Conceitos e Técnicas de Mixagem em áudio - Efeitos - Compressores/Expanders, Limiters e Gates

4 COMPRESORES/EXPANDERS, LIMITERS e GATES

4.1 A faixa dinâmica

Antes de começarmos a operar com compressores e limiters devemos compreender o que significa o termo faixa dinâmica. A faixa dinâmica de um som é a faixa que compreende sua seção mais silenciosa e sua seção com mais volume. no caso de um gravador, trata-se da faixa entre seu ruído residual e o nível próximo a distorção. Você deve saber que uma orquestra sinfônica pode interpretar de forma muito suave ou de forma bem enérgica... uma orquestra então possui uma faixa

dinâmica bem ampla.

Os medidores superiores apresentam uma faixa dinâmica de 72 dB. Em um gravador cassete, a seção silenciosa estaria abaixo do ruído do gravador de fita, e tudo o que ouviríamos nesta passagem tranquilamente seria o famoso "hiss" do gravador de fita. A distância entre a seção mais forte até o ponto de distorção é chamado de "headroom" ("espaço livre"). Caso a distorção alcance os +6 dB,

teremos fatalmente um headroom de 4 dB. Para reduzir a faixa dinâmica poderíamos controlar toda a trilha com um fader e aumentá-lo  quando o volume fosse demasiado baixo e atenuando quando fosse

demasiadamente alto ou então utilizar um... compressor!

4.2 Compressores

Um Compressor pode alterar o sinal de entrada proporcionalmente (ratio) sinal de saída.

No diagrama acima, a "Unity gain" indica o nível que estamos introduzindo e o nível que está saindo. Com um ratio ou proporção de 2:1, quando o sinal está acima do limite, o sinal saliente se reduzirá

com esta proporção: 2 dB na entrada que são 1 dB de saída. Em casos mais drásticos como 20:1, que conhecemos como limitação, para cada 20 dB de ganho somente sai 1 dB de sinal. O compressor e o limiter podem ser utilizados em conjunto em uma só unidade, onde o compressor trabalha com uma faixa de 2 - 20: 1 enquanto que o limiter detém os picos de transientes extremos no sinal, com ratios de 15 - 20:1 o que é conhecido como Peak Limiter (limitador de picos).

Na figura acima, o ponto de limite foi elevado para que o material de áudio seja comprimido por cima do umbral de compressão com um ratio de 2:1 e por cima do umbral de limitação com um ratio de 20:1. Um compressor é um dispositivo de redução de ganho, portanto todos os compressores possuem um controle de ajuste de ganho de modo que se estabelecermos uma redução de ganho de 3 dB, poderemos ajustar a saída na mesma quantidade e reter, todavia, o mesmo headroom.

Na figura acima, a transição do ganho de unidade ("Unity gain") à compressão no umbral de compressão/limitação é gradual, em vez de ser uma linha reta. Isto é chamado de "Soft Knee", e nos permite uma compressão mais suave.

O medidor de um compressor pode, normalmente, comutar-se para mostrar o nível entrante, o nível saliente e a quantidade de redução de ganho. É aconselhável certificar-se que o nível de entrada esteja

correto, antes de iniciar o ajuste do umbral e estabelecer a relação de compressão, etc.

O tempo de ataque determina a velocidade ou rapidez com que o compressor reage aos sinais que ultrapassem o umbral. Os sinais possuem picos agudos curtos chamados transientes que podem

provocar facilmente que o compressor atue. O tempo de ataque determina que alcance devem ter estes picos para que estejam acima do umbral, antes que a compressão tenha lugar. Estes transientes curtos são importantes na clareza de um som, mas no entanto afetam a força do som. O objetivo de compressão é fazer com que o instrumento pareça mais forte, estreitar a faixa dinâmica, portanto podemos alargar o tempo de ataque e deixar passar os transientes (para serem tratados por um limiter caso seja necessário) e o compressor trabalhará então em níveis suspensos acima do umbral.

O tempo de liberação determina a velocidade ou rapidez com que o compressor deixa de atuar, restaurando o ganho original. Se a liberação for demasiado rápido para a quantidade de redução de ganho aplicada, a "volta" ao ganho normal se produzirá repetidas vezes, já que o sinal se move acima e abaixo do limite de threshold. Isto pode causar o que é conhecido como "pumping", provocado pela estrutura de ganho que é alterada rapidamente. É aconselhável ao intérprete tocar notas suspensas e ajustar a liberação para que a alteração de ganho seja suave. Nos instrumentos que possuem notas com duração longas como o baixo, devemos utilizar tempos de liberação mais lentos que nos

instrumentos percussivos. A maior parte dos novos compressores, possuem um botão "Automatic" que permite que o compressor trabalhe sozinho, e realmente fazem este processo muito bem.

Vejamos os controles de um compressor típico:

A seção localizada à esquerda é a seção de Noise Gate. Possui controles para o threshold no qual o gate se abre, o tempo de liberação é variável e um controle que comuta o ataque em rápido / lento. A seção central é a seção de compressão com os controles padrões de threshold, ratio (proporção), ataque e liberação. O interruptor "Peak/RMS" determina como o compressor rastreará o sinal mediante seu conteúdo de picos ou RMS. O botão "Auto" é uma opção com que o compressor calcula os tempos de liberação e ataque, analisando o material de áudio. O comutador "hard/soft" determina o ajuste da compressão ("Knee"). O medidor pode mostrar a leitura da entrada ou saída e a quantidade de redução de ganho. Finalmente o controle de ganho (chamado habitualmente "Output Level"). O botão "Link" existe para o caso de existirem dois compressores na mesma unidade. Os compressores estéreo possuem o recurso "Link" que provoca que em dos dos compressores seja o master, habitualmente o compressor esquerdo. Todos os controles efetuados no compressor master afetam

também o compressor escravo, já que operam de forma conjunta. Caso os compressores não estejam linkados, qualquer sinal súbito no compressor direito provoca uma redução de ganho e a imagem estéreo se moverá já que os instrumentos situados no centro do campo panorâmico variarão seu balance esquerdo / direito, ao comprimir um sinal que seja estéreo, certifique-se então que os compressores estejam linkados.

De forma similar, observe a figura abaixo de um plug-in de compressão da Waves. Eis os controles.

As opções "Electro" e "Warm" são recursos a mais que não existem em versões analógicas. Como podemos ver, o threshold está abaixo do sinal de pico, portanto a redução está atuando tal e qual indica o medidor de atenuação . A proporção (ratio) está ajustada a 2.90:1 e não está sendo

aplicada a correção de ganho. O tempo de ataque está ajustado em 3.66 ms e a liberação em 214 ms e o controle está em modo manual.

4.3 Expanders

Podemos entender o expander como um compressor ao contrário. São dois os tipos de expanders. Em um, os sinais acima do limite de threshold permanecem no ganho de unidade, enquanto que os sinais

abaixo do limite de threshold são reduzidos por conta do ganho. No outro tipo, o sinal acima do limite de threshold também aumenta o ganho. Portanto, podemos utilizar um expander como uma unidade de redução de ruídos. Ajuste o limite de threshold para abaixo do nível do intérprete quando este estiver tocando. Quando o intérprete para sua execução, o sinal cairá abaixo deste limite de threshold e assim o ganho do sinal será reduzido e portanto, o ruído também o será.

A figura inferior apresenta as diferentes ações de um compressor e um expander. O expander está incrementando o ganho acima do limite de threshold e reduzindo o ganho abaixo deste limite.

A grande maioria das gravações de música de hoje em dia sofrem uma boa compressão. A gravação soa forte e bem presente. Assim como a maior parte das trilhas sofreu uma compressão de forma individual, a mixagem final também foi comprimida e limitada antes da passagem final para o CD.

4.4 Limiters

Um limiter é, simplesmente, um compressor severo em que as relações de compressão são elevadas. Em algumas unidades como DBX 160 e os compressores da Alesis, se proporciona um controle de limitação de picos adicional com um indicador LED, mas em unidades como a Aphex Dominator, são puros limiters e são extremamente sofisticados na forma em que atacam e controlam os picos e com este tipo de equipamento podemos conseguir mixagens tipo "brick wall".

4.5 De-Esser

O De-esser é um compressor/limitador seletivo que comprime somente em uma freqüência pré-determinada. Caso o ajustemos nas frequências ao redor da área de sibilâncias de uma voz (4 kHz - 8 kHz, que é variável em vozes masculinas e femininas ) as vozes serão comprimidas somente naquelas freqüências. As sibilâncias são os picos de alta freqüência geralmente criados quando o intérprete pronuncia as letras S, T, C, etc.

4.6 A nova geração

A nova geração de compressores, gates, expanders, etc., em forma de plug-ins merecem uma menção. Estes compressores possuem uma vantagem adicional com repeito às unidades físicas. Podem ler um sinal de forma antecipada, extraindo o sinal do HD antes do tempo de execução, analisá-lo e processá-lo em tempo real (técnica "lookahead").

"Reconhecem" o que irá passar após da reprodução atual e este recurso representa uma grande vantagem na manutenção de um controle suave do sinal.

4.7 Noise Gates

Os Noise Gates são unidades que permitem que os sinais passem, caso estejam acima de um determinado nível de volume ou corta os sinais caso estes estejam abaixo de um nível previamente determinado.

A figura acima nos mostra como um Noise Gate trabalha. Quando o sinal cai abaixo do limite de threshold, o gate reduz o nível, para o nível de redução especificado. O tempo de ataque determina com qual velocidade será aberto o gate, e o tempo de liberação determina em que velocidade se dará o fechamento deste mesmo gate. Alguns gates possuem uma função chamada "Hold" que nos permite forçar a abertura do gate durante um tempo especificado. Esta facilidade nos auxilia a deter a abertura e cerramento do gate de forma rápida devido aos picos de sinal. Também pode ser utilizado como efeito, sobretudo se utilizada por cima de uma reverberação, por exemplo, numa caixa ajustamos o

gate no retorno do sinal de reverberação, utilizando a função "Hold" para manter a reverberação aberta durante um período de tempo estabelecido pela função "Hold" e logo após fechar rapidamente o gate usando uma rápida liberação. Este efeito é conhecido como "Gated Reverb" e agora é um programa standard na maioria das unidades de reverberação.

Um gate também pode ser ajustadi para que dispare qualquer outro áudio via "sidechain". Por exemplo, se colocarmos um gate em um sinal de microfone de ambiente que esteja posicionado em uma sala, podemos utilizar este microfone para disparar e abrir quando a caixa de bateria for golpeada e fechar quando a caixa detiver sua vibração. A isto chamamos "Gated Ambience". Outro efeito é situar os pratos hihat no "sidechain" e modular o gate para abrir e fechar com o som de um sintetizador. O efeito é um sintetizador que modula o gate com seu ataque e liberação.

Os gates podem também ser linkados de modo que um controle o outro e quando um abrir o outro também abrirá (como um compressor). Isto é utilizado em situações com gates estéreo, como por exemplo quando gravamos os tons de uma bateria em modo estéreo.