FETコンプレッサーとは？

コンプレッションとは、オーディオ信号の最も大きな部分と最も小さな部分のバランスを調整する処理ですが、コンプレッサーの種類によって動作原理は様々です。現在のDAWで使われているプラグインエミュレーションの大半は、5つの主要なオーディオコンプレッサー回路のいずれかをベースにしています。その中でも最も多く使われているのがFETコンプレッサーです。FETコンプレッサーは、FETを使って処理するオーディオ信号のレベルをコントロールします。この記事では、市場で人気の高いFETコンプレッサープラグインを使ったサウンド例を交えながら、FETコンプレッサーの内部構造と応用方法について詳しく解説します。

FETコンプレッサーとは？（要約）

基本的に、電圧が上昇するとFETの導電性が高まり、より多くの電流が流れてシグナルのゲインが増加します。逆に、電圧が低下するとFETの導電性が低下し、シグナルのゲインが減少します。

FETは信号に加えられるゲイン量を制御することで、コンプレッサーがオーディオ信号のダイナミックレンジを縮小し、より一貫性のある安定したサウンドを生み出すことを可能にします。

FETはどのように動作するのか？

FETコンプレッサーを構成する主要な4つの要素があります。それらは以下の通りです：

1. 音源
2. ドレイン
3. ゲート
4. ボディ

ソース：

ソースはFETコンプレッサーの入力端子で、処理されるオーディオ信号に接続されます。ソースは入力信号をFETに供給する役割を果たし、これによってデバイスを流れる電流が制御されます。

ソースは、トランジスタに電流が流れ込む端子であり、通常はバッテリーや電源などの電圧源に接続され、トランジスタを駆動するために必要な電流を供給します。

ドレイン：

ドレインはFETコンプレッサーの出力端子で、デバイスの出力に接続されます。ドレインはFETから処理されたオーディオ信号を受け取り、オーディオチェーンの次の段階に送ります。

通常、スピーカーやアンプなどの負荷に接続され、トランジスタから電流を受け取ります。

ゲート：

ゲートはFETコンプレッサーの制御端子で、デバイスを流れる電流を制御する役割を担います。ゲートは制御電圧に接続され、これによってFETの抵抗値が調整され、結果としてオーディオ信号に加えられるゲインリダクションのレベルが決まります。

ゲートはソースとドレイン間の電流の流れを制御します。ゲートに電圧が印加されると電界が形成され、トランジスタの抵抗を変調することで電流の流れを制御できるようになります。

ボディ：

トランジスタのボディは、ソースとドレインを囲むデバイスの部分です。ソース、ドレイン、ゲートが構築される基板であり、通常はシリコンまたは他の半導体材料で作られており、ソースとドレイン間の電流の導体として機能します。

ボディも電圧源に接続されており、これによってFETの抵抗値とオーディオ信号に加えられるゲインリダクション量が制御されます。

これらの構成要素はFETコンプレッションにどう貢献するのか？

すべてはオーディオ信号がFETのソース端子に入力されることから始まります。この信号はFETのボディを経由してドレイン端子に転送され、その後オーディオチェーンの次の段階に送られます。一方、FETを流れる電流は一定ではなく、ゲート端子に印加される電圧によって制御されます。

ゲート端子に接続される電圧が低い場合、FETの抵抗は高くなり、デバイスを流れる電流が制限されます。FETが電圧分割器として機能することで、オーディオ信号のレベルが低下します。

ゲート端子に供給される電圧が上昇するとFETの抵抗が低下し、デバイスを流れる電流が増加します。FETがより多くのオーディオ信号を通過させるため、オーディオ信号のレベルが上昇します。

FETコンプレッサーは、オーディオ信号のレベルに反応して、ゲート端子に供給される電圧を継続的に調整します。オーディオ信号が特定のスレッショルドレベルを超えると、ゲート端子に接続される電圧が上昇し、FETの抵抗が低下して、より多くのオーディオ信号が通過するようになります。

オーディオ信号がスレッショルドレベルを下回ると、ゲート端子に供給される電圧が減少し、FETの抵抗が増加してオーディオ信号のレベルが低下します。

FETコンプレッサーの内部では何が起きているのか？FET回路はどのように動作するのか？

1176のFET設計は非常によく知られており、詳細に文書化されているため、そのFET回路設計をフレームワークとして、FETコンプレッサーの内部動作を詳しく説明します。

電源： 電力は壁のコンセントから大型の電源トランスに流れ込みます。その後、電源スイッチからメインボードへと送られます。メイン電源レールとして機能するボード上のツェナーダイオード（降伏ダイオード）が、電圧を30ボルトに維持します。

-10DCの小型補助ツェナーダイオードがあり、これはゲインリダクション部の基準として使用されます。また、電源のノイズフィルターおよび電力リザーバーとして機能するコンデンサもあります。

入力トランス： オーディオは入力アッテネーターを通過してバランス入力トランスに流れます。トランスに到達する前に、入力アッテネーターでボリュームを調整できます。ここから、トランスが信号を減衰させてからFETのゲインコントロールに送ります。

A級信号プリアンプ： A級信号プリアンプは26dBのゲインを提供し、トランジスタが非線形特性を発揮できるようにします。これはコンプレッション時に加わる音色に不可欠です。

出力ポット： 信号は次にパッシブアッテネーターである出力ポットに送られます。ここから信号ラインアンプ、つまりディスクリートA級段アンプに送られます。

サイドチェイン： ボード上では「ゲインリダクションコントロールアンプ」と呼ばれるサイドチェインセクションは、FETの制御電圧が生成・制御される場所です。サイドチェインにはレシオ、アタック、リリースのコントロールもあります。

以下のブロック図に示すように、信号プリアンプから出力ポットに流れる信号には、サイドチェインが分岐する補助経路があります。

フィードバックスタイルのコンプレッション：

混乱を招き直感に反するように聞こえるかもしれませんが、サイドチェインはFETの後の信号を受け取り、この信号をFETにフィードバックします。つまり本質的に、サイドチェインは2つのことを同時に行っているのです。

サイドチェインはFETの動作を監視します。FETが行ったことに基づいて、その情報をフィードバックとして使用し、FETに次に何をすべきかを指示します。つまりサイドチェインは、コマンドを送ると同時にFETに反応しているのです。

この原理はコンプレッサーのサウンドにとって極めて重要であり、これを使用するコンプレッサーは「フィードバックスタイルコンプレッサー」として知られています。

興味があれば、DIY 1176 FETコンプレッサーの作り方を学ぶことができます こちら。

電圧分割器： 電圧分割器は、簡単に言えば、2つの抵抗器間に印加される総電圧を特定の望ましい割合に分割・低減します。このコンプレッサーのFETは電圧分割器の一部であり、基本的にR2の代わりをします。

興味があれば、電圧分割器についての詳細情報をこちらで見つけることができます こちら.

ゲインコントロールFET： ここにはゲート、ソース、ドレインの3ピン構成があります。ドレイン・ソース間の抵抗は一般的にかなり高く、R2が無限大の場合はゲインリダクションが発生しないこともあります。しかし、ゲートにDC電圧を印加すると、R2の抵抗を減らすことができ、結果としてR1の電圧が低下します。つまり基本的に、ボリュームノブの代わりにDC電圧コントロールがあるということです。信号の流れをよりよく理解するために、DCがどこから来るのかを理解しましょう。

サイドチェイン： このDCはサイドチェインから供給されます。サイドチェインはプリアンプセクション後の信号に介入します。サイドチェインはレシオを確立し、アタックとリリースを設定しながらDCに変換します。そして制御電圧としてFETに送り返します。入力された電圧がFETに信号を送り、目的のゲインリダクションを設定できるようにします。

レシオ： レシオコントロールはFET設計で最も興味深い部分の1つであり、その機能を理解することは、その特徴的なサウンドがどのように生成されるかを理解するために不可欠です。基本的に、FETは対数的に情報を受け取りません。しかし、人間は音の大きさを対数的に知覚します。たとえば、電圧を2倍にしても、私たちには2倍の音量に聞こえません。単に6dBの増加に気づくだけです。

たとえば、曲のイントロで入力オーディオとスレッショルドが2ボルトでFETに入ってきます。バースが4ボルトで始まると、コンプレッサーが圧縮を開始し、私たちは6dBの増加を感じます。

エネルギッシュなコーラスが8ボルトで入ってくると、再び6dBの増加を聞きます。私たちにとっては6dBの増加にすぎませんが、FETにとっては電圧がスレッショルドをはるかに超えています。このプロセスを続けると、差は増加し続け、20dBに達します。この時点で、電圧は初期電圧の100倍になっています。

FETはこれを20dBの増加とは見ていません。初期レベルと比較してDC電圧が100倍になったと見ているのです。

したがって、FETのレシオは入力に依存します。レシオスイッチで単一のレシオを指定することはできません。これだけでも、FETコンプレッションのサウンドを形作る上で非常に重要です。

主に、レシオはACスレッショルド、つまりサイドチェインに入る信号のレベル、そして整流ダイオードがトランジスタにDCを転送し始めるDCスレッショルドを制御しています。

FETコンプレッサーはどんなサウンドなのか？

FETコンプレッサーの非線形ディストーションはどのようにユニークなサウンドを生み出すのか？

FETコンプレッサーの非線形高調波ディストーションが、そのユニークなサウンドを生み出しています。FET（電界効果トランジスタ）は、ハードに駆動されたときにディストーションを生み出す能力で知られており、これがFETコンプレッサーの特徴的なサウンドを生み出します。

FETコンプレッサーでは、非線形電流トポロジーとは、FETトランジスタが信号を制御する方法を指します。信号がスレッショルド以下の場合、FETは線形アンプとして機能し、信号をディストーションなしで通過させます。

しかし、信号がスレッショルドを超えると、FETは飽和し始め、信号を歪ませます。このディストーションこそが、FETコンプレッサーにユニークなサウンドをもたらします。

FETコンプレッサーの非線形電流トポロジーは、電圧分割回路を使用してFETのゲート電圧を制御することで実現されます。これにより、FETをハードに駆動し、望ましいディストーションを生み出すことができます。

ディストーションの量は、コンプレッサーのレシオ設定を調整することで制御できます。FETコンプレッサーではスレッショルド設定は通常固定されていますが、レシオの変化に依存します。

FETコンプレッションが有用なシーン

UA 1176のようなFETコンプレッサーは、何十年もの間最高のレコードで使用されてきたため、エンジニアやプロデューサーが出発点として使用する標準設定があります。

1176コンプレッサーでよく使用される設定を、業界標準の名称や用語とともにリストアップしました。これらの設定は、あらゆる1176スタイルのコンプレッサーハードウェアやエミュレーションプラグインで使用できます。

FETコンプレッサーで最適な設定を得るための簡単なヒント

以下のドラムトラックで4:1とALLの違いを実演しました。ALLモードでキックとスネアがより際立つことに注目してください。キックがミックスで前に出てくる様子に注目してください。これは密度の高いミックス内でボーカルが反応するのと同じ方法です。

このトリックを使用して、より注目が必要な要素を強調できます。

4:1レシオ

オールボタンイン

ディストーションで態度を加える：

• このトリックは、オーバードライブが異常ではなく望ましいサウンドとして認識された時代から来ています。基本的に「モア・イズ・モア！」の哲学に従っています。
• リリースとアタックを最速値の7に設定します。（1176のノブは速度に基づいており、逆に動作することを覚えておいてください。ノブを7に回すと、最速アタックと最速リリースが得られます。1に設定すると、最遅アタックと最遅リリースが得られます。

• 7に設定すると、アタックタイムとリリースタイムが非常に速くなり、発生する小さな変動がディストーションのように聞こえます。
• より顕著なコンプレッションディストーションを得るために、ALLボタンモードを追加します。
• ボーカリストが高音を出そうと伸ばしているときに、ベースやボーカルコーラスにこれを使用します。ディストーションは声に色をつけ、サウンドに態度とキャラクターを加えます。

それでは、ピアノ、ギター、ボーカルでFETコンプレッサーを使用することについて、専用のビフォー・アフターサウンド例を用いてさらに深く掘り下げます。

ピアノ：

このスローなピアノ曲の余韻を柔らかく強調し、より内省的なサウンドにしようとしています。このテクニックは、ローファイ、クラシック、ジャズピアノの設定に最適です。レシオを4:1に設定しました。Waves CLA-76では、4:1レシオは-18dBFSを通過するすべてのトランジェントに影響します。

内省的なピアノサウンドを目指しているため、邪魔になっている要素を柔らかくします。ここでは休符が続く16分音符に鋭いトランジェントがあり、滑らかにする必要があります。

ピアノ（ドライ）

ピアノ（ウェット）

FETコンプレッサーの固有の高速アタックを6に設定します。ダイヤルで7、つまり50msにリリースタイムを設定すると、可能な限り最速のリリースが得られます。オリジナルのハードウェアユニットをモデルにして、ハムを60Hzに設定しました。

サウンドサンプルで聞こえるように、1176のFETコンプレッションは微妙なディストーションを加えながら、音符をより長く響かせます。低音に焦点を当てると、アナログのキャラクターに気づくことができます。

FETの超高速アタックタイムは、このようなケースに最適です。ここでは入力ゲインを-12dBに設定しました。コンプレッションが色付きすぎていると感じる場合は、より控えめにできます。

ギター：

このギターの例では、いくつかの鋭いトランジェントを減らし、次のコード変更まで持続するようにサステインを増やしたいと思います。

ギターでは、これに頻繁に遭遇するかもしれません。非常にダイナミックな楽器であるため、ギターをミックス全体に収めることは時に困難です。こうした場合にFETコンプレッサープラグインが非常に価値を持ちます。

BlackyはBlueyよりも温かいので、ここではBlackyを選択してコードをストラムするときに高域を柔らかくしました。また、より多くの信号を供給するためにInputを-3dBまで上げ、レシオを20:1に設定しました。20:1レシオは-12dBFSのスレッショルドポイントを与えます。

超高速アタックタイムを目指して始めましたが、高速アタックが生き生きとしたダイナミクスを洗い流していることにすぐに気づきました。ピアノでは機能しましたが、高速アタックはこのギター録音から生命を奪います。

そこでアタックを3に下げ、ギターストラムのクリスプさを維持しながら、他の楽器に収まる程度にスパイクを抑えました。

ギター（ドライ）

ギター（ウェット）

遅いリリースタイムがギターを鈍らせていたため、7にダイヤルを回して最速のリリースタイム50マイクロ秒にしました。違いはわずかですが、コード変更に合わせて低音がよく動くため、50Hzではなく60Hzのハムにしました。

CLA76はディストーションを多少加えましたが、目的はスパイクに温かみを加え、ギターを他の楽器とブレンドすることでした。このテクニックは、ファンク、R&B、レゲエのギターを扱う際に非常に有用です。

ボーカル：

アタックを5に、リリースを3に設定して、V字型のダイアグラムを作成できます。これは多くのエンジニアが使用する一般的なトリックで、遅いリリースから徐々に抜け出します。しかし、このテクニックではボーカルが徐々に焦点を失います。これは、主ボーカルが出たり入ったりできるため、別の楽器も対旋律を演奏している場合に非常に有効です。

ボーカル（ドライ）

ボーカル（ウェット）

ここではこのテクニックを使用しませんでした。4/4拍子のボーカルフレーズは2つの異なる部分に分かれています。付点四分音符、その後八分音符+二分音符です。そのため、高速リリースを手放すと、空気感のあるボーカルがリズムの変化で焦点を失います。

雰囲気のあるボーカルを常に浮遊させたかったのです。そこで、リリースタイムを7に保つことにしました。1176は超高速アタックタイムを持つため、1であっても圧縮されていないようには聞こえません。

また、ボーカルの別のコピーをプリアンプセクションのみに送りました。「Comp Off」モードをクリックすることでコンプレッサーをバイパスし、信号がCLA76のFETゲインリダクション素子を通過し、特徴的なFETディストーションを与えました。

このディストーションをかけたコピーを、ボリュームフェーダー比1:3で元の圧縮されたボーカルとブレンドすることで、ボーカルのための良いスイートスポットを見つけました。コンプレッションは無視して、2番目のオーディオサンプルの微妙なディストーションを聞いてみてください。

ボーカルに加えて、ギターとベーストラックにCLA76 Blackyを使用しました。グループバスにもElephant（Large Wooden Room）リバーブとBlackyを追加しました。ギターとベースは4:1のレシオを使用しましたが、グループバスは8:1のレシオで圧縮し、すべてをまとめました。

人気のFETコンプレッサーの例：

サウンドエンジニアやミュージシャンに愛され使用されている、トップ3のFETコンプレッサーの短いリストです：

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

1. UAD 1176LN Rev E：

2. Softube Drawmer 1973：

ハードウェア： Drawmer 1973 Multiband FET Stereo Compressor · プラグインエミュレーション： Drawmer 1973 Multi-Band Compressor

3. Pulsar 1178：

ハードウェア： Urei 1178 Stereo Peak Limiter · プラグインエミュレーション： Pulsar Audio 1178 FET Compressor

よくある質問