Qu'est-ce qu'un compresseur FET ?

Même si la compression consiste simplement à équilibrer les sections les plus fortes et les plus faibles d'un signal audio, différents types de compresseurs fonctionnent de façons variées. La plupart des émulations de plugins dans les DAW d'aujourd'hui sont basées sur l'un des cinq types principaux de circuits de compresseurs audio. L'un des plus utilisés est le compresseur FET. Les compresseurs FET utilisent un FET pour contrôler le niveau du signal audio traité. Nous allons explorer en profondeur le fonctionnement interne et les applications des compresseurs FET dans cet article, en utilisant des exemples sonores réalisés avec certains des plugins de compresseurs FET les plus populaires du marché.

Qu'est-ce qu'un compresseur FET ? (en bref)

En gros, lorsque la tension augmente, le FET devient plus conducteur, permettant à plus de courant de passer à travers et augmentant le gain du signal. À l'inverse, lorsque la tension diminue, le FET devient moins conducteur, réduisant le gain du signal.

Le FET aide à contrôler la quantité de gain appliquée au signal, permettant au compresseur de réduire la dynamique du signal audio et de créer un son plus cohérent et contrôlé.

Comment fonctionne le FET ?

Un compresseur FET se compose de quatre éléments principaux :

1. Source
2. Drain
3. Gate
4. Body

Source :

La source est la borne d'entrée du compresseur FET, et elle est connectée au signal audio qui est traité. La source est responsable de fournir le signal d'entrée au FET, qui est ensuite utilisé pour contrôler le flux de courant à travers l'appareil.

La source, qui est la borne par laquelle le courant entre dans le transistor, est généralement connectée à une source de tension, comme une batterie ou une alimentation, et est utilisée pour fournir le courant nécessaire au pilotage du transistor.

Drain :

Le drain est la borne de sortie du compresseur FET, et il est connecté à la sortie de l'appareil. Le drain reçoit le signal audio traité du FET et l'envoie à l'étape suivante de la chaîne audio.

Il est généralement connecté à une charge, comme un haut-parleur ou un amplificateur, et est utilisé pour recevoir le courant du transistor.

Gate :

Le gate est la borne de contrôle du compresseur FET, et il est responsable du contrôle du flux de courant à travers l'appareil. Le gate est connecté à une tension de contrôle, qui est utilisée pour ajuster la résistance du FET et, par conséquent, le niveau de réduction de gain appliqué au signal audio.

Il est responsable du flux de courant entre la source et le drain. Lorsqu'une tension est appliquée au gate, elle crée un champ électrique qui module la résistance du transistor, permettant de contrôler le flux de courant.

Body :

Le body du transistor est la partie de l'appareil qui entoure la source et le drain. C'est le substrat sur lequel la source, le drain et le gate sont construits. Il est généralement fabriqué en silicium ou en un autre matériau semi-conducteur et sert de conducteur de courant entre la source et le drain.

Le body est également connecté à une source de tension, qui est utilisée pour contrôler la résistance du FET et la quantité de réduction de gain appliquée au signal audio.

Comment les composants contribuent-ils à la compression FET ?

Tout commence avec le signal audio appliqué à la borne source du FET. Ce signal est ensuite transféré via le body du FET et dans la borne drain avant d'être envoyé à l'étape suivante de la chaîne audio. Le flux de courant à travers le FET, en revanche, n'est pas constant ; il est contrôlé par la tension appliquée à la borne gate.

Lorsque la tension connectée à la borne gate est faible, la résistance du FET est élevée, limitant le passage du courant à travers l'appareil. En conséquence du FET fonctionnant effectivement comme un diviseur de tension, le niveau du signal audio est réduit.

La résistance du FET diminue à mesure que la tension fournie à la borne gate augmente et que le flux de courant à travers l'appareil augmente. En conséquence du FET permettant à plus de signal audio de passer, le niveau du signal audio augmente.

En réaction au niveau du signal audio, le compresseur FET ajuste continuellement la tension délivrée à la borne gate. Lorsque le signal audio dépasse un seuil spécifique, la tension connectée à la borne gate augmente, réduisant la résistance du FET et permettant à plus de signal audio de passer.

Lorsque le signal audio descend en dessous du seuil, la tension fournie à la borne gate est réduite, augmentant la résistance du FET et abaissant le niveau du signal audio.

Que se passe-t-il à l'intérieur d'un compresseur FET ? Comment fonctionne le circuit FET ?

Étant donné que le design FET du 1176 est si connu et bien documenté, nous utiliserons sa conception de circuit FET comme cadre pour expliquer le fonctionnement interne d'un compresseur FET.

Alimentation : L'alimentation entre depuis le courant alternatif de la prise murale dans un grand transformateur d'alimentation. Elle est ensuite dirigée depuis un interrupteur d'alimentation vers la carte principale. Agissant comme rail d'alimentation principal, une diode Zener (diode de claquage) sur la carte maintient la tension à 30 Volts.

Il y a une Zener auxiliaire plus petite à -10DC, qui est utilisée comme référence pour la partie réduction de gain. Il y a aussi quelques condensateurs qui agissent comme filtre de bruit pour l'alimentation et comme réservoir d'énergie.

Transformateur d'entrée : L'audio circule à travers l'atténuateur d'entrée, vers le transformateur d'entrée symétrique. Tu peux modifier le volume à l'atténuateur d'entrée avant qu'il n'atteigne le transformateur. À partir de là, le transformateur abaisse le signal avant qu'il n'atteigne le FET pour le contrôle de gain.

Préampli de signal classe A : Le préampli de signal classe A fournit 26dB de gain et permet aux transistors de montrer leurs qualités non linéaires, ce qui est crucial pour la coloration ajoutée pendant la compression.

Potard de sortie : Le signal est maintenant envoyé vers un atténuateur passif, qui est le potard de sortie. De là, il est envoyé vers un amplificateur de ligne de signal, qui est un amplificateur d'étage classe A discret.

Sidechain : Appelée « Gain Reduction Control Amp » sur la carte, la section sidechain est l'endroit où la tension de contrôle du FET est générée et contrôlée. Le sidechain héberge également les contrôles de ratio, d'attaque et de release.

Comme on le voit dans le schéma bloc ci-dessous, le signal circulant du préampli de signal au potard de sortie a une route auxiliaire dans laquelle le sidechain puise.

Compression de type feedback :

Même si cela peut sembler déroutant et contre-intuitif, le sidechain reçoit le signal après le FET et renvoie ce signal au FET. Donc, en substance, le sidechain fait deux choses en même temps.

Le sidechain surveille ce que fait le FET. En fonction de ce que le FET vient de faire, il utilise simultanément cette information comme feedback pour dire au FET quoi faire ensuite. Donc le sidechain envoie des commandes et réagit au FET en même temps.

Ce principe est extrêmement crucial pour le son du compresseur et les compresseurs qui l'utilisent sont connus sous le nom de « compresseurs de style feedback ».

Si tu es intéressé, tu peux apprendre à fabriquer un compresseur FET 1176 DIY ici.

Diviseur de tension : Un diviseur de tension, en termes simples, divise et réduit la tension en fractions spécifiques souhaitées de la tension totale appliquée entre ses deux résistances. Le FET dans notre compresseur fait partie d'un diviseur de tension et remplace essentiellement R2.

Si tu es intéressé, tu peux trouver plus d'informations sur les diviseurs de tension ici.

FET de contrôle de gain : Ici, nous avons une configuration à trois broches avec gate, source et drain. La résistance drain-source est généralement assez élevée et parfois il n'y a pas de réduction de gain si R2 est infinie. Mais quand tu appliques une tension continue au gate, tu peux réduire la résistance à R2, ce qui va à son tour diminuer la tension à R1. Donc fondamentalement, au lieu d'avoir un potard de volume, nous avons un contrôle de tension continue. Pour mieux comprendre le flux du signal, voyons d'où vient le courant continu.

Sidechain : Ce courant continu est alimenté depuis le sidechain. Le sidechain intervient sur le signal après la section préampli. Le sidechain établit le ratio et définit l'attaque et le release tout en le convertissant en courant continu. Il le renvoie maintenant au FET comme tension de contrôle. La tension entrante envoie des signaux au FET, lui permettant de définir la réduction de gain souhaitée.

Ratio : Le contrôle du ratio est l'une des parties les plus intéressantes de la conception FET et comprendre son fonctionnement est crucial pour comprendre comment son son caractéristique est généré. Fondamentalement, le FET ne reçoit pas l'information de manière logarithmique. Cependant, nous, en tant qu'humains, percevons le volume de manière logarithmique. Par exemple, doubler la tension ne nous semble pas deux fois plus fort. Nous remarquons juste l'augmentation de 6dB en décibels.

Par exemple, notre audio d'entrée et notre seuil entrent dans le FET à 2 Volts dans l'intro d'un morceau. Quand le couplet démarre à 4 Volts, le compresseur commence à comprimer et nous percevons une augmentation de 6dB.

Maintenant, quand nous avons un refrain énergique qui arrive à 8 Volts, nous entendons à nouveau une augmentation de 6dB. Alors que ce n'est qu'une augmentation de 6dB pour nous, la tension a dépassé largement le seuil pour le FET. Si tu continues ce processus, la différence continue d'augmenter, jusqu'à atteindre 20dB. À ce moment-là, la tension est 100 fois la tension initiale.

Le FET ne le voit pas comme une augmentation de 20dB. Il le voit comme 100 fois la tension continue par rapport au niveau initial.

Donc le ratio dans le FET dépend de l'entrée. Tu ne peux donc pas spécifier un seul ratio avec les sélecteurs de ratio. Cela seul joue un rôle déterminant dans la formation du son de la compression FET.

Principalement, le ratio contrôle le seuil AC, ou le niveau du signal entrant dans le sidechain et le seuil DC, où les diodes redresseuses commencent à transférer le courant continu aux transistors.

Quel est le son d'un compresseur FET ?

Comment la distorsion non linéaire dans un compresseur FET crée-t-elle un son unique ?

La distorsion harmonique non linéaire des compresseurs FET est ce qui leur donne leur son unique. Les FET (transistors à effet de champ) sont connus pour leur capacité à créer de la distorsion lorsqu'ils sont poussés fort, et c'est ce qui donne aux compresseurs FET leur son caractéristique.

Dans un compresseur FET, la topologie des courants non linéaires fait référence à la façon dont le transistor FET est utilisé pour contrôler le signal. Lorsque le signal est en dessous du seuil, le FET agit comme un amplificateur linéaire, permettant au signal de passer sans distorsion.

Cependant, lorsque le signal dépasse le seuil, le FET devient saturé et commence à déformer le signal. Cette distorsion est ce qui donne aux compresseurs FET leur son unique.

La topologie de courant non linéaire dans un compresseur FET est obtenue en utilisant un circuit diviseur de tension pour contrôler la tension de gate du FET. Cela permet de pousser le FET fort, créant la distorsion souhaitée.

La quantité de distorsion peut être contrôlée en ajustant les réglages de ratio sur le compresseur. Bien que le réglage du seuil soit généralement fixe sur un compresseur FET, il dépend des changements de ratio.

Situations où la compression FET est utile

Comme les compresseurs FET comme le UA 1176 ont été utilisés pendant des décennies sur certains des meilleurs disques, il existe un ensemble de réglages standard qui sont utilisés comme point de départ par les ingénieurs et producteurs.

Nous avons listé les réglages fréquemment utilisés sur le compresseur 1176 avec leurs noms ou termes standard de l'industrie. Ces réglages peuvent être utilisés sur n'importe quel hardware de compresseur de type 1176 ou plugins d'émulation.

Astuces rapides pour obtenir les meilleurs réglages sur ton compresseur FET

Nous avons démontré la différence entre 4:1 et ALL dans la piste de batterie ci-dessous. Remarque comment la grosse caisse et la caisse claire sont plus prononcées en mode ALL. Remarque comment la grosse caisse avance dans le mix. C'est de la même façon que les voix réagiraient dans un mix dense.

Tu peux donc utiliser cette astuce pour mettre en valeur n'importe quel élément qui a besoin de plus d'attention.

Ratio 4:1

ALL Buttons In

Ajouter de l'attitude avec la distorsion :

• Cette astuce vient de l'époque où l'overdrive était reconnu comme un son désirable, plutôt qu'une anomalie. Elle suit fondamentalement la philosophie « Plus c'est plus ! »
• Règle le release et l'attaque à leurs valeurs les plus rapides de 7. (Rappelle-toi que les potards du 1176 sont basés sur la vitesse et fonctionnent à l'envers. Donc si tu tournes le potard à 7, tu obtiens l'attaque la plus rapide et le release le plus rapide. Si tu le règles à 1, tu obtiens l'attaque la plus lente et le release le plus lent.

• Le régler à 7 rend les temps d'attaque et de release si rapides que les petites fluctuations qui se produisent sonnent comme de la distorsion.
• Ajoute le mode ALL buttons pour une distorsion de compression plus prononcée.
• Utilise ceci sur ta basse, ou le refrain vocal quand le chanteur s'étire pour atteindre une note aiguë. La distorsion colore la voix d'une façon qui ajoute de l'attitude et du caractère au son.

Maintenant, nous allons approfondir l'utilisation du compresseur FET sur le piano, la guitare et les voix avec des exemples sonores dédiés avant et après.

Piano :

Nous allons essayer d'adoucir et d'améliorer la queue dans ce morceau de piano lent et le rendre plus introspectif. Cette technique peut très bien fonctionner pour les réglages de piano lo-fi, classique et jazz. Nous avons réglé le ratio à 4:1. Dans le Waves CLA-76, cela signifie que le ratio 4:1 affecte tous les transients qui passent -18dBFS.

Comme nous visons un son de piano introspectif, nous allons adoucir les éléments qui gênent. Les doubles croches suivies des silences ici ont des transients aigus qui doivent être lissés.

Piano (DRY)

Piano (WET)

Nous allons régler l'attaque rapide inhérente du compresseur FET à 6. Régler le temps de release à 7 sur le cadran ou 50ms nous donne le release le plus rapide possible. Nous réglons le ronronnement à 60Hz, qui est modelé sur les unités hardware originales.

Comme tu peux l'entendre dans l'exemple sonore, la compression FET du 1176 ajoute une distorsion subtile, tout en laissant les notes résonner plus longtemps. Tu peux remarquer le caractère analogique en te concentrant sur les notes de basse.

Le temps d'attaque ultra-rapide du FET est le mieux adapté pour de tels cas. Nous avons poussé le gain d'entrée à -12dB ici. Tu peux être plus modeste si tu trouves que la compression est trop colorée.

Guitare :

Dans cet exemple de guitare, nous aimerions réduire certains des transients pointus et augmenter le sustain pour qu'il s'étende jusqu'au prochain changement d'accord.

Avec les guitares, tu peux rencontrer cela assez souvent. Étant un instrument très dynamique, il est parfois difficile d'intégrer la guitare dans un mix dans son intégralité. Ce sont les moments où un plugin de compresseur FET devient inestimable.

Comme le Blacky est plus chaud que le Bluey, nous avons choisi le Blacky ici pour adoucir les aigus quand les accords sont grattés. Nous avons aussi poussé l'entrée jusqu'à -3dB pour alimenter plus de signal et réglé le ratio à 20:1. Le ratio 20:1 nous donne un point de seuil de -12dBFS.

Bien que nous ayons commencé par viser un temps d'attaque ultra-rapide, nous avons vite réalisé comment l'attaque rapide lavait les dynamiques vivantes. Alors que cela fonctionnait sur le piano, l'attaque rapide enlève la vie à cet enregistrement de guitare.

Nous avons donc réglé l'attaque à 3, où le croquant du grattage de guitare est maintenu mais les pics sont atténués juste assez pour s'intégrer avec les autres instruments.

Guitare (DRY)

Guitare (WET)

Comme les temps de release plus lents engourdissaient la guitare, nous avons opté pour le temps de release le plus rapide de 50 microsecondes en le réglant à 7. Bien que la différence soit minuscule, nous avons opté pour le ronronnement de 60Hz au lieu de 50Hz, car cela aidait la basse à bien bouger avec le changement d'accord.

Bien que le CLA76 ait ajouté de la distorsion, notre objectif était d'ajouter de la chaleur aux pics et de faire fusionner les guitares avec les autres instruments. Cette technique peut être très utile en travaillant avec des guitares funk, R&B et reggae.

Voix :

Tu peux régler l'attaque à 5 et le release à 3, créant un diagramme en forme de V. C'est une astuce courante utilisée par beaucoup d'ingénieurs pour sortir du release lent de manière graduelle. Mais les voix perdent progressivement leur focus avec cette technique. Cela fonctionne très bien quand il y a un autre instrument jouant aussi une contre-mélodie, car les voix principales peuvent entrer et sortir.

Voix (DRY)

Voix (WET)

Nous n'avons pas opté pour cette technique ici. Notre phrase vocale en rythme 4/4 est divisée en deux parties distinctes - une noire pointée suivie d'une croche + blanche. Donc notre voix aérienne perdrait son focus sur les changements de rythme si nous lâchions le release rapide.

Nous voulions que nos voix atmosphériques restent à flot en permanence. Nous avons donc décidé de garder le temps de release à 7. Comme le 1176 a un temps d'attaque ultra-rapide, il ne sonne pas non compressé, même à 1.

Nous avons aussi envoyé une autre copie des voix pour atteindre la section préampli seule. En cliquant sur le mode « Comp Off », nous avons contourné le compresseur et notre signal est passé à travers l'élément de réduction de gain FET du CLA76, nous donnant une distorsion FET caractéristique.

En mélangeant cette copie distordue avec les voix compressées originales avec un ratio de fader de volume de 1:3, nous avons trouvé un bon sweet spot pour que les voix se situent. Ignore la compression et essaie d'écouter la distorsion subtile dans le deuxième exemple audio.

En plus des voix, nous avons utilisé un CLA76 Blacky sur les pistes de guitare et de basse. Nous avons mis une reverb Elephant (Large Wooden Room) avec un Blacky sur le bus de groupe également. Alors que la guitare et la basse utilisaient un ratio de 4:1, nous avons compressé le bus de groupe à un ratio de 8:1, rassemblant tout.

Exemples de compresseurs FET populaires :

Voici une courte liste des trois meilleurs compresseurs FET, qui sont aimés et utilisés par les ingénieurs du son et les musiciens :

1. UAD 1176LN Rev E
2. Softube Drawmer 1973
3. Pulsar 1178

1. UAD 1176LN Rev E :

2. Softube Drawmer 1973 :

Hardware : Drawmer 1973 Multiband FET Stereo Compressor · Émulation plugin : Drawmer 1973 Multi-Band Compressor

3. Pulsar 1178 :

Hardware : Urei 1178 Stereo Peak Limiter · Émulation plugin : Pulsar Audio 1178 FET Compressor

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