කරන හඬ ලබාගැනීම සඳහා එය පාලනය කිරීම සිදු වෙනවා.

කම්ප්‍රෙසර් එකක ක්‍රියාකාරීත්වයේ විවිධ අවස්ථා
(උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

ඉහත රූප සටහනේ ඇති ආකාරයට sidechain කොටස තුළ ඇති අවස්ථා කිහිපයකින් තමයි කම්ප්‍රෙසර් එකක කාර්යභාරය සිදුවන්නේ.

  • Level

මේ අවස්ථාවේදී සිදුවන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එකක් ඊට ඇතුළු වන තරංගය නිරීක්ෂණය කරන ආකාරය නිර්ණය කිරීමයි. RMS sensing සහ Peak sensing ලෙස මෙය සිදුවන ආකාර දෙකක් තිබෙනවා. මෙහිදී peak යනුවෙන් හැඳින්වෙන්නේ තරංගයක තීව්‍රතාව උච්චතම අවස්තාවන් වන අතර RMS (Root Mean Square – වර්ග මධ්‍යන්‍ය මූල අගය) අගය තරංගයක සාමාන්‍ය (Average) තීව්‍රතාව නිරූපණය කරන අගයක්. Peak sensing මත ක්‍රියාත්මක වන කම්ප්‍රෙසර් තාල වාදය භාණ්ඩ වැනි ක්ෂණිකව ඇති වී නැති වී යන ශබ්ද වලට (Transient Sounds) වඩාත් සංවේදී වන අතර RMS sensing මත ක්‍රියාත්මක වන කම්ප්‍රෙසර් තරංගයක සමස්ථ තීව්‍රතාවයේ වෙනස්වීම් වලට වඩාත් සංවේදී වනවා.

RMS සහ Peak අතර වෙනස
(source: www.audiorecording.me)

සමහර කම්ප්‍රෙසර් RMS sensing මත ක්‍රියාත්මක වීමත් තවත් සමහරක් Peak sensing මත ක්‍රියාත්මක වීමත් දක්නට ලැබෙනවා. ඒ වගේම තවත් සමහර කම්ප්‍රෙසර් වලට මේ ක්‍රම දෙකටම ක්‍රියාත්මක වීමේ හැකියාව ඇති අතර එවැනි කම්ප්‍රෙසර් වල RMS හෝ Peak තොරගතහැකි සැකසුමක් අඩංගු වෙනවා.

  • Threshold

කම්ප්‍රෙසර් එකක ක්‍රියාකාරීත්වයේ ප්‍රධානම අවස්තාවක් වන මෙහිදී සිදුකෙරෙන්නේ කම්ප්‍රෙසර්  එක ක්‍රියාත්මක  විය යුත්තේ තරංගයක තීව්‍රතාව කොපමණ ප්‍රමාණයකට වඩා වැඩි වූ විටද යන්න තීරණය කිරීමයි. කම්ප්‍රෙසර් එකකින් සිදුවන්නේ තරංගයක් දී ඇති තීව්‍රතා මට්ටමකින් ඉහලට යන අවස්ථා වලදී පමණක් එහි තීව්‍රතාවය මදක් අඩු කිරීමයි. ඒ අනුව Theshold සැකසුම මගින් ලබාදෙන මට්ටමට වඩා ශබ්දය ඉහලට යන අවස්ථා වලදී එහි තීව්‍රතාව අඩු කිරීම සිදු වෙනවා. උදාහරණයක් හැටියට threshold අගය -10dbFS ලෙස දී ඇති අවස්තාවක ශබ්ද තරංගය එම අගය ඉක්මවන සෑම අවස්ථාවකම තරංගයේ තීව්‍රතාවය කම්ප්‍රෙසර් එක මගින් අඩු කිරීම සිදුවනවා.

  • Scale

මේ අවස්ථාවේදී සිදුවන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එක ක්‍රියාත්මක වන විටදී (තරංගයේ තීව්‍රතාව threshold අගය ඉක්මවා ඇති විට) කම්ප්‍රෙසර් එක මගින් තරංගයේ තීව්‍රතාව කවර ප්‍රමාණයකින් අඩු කළ යුතුද යන්න නිර්ණය කිරීමයි. මීට අදාළ සැකසුම වන්නේ Compression Ratio සැකසුම වන අතර එය දැක්වෙන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එක ක්‍රියාත්මක වන විටදී ඊට ඇතුළුවන සහ ඉන් පිටවන තරංග වල තීව්‍රතාවේ අනුපාතයක් ලෙසයි.

Ratio අගය මගින් තරංගයට ඇතිවන බලපෑම
(උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

උදාහරණයක් ලෙස threshold අගය -20dbFS සහ ratio අගය 2:1 වන අවස්තාවක, threshold අගය ඉක්මවා යන සෑම   අවස්තාවකම තරංගයේ threshold අගය ඉක්මවා යන කොටසේ තීව්‍රතාව හරි අඩකින් අඩු කිරීම සිදු වෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස ඉහත අවස්ථාවේ කම්ප්‍රෙසර් එක තුලට  එන තරංගයේ තීව්‍රතාව -10dbFS නම්, එවිට තරංගය threshold අගයට වඩා ඩෙසිබල් 10ක් වැඩි වනවා. එවිට 2:1 අනුපාතයට අනුව වැඩිපුර ඇති ඩෙසිබල් 10 ඉන් හරි අඩකට අඩු කිරීම සිදු වනවා. ඒ අනුව එම අවස්ථාවේදී කම්ප්‍රෙසර් එකෙන් පිටවන තරංගයේ තීව්‍රතාව -15dbFS ලෙස සටහන් වනවා.

Threshold සහ Ratio අගයන් අනුව ඇතුළුවන සහ පිටවන තරංග වල තීව්‍රතා වෙනස්වීම්.
(උපුටාගැනීම: Roey Izhaki – Mixing Audio, Concepts, Practices and Tools)

  • Time

මේ අවස්ථාවේදී සිදුවන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එක ධ්වනි තීව්‍රතාවයේ විචලනයන්ට ප්‍රතිචාර දැක්වීමට යන කාලය නිර්ණය කිරීමයි. මීට අදාළ සැකසුම් දෙකක් භාවිතයේ පවතිනවා. ඒ Attack time සහ Release time. මීට අමතරව සමහර කම්ප්‍රෙසර් වල Hold සකසුමකුත් දක්නට ලැබෙනවා.

Attack time මගින් දැක්වෙන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එක තුලට එන තරංගයේ තීව්‍රතාව threshold අගය ඉක්මවා යන මොහොතේ සිට තීව්‍රතාව අඩු කිරීම (Gain Reduction) ආරම්භ කිරීමට කෙතරම් වෙලාවක් ගත වෙනවාද යන්නයි. උදාහරණයක් හැටියට ඉහත විස්තර කළ threshold අගය -20dbFS වන කම්ප්‍රෙසර් උපකරණයට attack time අගය මිලි තත්පර 100ක් ලෙස යෙදුවහොත් ශබ්ද තරංගයේ තීව්‍රතාව -20dbFS අගය ඉක්මවා යාමෙන් මිලි තත්පර 100කට පසුවයි කම්ප්‍රෙසර් එක තරංගයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීම ආරම්භ කරන්නේ.

Release time මගින් දැක්වෙන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එක ක්‍රියාත්මක වන විටදී (තරංගයේ තීව්‍රතාව threshold අගය ඉක්මවා ඇති විට)  කම්ප්‍රෙසර් එක තුලට එන තරංගයේ තීව්‍රතාව නැවත threshold අගයෙන් පහළට යන මොහොතේ සිට තීව්‍රතාව අඩු කිරීම අවසන් කිරීමට කෙතරම් වෙලාවක් ගත වෙනවාද යන්නයි. උදාහරණයක් හැටියට ඉහත විස්තර කළ threshold අගය -20dbFS වන කම්ප්‍රෙසර් උපකරණයට attack time අගය මිලි තත්පර 200ක් ලෙස යෙදුවහොත් ශබ්ද තරංගයේ තීව්‍රතාව -20dbFS අගයෙන් පහළට යාමෙන් මිලි තත්පර 200කට පසුවයි කම්ප්‍රෙසර් එක තරංගයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීම නවත්වන්නේ.

Hold සැකසුම මගින්, තීව්‍රතාව අඩු කිරීම ආරම්භ වූ පසු එය දී තවදුරටත් නොකඩවා පවත්වාගෙන යාමේ හැකියාව ලැබෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස,  ඉහත විස්තර කළ threshold අගය -20dbFS, attack time අගය 100ms සහ release time අගය 200ms වන කම්ප්‍රෙසර් උපකරණයේ Hold අගය මිලි තත්පර 500ක් (500ms) ලෙස යෙදුවහොත්, කම්ප්‍රෙසර් එක ක්‍රියාත්මක වන විටදී (තරංගයේ තීව්‍රතාව threshold අගය ඉක්මවා ඇති විට)  කම්ප්‍රෙසර් එක තුලට එන තරංගයේ තීව්‍රතාව නැවත threshold අගයෙන් පහළට යන මොහොතේ සිට release time අගයෙන් ලබාදෙන මිලි තත්පර 200ට අමතරව Hold අගය මගින් ලබාදෙන මිලිතත්පර 500ක් ගතවීමෙන් අනතුරුවයි කම්ප්‍රෙසර් එක තරංගයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීම නවත්වන්නේ.

 

මේ ආකාරයට විවිධ අවස්ථා වලදී නිර්ණය කරගන්නා ලද අගයන් වලට අනුකූලව අවශ්‍ය විට ධ්වනි තීව්‍රතාව අඩු කිරීම දකින්නට ලැබෙනවා. මේ ලිපිය තුල විස්තර කළ සැකසුම් අතරින් කම්ප්‍රෙසර් එකක ප්‍රධානතම සහ වඩාත්ම සුලභව භාවිතා වන සැකසුම් 4ක් තිබෙනවා.

  • Threshold
  • Ratio
  • Attack Time
  • Release Time

කම්ප්‍රෙසර් මෘදුකාංගයක සැකසුම්

මීට අමතරව තවත් සැකසුම් කිහිපයක්ම කම්ප්‍රෙසර් වල දක්නට ලැබෙනවා. ඒ,

  • Make-Up Gain
  • External Side-chain Input
  • Side-chain Filters
  • Look-ahead
  • Knee Control

ආදී වශයෙන්. මේ අනෙකුත් සැකසුම් වල ක්‍රියාකාරීත්වය සහ කම්ප්‍රෙසර් වල භාවිතයන්ට අදාළ කරුණු කිහිපයක් මීළඟ ලිපිය තුලින් කතා කරමු.

 

මූලාශ්‍ර:

Quantum Music Mastering : VCA, Opto, Vari-Mu, FET Compressors – When to Use Which

Roey Izhaki: Mixing Audio – Concepts Practices & Tools (2008)

theproaudiofiles.com – RMS vs Peak

Cover Image: www.softube.com

 

 

 

 

An audiophile, guitarist and a bassist. Working as a voice-over post producer since 2013, helping dozens of clients and organizations in USA & EU with their online broadcasting.