Qu'est-ce qu'un compresseur Vari-Mu (à lampes) ?

Si la compression consiste fondamentalement à équilibrer les parties les plus fortes et les plus douces d'un signal audio, chaque type de compresseur fonctionne différemment. La majorité des émulations de plugins présentes dans les DAW actuels repose sur cinq grandes familles de circuits de compresseurs audio. Le compresseur Vari-Mu est l'une des variétés les moins connues. Les compresseurs Vari-Mu ajustent la dynamique d'un signal entrant en utilisant une lampe (ou tube) comme élément principal de réduction de gain. Dans cet article dédié au compresseur Vari-Mu, nous allons explorer en profondeur le fonctionnement et les applications des compresseurs Vari-Mu, en utilisant des exemples sonores créés avec certains des plugins de compresseurs Vari-Mu les plus populaires du marché.

Qu'est-ce qu'un compresseur Vari-Mu (à lampes) ? (Version courte)

Bien qu'il ne soit pas rare de trouver des lampes dans la section de gain de rattrapage (makeup gain), les compresseurs Vari-Mu utilisent spécifiquement des lampes comme élément de réduction de gain.

« Mu » (qui est à l'origine un mot grec) est un terme d'ingénierie désignant le gain. Ainsi, Vari-Mu signifie essentiellement gain variable. Les compresseurs vari-mu utilisent une lampe Variable-Mu, qui permet au compresseur de disposer d'une large plage de réduction de gain.

La réduction de gain est contrôlée par le niveau du signal d'entrée et le réglage du seuil (threshold) du compresseur. Lorsque le signal d'entrée dépasse le seuil, le compresseur réduit le gain du signal pour éviter qu'il ne devienne trop fort.

Les origines des compresseurs Vari-Mu

La conception Vari-Mu remonte aux origines mêmes des compresseurs audio. Les compresseurs à lampes ont commencé à être utilisés pour contrôler les niveaux de crête audio envoyés vers les émetteurs radio AM.

Puisque les premières transmissions radio AM sonnaient assez mal lorsqu'elles étaient distordues, un compresseur extrêmement rapide avec un ratio élevé était nécessaire. Les compresseurs Vari Mu étaient parfaitement adaptés à l'époque, car ils répondaient aux spécifications de la valve à coupure à distance (remote cut-off valve), très répandue dans les années 1940.

De nombreux compresseurs Vari-Mu (à lampes) sont encore utilisés aujourd'hui dans la production radio pour fournir le son caractéristique auquel les gens sont habitués.

Le BA6A, dans l'image ci-dessus, utilisait les lampes 6386 dans une conception Vari-Mu qui a été créée en 1951 pour améliorer la qualité et la clarté des transmissions radio AM.

L'AM, ou modulation d'amplitude, était la forme dominante de transmission radio à l'époque, mais elle souffrait de nombreux problèmes, tels que la distorsion, le bruit et les interférences.

Le compresseur Vari-Mu a été conçu pour résoudre ces problèmes en utilisant un circuit à lampes pour contrôler le volume du signal audio transmis. Le gain du circuit pouvait être ajusté en temps réel en fonction du volume du signal audio. Cela a contribué à réduire la quantité de distorsion et de bruit dans le signal transmis.

Le circuit Vari-Mu

Le schéma de circuit d'un compresseur vari-Mu comprend généralement les composants suivants :

• Transformateur d'entrée. Ce composant assure l'adaptation d'impédance entre le signal d'entrée et le reste du circuit. Il fournit également une isolation galvanique entre l'entrée et le reste du circuit, ce qui contribue à réduire les risques de boucles de masse et d'autres types d'interférences.
• Étage amplificateur à lampes. Cet étage se compose généralement d'une ou plusieurs lampes à vide, qui amplifient le signal d'entrée. L'étage amplificateur à lampes est responsable de fournir le gain nécessaire pour piloter le compresseur.
• Circuit de contrôle Vari-Mu. Ce circuit est responsable du contrôle de la réduction de gain du compresseur. Il se compose généralement d'une résistance contrôlée en tension ou d'un transformateur variable, qui est utilisé pour ajuster le gain du compresseur en réponse au niveau du signal d'entrée.

En substance, la tension de contrôle ajuste la tension de grille de la lampe variable-mu en fonction du niveau du signal d'entrée, ce qui détermine l'action de réduction de gain du compresseur. La tension de contrôle peut s'exprimer ainsi :

Tension de contrôle = K * (Niveau du signal d'entrée – Niveau du seuil)

Où K est une constante qui détermine la pente de la courbe de tension de contrôle, et le niveau de threshold est le niveau auquel le compresseur commence à réduire le gain.

• Transformateur de sortie. Ce composant assure l'adaptation d'impédance entre la sortie du compresseur et la charge (comme une console d'enregistrement ou un amplificateur). Il fournit également une isolation galvanique entre la sortie et la charge, ce qui contribue à réduire les risques de boucles de masse et d'autres types d'interférences.
• Alimentation électrique. Ce composant fournit la tension et le courant nécessaires pour alimenter les lampes à vide et les autres composants du compresseur. Il comprend généralement un transformateur, des redresseurs et des condensateurs de filtrage.
• Étage amplificateur de sortie. Cet étage est responsable de fournir le gain nécessaire pour piloter la charge (comme une console d'enregistrement ou un amplificateur). Il se compose généralement d'une ou plusieurs lampes à vide, qui amplifient la sortie du compresseur.
• Sidechain. Le compresseur Vari-Mu utilise un circuit de sidechain pour contrôler le gain du signal audio traité. Le circuit de sidechain se compose d'une résistance variable, d'une résistance fixe et d'un circuit détecteur.
• La résistance variable, également appelée contrôle de seuil (threshold control), détermine le niveau auquel le compresseur commencera à réduire le gain du signal audio. Lorsque le signal audio dépasse ce seuil, la résistance variable permet à une petite quantité du signal audio de passer au circuit détecteur.
• La résistance fixe, également appelée contrôle de ratio (ratio control), détermine la quantité de réduction de gain qui sera appliquée au signal audio. Lorsque le signal audio passe par la résistance variable et atteint la résistance fixe, la résistance fixe réduit le gain du signal audio d'une quantité fixe.
• Le circuit détecteur, également appelé contrôle de réduction de gain (gain reduction control), détermine de combien le gain du signal audio sera réduit en fonction de l'entrée de la résistance variable et de la résistance fixe. Le circuit détecteur compare l'entrée de la résistance variable et de la résistance fixe au signal audio, et ajuste le gain du signal audio en conséquence.

Le circuit de sidechain peut être représenté par l'équation suivante :

Réduction de gain = (Seuil – Signal audio) / Ratio

Où Threshold (Seuil) est le niveau auquel le compresseur commencera à réduire le gain du signal audio, Audio Signal (Signal audio) est le signal audio d'entrée, et Ratio est la quantité de réduction de gain qui sera appliquée au signal audio.

• Réduction de gain de type Remote Cutoff. La courbe de réduction de gain de type remote cutoff dans un compresseur Vari mu est unique et différente des autres compresseurs en ce qu'elle utilise un système de coupure à distance (remote cutoff) pour contrôler la réduction de gain.

Ce type de réduction de gain utilise un circuit de contrôle à distance pour ajuster la quantité de réduction appliquée au signal, plutôt que d'utiliser un seuil ou un ratio fixe. Ici, les réglages de seuil (threshold) et d'attaque (attack) du compresseur ne sont pas directement ajustés par l'utilisateur, mais plutôt par un signal externe ou une tension de contrôle.

La réduction de gain de type remote cutoff est obtenue grâce à l'utilisation d'une lampe variable-mu, qui permet un contrôle précis de la quantité de compression appliquée au signal. Lorsque le niveau d'entrée dépasse un certain seuil, la lampe Variable-Mu commence à comprimer le signal, réduisant son niveau.

La quantité de compression appliquée est déterminée par le réglage du circuit de contrôle à distance, qui ajuste le bias de la lampe pour obtenir le niveau de réduction souhaité.

Ce type de réduction de gain est très flexible et permet un contrôle précis de la quantité de compression appliquée au signal. Il est souvent utilisé dans les équipements audio haut de gamme, car il fournit un son lisse et transparent et permet un large éventail de contrôle dynamique.

Comment sonne un compresseur Vari-Mu (à lampes) ?

La façon dont le soft knee est conçu entraîne également une compression plus subtile et progressive, ainsi qu'un release plus organique.

En raison de ces caractéristiques, le compresseur Vari-Mu est également moins susceptible de créer des artefacts ou des effets de pompage (pump-and-breathe) comme un diode bridge lorsqu'il est poussé, ou d'ajouter une distorsion percutante et pleine de caractère comme un FET.

Pourquoi le compresseur Vari-Mu sonne-t-il différemment des autres compresseurs ?

Bien que le réglage du knee ne soit pas une fonction disponible sur tous les types de compresseurs, il a certainement un impact énorme sur les caractéristiques sonores du compresseur Vari-Mu.

Bien que nous aurions pu inclure les compresseurs VCA et Opto compressors également, nous avons décidé de comparer le populaire compresseur Manley Vari-Mu au compresseur Universal Audio 1176 FET, car leurs knees sont sensiblement différents. En comparant ces deux compresseurs légendaires, nous verrons également quels paramètres contribuent à la singularité du son.

Nous avons joint des exemples sonores pour la compression Vari-Mu et FET réalisée sur un Group Buss. Nous avons appliqué la compression Vari-Mu et FET sur toutes les pistes individuelles du groupe, car il est plus facile de remarquer l'effet du knee sur le son.

Exemples sonores

Group Buss dry :

Vari-Mu :

FET :

Nature de la réduction de gain :

Le soft knee d'un compresseur Vari mu signifie que le compresseur commence à appliquer une réduction de gain progressivement à mesure que le signal d'entrée s'approche du niveau de seuil. Cela crée un effet de compression plus naturel et subtil, contrairement à un compresseur à hard knee qui applique une réduction de gain brutalement une fois le seuil atteint.

Un compresseur FET, quant à lui, a généralement un hard knee. Cela signifie qu'il applique une réduction de gain brusquement une fois le seuil atteint, ce qui donne un caractère de compression plus perceptible et percutant. Cela peut donner un son plus agressif, car le compresseur serre fortement le signal.

Ratio de seuil :

Le ratio de seuil joue également un rôle dans la différence entre ces deux compresseurs. Le compresseur Manley Vari mu a un ratio de seuil variable, ce qui signifie que la quantité de réduction de gain appliquée peut être ajustée pour répondre aux besoins spécifiques du signal. Cela permet un réglage plus fin et un meilleur contrôle de la compression.

D'autre part, le compresseur FET Universal Audio 1176 a des ratios de seuil fixes, avec des options de 4:1, 8:1, 12:1 et 20:1. Ces ratios déterminent la quantité de réduction de gain appliquée pour une quantité donnée de signal au-dessus du seuil.

Par exemple, un ratio de 4:1 signifie que pour chaque 4 dB de signal au-dessus du seuil, 1 dB de réduction de gain est appliqué.

Conception à lampes vs à transistors :

Le compresseur Manley Vari-Mu utilise une conception à lampes, tandis que le compresseur 1176 utilise une conception à transistors. Le choix de la conception peut affecter le son du compresseur de plusieurs façons. Les conceptions à lampes ont tendance à produire un son plus chaud et plus musical, avec une attaque (attack) et un release plus lents.

Les conceptions à transistors, en revanche, ont tendance à avoir une attaque (attack) et un release plus rapides, ce qui peut être utile pour obtenir un son plus serré et plus contrôlé. Elles peuvent également produire un son légèrement plus dur ou plus agressif, selon la conception spécifique.

La fonction « Soft-Knee » sur les compresseurs Vari-Mu :

Le compresseur Manley Vari-Mu possède une fonction appelée « soft knee », qui fait référence à la manière dont le compresseur réagit aux signaux qui sont proches du seuil, mais sans le dépasser complètement.

Avec un soft knee, le compresseur commence à appliquer une réduction de gain progressivement à mesure que le signal s'approche du seuil, plutôt que de l'appliquer soudainement une fois le seuil franchi. Cela peut donner une compression plus douce et plus naturelle.

Le compresseur FET 1176, quant à lui, ne possède pas de fonction soft knee car il n'est pas conçu pour ce type de compression.

Diagrammes de comparaison des knees du Manley Vari-Mu et du UA 1176 :

Comme tu peux le voir dans les diagrammes de comparaison ci-dessous, les réglages variables de seuil (threshold) et de ratio affectent considérablement la forme du knee. Comparer le soft knee du Vari-Mu avec le hard knee du compresseur FET à des réglages similaires est la meilleure façon de comprendre leur impact sur ton signal audio.

Dans le diagramme « Compressor Mode » du Vari-Mu ci-dessous, nous avons l'entrée et la sortie réglées pour atteindre l'unité (unity). On peut voir que baisser le seuil rend le knee arrondi et, en fait, si lisse que la courbe de compression est presque imperceptible.

Si tu remarques la réduction de gain sur l'axe Y, tu peux constater que le soft knee caractéristique du Vari-Mu est maintenu jusqu'à ce que la réduction de gain atteigne 9 ou 10 dB. La ligne 1,2:1 à 3:1 à 9:1 dit tout. Elle montre comment le knee se comporte à différents ratios, se resserrant progressivement à mesure que l'on atteint des ratios plus élevés.

Dans le diagramme ci-dessous, où le Vari-Mu est réglé sur le « Limit Mode », l'entrée et la sortie sont réglées pour atteindre 12 dB. Réduire le seuil rend le knee extrêmement doux. Il commence par se comporter comme un compresseur, jusqu'à ce qu'il entre dans le domaine du limiting.

Les lignes de référence 3:1 et 9:1 ainsi que les lignes de référence 1:1 et 12:1 décrivent le mieux le comportement du Vari-Mu.

Lorsque nous regardons le diagramme du compresseur FET, nous pouvons voir à quel point il diffère de la compression soft knee du Vari-Mu. Bien qu'il y ait une différence considérable entre 4:1 et 20:1 sur un FET, tu peux voir que même 4:1 est assez agressif. Si tu te fies à l'apparence, le ratio de compression 4:1 du FET donne une courbe similaire au 8:1 du Vari-Mu.

Mais même si nous nous en tenons à l'aspect visuel, nous pouvons voir que la trajectoire inhérente de réduction de gain est si différente qu'il ne serait pas juste de les comparer.

Situations où la compression Vari-Mu (à lampes) est utile

La conception Vari-Mu permet au compresseur de réagir à la dynamique de la batterie de manière plus organique et musicale, ce qui peut aider à améliorer le swing, le feeling et le groove de la performance de batterie.

Ils sont également très utilisés sur les bus de mixage (mix busses) et les bus master (master busses), car ils ont une capacité innée à aplanir les niveaux dynamiques de divers instruments. Cela aide à rassembler le groupe de pistes, les rendant cohérentes et exemptes d'anomalies.

Basse :

Nous avons parcouru un exemple concret sur une piste de basse pour que tu puisses entendre la différence.

Nous avons intentionnellement augmenté l'entrée pour pousser le plugin d'émulation à lampes plus fort. Nous avons monté l'entrée jusqu'à 6 mais réglé l'atténuation à -7.

Le plugin Royal Compressor que nous avons utilisé ici n'utilise pas de lampes dans la section de gain de rattrapage (make-up gain) mais utilise plutôt des lampes dans la section de réduction de gain appelée « Output Attenuator ». Nous nous sommes donc assurés que les lampes étaient pleinement engagées afin d'entendre l'émulation Vari-Mu à son meilleur.

Bien qu'opter pour une attaque (attack) plus rapide aurait été idéal sur la basse, nous avons choisi le modèle « C » qui a l'attaque la plus lente des trois modèles matériels EMI RS 124 choisis par les concepteurs pour l'émulation.

Choisir le modèle C nous a donné une réduction de gain importante entre -7 et -8 dB. Bien que l'échantillon dry sonne lisse, il ne met pas en valeur les nuances dans le changement des notes.

Cet exemple sonore ayant été créé avec Impact Soundworks Fretless Bass, capturer les légères variations de hauteur (pitch) lors du glissement entre les notes fretless est le point fort (USP) du son fretless. Pour améliorer cela, nous avons opté pour un release lent « maintenu » à 5. Les points rouges dans la section « Recovery » maintiennent les temps de release plus longtemps.

Pousser la saturation à 100 % n'a pas fait une énorme différence. Il y aura des cas où la saturation ne fait pas grand-chose. Mais dans l'ensemble, il y a eu un ajout considérable de largeur stéréo, en particulier dans les bas-médiums et les basses fréquences.

Si tu écoutes l'échantillon dry, tu remarqueras que le jeu ne sonne pas aussi nuancé que l'échantillon wet. Alors que le Vari-Mu ajoute du corps, il attire aussi davantage l'attention sur les changements de notes par la manière dont il colore le signal.

Basse DRY :

Basse WET :

Batterie :

Voici un exemple concret de compression à lampes utilisée sur la batterie, avec des exemples sonores montrant comment elle modifie le caractère sonore d'un enregistrement.

Avec la batterie, nous avons opté pour les réglages les plus rapides possibles. En réglant l'attaque (Attack) sur le modèle A le plus rapide, nous nous sommes assurés que la caisse claire était capturée avec précision, car les compresseurs Vari-Mu ont tendance à manquer généralement ces détails.

Nous avons réglé le release sur le « 1 » de couleur noire dans la section Recovery, qui est plus rapide que le rouge. À chaque frappe de caisse claire et de kick, le VU-mètre oscillait entre -3 dB et 0.

Nous avons poussé l'entrée à environ 4,7 pour maintenir le même niveau que le signal dry. Nous sommes allés assez loin avec l'atténuateur de sortie (output attenuator) pour obtenir plus de « couleur lampe ». Cela a donné à la caisse claire inférieure plus de corps et de chaleur qu'avant. Cela a également rendu le kick plus défini que l'échantillon dry, où il sonne un peu mou.

Mais comme nous l'avons mentionné tout au long de cet article, la compression soft-knee sur le Vari-Mu peut parfois être un énorme inconvénient.

Dans ce cas, même en utilisant les réglages d'attaque (attack) et de release les plus rapides disponibles, nous n'avons toujours pas pu capturer les cymbales – le VU-mètre ne montait tout simplement pas lorsque le charleston jouait. Ce n'est qu'après avoir dépassé 6 sur le cadran d'entrée que le compresseur a commencé à réagir au charleston.

(mais une entrée de 6 était trop forte et était inutilisable pour l'exemple ci-dessous).

En réécoutant l'exemple audio, tu peux entendre que le compresseur Vari-Mu fait un excellent travail pour capturer et colorer à la fois le kick et la caisse claire, ainsi que pour ajouter du mordant au charleston et comprimer légèrement les toms.

Batterie DRY :

Batterie WET :

Mix Buss :

Nous avons fourni un exemple concret de compression à lampes utilisée sur un mix bus ci-dessous, pour que tu puisses ressentir comment elle affecte le son.

Nous avons utilisé la même basse et la même batterie sur le mix buss, et créé 3 exemples sonores différents afin d'expliquer l'exemple plus en détail. Toutes les pistes du premier exemple sonore sont dry. Tu peux entendre la batterie sans sa couleur et la basse sans son corps.

Dans le deuxième échantillon, nous avons laissé les pistes individuelles dry et ajouté un compresseur Vari-Mu uniquement sur le mix buss. C'est la manière standard d'utiliser un compresseur de bus.

Nous avons été extrêmement doux avec le compresseur, visant une réduction de gain de -0,5 dB à -2 dB. Nous avons réglé une entrée de 1,5 et poussé les lampes à une atténuation de -2,9, en utilisant l'attaque (attack) du modèle C la plus lente et en réglant le release sur le 3 à points rouges, avec l'autogain désactivé et un niveau de saturation de 60 %.

Tu peux entendre comment la batterie et la basse se collent ensemble pour former un mixage cohérent. Bien que le troisième échantillon sonore soit plus audacieux, celui-ci atteint le maximum de cohésion sans en faire trop. Remarque comment il n'ajoute pas non plus trop de couleur et sonne « transparent ».

Dans le troisième échantillon, nous avons activé le Vari-Mu sur la piste de basse et de batterie individuelle ainsi que sur le mix buss. En utilisant les mêmes réglages individuels qu'auparavant, nous avons ajouté le compresseur de mix bus au groupe. Tu peux entendre comment la basse conduit la piste et comment l'attaque de la caisse claire est trop perceptible.

Les compresseurs Vari-Mu ne fonctionnent pas à leur meilleur lorsqu'ils sont utilisés sur toutes les pistes. Alors qu'un FET sonnerait très bien, avec du grain et du caractère ajoutés, le Vari-Mu ne le gère pas bien. Si tu écoutes attentivement, tu peux entendre comment la basse ressort brusquement dans la deuxième mesure de la barre 2.

C'est un exemple classique de comment NE PAS utiliser la compression à lampes dans tes mixages

Toutes les pistes DRY :

Basse & Batterie individuelles DRY. Mix Buss WET :

Toutes les pistes WET :

Synth + Basse :

Dans cet exemple synth + basse, nous voulions montrer comment le vari-mu peut être utilisé pour lisser musicalement une piste « chaude » riche en transients. Tu peux remarquer comment l'intensité est maintenue, mais les bords sont lissés sans sonner artificiellement.

Pour y parvenir, nous avons simplement opté pour les réglages les plus rapides. Nous avons réussi à obtenir une réduction de gain constante de -6,5 dB à -8,5 dB avec cette simple astuce.

Synth + Basse DRY :

Synth + Basse WET :

Compresseurs optiques populaires :

Voici une courte liste de compresseurs optiques populaires qui sont devenus des incontournables en studio au fil des ans :

1. Manley Variable Mu Stereo Compressor Limiter
2. Fairchild 670
3. CHANDLER LIMITED RS124 COMPRESSOR ou Royal Compressor Plugin

1. Manley Variable Mu Stereo Compressor Limiter

Hardware : Manley Variable Mu Stereo Compressor Limiter · Émulation plugin : UAD Manley Variable Mu

2. Fairchild 670 :

Hardware : Fairchild 670 · Émulation plugin : Waves PuigChild 660 & 670 Plug-in

3. CHANDLER LIMITED RS124 COMPRESSOR ou Royal Compressor Plugin

Hardware : Chandler Limited RS124 Compressor · Émulation plugin : Royal Compressor

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