Was ist ein Kompressor mit variablem Mu (Rohr) und wie funktioniert er?

Was ist ein Kompressor mit variablem Mu (Rohr) und wie funktioniert er?

Der variable-mu (Röhren) Kompressor oder „delta-mu Kompressor“ ist eine der häufigsten Arten von Hardware-Kompressoren (oder Plugin-Emulation) auf dem Markt und sollte auf unserem Weg zur Audio-Beherrschung verstanden werden.

Was ist ein variabler mu-Kompressor? Ein Kompressor mit variablem mu (variable gain) ist ein analoger Kompressor, der um eine Vakuumröhre zentriert ist. Wenn das Eingangssignal zunimmt, nimmt der Strom, der an das Netz der Röhre gesendet wird, ab, was zu einer Verringerung des Gesamtpegels führt.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie variable mu-Kompressoren funktionieren. Werfen Sie einen Blick auf einige Beispiele von variablen MU-Kompressoren und betrachten Sie ihre Stärken, Schwächen und typischen Anwendungen.


Inhaltsverzeichnis


Ein Primer zur Komprimierung

Im Vorfeld der Hauptdiskussion über variable mu / Rohrkompressoren sollten wir meiner Meinung nach eine allgemeinere Erklärung der Kompression durchgehen.

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Dynamikbereichskomprimierung (in der Audiowelt oft einfach als „Komprimierung“ bezeichnet) ist der Prozess der Verringerung des Dynamikumfangs eines Audiosignals. Der Dynamikbereich ist definiert als die Amplitudendifferenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Amplitudenpunkt.

Da das Grundrauschen oft der tiefste Punkt eines Signals ist, arbeiten Kompressoren, indem sie nur die lautesten Teile des Signals dämpfen (anstatt die leisen Teile nach oben zu bringen, was technisch nach oben Kompression ist).

Um die „lautesten Teile“ eines Signals zu dämpfen, gibt es zwei Fragen, die beantwortet werden müssen:

  • Was waren die lautesten Teile?
  • Um wie viel sollten die lautesten Stellen gedämpft werden?

Diese Fragen werden effektiv über die Schwellen- bzw. Übersetzungsparameter eines Kompressors beantwortet.

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 Kompressorverhältnis 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.

Andere erwähnenswerte Kompressorparameter sind die folgenden (ich habe Links zu ausführlichen Artikeln zu jedem Parameter hinzugefügt):

  • Angriffszeit: Die Zeit, die ein Kompressor benötigt, um zu aktivieren/zu reagieren, sobald die Eingangssignalamplitude den Schwellenwert überschreitet.
  • Veröffentlichungszeit: Die Zeit, die der Kompressor benötigt, um sich zu lösen (um die Signaldämpfung zu stoppen), sobald das Eingangssignal unter den Schwellenwert fällt.
  • Knie: Der Übergangspunkt um die Schwelle des Kompressors, an dem der Ausgang gegenüber dem Eingang gedämpft wird.
  • Make-up-Gewinn: Die Verstärkung, die nach der Komprimierung auf das Signal angewendet wird (wird normalerweise verwendet, um die Spitzen des komprimierten Signals auf das gleiche Niveau wie die Spitzen vor der Kompression zu bringen).

Alle Kompressoren arbeiten mit einer Verstärkungsreduzierungsschaltung, die das Audiosignal als Reaktion auf ein Steuersignal effektiv komprimiert. Dieses Steuersignal (auch Sidechain genannt) wird vom Eingangsaudiosignal (gemeinsam) oder über ein externes Audiosignal (seltener) abgeleitet. Es wird über die oben genannten Kompressorparameter manipuliert.

Jeder Kompressor hat also zwei kritische Signalpfade:

  • Der Audiosignalpfad, der durch die Verstärkungsreduzierungsschaltung verläuft und komprimiert wird.
  • Der Steuersignalpfad (Sidechain), der liest, manipuliert das Sidechain-Signal (Eingang oder extern) und steuert die Verstärkungsreduzierungsschaltung.

Bei Kompressoren mit variabler mu/röhrchenförmiger Leistung ist der Verstärkungsreduzierungskreislauf um eine abgeschaltete Vakuumröhre zentriert.

Lassen Sie uns mit diesem Primer auf variable Mu / Tube-Kompressoren eingehen und wie sie den Dynamikbereich von Audiosignalen komprimieren!


Was ist ein Kompressor mit variablem Mu (Rohr)?

Bevor wir beginnen, möchte ich sollte erwähnen, dass der Begriff „variable-mu“ tatsächlich von Manley als Titel des variablen Mu-Kompressors der Marke geschützt wurde. Davon abgesehen wird der Kompressortyp immer noch oft als „variable-mu“ bezeichnet, obwohl wir vielleicht jedes Mal, wenn wir den Begriff verwenden, Manley-Lizenzgebühren zahlen sollten.

Andere Namen für die variable mu-Komprimierung sind:

  • Delta-mu-Kompression, die mein Favorit ist.
  • Vari-mu, was nur eine Abkürzung ist.
  • Kompression mit variabler Verstärkung, die möglicherweise der Verstärkung mit variabler Verstärkung oder spannungsgesteuerter Verstärkung (VCA) zum Verwechseln ähnlich ist. Mehr zu VCA-Kompressoren hier.
  • Rohrkompression, obwohl jeder Kompressor mit Rohren in seiner Konstruktion als „Rohrkompressor“ bezeichnet werden könnte.

Synonyme beiseite, lassen Sie uns in diesen Artikel einsteigen.

Ein variabler mu- oder Röhrenkompressor ist, wie der Name schon sagt, ein Kompressor, der eine Vakuumröhre als zentrales Element seines Regelkreises zur Verstärkungsreduzierung verwendet.

Beachten Sie, dass viele andere Kompressortypen Röhren in ihrem Design verwenden, insbesondere als Verstärker in der Make-up-Verstärkungsstufe. Der Unterschied bei einem variablen mu-Kompressor besteht darin, dass die Röhre tatsächlich speziell als Verstärkungsreduzierungskomponente verwendet wird. Natürlich können Kompressoren mit variablem mu oder delta-ma auch Rohre an anderer Stelle in ihren Designs haben, um zusätzliche Verstärkung zu bieten.

Der Begriff delta-mu enthält zwei griechische Buchstaben. Delta bezieht sich in der Mathematik im Allgemeinen auf die Änderung einer veränderlichen Größe. Mu, in der Elektronik, bezieht sich oft auf Gewinn. Wenn man also diese beiden Begriffe zusammenfügt, erhält man den Ausdruck „sich ändernder Gewinn“ oder „variabler Gewinn“. Für den Rest dieses Artikels beziehe ich mich auf „variable mu-Komprimierung“.

Dies ist passend, da die Röhre eine variable Verstärkung auf das Audiosignal anwendet, die weitgehend von der Stärke dieses Signals abhängt. Mit zunehmender Amplitude des Eingangssignals steigt auch der Betrag/das Verhältnis der Verstärkungsreduzierung. Dies macht diese Kompressoren programmabhängig, worauf wir gleich eingehen werden.

Bevor wir dies tun, lassen Sie uns kurz durchgehen, wie Röhren im Allgemeinen funktionieren.

Was ist eine Vakuumröhre? Eine Vakuumröhre (oder einfach eine „Röhre“) ist ein elektrisches Gerät, das den Stromfluss in einem geschlossenen Vakuum zwischen Elektroden mit angelegter Spannung steuert. Die Basistriodenröhre kann die Geschwindigkeit steuern, mit der Strom mit einer zusätzlichen Elektrode fließt, die als „Gitter“ bezeichnet wird.

Der Basisröhrenverstärker (der bei variablen mu-Kompressoren eher als Dämpfungsglied als als Verstärker fungiert) wird als Triode bezeichnet. Triodenröhren haben 3 Anschlüsse: Anode, Kathode und Gitter. Diese Anschlüsse sind zusammen mit der Heizung in der folgenden Abbildung dargestellt:

Wenn eine Spannung über die Röhre angelegt wird, werden die Anode und die Kathode geladen, und der Strom beginnt zwischen den beiden Anschlüssen innerhalb des Vakuums zu fließen.

Das Steuergitter fungiert als eine Art Netz zwischen Kathode und Anode. Seine Löcher lassen Elektronen hindurch. Durch Anpassung des an das Gitter angelegten Stroms steuern wir die Anzahl der Elektronen, die von der Kathode zur Anode fließen, und modulieren den Strom über die Vakuumröhre.

Einfach ausgedrückt, indem wir das Signal am Gitter (Eingang) der Röhre ändern, können wir das Signal zwischen Anode und Kathode (Ausgang) der Röhre ändern. Wenn das Basissignal zwischen Anode und Kathode stärker ist als das „Eingangssignal“ am Netz, kann die Röhre das „Eingangssignal“ effektiv verstärken.

Wie können Schläuche also zur Kompression verwendet werden? Lassen Sie uns damit beginnen, zu besprechen, was ein variabler mu-Kompressor tut, gefolgt davon, wie er es tut.

Zunächst einmal verwenden variable mu-Kompressoren eine bestimmte Klasse von Röhren, die als Remote-Cut-Off-Röhren bezeichnet werden. Diese Kompressoren nutzen die natürliche Eigenschaft solcher Rohre, die es ermöglicht, die Verstärkung der Rohre stark zu variieren. Da mehr negative Spannung an die Röhre angelegt wird (über ein Steuersignal), wird der Betrag, um den der Plattenstrom fällt, immer weniger, was die Grundlage für die Röhrenkompression ist.

Die Spannung/Amplitude des Eingangssignals des variablen mu-Kompressors wirkt sich auf die Vorspannung der Fernabschaltleitung aus. Mit zunehmendem Eingangssignalpegel steigt auch das Verhältnis der Verstärkungsreduzierung.

Auf diese Weise können wir sagen, dass Rohrkompressoren programmabhängig sind: Die Höhe der angewendeten Kompression ist abhängig vom Signalpegel des Programm-/Eingangssignals. Tatsächlich sind sie so programmabhängig, dass die meisten nicht einmal eine Verhältniskontrolle haben.

Bei der variablen mu-Kompression haben wir die Situation, in der das Eingangssignal an das Gitter der Röhre gesendet wird. Mit zunehmendem Eingangssignal (AC) wird auch die negative Vorspannung (DC) an das Netz gesendet. Dies reduziert den Strom am Röhrennetz und dämpft/komprimiert das Signal am Ausgang.

Um zu verstehen, warum dies geschieht, müssen wir dieEdback Compressor Design Topologie. Beginnen wir mit diesem einfachen Signalflussdiagramm:

Das Audiosignal fließt also zur Röhre (Gitter), und die Röhre wendet eine gewisse Verstärkung auf das Signal an. Der Röhrenausgang wird dann (dies ist ein Rückkopplungskompressordiagramm) an seinen Eingang zurückgeführt.

Bevor der Röhrenausgang wieder zum Eingang gelangt, passiert er einen Peakdetektor. Der Spitzendetektor ist im Wesentlichen eine Reihenschaltung einer Diode und eines Kondensators, die eine Gleichspannung ausgibt, die dem Spitzenwert des angelegten Wechselstromsignals entspricht. In diesem Fall ist die Gleichspannung eine negative Vorspannung für das Netz der Röhre.

Daher steigt mit zunehmendem Eingangssignalpegel auch die negative Vorspannung.

Wenn die negative Vorspannung im Netz zunimmt (negativer gemacht), nimmt der Strom am Netz ab. In diesem Fall ist die Röhre „kälter“.

Anders ausgedrückt, das „Sidechain-Signal“ eines variablen mu-Kompressors passt die Vorspannung der Röhre kontinuierlich an, um ihre Verstärkung entsprechend zu ändern.

Hier ist ein einfaches Signalflussdiagramm, um die Kompressor-Sidechain auszudrücken. Beachten Sie, dass bei variablen mu-Kompressoren der Spitzendetektor die Füllstandserfassungsschaltung und die DC-Vorspannung des Netzes das Steuersignal wäre:

Dies alles geschieht sehr schnell, obwohl die Röhre relativ langsam wirkt (im Vergleich zu Halbleitergeräten), was variablen Mu-Kompressoren ihren „langsamen Klang“ verleiht. Jede Erhöhung oder Verringerung des Gewinns erfolgt nicht sofort.

Dies verleiht röhrenbasierten Kompressoren ihre einzigartigen Anschlags- und Auslösezeiteigenschaften. Die Geschwindigkeit, mit der die Verstärkung zu- oder abnimmt, hat einen großen Einfluss auf die Gesamtqualität des Kompressionseffekts. Mehr zu Eigenschaften des variablen MU-Kompressors später.

Beachten Sie, dass der Peak-Detektor sehr wohl zusätzliche Steuerparameter haben kann, um die Angriffs- und Freigabeparameter zu beeinflussen, und dass der Schwellenwert geändert werden kann, indem die Vorspannung über ein Potentiometer zwischen dem Spitzendetektor und dem Netz gesteuert wird.

Diese Parameter lauten etwas detaillierter wie folgt (ich habe Links zu ausführlichen Artikeln zu jedem Steuerelement bereitgestellt):

  • Schwelle: Die Amplitudengrenze, die bestimmt, wann der Kompressor ein- und ausschaltet.
  • Angreifen: Die Zeit, die ein Kompressor benötigt, um zu aktivieren/zu reagieren, sobald die Eingangssignalamplitude den Schwellenwert überschreitet.
  • Loslassen: Die Zeit, die der Kompressor benötigt, um sich zu lösen (um die Signaldämpfung zu stoppen), sobald das Eingangssignal unter den Schwellenwert fällt.

Die Natur von Vakuumröhren erzeugt eine Art nichtlineare Sättigung / Kompression mit einem weichen Knie, das sich unbegrenzt (im Rahmen des Zumutbaren) über die Schwelle hinaus erstreckt. Dieses Eingabe-/Ausgabediagramm wird in der folgenden Abbildung visuell dargestellt:

Das Ergebnis ist eine sanfte Kompression oberhalb der Röhrenschwelle, die klanglichen Charakter in Form einer harmonischen Sättigung bietet. Variable-mu-Kompressoren klingen hervorragend als Buskompressoren und Mastering-Tools und sind auf Strecken mit schnell reagierenden Transienten möglicherweise weniger effektiv.

In der Praxis sind Röhren-/Variable-Mu-Kompressoren wie Push-Pull-Verstärker mit zwei identischen Röhrenkompressionsschaltungen aufgebaut, die jeweils auf dasselbe Eingangssignal nur in entgegengesetzter Polarität zueinander wirken.

Der Spitzendetektor / die Sidechain verfügt über einen Differenzverstärker, um die Differenzen der beiden Röhrenausgänge effektiv zu summieren und die gleiche Verstärkungsreduzierungsspannung in das Netz jedes Röhrenkompressorkreises einzuspeisen.

Der Ausgang verfügt auch über einen Differenzverstärker, um das Signal effektiv zusammenzufassen (entgegengesetzte Polarität) und jegliches Rauschen auszugleichen, einschließlich der Niederfrequenz-Bias-Variation (gleiche Polarität). Dies ermöglicht eine viel sauberere Ausgabe.

Beachten Sie, dass Push-Pull-Setups wie diese mit dem gleichen Konzept wie die symmetrischen Audioleitungen von Mikrofonen entwickelt wurden.


Eigenschaften von Kompressoren mit variablem Mu (Rohr)

In diesem Abschnitt betrachten wir einige der typischen Eigenschaften von variablen mu-Kompressoren:

  • Weiches Knie
  • Relativ langsame Angriffs- und Release-Zeiten
  • Leichte harmonische Verzerrung/Sättigung
  • Röhrenfärbung hinzufügen (siehe Punkt oben)
  • Programmabhängiges Verhältnis

Beispiele für Variable-MU-Kompressoren

Bevor wir die Dinge abschließen, ist es immer eine gute Idee, einige Beispiele zu betrachten. Schauen wir uns 4 verschiedene variable mu-Kompressoren an, um unser Verständnis dieser Art der Kompression zu festigen.

In diesem Abschnitt besprechen wir:

Weitere bemerkenswerte Kompressoren mit variablem Mu/Tube sind:

  • Manley Vari-Mu (mono)
  • Handgefertigte Labore Varis
  • Fairchild 670 Stereoanlage
  • Fairchild 660 Mono
  • Retro Instrumente 176

IGS Audio Tubecore 500

Das IGS Audio Tubecore 500 (Link zum Überprüfen des Preises bei Reverb) ist ein Rohr-/Variable-MU-Monokompressor im Format der Serie 500.

IGS Audio Tubecore 500

Der Tubecore 500 erreicht seine Kompression durch die Fernabschaltung der Röhrenvorspannung. Die JJ-Röhren in einer warmen Farbe und die vielseitigen Kompressionseinstellungen machen diese 500er-Serie zu einer hervorragenden Wahl für einzelne Strecken- und Mastering-Busse gleichermaßen. Zwei Audiotransformatoren (Sowter und Carnhill) wurden ausgewählt, um die Klangleistung des Kompressors weiter zu verbessern.

Dieser Kompressor verfügt über alle typischen variablen mu-Regler, einschließlich Angriffs- und Auslösezeiten, Schwellenwert, Eingangsverstärkung und Ausgangs-/Make-up-Verstärkung. Beachten Sie, dass es keine Verhältniskontrolle gibt.

Zwei Tubecore 500 können bei Bedarf miteinander verbunden werden, um ein Stereopaar zu erzeugen.

Manley Stereo Variabler Mu Kompressor

Das Manley Stereo Variable Mu Compressor (Link zum Überprüfen des Preises bei Amazon) ist der geschützte „Variable Mu“ Kompressor. Dieser Rohrbegrenzer / Kompressor ist eine renommierte Wahl, wenn es darum geht, eine Mischung miteinander zu verkleben. Kein Wunder, dass es Manleys meistverkauftes Produkt ist.

Manley Stereo Variabler Mu Kompressor

Der Manley Stereo Variable Mu Compressor arbeitet mit der „Fernabschaltung“ oder Umspannung einer einzigartigen 5670 Dual-Trioden-Vakuumröhre, um eine Kompression zu erreichen.

Zusätzliche 5751 oder 12AX7 (x2) Röhren werden zur Verstärkung verwendet. Neue Modelle verwenden 12BH7 (x2) Ausgangsröhren, während ältere Modelle 7044 oder 5687 (x2) Röhren verwenden.

Jeder Kanal des Stereo Variable Mu Compressor kann unabhängig voneinander eingestellt werden oder alternativ können die beiden über einen Kippschalter stereo verbunden werden. Der Dual-Input-Regler passt den Eingangspegel beider Kanäle an.

Jeder Kanal kann so eingestellt werden, dass er das Signal begrenzt (Sharp-Knee mit einem Verhältnis von 4:1, das sich bei einer Begrenzung über 12 dB auf 20:1 ändert) oder komprimiert (Soft-Knee mit einem Verhältnis von 1,5:1).

Jeder Kanal hat auch seine eigenen Angriffs- und Freigabezeitparameter sowie Schwellenwert- und Ausgangsverstärkungssteuerungen.

Lightning Boy Audio Opti-Mu Prime

Das Lightning Boy Audio Opti-Mu Prime (Link zum Auschecken bei Lightning Boy Audio) ist ein variables MU-Kompressorpedal für Musikinstrumente wie E-Gitarre und Bass.

Lightning Boy Audio Opti-Mu Prime

Die meisten Stompboxen halten sich von Designs fern, die [relatively fragile] Vakuumröhren. Der Opti-Mu Prime widerspricht dieser Vorsicht und verwendet zwei 12AU7-Röhren, um eine Art variablen mu / optischen Kompressionshybrid zu erzeugen. Die erste Röhre treibt ein optisches Kompressorelement an, das wiederum die Verstärkung der zweiten Röhre steuert.

Dieses Pedal bietet Optionen für ein weiches oder hartes Knie sowie eine kontinuierliche Kontrolle über die Schwelle (Kompression) der Schaltung und die Ausgangslautstärke des Pedals.

United Plugins Royal Compressor

Das United Plugins Royal Compressor (Link zum Überprüfen des Preises bei Plugin Boutique) ist ein Vari-MU-Kompressor-Plugin zur Emulation von variablen MU-Hardware-Kompressoren.

United Plugins Royal Compressor

Dieser relativ unkomplizierte Kompressor klingt großartig und hat eine einfache Steuerung.

Es gibt drei Modelle, die über den A/B/C-Modellknopf zugänglich sind. Jeder hat seine eigene Schaltkreisemulation mit einem anderen Wert des festen Angriffs.

Der Eingangspegel ist einstellbar, ebenso die Ausgangsdämpfung. Dieses Plugin bietet Autogain, um den Signalpegel nach der Komprimierung aufrechtzuerhalten. Recovery (Release-Zeit) ist einstellbar und das Plugin bietet einen Sättigungsknopf, um die Menge des weichen Clippings im Ausgangssignal zu steuern.


Welche verschiedenen Arten von Audiokompressoren gibt es? Der Begriff „Typ“ kann einige Bedeutungen haben, also schauen wir uns ein paar verschiedene „Arten von Kompressoren“ an.

In Bezug auf die Schaltungstopologie fallen Kompressoren im Allgemeinen in einen der folgenden Typen:

  • Kompressor mit variablem Mu (Rohr)
  • FET-Kompressor
  • Optischer Kompressor
  • VCA-Kompressor
  • Diode Brückenkompressor
  • Pulsweitenmodulationskompressor
  • Digitaler Kompressor
  • Kompressor-Plugin

In Bezug auf die Leistung eines Kompressors beim Komprimieren eines Audiosignals (und die typischen Aufgaben, für die er eingestellt ist), können wir uns die folgenden Arten der Komprimierung vorstellen:

  • Multiband-Komprimierung
  • Peak-Metering-Kompression
  • RMS-Metering-Komprimierung
  • Feedback-Komprimierung
  • Feedforward-Komprimierung
  • Kompression nach oben
  • Begrenzen der Komprimierung
  • Parallele Komprimierung
  • Buskomprimierung

Sollte Kompression auf jeder Spur verwendet werden? In der Regel sollte die Komprimierung mit Absicht verwendet werden und daher nur auf jeder Spur verwendet werden, wenn jede Spur dies erfordern würde. In den meisten Fällen gibt es bestimmte Spuren in einem Mix, die ohne Dynamikbereichskompression perfekt (und besser) klingen.

Zu den typischen Vorteilen der Komprimierung auf einer Spur gehören (sind aber nicht beschränkt auf) die folgenden:

  • Aufrechterhaltung eines konsistenteren Pegels über das gesamte Audiosignal/die gesamte Spur
  • Vermeidung von Überladung/Clipping
  • Sidechaining von Elementen
  • Verbesserung der Nachhaltigkeit
  • Verbesserung von Transienten
  • Hinzufügen von „Bewegung“ zu einem Signal
  • Hinzufügen von Tiefe zu einer Mischung
  • Nuancierte Informationen in einem Audiosignal aufdecken
  • De-essing
  • „Kleben“ einer Mischung (wodurch sie zusammenhängender wird)

Die Auswahl der besten Audio-Plugins für deine DAW kann eine herausfordernde Aufgabe sein. Aus diesem Grund habe ich den Comprehensive Audio Plugins Buyer’s Guide von My New Microphone erstellt. Schauen Sie es sich an, um Hilfe bei der Bestimmung Ihrer nächsten Audio-Plugin-Käufe zu erhalten.


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