Was ist der Unterschied zwischen Audiokomprimierung und -begrenzung?
Kompression und Begrenzung sind zwei äußerst wichtige und ähnliche Verfahren im Bereich der Tontechnik. Das Verständnis des Unterschieds zwischen den beiden wird uns helfen, die richtigen Werkzeuge für verschiedene Aufgaben beim Audiomischen auszuwählen.
Was ist der Unterschied zwischen Audiokomprimierung und -begrenzung? Dynamikbereichskompression und -begrenzung funktionieren beide nach dem gleichen Prinzip der Reduzierung des Dynamikbereichs eines Audiosignals. Begrenzend ist die Kompression mit einem sehr hohen (oft unendlichen) Verhältnis. Kompressoren reduzieren die Signalpegel über einen festgelegten Schwellenwert um ein Verhältnis. Limiter sind so konzipiert, dass sie einen maximalen Ausgangspegel einstellen.
In diesem Artikel diskutieren wir die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen zwei der wichtigsten Signalprozesse im Audiobereich: Komprimierung und Begrenzung. Wir werden einige Beispiele für Kompressoren und Limiter betrachten, um unser Verständnis zu verbessern und die typischen Anwendungen der einzelnen zu betrachten.
Was ist Dynamikbereichskomprimierung?
Wie bereits erwähnt, werden Komprimierung und Begrenzung als Dynamikbereichskomprimierungseffekte/-prozesse betrachtet.
Dies bedeutet, dass beide Prozesse arbeiten, indem sie den Dynamikumfang eines Audiosignals reduzieren. Der Dynamikbereich ist definiert als die Differenz oder das Verhältnis zwischen dem lautesten Teil des Signals und dem leisesten Teil des Signals und wird im Allgemeinen in Dezibel (dB) gemessen.
Um den Dynamikbereich zu reduzieren oder zu „komprimieren“, wirken Kompressoren und Limiter, indem sie nur die lautesten Teile des Signals dämpfen.
Die beiden Schlüsselfragen lauten also:
- Was waren die lautesten Teile?
- Um wie viel sollten die lautesten Stellen gedämpft werden?
Die „lautesten Teile“ werden durch die Schwelle des Kompressors oder Limiters definiert. Die Höhe der Dämpfung wird durch das Verhältnis des Kompressors oder Limiters definiert.
Was ist die Schwelle eines Kompressors? Der Schwellenwert eines Kompressors ist eine festgelegte Amplitudengrenze, die bestimmt, wann der Kompressor ein- und ausschaltet. Wenn der Eingang den Schwellenwert überschreitet, springt der Kompressor ein (mit seiner angegebenen Angriffszeit). Wenn der Eingang wieder unter den Schwellenwert fällt, schaltet sich der Kompressor aus (entsprechend seiner Auslösezeit).
Wie ist die Übersetzung eines Kompressors? Das Verhältnis eines Kompressors vergleicht die Anzahl der Dezibel, die das Eingangssignal über dem Schwellenwert liegt, mit der Anzahl der Dezibel, die das Ausgangssignal über dem Schwellenwert liegt. Mit anderen Worten, es ist die relative Menge an Dämpfung, die der Kompressor auf das Signal ausübt.
Es gibt andere Parameter, die bei der Diskussion über Dynamikbereichskomprimierung und -begrenzung zu beachten sind, aber der Schwellenwert und das Verhältnis sind die beiden Hauptfaktoren. Falls Sie sich fragen, die anderen bemerkenswerten Parameter sind wie folgt (ich habe Links zu informativen Artikeln zu jedem Parameter hinzugefügt):
- Angriffszeit: Die Zeit, die der Kompressor/Limiter benötigt, um seine volle Dämpfung anzuwenden, nachdem das Sidechain-Signal den Schwellenwert überschritten hat.
- Veröffentlichungszeit: Die Zeit, die der Kompressor/Limiter benötigt, um sich zu lösen, sobald das Sidechain-Signal vollständig unter den Schwellenwert fällt.
- Knie: Die Übergangskurve des Kompressors/Limiters an und nahe der Schwelle.
- Make-up-Gewinn: Die Verstärkung, die nach der Kompression / Begrenzung angewendet wird, um das Signal wieder auf seinen ursprünglichen Spitzenpegel zu bringen (falls erforderlich).
- Vorgriff: Die Zeitspanne, in der das Programmsignal relativ zum Sidechain-Signal verzögert wird, so dass der Kompressor effektiv reagieren kann, bevor das Programm es andernfalls auslösen würde.
Komprimierung vs. Limitierung Grundlagen
Der Hauptunterschied zwischen Dynamikbereichskompression und -begrenzung ist das Verhältnis.
Auch hier bezieht sich das Verhältnis auf das Verhältnis des Eingangspegels über dem Schwellenwert zum Ausgangspegel oberhalb des Schwellenwerts. Mit anderen Worten, mit zunehmendem Verhältnis steigt auch die Dämpfung über dem Schwellenwert.
Limitieren, wie wir besprochen haben, ist im Wesentlichen Komprimierung mit einem sehr hohen Verhältnis. Bei modernen und digitalen Limitern (einschließlich Plugins) ist das Verhältnis oft ∞:1. Ein Kompressor mit einem Übersetzungsverhältnis über 10:1 kann jedoch oft als Begrenzer oder zumindest als „limitierender“ Kompressor betrachtet werden.
Während ein Kompressor die Verstärkung des Programmaudiosignals über den Schwellenwert reduziert, verhindert ein Limiter praktisch jeden Signalpegel über dem Schwellenwert.
Betrachten wir Eingabe- / Ausgabediagramme für einen Kompressor mit einem Verhältnis von 2: 1 (links) und einem Limiter mit einem Verhältnis von ∞: 1 (rechts).
Pro 2 dB über dem Schwellenwert gibt der Kompressor nur 1 dB über dem Schwellenwert aus.
Bei einem Verhältnis von ∞:1 gibt der Limiter keinen Pegel über dem eingestellten „Schwellenwert“ aus, derH wird oft einfach als Ausgangspegel des Limiters bezeichnet. Um festzuhalten und sicherzustellen, dass der Ausgang niemals das eingestellte Maximum überschreitet, muss ein Limiter eine sehr schnelle Angriffszeit (idealerweise 0 ms) und/oder eine entsprechende Lookahead-Zeit haben. Diese Art von Limiter wird als Brickwall-Limiter bezeichnet.
Die Art und Weise, wie ein Kompressor und ein Limiter auf ein Audiosignal reagieren, kann im folgenden Bild visualisiert werden. Der Schwellenwert wird als gepunktete rote Linie gezeichnet:
Beachten Sie, dass der Kompressor die Amplitude des ursprünglichen Signals über den Schwellenwert reduziert, aber immer noch zulässt, dass das Signal den Schwellenwert überschreitet. Der Limiter hingegen begrenzt die Amplitude an der definierten „Schwelle“.
In beiden Fällen passiert jedes Signal unterhalb des Schwellenwerts ohne Dämpfung. Natürlich würden Angriffszeit und Freigabezeit eine Rolle bei der resultierenden Form der Audiosignale spielen. Der Einfachheit halber habe ich sie jedoch aus dem vereinfachten Bild unten herausgelassen.
Dies ist die Grundidee der Dynamikbereichskompression. Es gibt jedoch noch mehr über Kompressoren und Limiter zu wissen. Zum Beispiel unterscheidet sich die Art und Weise, wie das Verstärkungsreduzierungselement/der Kreis gespeist wird, zwischen Kompressoren und Brickwall-Begrenzern.
Um unsere Wissensbasis zu erweitern, lassen Sie uns über die Grundlagen hinausgehen und Kompressoren und Limiter gründlicher diskutieren, wobei wir uns auf die Faktoren konzentrieren, die sie unterscheiden.
Was ist ein Kompressor?
Wir haben bereits besprochen, wie ein Kompressor ein Audiosignal über einen definierten Schwellenwert hinaus um ein definiertes Verhältnis komprimiert.
Obwohl jedes Verhältnis verwendet werden kann, haben Kompressoren oft ein Verhältnis unter 10: 1.
Einige Kompressoren haben programmabhängige Verhältnisse, was bedeutet, dass das Verhältnis vom Sidechain-Signalpegel abhängig ist. Mit anderen Worten, das Knie ist ziemlich weich und die Schwelle ist etwas schlecht definiert.
Viele Verdichter mit variablem mu/Rohr haben programmabhängige Übersetzungen.
Das Retro Instruments Sta-Level Tube Compressor (Link zum Überprüfen des Preises bei Sweetwater) ist ein Beispiel für einen programmabhängigen variablen Mu/Tube-Kompressor ohne Schwellwert- oder Verhältnisregelung.
Andere Kompressoren verfügen über einstellbare Übersetzungsregelungen, die bis und sogar über 10: 1 gehen.
Oberhalb von 10:1 und unterhalb der Ziegelmauerbegrenzung (∞:1) befindet sich eine Art Grauzone, in der die Kompression als einschränkend angesehen werden könnte.
Optische Kompressoren, VCA-Kompressoren, Diodenbrückenkompressoren, PWM-Kompressoren und FET-Kompressoren haben oft einstellbare Übersetzungen.
Das Solid State Logic XLogic G-Serie Kompressor (Link zum Preis bei B&H Photo/Video) ist ein Beispiel für einen VCA-Kompressor mit einem einstellbaren Schwellenwert von ±15 dB und 3 wählbaren Verhältnissen (2:1, 4:1 und 10:1).
Das FabFilter Pro-C 2 (Link zum Überprüfen des Preises bei Plugin Boutique) ist ein digitales Kompressor-Plugin mit einem einstellbaren Schwellenwert von -60 dB bis 0 dB und einem einstellbaren Verhältnis von 1:1 bis ∞:1.
Ein Kompressor kann auch über eine einstellbare Schwellenregelung verfügen oder nicht. Angenommen, ein Kompressor verfügt nicht über eine Schwellenwertsteuerung (dies ist bei variablen mu/tube-Kompressoren und anderen programmabhängigen Designs üblich). In diesem Fall wird es wahrscheinlich eine Eingangssteuerung haben, um den Sidechain-Pegel anzupassen, der die Verstärkungsreduzierungsschaltung antreibt.
Anders ausgedrückt, in vielen Fällen können die Schwelle und das Verhältnis eines Kompressors eingestellt werden, um das Audiosignal unterschiedlich stark zu komprimieren. In anderen Fällen können der Schwellenwert und/oder das Verhältnis nicht eingestellt werden, daher muss der Audiopegel vor der Verstärkungsreduzierungsschaltung angepasst werden.
Beachten Sie, dass Kompressoren (und Limiter) ein Programm-Audiosignal und ein Sidechain-Signal haben. Das Programmaudio ist das Audio, das effektiv komprimiert wird, und das Sidechain-Signal ist das Signal, das die Komprimierung steuert.
In den meisten Fällen wird das Sidechain-Signal direkt vor der Verstärkungsreduzierungsschaltung (Feed-Forward-Design) oder direkt nach der Verstärkungsreduzierungsschaltung (Feedback-Design) aus dem Programmsignal entnommen. Alternativ erlauben einige Kompressoren externe Sidechain-Signale, um die Kompression des Programm-/Eingangsaudiosignals zu steuern.
Schauen wir uns einige Blockdiagramme an, um unser Verständnis zu verbessern.
Um es noch einmal zusammenzufassen, ein Kompressor:
- Hat im Allgemeinen ein Verhältnis unter 10: 1, obwohl höhere Verhältnisse auch als Kompression angesehen werden können.
- Hat einen definierten Schwellenwert, unabhängig davon, ob er einstellbar ist oder nicht.
- Verwendet eine Sidechain (intern oder extern), um die Verstärkungsreduzierung zu steuern.
Was ist ein Limiter?
Ein Limiter ist eine spezielle Art von Kompressor. Wie bereits erwähnt, kann ein Limiter als ein Kompressor mit einem „hohen“ Verhältnis über 10:1 definiert werden. Dies galt insbesondere für die frühen Tage der Kompressoren und Limiter, als digitale Audio- und Brickwall-Begrenzung noch nicht erfunden (oder zumindest alltäglich) waren.
Dies zeigt sich in der ikonischen Empirical Labs EL8 Distressor Compressor/Limiter (Link zum Überprüfen des Preises bei Sweetwater), die die folgenden wählbaren Verhältnisse hat: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 6:1, 10:1, 20:1 und „Nuke“.
So ist es auch mit dem legendären Universal Audio Teletronix LA-2A Nivellierverstärker (Link zum Überprüfen des Preises bei Sweetwater). Dieses Gerät verfügt über eine programmabhängige Eingangs-/Ausgangskurve sowohl für den Kompressor- als auch für den Limiter-Modus. Der Limiter wird aggressiver sein.
In der modernen Audiotechnologie und im Zeitalter des digitalen Audios bezieht sich der Begriff „Limiter“ jedoch im Allgemeinen auf eine harte Begrenzung oder „Brickwall“ -Begrenzung. Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich diese Art der Begrenzung in der Anwendung erheblich von der „normalen“ Komprimierung.
Moderne Limiter begrenzen effektiv den maximalen Ausgangspegel eines Signals. Im Idealfall (bei einem Angriff von 0 ms und einem Verhältnis von ∞:1) stellt ein Limiter sicher, dass ein Signal niemals eine eingestellte Amplitude überschreitet.
Klanglich sind Limiter deutlich härter als Kompressoren und werden am häufigsten als „Sicherheitsvorrichtungen“ auf Mastering- und Endausgangsstufen in Live-Sound-, Aufnahme- und Broadcast-Situationen eingesetzt. In vielen Fällen sind diese Limiter als Software konzipiert.
Limiter sind in erster Linie mit einer Schwellwert- und Ausgangspegelregelung ausgelegt. Wie Kompressoren werden sie wahrscheinlich auch eine Kombination aus Zeitkontrollen (Angriff und Freisetzung) und Lookahead zusammen mit optionalen DSP-Parametern haben.
In einigen Designs ist der Schwellenwert einstellbar. Dies zeigt sich in der populären Waves L3 Ultramaximizer (Link zum Überprüfen des Preises bei Waves Audio).
Andere Begrenzer haben einen festgelegten Schwellenwert und eine Verstärkungsstufe, die in den Schwellenwert einspeist. Dies zeigt sich in der hervorragenden FabFilter Pro L2 (Link zum Überprüfen des Preises bei Plugin Boutique).
Praktisch alle Limiter verfügen über eine einstellbare Ausgangspegelregelung, die effektiv als maximale Spitzenleistung des Limiters fungiert.
Wann Sie einen Kompressor verwenden sollten und wann Sie einen Limiter verwenden sollten
Nachdem wir nun die Unterschiede zwischen Audiokompressoren und Limitern verstanden haben, betrachten wir die Anwendungen beider. Obwohl die beiden auf dem gleichen allgemeinen Funktionsprinzip basieren, unterscheiden sie sich durch ihre Anwendungen in der Audiomischung.
Kompressor-Anwendungen
Kompressoren werden beim Audio-Mixing viel häufiger als Limiter verwendet.
Anwendungen für Kompressoren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf:
- Aufrechterhaltung eines konsistenteren Pegels über eine Audiospur.
- Verbesserung der Aufrechterhaltung von Audiosignalen.
- Aufdecken von Nuancen in einem Audiosignal, indem die leisen Teile relativ zu den lauten Teilen angehoben werden.
- Zusammenkleben eines Mixes (Mix/Masterbus-Kompression).
- Formgebung von Transienten.
- De-essing (über Multiband-Kompression).
- Sidechain „Pumpen“ und/oder rhythmische Effekte.
- Hinzufügen einer subtilen Sättigung.
Limiter-Anwendungen
Limiter sind viel spezialisierter auf Audioanwendungen.
Begrenzer mit hoher Übersetzung (ohne Mauer) können in den oben genannten Kompressoranwendungen mit unterschiedlichem Erfolg eingesetzt werden, werden jedoch möglicherweise häufiger auf Folgendes angewendet:
- Parallele Kompression (auf der überkomprimierten Strecke/dem Bus).
- Talkback-Mikrofone und andere Kommunikationskanäle.
- Verschieben von Elementen in den hinteren Teil der Mischung.
- Tonformung.
Anwendungen für Hard-Limiter oder „Brickwall“-Limiter umfassen, sind aber nicht beschränkt auf:
- Halten Sie eine Endausgabe unter der 0 dBFS-Obergrenze von digitalem Audio (verhindern, dass das Signal am Ausgang digital abgeschnitten wird). Dies ist in jedem digitalen Audiomix nützlich.
- Ausschneiden des Audios (idealerweise als Effekt).
- Kontrolle scharfer Transienten einzelner Spuren.
Hier ist eines meiner Videos, in dem erklärt wird, wie man die Begrenzung verwendet, um „wettbewerbsfähige“ Ebenen in einer Mischung für die Überwachung und Referenzierung zu erhalten vor Bewältigung:
Verwandte Fragen
Sollte man auf jeder Strecke einen Limiter anbringen? Begrenzer sind bei Elektrofahrzeugen nicht erforderlich oder sogar vorzuziehenEry-Track in einem Mix. Bei digitalen Aufnahmen sind Limiter in der Regel für die Mix-/Masterbusverarbeitung reserviert, um die Pegel unter einem definierten Maximalwert (typischerweise 0 dBFS) zu halten. Limiter (sowohl digital als auch analog) können auch sparsam auf Spuren mit signifikanten Transienten verwendet werden, um die Pegel zu glätten.
Wie viel Spielraum lässt du für das Mastering? Obwohl Mixing und Mastering weiterhin miteinander verflochten sind, ist es eine gute Faustregel, vor dem Mastering 3 bis 6 dB Headroom zu lassen, wenn Sie einen Mix an einen Mastering-Engineer senden. Stellen Sie sicher, dass Sie mit dem Mastering-Ingenieur, mit dem Sie zusammenarbeiten werden, kommunizieren, was die Ergebnisse sein sollten.
