Maîtrise ta compréhension de la compression :
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La compression est le processus qui consiste à réduire la dynamique et à égaliser les éléments les plus forts et les plus faibles d'un signal audio. Cependant, différents types de compresseurs fonctionnent de manières différentes. Les cinq principaux types de circuits de compresseurs audio constituent la base de la majorité des émulations de plugins disponibles dans les DAW d'aujourd'hui. L'un des types les plus répandus est le compresseur optique. Les compresseurs opto utilisent une source lumineuse pour modifier la dynamique du signal audio entrant. Dans cet article sur les compresseurs opto, nous allons explorer en profondeur le fonctionnement interne et les applications des compresseurs opto en te montrant comment les utiliser et dans quelles situations ils sont utiles pour le mixage et le mastering. Nous utiliserons des exemples concrets avec des extraits sonores pour t'expliquer tout ça.
Qu'est-ce qu'un compresseur optique ? (Résumé)
Un compresseur optique est un compresseur analogique qui utilise un atténuateur électro-optique pour modifier la dynamique du signal entrant. Une source lumineuse et une cellule photoconductrice composent cet atténuateur optique. Une augmentation du signal d'entrée augmente l'intensité lumineuse et diminue la résistance de la photocellule, ce qui provoque une réduction de gain.
Même si les compresseurs opto ont une sonorité différente, leur fonctionnement est assez similaire à celui des autres compresseurs.
Le signal entrant traverse l'amplificateur et un circuit de contrôle piloté par la source lumineuse. L'intensité de la source lumineuse est proportionnelle à l'amplitude du signal entrant.
Plus le signal entrant est fort, plus la lumière brille intensément, et inversement.
L'ampoule projette la lumière à travers une résistance photosensible qui surveille les fluctuations du signal entrant. La résistance photosensible (LDR) est logée derrière le circuit amplificateur et surveille la résistance du signal de sortie.
La résistance photosensible fonctionne selon le principe de photoconductivité des semi-conducteurs. En gros, les photons qui atteignent le semi-conducteur réduisent la résistance de la résistance photosensible, permettant à plus de courant de traverser la résistance.
À mesure que la résistance diminue, le circuit amplificateur réduit le gain, ce qui provoque la compression optique.
Pour chaque augmentation de 1 dB de l'amplitude d'entrée au-delà du seuil, la sortie augmente d'une valeur juste en dessous de 1 dB. Les valeurs exactes dépendent du ratio réglé et du comportement caractéristique du circuit de photocellule spécifique utilisé.
Étant donné que la brillance et la réactivité sont directement proportionnelles à la tension d'entrée, des résultats reproductibles sont possibles en compression.
La source lumineuse utilisée dans un compresseur opto est généralement un matériau électroluminescent . En termes simples, les matériaux électroluminescents émettent de la lumière en réponse à un courant électrique ou à un champ électrique puissant.
Les types de sources lumineuses utilisés dans les circuits de réduction de gain des compresseurs optiques se répartissent en quatre catégories :
- Ampoule fluorescente :
- Une ampoule fluorescente est principalement une ampoule à décharge de vapeur de mercure basse pression dans laquelle des électrons liés aux atomes de mercure sont amenés à des niveaux où ils émettent de la lumière ultraviolette.
- Cette lumière ultraviolette est ensuite convertie en lumière utilisable en frappant le revêtement de phosphore fluorescent. Lorsqu'une ampoule fluorescente est utilisée dans la compression optique, la variation de l'intensité lumineuse n'est pas toujours proportionnelle à la tension d'entrée. Cela entraîne des non-linéarités entre la brillance et la tension d'entrée.
- Ampoule incandescente :
- Les sources lumineuses incandescentes émettent un rayonnement thermique provenant du filament chauffé électriquement. Lorsque l'électricité atteint la base de l'ampoule, elle pénètre dans le filament de tungstène qui se réchauffe dans le processus.
- Lorsqu'elle est utilisée comme source lumineuse dans un compresseur optique, les temps de réaction entre la tension d'entrée et la brillance sont généralement lents en raison de l'inertie thermique.
- Source lumineuse électroluminescente :
- Les dispositifs électroluminescents sont construits de manière similaire à un condensateur ordinaire, avec deux plaques conductrices qui se succèdent rapidement.
- Comme nous l'avons vu précédemment, les sources électroluminescentes réagissent extrêmement rapidement à un courant électrique, ce qui confère des temps d'attaque rapides au compresseur optique.
- Diode électroluminescente (LED)
- La diode électroluminescente convertit un signal électrique en signal lumineux, qui est ensuite envoyé à la fibre optique. Comme le processus de conversion émet très peu de chaleur, elle est plus efficace que les sources lumineuses incandescentes.
- Lorsqu'elles sont utilisées dans les compresseurs optiques, les LED sont excellentes pour doser avec précision la tension en fonction de la brillance, ce qui produit des temps d'attaque et de release soignés.
Que se passe-t-il à l'intérieur d'un compresseur opto ?
En termes simples :
Le signal entrant passe d'abord par le transformateur d'entrée. Après avoir été traité ici, il va vers le contrôleur de réduction de crêtes qui alimente l'amplificateur. Cet amplificateur envoie de la lumière vers l'atténuateur optique central, qui contrôle la réduction de gain.
Explication plus détaillée pour les passionnés 😉 :
Au centre du compresseur optique se trouve un atténuateur optique appelé T4-B. Le T4B comprend deux photocellules, qui sont des résistances photosensibles. La photocellule modifie sa valeur de résistance en fonction de son exposition à la lumière. Ce changement de valeur de résistance produit la compression audio dans un compresseur opto.
(Tu peux en savoir plus sur la construction de ton propre circuit de compresseur opto ici).
La première photocellule sert à contrôler le niveau audio. La seconde photocellule surveille le VU-mètre de réduction de gain, qui affiche la quantité de compression.
À l'arrière des photocellules se trouve le panneau électroluminescent, dont la brillance est proportionnelle à la tension qu'il reçoit.
Une résistance est ajoutée à la photocellule créant un diviseur de tension similaire au fader d'une console. Utiliser une ampoule incandescente est une option. Mais dans un compresseur optique, nous avons besoin d'une source lumineuse qui émet des rayons vers la photocellule à grande vitesse afin de modifier les niveaux.
Cet atténuateur optique, le T4B, a été principalement conçu pour le très célèbre LA2A dans les années 60.
Le signal audio passe à travers un panneau électroluminescent qui fonctionne à une tension AC moyenne à élevée. Le signal audio est amplifié et envoyé directement à la lumière.
Donc en gros, le potard de réduction de crêtes sur le compresseur LA 2A et les modèles LA 3A agit comme un contrôleur de gain pour l'amplificateur qui modifie l'intensité lumineuse du panneau électroluminescent.
Donc, plus l'intensité lumineuse du panneau électroluminescent augmente, plus la résistance de la photocellule diminue. Cela entraîne finalement la réduction de gain du signal audio.
Tous ces processus décrits ci-dessus se produisent à l'intérieur du T4B central.
Comment la lumière est-elle utilisée pour la compression audio ?
Si nous étudions les spécifications du manuel du LA2A, nous pouvons clairement voir les caractéristiques de la lumière qui influencent les paramètres de compression :
- Le temps d'attaque serait de 1,5 ms ou moins, selon la quantité de limitation appliquée.
- Le temps de release est indiqué comme étant d'environ 0,06 seconde pour un release à 50 %.
- Un release complet prend de 0,5 à plusieurs secondes, selon l'ampleur de la réduction précédente.
Étant donné que les photocellules utilisées ici ont été calibrées pour des applications quotidiennes comme allumer un lampadaire ou activer un posemètre, leurs réactions au signal audio sont assez particulières.
Par exemple — si tu marches sur la route par un après-midi d'été chaud et que tu entres soudainement dans une boutique ombragée légèrement plus sombre qu'à l'extérieur — il faudra quelques secondes à tes yeux pour s'adapter au changement soudain d'exposition à la lumière.
La photocellule de notre limiteur réagit de manière similaire. Si tu pousses le limiteur à fond (comme le soleil brûlant), il faudra un certain temps au compresseur pour relâcher (comme nos yeux s'adaptant à la boutique ombragée).
Le tracé de réduction de gain optique du LA3A :
L'impact des photocellules peut être mieux compris avec le tracé de réduction de gain du célèbre compresseur optique Urei LA 3A.
Si nous regardons attentivement, nous pouvons voir que les 10 dB initiaux de réduction de gain suivent une courbe douce en soft knee, qui se transforme soudainement en limiteur lorsque l'angle de la courbe change.
Il faut expérimenter avec le commutateur de contrôle du limiteur LA3A car il représente un changement global de zones plutôt qu'un changement de ratio exact, comme un 2:1 ou un 10:1.
Étant de nature optique, l'attaque, le release et le ratio changeront en fonction de la force avec laquelle tu le pousses. Pour ces raisons, les compresseurs optiques comme le LA3A ou le LA2A sont un excellent point de départ pour expérimenter avec la compression. Vu à quel point ils sonnent musicaux, il est difficile de se tromper avec eux.
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Quelle est la sonorité d'un compresseur optique ?
Les compresseurs optiques sonnent doux, transparents et musicaux. Ils ont un soft knee avec une légère distorsion influencée par la LDR. Étant donné que le composant de réduction de gain est une photocellule, sa réponse à la source lumineuse crée un délai caractéristique dans les temps d'attaque et de release, rendant la compression naturelle, avec une profondeur et une saturation supplémentaires.
Les différentes sources lumineuses que nous avons vues précédemment s'illuminent à des vitesses différentes. Donc changer le matériau de la source lumineuse changera radicalement le son. Changer le matériau de la résistance modifie également le son.
Mais comme le T4B a eu tant de succès avec le LA 2A, c'est le plus couramment utilisé.
Avec une attaque de 10 millisecondes et un release doux et lent (allant jusqu'à 5 secondes), la cellule opto T4B est essentielle pour créer des temps de réponse doux et musicaux.
Bien que la réponse initiale d'attaque et de release soit rapide, le temps de réponse retardé fait que le release initial se fond dans les suivants. On parle de « temps de release multi-étages » dans les compresseurs opto.
Étant dépendante du programme et de la fréquence, la compression dépend de l'amplitude et de la durée de l'entrée.
Les temps de réaction dans un compresseur opto dictent le caractère sonore.
Par exemple, si tes voix ont une grande dynamique, ou si elles restent au-dessus du seuil pendant une période prolongée, alors le release lent caractéristique s'enclenche. Si tes voix restent en dessous du seuil, alors le release est rapide par défaut.
Si le VU-mètre de ton compresseur optique met beaucoup de temps à revenir à zéro après une compression importante, cela signifie que les « releases multi-étages » sont en jeu.
Ces caractéristiques font des compresseurs opto un excellent choix pour l'enregistrement vocal. Comme le compresseur réagit à tes articulations de manière aussi élaborée, il t'aide à te concentrer sur le release de tes phrases, ce qui donne une prise vocale très inspirée.
Situations où la compression optique est utile
Les compresseurs opto sont idéaux pour enregistrer les voix, la basse et les instruments acoustiques, car leur réponse au signal entrant encourage une performance inspirée. La conception simple à deux potards facilite beaucoup l'enregistrement. La polyvalence du sidechain hautes fréquences et la précision du potard de réduction de crêtes les rendent très utiles en mixage.
Étant si transparent et musical de nature, il est généralement assez difficile de rater un enregistrement avec un compresseur opto.
Bien qu'il soit très courant de trouver des compresseurs opto sur les voix, la basse et les instruments acoustiques, ils peuvent être utilisés pour arrondir une grosse caisse ou adoucir le médium d'un piano électrique.
Le potard de sidechain hautes fréquences fonctionne également très bien sur les cuivres.
En fait, si tu utilisais simplement le transformateur et l'amplificateur sans réduction de gain, tu pourrais ajouter de la musicalité et vivifier un fichier MIDI terne ou agressif.
Voix :
Dans cet exemple de voix masculine, nous voulions ajouter plus de puissance aux fréquences provenant de la zone entre la poitrine et la gorge du chanteur.
Donc au lieu d'opter pour un compresseur FET, qui aurait ajouté de l'onctuosité et de la distorsion aux voix, nous avons décidé d'opter pour un compresseur opto, qui fournira un release multi-étages sur lequel construire.
Voix (Avant) :
Voix (Après) :
Avec seulement deux potards à disposition, tu dois le régler pour obtenir ce que tu veux. Comme nous voulons ajouter plus de corps au son, nous commençons par ajuster le potard de sidechain hautes fréquences.
Comme pour les unités matérielles UA, tourner le potard dans le sens antihoraire te permet d'utiliser le compresseur comme un De-Esser lorsque tu t'éloignes de la position flat.
En gros, nous filtrons ou égalisons les fréquences sibilantes qui sont envoyées au sidechain. En réglant ce potard sur 11, nous créons un creux dans la zone de sibilance.
Tu peux en savoir plus sur le De-Essing ici.
Maintenant nous pouvons commencer à ajuster les potards de gain et de réduction de crêtes, qui prendront effet par-dessus ce contour de sibilance filtré que nous venons de créer.
Nous avons réglé le gain à 36 et réduit la crête à 46. Comme pour les unités analogiques, l'échelle n'est pas linéaire et est calibrée pour correspondre aux unités du potard matériel.
Nous avons réglé le hum analogique à 60 Hz et choisi le mode compressor, qui règle le ratio à environ 3:1 sur le LA2A.
Tu peux remarquer qu'il y a plus de corps dans le bas médium dans l'exemple audio compressé. Nous avons utilisé cela comme fondation pour permettre à la voix du chanteur de circuler à travers la section de release multi-étages.
Tu peux entendre comment les releases sont plus définis dynamiquement et apportent de l'émotion aux voix. Comme le release de la phrase précédente est bien défini, on a l'impression que le chanteur prend plus d'air pendant qu'il chante.
Bien que dans cet exemple, le LA2A soit ajouté après coup, c'est une excellente idée de le garder actif pendant l'enregistrement. Le retour auditif du compresseur permet au chanteur de chanter de manière plus expressive.
Basse :
Comme notre exemple de basse ici a beaucoup d'harmoniques, nous voulions définir davantage l'attaque des notes sous-jacentes en les rendant plus rondes. Nous avons créé un échantillon séparé pour le limiteur et le compresseur afin de montrer leur polyvalence sur la basse.
Basse (Avant) :
Basse (Mode Compressor) :
Basse (Mode Limiter) :
Nous avons trouvé le point idéal sur la basse en atteignant 50 sur le potard de réduction de crêtes. Nous avons légèrement abaissé le gain à 38 contre la valeur par défaut de 42. À ce stade, le potard de sidechain était réglé sur « flat » par défaut, où toutes les fréquences subissent une réduction égale. Bien que l'attaque soit claire, elle ne pouvait pas percer à travers ses harmoniques.
Tourner le potard dans le sens antihoraire augmente le gain de l'amplificateur de tension dans le circuit de réduction de crêtes. Comme cela affecte les fréquences autour de 1 kHz, nous avons constaté que cela affectait les harmoniques supérieurs du pincement de basse, qui se situent généralement autour de 2 kHz et 7 kHz.
À une valeur de 100 ou 11 heures sur le cadran, nous avons trouvé l'équilibre parfait entre l'attaque de la basse et ses harmoniques.
En mode limiteur, nous avons décidé d'aller chercher plus de graves et de grondement. Régler la réduction de crêtes autour de 46 nous a donné le bon type de corps et de largeur. Nous avons abaissé le potard de gain à environ 35, ce qui a donné une réduction de gain d'environ 4,5 dB.
Encore une fois, le potard le plus important s'est avéré être celui du sidechain. Le régler à 36 ou environ 10 heures nous a donné des graves et un grondement puissants, avec une influence élargissante sur les harmoniques à mesure que les fréquences montaient. Tu peux remarquer à quel point les harmoniques supérieurs sonnent riches et bien séparés.
Il est parfois difficile de croire que de tels résultats peuvent être obtenus avec un simple compresseur à deux potards.
Mix Bus :
Dans cet exemple de mix bus, nous avons utilisé le LA3A, qui est un compresseur optique à transistors. Contrairement à d'autres compresseurs, nous pouvons pousser la compression bien plus loin grâce à la courbe de compression hautement transparente du LA3A.
Cela élimine beaucoup de problèmes de pompage dans les graves et d'artefacts indésirables tout en réduisant le gain de manière musicale.
Nous avons commencé par ajuster le potard de réduction de crêtes, qui contrôle les temps d'attaque et de release ainsi que la compression. Comme nous travaillons avec du matériel harmonique varié dans le mix bus, nous nous sommes simplement concentrés sur l'obtention d'une valeur moyenne de réduction de crêtes qui fonctionne le mieux.
À ce stade, nous avons bypassé la compression pour vérifier les changements d'attaque et de largeur globale. Bien que cela sonnait plus large que l'échantillon dry, nous avons décidé de continuer à augmenter jusqu'à ce que la basse distorde. Nous avons trouvé un point idéal autour de 3,6 pour la réduction de crêtes.
Mix Bus (Avant) :
Mix Bus (Après) :
Après cela, nous avons procédé en utilisant le contrôle de gain pour correspondre au signal original. Nous avons opté pour le mode limiteur plus agressif car le ratio plus élevé faisait ressortir plus de richesse harmonique dans tout le spectre de fréquences.
Régler le sidechain hautes fréquences autour de 72 ou 2 heures a fait ressortir les parties les plus riches des hautes fréquences et du haut médium de la guitare. Nous avons laissé le commutateur analogique inchangé à 60 Hz.
Remarque comment l'attaque du LA3A sur la basse à la 6ᵉ et 9ᵉ seconde du morceau propulse le morceau en avant, ajoutant de l'énergie au morceau.
Ces graves définis mettent en valeur la séparation complexe des notes que nous entendons dans les hautes fréquences, surtout entre la 13ᵉ et la 18ᵉ seconde du morceau.
Compresseur FET 1176 et compresseur opto LA3A en série :
Placer un FET 1176 devant un LA 2A ou LA3A est une astuce standard de l'industrie depuis des décennies. En raison de la nature particulière et minimaliste des compresseurs opto, il est difficile de dompter les gros transients sans causer d'anomalies perceptibles.
Signal Dry :
Seulement l'Opto activé :
FET + Opto activés :
Dans cet exemple sonore, nous visions 2 à 3 dB de réduction de gain avec un LA3A sur notre bus de batterie. Au départ, nous avions seulement le LA3A activé, et le crash de cymbale fort de 5 dB à la 1ʳᵉ mesure de la 2ᵉ barre a complètement perturbé notre plage de compression.
L'opto a répondu à temps pour le crash de cymbale, mais en raison de sa structure de release multi-étages, il n'a pas pu revenir à temps pour la deuxième mesure. Le compresseur a commencé à pomper et la douceur a été perturbée.
C'est un problème très courant si tu utilises un compresseur opto sur une piste avec des transients soudains. Les ingénieurs placent généralement un FET 1176 avant un compresseur opto pour contrer ce problème.
Nous avons fait de même en insérant un 1176 avec le ratio réglé à 4:1, l'attaque à 1 et le release à 7. Comme le 1176 n'a pas de seuil, augmenter le gain a pour effet de réduire le seuil. Le 1176 a réussi à dompter confortablement l'augmentation de 3 dB d'amplitude pendant le crash de cymbale.
Faire passer ce signal dans le LA3A nous a donné le bon type de nivellement que nous voulions.
Compresseurs optiques populaires :
Voici une courte liste de compresseurs optiques populaires qui sont devenus des incontournables en studio au fil des ans :
- Universal Audio Teletronix LA-2A Classic Leveling Amplifier
- Universal Audio LA-3A
- Tube-Tech CL 1B Tube Optical Compressor
1. Universal Audio Teletronix LA-2A Classic Leveling Amplifier :
Hardware : Universal Audio Teletronix LA-2A Classic Leveling Amplifier · Émulation plugin : Teletronix LA-2A Classic Leveler Plug-In Collection
2. Universal Audio LA-3A :
Hardware : Universal Audio LA-3A · Émulation plugin : Waves CLA-3A Compressor / Limiter
3. Tube-Tech CL 1B Tube Optical Compressor :
Hardware : Tube-Tech CL 1B Tube Optical Compressor · Émulation plugin : UA Tube-Tech CL 1B MkII
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FAQ
Alors que les compresseurs opto utilisent un atténuateur électro-optique, les FET utilisent la tension pour contrôler le flux de courant. Avec des temps de réaction ultra-rapides, les FET fonctionnent très bien avec des transients vifs, apportant du caractère à tes batteries et guitares. Avec une réponse naturellement retardée à la lumière, les compresseurs opto sont idéaux pour lisser musicalement les voix et les mix bus.
Mais comme le compresseur opto a une réponse initiale rapide sur laquelle les releases retardés sont construits, il offre une fenêtre étroite où les matériaux transitoires lourds sont entendus. Mais comme les releases suivants ne se resserrent pas aussi vite qu'un FET, tu n'obtiens pas la distorsion et le caractère de style FET.
Cela dit, les compresseurs FET et opto se complètent très bien. Placer le FET 1176 devant le compresseur opto LA 2A est pratiqué depuis des décennies.
Contrairement au LA 2A minimaliste à deux potards, le FET 1176 dispose de potards d'attaque, de release et de quatre ratios ainsi que d'entrée et de sortie. Bien que le FET1176 n'ait pas de seuil, augmenter le gain d'entrée a pour effet de baisser le seuil.
Le LA2A fonctionne avec un potard de réduction de crêtes qui remplace les contrôles d'attaque, de release et de ratio. Ce potard compresse l'audio en abaissant le seuil, et le gain de sortie à lampes compense les niveaux réduits.
L'inconvénient principal d'un compresseur opto est la sibilance. Comme ils ajoutent beaucoup de présence médium, ils ont tendance à accentuer les sibilances qui nécessitent un De-Esser pour les dompter. Tu obtiens une chaleur et un gonflement de type transformateur si tu les pousses trop fort. Mais même ces anomalies ont tendance à ajouter un caractère désirable, rendant les compresseurs opto assez difficiles à gâcher.
Les plugins d'émulation d'aujourd'hui n'égalent pas les unités matérielles de compresseurs opto. Les unités matérielles non seulement compressent mais saturent aussi le son, le rendant plus humain. Le matériel apporte également de la profondeur et de la dimension. Cependant, seules des oreilles entraînées peuvent généralement percevoir ces subtilités. Si tu débutes, il est préférable d'acheter l'émulation.
Les émulations UA, Teletronix et Waves du LA 2A et 3A sonnent les plus crédibles et valent le coup. Ces émulations t'amènent à environ 85 à 90 % de l'unité originale.
Les 10 à 15 % restants sont le vrai mojo, ce qui est quelque chose qui ne peut pas être compensé. Si tu es à un stade où tu peux clairement entendre les différences, ça vaut probablement le coup d'aller vers le matériel, car les émulations ne sont pas encore au niveau.
Sai is a full-time music producer based in India and head of faculty at D7 Media Institute. He specialises in sound design, mixing and recording, and holds degrees in both Music Production and Music Composition & Piano.