Dynamic Processing : සිව්වන කොටස – ලිමිටර් සහ අනෙකුත් උපකරණ

 

 

Dynamic processing සම්බන්ධ ලිපි පෙළේ මුල් කොටස් වලින් අපි සොයා බැලුවේ dynamics සම්බන්ධ මූලික සිද්ධාන්ත කිහිපයක් සහ ගේට්ස් සහ කම්ප්‍රෙසර් වල ක්‍රියාකාරීත්වය ගැනයි. මේ ලිපිය තුලින් අපි කතාබහ කරන්නේ සුලභව භාවිතා වන dynamic processor පවුලේ අනෙක් උපකරණය වන ලිමිටර් සහ නිතර කතාබහට ලක් නොවන Duckers, Expanders වැනි උපකරණ ගැනයි.

මේ ලිපියේ අඩංගු ඇතැම් කරුණු Dynamic Processing ලිපි පෙළේ පෙර ලිපි හා සම්බන්ධයි. ඒ නිසා Dynamic Processing  වල මූලික කරුණු ගැන අවබෝධයක් ලබාගන්නට නම් මේ ලිපියට පෙර පසුගිය ලිපි  කියවා බැලීම වඩාත් සුදුසුයි.

 

Limiter – ලිමිටර්

ගේට්ස් සහ කම්ප්‍රෙසර් හැරුණුකොට වඩාත්ම සුලභව භාවිතා වන ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසරය තමයි ලිමිටර් එක. ලිමිටර් එකක් මගින් සිදුවන්නේ ශබ්ද තරංගයක් අපි නියම කරන තීව්‍රතා මට්ටමකින් (Threshold) ඉහලට පැමිණීම වැලැක්වීම. උදාහරණයක් හැටියට ලිමිටර් එකක threshold අගය -10dBFS ලෙස දී ඇති අවස්තාවක -10dBFS වලට වඩා වැඩි තීව්‍රතා සහිත ස්ථාන -10dBFS මට්ටමට අඩු කිරීම සිදු වෙනවා.

ලිමිටර් එකක් ක්‍රියාකාරීත්වයෙන් කම්ප්‍රෙසර් එකකට සමානකම් කිහිපයක් දක්වනවා.  ලිමිටර් එකක්, ඉතා ඉහළ ratio අගයක් යටතේ ක්‍රියාත්මක වන කම්ප්‍රෙසර් එකකට තරමක් දුරට සමානයි. කම්ප්‍රෙසර් එකක් 20:1 පමණ මට්ටමක ratio අගයකින් ක්‍රියාත්මක වන විට එය සැලකෙන්නේ limiting අවස්ථාවක් ලෙස යි. කෙසේ නමුත් ලිමිටර් එකක ක්‍රියාකාරීත්වය නිවැරදිව අනුකරණය කිරීමට නම් කම්ප්‍රෙසර් එකක් මීට අමතරව Hard-knee, 0 attack time සහ peak sensing සැකසුම් යටතේ ක්‍රියාත්මක විය යුතුයි. නමුත් මෙවැනි සැකසුම් සහිතව කම්ප්‍රෙසර් එකක් භාවිතා කිරීම හරහා සංගීත ඛණ්ඩයක් වඩාත් අමිහිරි එකක් බවට පත්වීමේ හැකියාවක් තිබෙනවා. මේ නිසා තමයි ඒ කාර්යය වෙනුවෙන් විශේෂිත වූ උපකරණයක් හැටියට ලිමිටර් උපකරණ බිහිවෙන්නේ.

 

කලින් සඳහන් කළ පරිදි ලිමිටර් එකක රාජකාරිය වන්නේ ශබ්ද තරංගයක් අපි නියම කරන තීව්‍රතා මට්ටමකින් (Threshold) ඉහලට පැමිණීම වැලැක්වීම. ඒ සඳහා ගතහැකි එක් පියවරක් වන්නේ සාමාන්‍ය කම්ප්‍රෙසර් වල දක්නට ලැබෙන ආකාරයට ශබ්ද තරංගය threshold අගයෙන් ඉහළට පැමිණීමෙන් පසු එහි තීව්‍රතාව threshold අගය දක්වා අඩු කිරීමයි. නමුත් නවීන ලිමිටර් වලදී භාවිතා වන්නේ soft-knee සැකසුම මත පදනම් වුණු ශබ්ද තරංගය threshold මට්ටම ඉක්මවා යාමට පෙර සිටම තරංගයේ තීව්‍රතාව අඩු කිරීම මගින් එය threshold මට්ටම ඉක්මවා යාම වැළක්වීමේ ක්‍රමවේදයක්.

 

ලිමිටර් වල සැකසුම්

කම්ප්‍රෙසර් එකක් හෝ ගේට් එකක් තුල දක්නට ලැබෙන තරම් සැකසුම් ප්‍රමාණයක් ලිමිටර් එකක් තුල දකින්නට ලැබෙන්නේ නැහැ. බොහෝවිට දකින්නට ලැබෙන්නේ input gain, threshold සහ release time සැකසුම් පමණයි.

 

• Input Gain

කම්ප්‍රෙසර් එකක make-up gain වැනිම සැකසුමක් වන මෙමගින් සිදුවන්නෙත් තරංගයේ තීව්‍රතාව අවශ්‍ය ප්‍රමාණයකට වැඩි කරගැනීමයි. කම්ප්‍රෙසර් එකකදී මෙය සිදුවන්නේ කම්ප්‍රෙස් කිරීමට පසුව නමුත් ලිමිටර් එකකදී එහි කාර්යය සිදුවීමට පෙර මෙම තීව්‍රතා වැඩි වීම සිදු වනවා.

• Threshold / Ceiling

Threshold සැකසුම මගින් දැක්වෙන්නේ ශබ්ද තරංගය කවර මට්ටමකින් ඉහලට නොයා තබාගත යුතුද යන්නයි. උදාහරණයක් ලෙස, threshold සැකසුම -6dBFS ලෙස දී ඇති අවස්තාවකදී ලිමිටර් එක උත්සාහ කරන්නේ ශබ්ද තරංගය -6dBFS වලින් ඉහලට යාම වලක්වීමටයි. කෙසේ නමුත් යම් යම් අවස්ථා වල තරංගය මේ මට්ටම ඉක්මවා යාමේ සුළු ඉඩකඩක් පවතිනවා.

නවීන ලිමිටර් උපකරණ සතුව threshold සැකසුමට අමතරව ceiling නම් සැකසුමක් දක්නට ලැබෙනවා.  මෙවැනි අවස්ථා වලදී threshold අගය මගින් දැක්වෙන්නේ ශබ්ද තරංගය කවර මට්ටමක් ඉක්මවා ගිය විට ලිමිටර් එක ක්‍රියාත්මක විය යුතුද යන්නයි. එවිට ceiling අගය මගින් දැක්වෙන මට්ටමට ඉහළින් තරංගය කිසිදු අවස්තාවක ගමන් කරන්නේ නැහැ. මෙය තරංගය පද්ධතියට දරගතහැකි උපරිම මට්ටමට වඩා ඉහලට ගමන් කිරීම හෙවත් clipping අවස්ථාවට පත්වීම වැලැක්වීම සඳහා උපකාරී වනවා. උදාහරණයක් ලෙස threshold අගය -3dBFS සහ ceiling අගය -0.1dBFS ලෙස දී ඇති අවස්තාවකදී තරංගය -3dBFS මට්ටමට වඩා වැඩි වන සෑම අවස්ථාවකම එහි තීව්‍රතාව -3dBFS දක්වා අඩු කිරීමට උත්සාහ කරනවා. නමුත් තරංගයේ පවතින transient ශබ්ද තවදුරටත් ලිමිටර් එකේ ක්‍රියාකාරීත්වයට හසු නොවී තිබීමට ඉඩ තිබෙනවා. එවැනි අවස්ථා මගින් clipping තත්ත්වයක් ඇතිවීම -0.1dBFS මට්ටමේ යොදා ඇති ceiling සැකසුම මගින් වළක්වනවා.

• Release Time

මේ සැකසුම කම්ප්‍රෙසර් එකක release time සැකසුමට අතිශයින්ම සමානයි. මෙමගින් දැක්වෙන්නේ ලිමිටර් එක ක්රියාත්මය වෙමින් පවතින අවස්ථාවක තරංගයේ තීව්‍රතාව නැවත threshold මට්ටමෙන් පහළට යාමෙන් කොපමණ වෙලාවකට පසුව ලිමිටර් එක නැවත සාමාන්‍ය තත්ත්වයට පත් විය යුතුද යන්නයි.

ලිමිටර් වල භාවිතයන් වලින් ජනප්‍රියම එකක් වන්නේ clipping වැලැක්වීමයි. ශබ්ද තරංගය පද්ධතියට දරගතහැකි උපරිම මට්ටමට වඩා ඉහලට ගමන් කිරීම හෙවත් clipping අවස්ථාවට පත්වීම වැලැක්වීමට ලිමිටර් එකකට හැකියාව තිබෙනවා. ලිමිටර් වල තවත් භාවිතයක් වන්නේ සංගීත ඛණ්ඩයක සමස්ථ තීව්‍රතාව ඉහළ නැංවීමයි. මෙය ගීතයක mastering අවස්ථවෙදී බහුලව දක්නට ලැබෙනවා.

 

Maximiser

මේ උපකරණය ලිමිටර් එකකට බොහෝසෙයින් සමාන නමුත් ලිමිටර් එකක සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරීත්වයට අමතරව සංගීත ඛණ්ඩයක තීව්‍රතාව අඩු ස්ථාන threshold අගය දෙසට වඩාත් ආසන්න වන ලෙස වැඩි කිරීමත් සිදු කෙරෙනවා. මේ නිසාම ගීත වල mastering අවස්තාවේදී maximiser උපකරණ බහුලව භාවිතා වනවා.

 

Duckers

ගුවන්විදුලි නාලිකා වල නිවේදකයන් කතා කරන අතරතුර පසුබිමින් ගීතයක් වාදනය වෙමින් තිබෙන අවස්ථාවක නිවේදකයාගේ කතාබහ අවසන් වී තත්පරයකට පමණ පසු ගීතයේ හඬ වැඩිවීමත් නැවත නිවේදකයා කථා කිරීම ආරම්භ කළ විගස ගීතයේ හඬ අඩු වීමත් ඔබ බොහෝවිට නිරීක්ෂණය කර ඇතුවාට සැක නැහැ. මේ ක්‍රියාවලිය ස්වයන්ක්‍රීයව සිදුවීම පසුපස තිබෙන මෙවලම තමයි Ducker උපකරණය.

Ducker එකක ක්‍රියාකාරීත්වය කම්ප්‍රෙසර් එකකට අතිශයින්ම සමානයි, නමුත් එක් වෙනස්කමක් සහිතව. කම්ප්‍රෙසර් එකක් threshold මට්ටමෙන් ඉහලට යන තරංග දී ඇති අනුපාතයකින් අඩු කරනවා වෙනුවට ducker එකක් threshold මට්ටමෙන් ඉහලට යන තරංග දී ඇති නියත ඩෙසිබල් ප්‍රමාණයකින් අඩු කරනවා. උදාහරණයක් හැටියට, කම්ප්‍රෙසර් එකක් -10dBFS වලින් ඉහලට එන තරංගය 2:1 අනුපාතයකින් අඩු කරන අතරේ ducker එකක් -10dBFS වලින් ඉහලට එන තරංගය 6dB වලින් අඩු කිරීමක් කරන්න පුළුවන්.

මේ රුපසටහනේ දැක්වෙන්නේ ducker එකක් ඉහත කී ගුවන්විදුලි වැඩසටහන් වල වැනි කටයුතු සඳහා භාවිතා වන අවස්තාවක්. එවැනි අවස්ථාවකදී අඩුකලයුතු තරංගය සහිත channel එකට ducker එකක් සම්බන්ධ කොට එහි side-chain input එකට ප්‍රමුකතාවය දීමට අවශ්‍ය තරංගය යොමු කිරීම මගින් ඒ කාර්යය ඉටුකරගත හැකියි.

 

Expanders

නිතර කතාබහට ලක් නොවන ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසර් කිහිපයෙන් එකක් වන expanders වලින් කෙරෙන්නේ කම්ප්‍රෙසර් එකක ප්‍රතිවිරුද්ධ කාර්යය. කම්ප්‍රෙසර් එකකින් ශබ්ද තරංගයක dynamic range එක අඩු කරන අතර expander එකකින් dynamic range එක අඩු කිරීම සිදු කෙරෙනවා. මෙහිදී සිදුවන්නේ ශබ්ද තරංගයක දී ඇති threshold අගයකින් පහළ කොටස් දී ඇති අනුපාතයකින් අඩු කිරීමයි. (කම්ප්‍රෙසර් එකක් මගින් සිදුවන්නේ ශබ්ද තරංගයක දී ඇති threshold අගයකින් ඉහළ කොටස් දී ඇති අනුපාතයකින් අඩු කිරීමයි ) Expander එකක් ක්‍රියාකාරීත්වය අතින් ගේට් එකකට ආසන්නයි. නමුත් ගේට් එකක් මෙන් threshold අගයෙන් පහළ මට්ටම්වල තරංග නියත ඩෙසිබල් ප්‍රමාණයකින් අඩු කරනවා වෙනුවට expander එකක් එය දී ඇති අනුපාතයකින් අඩු කිරීම සිදු කරනවා. මෙහි ප්‍රතිඵලය වන්නේ තරංගයක හඬ අඩු කොටස් වල හඬ තවදුරටත් අඩු කිරීම යි (Making quiet sounds quieter).

 

Upward Expander

මෙම වර්ගයේ expanders වලදී සිදුකෙරෙන්නේ  ශබ්ද තරංගයක දී ඇති threshold අගයකින් ඉහළ කොටස් දී ඇති අනුපාතයකින් වැඩි කිරීමයි. මෙහි අවසන් ප්‍රතිඵලය වන්නේ තරංගයක හඬ වැඩි කොටස්වල තීව්‍රතාවය තවදුරටත් වැඩි කිරීම හරහා expander එකක කාර්යය වන dynamic range එක අඩු කිරීමයි. සංගීත ඛණ්ඩයක ඇති transient කොටස් වඩාත් ඉස්මතු කරගැනීම, සංගීත භාණ්ඩ වල attack අවස්ථා ඉස්මතු කරගැනීම වැනි දේවල් වලට සහ පමණට වඩා කම්ප්‍රෙසර් භාවිතය නිසා නැති වූ dynamics සඳහා පැලැස්තර විසඳුමක් ලෙස Upward Expander භාවිතා කරනු ලබනවා.

 

Upward Compressor

කම්ප්‍රෙසර් එකක කාර්යය වන dynamic range එක අඩු කරගත හැකි එක් ක්‍රමයක් වන්නේ සාමාන්‍ය කම්ප්‍රෙසර් වල භාවිතා වන, ශබ්ද තරංගයක දී ඇති threshold අගයකින් ඉහළ කොටස් දී ඇති අනුපාතයකින් අඩු කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි. Upward compressor වල භාවිතා වන්නේ ඉන් අනෙක් ක්‍රමය වන ශබ්ද තරංගයක දී ඇති threshold අගයකින් පහළ කොටස් දී ඇති අනුපාතයකින් වැඩි කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි. කෙසේ නමුත් upword compressor උපකරණ ලෙස දකින්නට ලැබෙන්නේ නැහැ. බොහෝවිට කම්ප්‍රෙසර් මෘදුකාංගයක තවත් එක් පහසුකමක් හැටියටයි upward compressor දක්නට ලැබෙන්නේ.

 

De-esser 

කටහඬ වල පවතින “ස්” හඬ කරදරකාරී වන අවස්ථා නිතර දක්නට ලැබෙනවා. මේ තත්ත්වය අඩු කරගැනීම සිදුකරන මෙවලම වන්නේ de-esser එකක්. මෙය සාමාන්‍ය කම්ප්‍රෙසර් එකකට අතිශයින්ම සමානයි. වෙනස්කම වන්නේ මේවා සංවේදී වන්නේ “ස්” හඬ වලට අදාළ සංඛ්‍යාත පරාසය තුල පමණක් වීමයි. ඒ හරහා “ස්” ශබ්ද පවතින අවස්ථා පමණක් හඳුනාගෙන පාලනය කිරීමේ හැකියාව ලැබෙනවා. කම්ප්‍රෙසර් එකකට side-chain filter එකක් යෙදීමෙන්ද de-esser එකක ක්‍රියාකාරීත්වය ප්‍රතිනිර්මාණය කරගත හැකියි.

 

 

ශබ්ද සංකලනයක ගුණාත්මකභාවය සහ අසන්නාට ඇති පහසුව තීරණය කරන ප්‍රධාන සාධකයක් වන්නේ ඊට යොදන ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසර් වල සැකසුම් සහා ඒවා යොදන අවස්තාවන්. නිසි පමණට ඩයිනැමික් ප්‍රොසෙසර් කිරීම විවිධ අත්හදාබැලීම් ඔස්සේ ප්‍රගුණ කිරීම ශබ්ද පරිපාලයන තුලින් වඩාත් ගුණාත්මක නිර්මාණ බිහිවීම කෙරෙහි උපකාරී වනවා.

 

References & further reading:

Envato Tuts : A Beginner’s Introduction to Limiters
Rane: Dynamics Processors — Technology & Applications

Cover Image: www.uaudio.com