コンプレッションとは、ダイナミックレンジを圧縮し、音声信号の最も大きい部分と最も小さい部分を均一にする処理です。しかし、コンプレッサーのタイプによって動作原理は異なります。5つの主要なオーディオコンプレッサー回路が、現在のDAWに搭載されているプラグインエミュレーションの大半のベースとなっています。その中でも最も広く使われているのがオプティカルコンプレッサーです。オプトコンプレッサーは光源を使って入力音声信号のダイナミクスを変化させます。このオプトコンプレッサー記事では、オプトコンプレッサーの内部構造と実用例を深く掘り下げ、ミキシングやマスタリングでの使い方と有用なシーンをお見せします。実際に使える音源例を使って説明していきます。
オプティカルコンプレッサーとは？（要点）
オプティカルコンプレッサーは、電気光学アッテネーターを使って入力信号のダイナミクスを変化させるアナログコンプレッサーです。光源と 光導電セル がこの光学アッテネーターを構成しています。音声入力が増えると光の強度が増し、フォトセルの抵抗が減少することでゲインリダクションが発生します。
オプトコンプレッサーは独特のサウンドですが、動作原理は他のコンプレッサーとよく似ています。
入力信号はアンプと、光源によって制御されるコントロール回路を通ります。光源の強度は入力信号の振幅に比例します。
入力信号が大きくなるほど光は明るくなり、その逆も同様です。
電球が光依存抵抗器に光を当て、入力信号の変動を監視します。光依存抵抗器（LDR）はアンプ回路の後ろに配置され、出力信号の抵抗を監視します。
光依存抵抗器は半導体光伝導の原理で動作します。基本的に、半導体に到達した光子が光依存抵抗器の抵抗を減少させ、より多くの電流が抵抗器を通過できるようにします。
抵抗が減少すると、アンプ回路がゲインを下げ、オプティカルコンプレッションが起こります。
スレッショルドを超える入力振幅が1 dB増加するごとに、出力は1 dBをわずかに下回る値で増加します。正確な値は、設定されたレシオと使用されているフォトセル回路の特性によって決まります。
明るさと反応性は入力電圧に直接比例するため、コンプレッションで再現性のある結果が得られます。
オプトコンプレッサーで使用される光源は通常、 電界発光 材料です。簡単に言えば、電界発光材料は電流または強力な電界に反応して光を放出します。
オプティカルコンプレッサーのゲインリダクション回路で使われる光源の種類は、次の4つに分類されます：
- 蛍光管：
- 蛍光管は主に低圧水銀蒸気放電管で、水銀原子に結合した電子が紫外線を放出するレベルまで励起されます。
- この紫外線は蛍光体コーティングに当たると、使える光に変換されます。蛍光管をオプティカルコンプレッションに使用すると、光強度の変化が必ずしも入力電圧に比例しないことがあります。これにより明るさと入力電圧の間に非線形性が生じます。
- 白熱電球：
- 白熱光源は電気的に加熱されたフィラメントから熱放射を放出します。電気が電球のベースに到達すると、タングステンフィラメントに流れ込み、その過程で加熱されます。
- オプティカルコンプレッサーの光源として使用すると、熱慣性により入力電圧と明るさの間の反応時間は通常遅くなります。
- 電界発光光源：
- 電界発光デバイスは通常のコンデンサと同様に構成され、2つの導電性プレートが連続して配置されています。
- 前述のとおり、電界発光光源は電流に極めて速く反応するため、オプティカルコンプレッサーに速いアタックタイムをもたらします。
- 発光ダイオード（LED）
- 発光ダイオードは電気信号を光信号に変換し、光ファイバーに送ります。変換プロセスでほとんど熱を発しないため、白熱光源よりも効率的です。
- オプティカルコンプレッサーで使用すると、LEDは電圧と明るさを精密に調整でき、計算されたアタックとリリースタイムをもたらします。
オプトコンプレッサーの内部で何が起きているのか？
基本的に説明すると：
入力信号はまず入力トランスを通ります。ここで処理された後、ピークリダクションコントローラーに送られ、アンプに電力を供給します。このアンプが中央の光学アッテネーターに光を送り、ゲインリダクションを制御します。
技術好きな方へのさらなる説明😉：
オプティカルコンプレッサーの中心にはT4-Bと呼ばれる光学アッテネーターがあります。T4Bは2つのフォトセル、つまり光依存抵抗器で構成されています。フォトセルは光への露出に応じて抵抗値を変化させます。この抵抗値の変化がオプトコンプレッサーでのオーディオコンプレッションを生み出します。
（詳しくは 自分でオプトコンプレッサー回路を作る方法はこちら).
。）最初のフォトセルはオーディオレベルの制御に使われます。2番目のフォトセルはゲインリダクションメーターを監視し、コンプレッション量を表示します。
フォトセルの背面には電界発光パネルがあり、その明るさは受け取る電圧に比例します。
フォトセルに抵抗を追加すると、コンソールのフェーダーのような電圧分割器ができます。白熱電球を使うこともできます。しかしオプティカルコンプレッサーでは、レベルを変化させるために光源が高速でフォトセルに光線を当てる必要があります。
この光学アッテネーターT4Bは、1960年代の高名なLA2A用に設計されました。
オーディオ信号は中高AC電圧で動作する電界発光パネルを通ります。オーディオ信号は増幅され、直接光に送られます。
つまり、基本的に LA 2A compressor やLA 3Aモデルのピークリダクションダイヤルは、アンプのゲインコントローラーとして機能し、電界発光パネルの光強度を変更します。
したがって、電界発光パネルの光強度が高くなるほど、フォトセルの抵抗は低くなります。これが最終的にオーディオ信号のゲインリダクションをもたらします。
上記で説明したすべてのプロセスは、中央のT4Bの内部で起こります。
光はオーディオコンプレッションにどう使われるのか？
次の仕様を確認しましょう： LA2Aマニュアルの仕様を見ると、光がコンプレッションパラメータに与える特性が明確にわかります：
- アタックタイム は、リミッティング量に応じて1.5 ms以下とされています。
- リリースタイム は50%リリースで約0.06秒とされています。
- 完全なリリースには、前回のリダクション量に応じて0.5秒から数秒かかります。
ここで使用されているフォトセルは、街灯の点灯や露出計の作動といった日常用途向けに調整されたものなので、オーディオへの反応はかなり独特です。
例えば、 真夏の午後に道を歩いていて、外より少し暗い日陰の店に急に入ったとします。光の変化に目が慣れるまで数秒かかりますよね。
リミッターのフォトセルも同じように反応します。リミッターを全開にすると（強い日差しと同じ）、コンプレッサーのリリースには時間がかかります（目が日陰の店に慣れるのと同じ）。
LA3Aのオプティカルゲインリダクションプロット：
フォトセルの影響は、有名なUrei LA 3Aオプティカルコンプレッサーのゲインリダクションプロットでよくわかります。
よく見ると、最初の10 dBのゲインリダクションは滑らかなソフトニーカーブを描き、カーブの角度が変わると急にリミッターに変化しているのがわかります。
LA3Aのリミッターコントロールスイッチは色々試してみる価値があります。2:1や10:1のような正確なレシオ変更ではなく、領域全体の変化を表しているからです。
光学方式であるため、アタック、リリース、レシオはどれだけ強くかけるかによって変わります。こうした理由から、LA3AやLA2Aのようなオプティカルコンプレッサーは、コンプレッションの実験を始めるのに最適な場所です。音楽的なサウンドなので、失敗しにくいのです。
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オプティカルコンプレッサーのサウンドは？
オプティカルコンプレッサーは滑らかで透明感があり、音楽的なサウンドです。 ソフトニーと、LDRの影響によるマイルドなディストーションがあります。ゲインリダクション素子がフォトセルであるため、光源への応答がアタックとリリースタイムに特徴的な遅延をもたらし、コンプレッションを自然で深みとサチュレーションのあるサウンドにします。
先ほど見たさまざまな光源は、異なる速度で発光します。そのため光源の材料を変えるとサウンドが大幅に変わります。抵抗器の材料を変えてもサウンドは変わります。
しかしT4BはLA 2Aで非常に成功したため、最も一般的に使用されています。
10ミリ秒のアタックと滑らかで遅いリリース（最大5秒）により、T4Bオプトセルは滑らかで音楽的なレスポンスタイムを生み出すのに重要な役割を果たします。
最初のアタックとリリースレスポンスは速いですが、遅延した応答時間により、最初のリリースが次のリリースにフェードしていきます。これはオプトコンプレッサーで「マルチステージリリースタイム」と呼ばれています。
プログラムと周波数に依存するため、コンプレッションは入力の振幅と持続時間に左右されます。
オプトコンプレッサーのリアクションタイムが音響特性を決定します。
例えば、 ボーカルのダイナミックレンジが大きい場合、またはスレッショルドを超えた状態が長く続く場合、特徴的な遅いリリースが作動します。ボーカルがスレッショルド以下にとどまる場合は、デフォルトでリリースは速くなります。
オプティカルコンプレッサーのVUメーターが、強いコンプレッション後にゼロに戻るのに時間がかかっている場合は、「マルチステージリリース」が働いています。
これらの特性により、オプトコンプレッサーはボーカルレコーディングに最適です。コンプレッサーが細やかに表現に反応するため、フレーズのリリースに集中でき、インスパイアされたボーカルテイクが生まれます。
オプティカルコンプレッションが有効なシーン
オプトコンプレッサーは、ボーカル、ベース、アコースティック楽器のトラッキングに最適です。入力信号への応答がインスパイアされた演奏を促すためです。シンプルな2ノブデザインでレコーディングも非常に簡単です。高域サイドチェーンの汎用性とピークリダクションノブの精度により、ミキシングでも非常に役立ちます。
透明感があり音楽的な性質があるため、オプトコンプレッサーでレコーディングを失敗することは一般的にかなり難しいです。
オプトコンプレッサーはボーカル、ベース、アコースティック楽器で使うのが一般的ですが、キックドラムを丸めたり、エレクトリックピアノの中域を滑らかにするのにも使えます。
高域サイドチェーンダイヤルはブラス楽器でも効果的です。
実際、ゲインリダクションなしでトランスとアンプだけを使えば、生気や荒さのない MIDIファイル
ボーカル：
この男性ボーカルの例では、歌手の胸と喉の間の領域から生じる周波数にもっとパワーを加えたいと考えました。
そこで FET compressorを使う代わりに、ボーカルにクリームとディストーションを加えるのではなく、オプトコンプレッサーを選びました。マルチステージリリースを活用するためです。
ボーカル(Before):
ボーカル(After):
2つのノブしかないので、目的に合わせて設定する必要があります。音にボディを加えたいので、まずサイドチェーンの高域ノブを調整します。
UAハードウェアユニットと同様に、ノブを反時計回りに動かしてフラット位置から離れると、コンプレッサーをディエッサーのように使えます。
基本的に、サイドチェーンに送られる歯擦音の周波数をフィルタリングまたはイコライジングしています。このノブを11まで下げることで、歯擦音領域にディップを作ります。
ディエッシングについての詳細は こちら.
を参照してください。 これでゲインとピークリダクションノブを調整できます。これらは先ほど作成したフィルタリングされた歯擦音の輪郭の上に作用します。
ゲインを36に設定し、ピークを46に下げました。アナログユニットと同様に、スケールは線形ではなく、ハードウェアノブの単位に合わせて調整されています。
アナログハムを60 Hzに設定し、コンプレッサーモードを選択しました。これによりLA2Aのレシオが約3:1に設定されます。
コンプレッションされたオーディオ例では、低中域のボディが増えているのがわかります。これを土台として、歌手の声がマルチステージリリースセクションを流れるようにしました。
リリースがよりダイナミックに定義され、ボーカルに感情をもたらしているのが聴こえます。前のフレーズのリリースが明確なので、ボーカリストが歌いながらより多くの空気を取り込んでいるように感じられます。
この例ではLA2Aは後から追加していますが、レコーディング中にオンにしておくのは良いアイデアです。コンプレッサーの聴覚フィードバックにより、歌手はより表情豊かに歌えます。
ベース:
このベースの例は多くの倍音を含んでいるため、基底音のアタックをより丸くすることでさらに明確にしたいと考えました。リミッターとコンプレッサーのベースでの汎用性を示すために、別々のサンプルを作成しました。
ベース(Before):
ベース（コンプレッサーモード）：
ベース（リミッターモード）：
ピークリダクションダイヤルを50にした時に、ベースのスイートスポットを見つけました。ゲインをデフォルト値の42から38に少し下げました。この時点でサイドチェーンノブはデフォルトで「フラット」に設定されており、すべての周波数が均等にリダクションされます。アタックは明確でしたが、倍音を抜けることができませんでした。
ノブを反時計回りに回すと、ピークリダクション回路内の電圧アンプゲインが増加します。これは約1 kHz周辺の周波数に影響するため、通常2 kHzと7 kHz周辺で発生するベースプラックの高次倍音に影響することがわかりました。
ダイヤルを100または11時の位置にした時に、ベースアタックと倍音の完璧なバランスを見つけました。
リミッターモードでは、より低域とランブルを求めることにしました。ピークリダクションを約46まで引くと、適切なボディと幅が得られました。ゲインノブを約35まで下げ、約4.5 dBのゲインリダクションとなりました。
やはり最も重要なノブはサイドチェーンダイヤルでした。36または10時頃に設定すると、力強い低域とランブルが得られ、周波数が高くなるにつれて倍音に広がりの影響が出ました。高次倍音が豊かでよく分離されたサウンドになっているのがわかります。
シンプルな2ノブのコンプレッサーでこのような結果が得られることは、時々信じられないほどです。
ミックスバス：
このミックスバスの例では、ソリッドステートオプティカルコンプレッサーであるLA3Aを使用しました。他のコンプレッサーと異なり、LA3Aの非常に透明なコンプレッションカーブにより、コンプレッションをはるかに強くかけることができます。
これにより、低域のパンピングや不要なアーチファクトの問題の多くが解消され、音楽的な方法でゲインを減らすことができます。
まず、コンプレッションと一緒にアタックとリリースタイムを制御するピークリダクションノブを調整しました。ミックスバスでは広範囲の倍音素材を扱っているため、最もうまく機能する平均的なピークリダクション値を得ることに集中しました。
この段階で、アタックと全体的な幅の変化を確認するためにコンプレッションをバイパスしました。ドライサンプルより広く聴こえましたが、ベースが歪むまで上げ続けることにしました。ピークリダクションで約3.6のスイートスポットを見つけました。
ミックスバス（前）：
ミックスバス（後）：
その後、ゲインコントロールを使って元の信号に合わせました。高いレシオが周波数スペクトル全体でより豊かな倍音を引き出していたため、より強力なリミッターモードを選びました。
高域サイドチェーンを約72または2時頃にダイヤルすると、ギターの高域と高中域の最も豊かな部分が引き出されました。アナログスイッチは60 Hzのまま変更しませんでした。
トラックの6秒目と9秒目のベースに対するLA3Aのアタックが、トラックを前に推し進め、エネルギーを加えているのに注目してください。
この明確な低域が、高域で聴こえる繊細な音の分離にフォーカスをもたらします。特にトラックの13秒から18秒の間で顕著です。
1176 FET CompressorとLA3Aオプトコンプレッサーの直列接続：
FET 1176をLA 2AまたはLA3Aの前に置くことは、何十年もの間業界標準のテクニックでした。オプトコンプレッサーの独特でミニマリストな性質のため、目立つ異常を起こさずに大きなトランジェントを抑えることは困難です。
ドライ信号：
オプトのみ有効：
FET + オプト有効：
このサウンド例では、ドラムバスのLA3Aで2～3 dBのゲインリダクションを目指していました。最初はLA3Aだけをオンにしていましたが、2小節目の1拍目の5 dBの大きなシンバルクラッシュがコンプレッション範囲を完全に乱しました。
オプトはシンバルクラッシュに間に合いましたが、マルチステージリリース構造のため、2拍目に間に合いませんでした。コンプレッサーがパンピングし始め、滑らかさが失われました。
これは、急なトランジェントのあるトラックでオプトコンプレッサーを使う場合の非常に一般的な問題です。エンジニアは通常、この問題に対抗するためにオプトコンプレッサーの前に1176 FETを置きます。
同じように、レシオを4:1、アタックを1、リリースを7に設定した1176を挿入しました。1176にはスレッショルドがないため、ゲインを上げるとスレッショルドが下がる効果があります。1176はシンバルクラッシュ時の3 dBの振幅上昇を快適に抑えることができました。
この信号をLA3Aに送ることで、望んでいた適切なレベリングが得られました。
人気のオプティカルコンプレッサー：
長年スタジオの定番となっている人気のオプティカルコンプレッサーのリストです：
- 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：
ハードウェア： Universal Audio Teletronix LA-2A Classic Leveling Amplifier · プラグインエミュレーション： Teletronix LA-2A Classic Leveler Plug-In Collection
2. Universal Audio LA-3A：
ハードウェア： Universal Audio LA-3A · プラグインエミュレーション： Waves CLA-3A Compressor / Limiter
3. Tube-Tech CL 1B Tube Optical Compressor：
ハードウェア： Tube-Tech CL 1B Tube Optical Compressor · プラグインエミュレーション： UA Tube-Tech CL 1B MkII
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よくある質問
オプトコンプレッサーは電気光学アッテネーターを使用しますが、FETは電圧を使って電流の流れを制御します。超高速の反応時間により、FETは鋭いトランジェントに最適で、ドラムやギターにキャラクターを与えます。光への生来の遅延応答により、オプトコンプレッサーはボーカルやミックスバスを音楽的に滑らかにするのに最適です。
しかし、オプトコンプレッサーは最初の速い応答の上に遅延リリースが構築されているため、重いトランジェント素材が聴こえる狭い窓があります。しかし、後続のリリースはFETほど速く抑えないため、FETスタイルのディストーションとキャラクターは得られません。
とはいえ、FETとオプトコンプレッサーは非常によく補完し合います。オプトコンプレッサーLA 2Aの前にFET 1176をセットアップすることは、何十年も実践されてきました。
2ノブのミニマリストなLA 2Aと異なり、FET 1176にはアタック、リリース、4つのレシオノブ、そして入出力があります。FET1176にはスレッショルドがありませんが、入力ゲインを上げるとスレッショルドが下がる効果があります。
LA2Aはアタック、リリース、レシオコントロールの代わりにピークリダクションノブを使います。このノブはスレッショルドを下げてオーディオをコンプレッションし、真空管ベースの出力ゲインが減少したレベルを補います。
オプトコンプレッサーの主な欠点は歯擦音です。多くの中域プレゼンスを加えるため、ディエッサーで抑える必要がある歯擦音をブーストする傾向があります。強くかけすぎるとトランスのような温かみとうねりになります。しかし、これらの異常でさえ望ましいキャラクターを加える傾向があり、オプトコンプレッサーは失敗しにくいのです。
現在のエミュレーションプラグインは、オプトコンプレッサーのハードウェアユニットに及びません。ハードウェアユニットはコンプレッションするだけでなく、トーンをサチュレートし、より人間らしくします。ハードウェアは深さと立体感も提供します。しかし、一般的にこれらの微妙な違いを聴き分けられるのは訓練された耳だけです。始めたばかりであれば、エミュレーションを購入するのが最善です。
UA、Teletronix、WavesによるLA 2Aと3Aのエミュレーションが最も信頼でき、購入する価値があります。これらのエミュレーションは元のユニットの約85～90%に到達します。
残りの10～15%が本物の魔法で、これは補えないものです。違いを明確に聴き分けられる段階にあるなら、エミュレーションがまだ追いついていないため、ハードウェアを選ぶ価値があるでしょう。
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.