Was ist Upward Dynamic Range Compression in Audio?

Wenn Sie die Dynamikbereichskompression alleine studieren oder nach experimentellen Audioverarbeitungstechniken suchen, sind Sie möglicherweise auf den Begriff „Aufwärtskompression“ gestoßen.

Was ist Aufwärtskompression? Die Aufwärtskomprimierung ist eine Art der Dynamikbereichskomprimierung, bei der die Amplitude eines Audiosignals unter einen bestimmten Schwellenwert angehoben wird, während die Amplitude über dem Schwellenwert gehalten wird. Die Aufwärtskompression ist in digitalen Plugins und über parallele Kompression mit Hard- oder Software verfügbar.

In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Aufwärtskompression, um den Prozess besser zu verstehen und wie er zu unserem Vorteil (oder unserer Bestürzung) genutzt werden kann.

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Eine kurze Diskussion der Dynamikbereichskompression

Bevor wir zu den Besonderheiten der Aufwärtskomprimierung kommen, lassen Sie uns ein allgemeines Verständnis der Dynamikbereichskomprimierung als Ganzes erhalten.

Was ist Dynamikbereichskomprimierung? Dynamikbereichskompression ist der Prozess der Verringerung des Dynamikumfangs eines Audiosignals (der Amplitudenunterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt). Die Kompression geschieht durch Dämpfung der Signalamplitude über einen festgelegten Schwellenwert.

Typische Kompressoren dämpfen effektiv die Ausgabe der lautesten Teile eines Signals, während die leiseren Teile mit voller Lautstärke passieren können. Dadurch wird der Dynamikbereich des Signals, das durch den Kompressor geleitet wird, effektiv komprimiert/reduziert.

Der Unterschied zwischen diesen „lauten“ und „leisen“ Teilen hängt davon ab, ob das Signal über oder unter einer eingestellten Schwellenamplitude liegt. Wenn das Signal „laut“ ist, dämpft der Kompressor es um ein eingestelltes Verhältnis, und wenn das Signal „leise“ ist, gibt der Kompressor es ohne Dämpfung aus.

Wie wir jedoch kurz angesprochen haben, ist dies bei der Aufwärtskompression nicht der Fall. Dazu kommen wir gleich.

Kompression hat eine Vielzahl von Anwendungen in der Audiomischung / -produktion. Zu diesen Anwendungen gehören unter anderem 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)

Was ist Aufwärtskompression?

Die „abwärts“ Komprimierung dämpft also ein Signal über einem festgelegten Schwellenwert, um den Dynamikbereich zu reduzieren. Die Aufwärtskompression reduziert den Dynamikbereich auf andere Weise: indem das Signal unterhalb eines eingestellten Schwellenwerts verstärkt wird und kein Signal oberhalb dieses eingestellten Schwellenwerts beeinflusst wird.

Durch die Erhöhung der Lautstärke der „leisen“ Teile und die Beibehaltung der „lauten“ Lautstärke komprimiert die Aufwärtskompression effektiv den Dynamikbereich des Signals.

Beide Kompressionsstile reduzieren letztendlich den Dynamikbereich, aber die Aufwärtskompression verwendet Verstärkung, während die normale Kompression die Dämpfung verwendet.

Betrachten wir einige visuelle Grafiken, um unser Verständnis der Aufwärtskompression zu erleichtern.

Ein „abwärts“ Kompressor mit einem Verhältnis von 2:1 hätte ein Input/Output-Diagramm wie folgt:

Wir können deutlich sehen, dass oberhalb des Schwellenwerts der Output gegenüber dem Input gedämpft wird. Das Beispiel mit einem Verhältnis von 2:1 bedeutet, dass für jede 2 dB, die das Eingangssignal den Schwellenwert überschreitet, das Ausgangssignal nur 1 dB über dem Schwellenwert liegt.

Ein Aufwärtskompressor mit einem Verhältnis von 0,5:1 (0,5 ist der Kehrwert von 2) hätte ein Input/Output-Diagramm wie folgt:

Wir können sehen, dass der Ausgangspegel größer ist als der Eingangspegel unterhalb des Schwellenwerts. In diesem Beispiel sinkt der Eingangssignalpegel pro 1 dB unter den Schwellenwert, der Ausgang fällt nur um 0,5 dB.

Da die Aufwärtskompression die lauten Teile nicht dämpft, kann es natürlicher klingen (weniger „Quetschen“) als typische Kompression. Pumpen, erhöhtes Grundgeräusch und andere nicht ideale Ergebnisse können jedoch möglicherweise auftreten, wenn eine Aufwärtskompression verwendet wird.

Das FabFilter Pro-C 2 (Link zum Überprüfen des Preises bei Plugin Boutique) ist ein Audio-Kompressor-Plugin, das eine hervorragende Option für die Aufwärtskomprimierung bietet.

Die Aufwärtskompression wird verwendet, um viele der gleichen Ergebnisse wie die „Abwärtskompression“ zu erzielen, nur auf eine etwas andere Weise.

Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Aufwärtskompression Spitzen nicht dämpft. Dadurch klingen natürlich die „lauten“ Teile eines Signals natürlicher. Es schränkt jedoch die Verwendung der Aufwärtskompression ein, wenn es darum geht, Transienten zu zähmen, PE anzupassenAKS, Verringerung des Potenzials für Überlastung, De-essing Anwendungen.

Davon abgesehen funktioniert die Aufwärtskompression sehr gut, um Folgendes zu erreichen:

Aufrechterhaltung eines konsistenteren Pegels über das gesamte Audiosignal/die gesamte Spur
Verbesserung der Nachhaltigkeit
Hinzufügen von „Bewegung“ zu einem Signal
Hinzufügen von Tiefe zu einer Mischung
Nuancierte Informationen in einem Audiosignal aufdecken

Unnötig zu sagen, dass die Aufwärtskompression bei weitem nicht so beliebt ist wie die „Abwärtskompression“, kann aber sicherlich als ein weiteres Werkzeug in der Toolbox des Toningenieurs verwendet werden.

Zur Erinnerung: Betrachten wir die folgenden Punkte:

Die Abwärtskompression dämpft das Audiosignal über einem eingestellten Schwellenwert um ein eingestelltes Verhältnis, um den Dynamikumfang zu reduzieren.
Die Aufwärtskompression verstärkt das Audiosignal unterhalb eines eingestellten Schwellenwerts um ein eingestelltes Verhältnis, um den Dynamikumfang zu reduzieren.

Ein Hinweis zur parallelen Komprimierung

Wir benötigen kein spezielles Plugin für die Aufwärtskomprimierung, um den Effekt der Aufwärtskomprimierung zu erzeugen. Wir können etwas sehr Ähnliches mit paralleler Komprimierung bekommen.

Die parallele Komprimierung ist eine parallele Verarbeitungstechnik, die eine Audiospur effektiv dupliziert und eine der Kopien ohne Verarbeitung und die andere durch einen Kompressor leitet.

Die parallele Komprimierung (manchmal auch als „New York“ oder „Manhattan“ -Kompression bezeichnet) kann auf einzelne Gleise, Busse oder andere Spuren innerhalb eines Mixes angewendet werden.

Indem wir die Lautstärke der komprimierten Spur „Kopie“ erhöhen, unter der Annahme einer perfekten Phasenkohäsion, können wir die ursprüngliche Spur pseudoverstärken.

Bei Pegeln unterhalb des Schwellenwerts der komprimierten Spur erfolgt jede Erhöhung der Lautstärke des komprimierten Signals im Verhältnis 1:1 zum Gesamtpegel der kombinierten Spuren.

Bei Pegeln oberhalb des Schwellenwerts der komprimierten Spur erfolgt jede Erhöhung der Lautstärke des komprimierten Signals in einem Verhältnis von weniger als 1:1 zum Gesamtpegel der kombinierten Spuren.

In diesem Fall haben wir keine perfekte Einheit über der Schwelle, wie wir es mit einem eigenständigen Aufwärtskompressor tun würden. Wir haben jedoch eine Situation, in der die kombinierten Ausgabepegel unterhalb des Schwellenwerts (der komprimierten Kopie) stärker erhöht werden als die Pegel über dem Schwellenwert (der komprimierten Kopie).

Durch das Anpassen der Lautstärke der komprimierten Kopie beeinflussen wir auch die Pegel (der kombinierten Ausgabe) unterhalb des Schwellenwerts stärker als die Pegel über dem Schwellenwert.

Die parallele Kompression ist eine ziemlich verbreitete Technik und kann sehr ähnliche Ergebnisse wie Aufwärtskompressoren erzielen (obwohl sie nicht 100% identisch sind).

Aufwärtskompression vs. Expansion

In diesem Artikel habe ich es vermieden zu sagen, dass „Aufwärtskompression das Gegenteil von Abwärtskompression ist“. Obwohl an dieser Aussage etwas Wahres dran ist, ist auch die Aussage „Dynamikbereichserweiterung ist das Gegenteil von Dynamikbereichskompression“ wahr.

Wenn also beide Aussagen als wahr angesehen werden können, was sind dann die Unterschiede zwischen Aufwärtskompression und Expansion?

Nun, wie wir bereits besprochen haben, bringt die Aufwärtskomprimierung das Audiosignal unter einen festgelegten Schwellenwert, um den Dynamikbereich zu komprimieren. Auf der anderen Seite bringt die Erweiterung das Audiosignal unter einen eingestellten Schwellenwert, der um ein festgelegtes Verhältnis gesenkt wird, um den Dynamikbereich zu erweitern.

Während also beide Prozesse die Signalpegel unterhalb eines festgelegten Schwellenwerts beeinflussen (im Gegensatz zu über dem Schwellenwert, wie bei der Standard-Abwärtskompression), beeinflussen sie das Signal innerhalb dieses Dynamikbereichs unterschiedlich. Auch hier erhöhen Aufwärtskompressoren die Ausgangsamplitude unter den Schwellenwert, während Expander die Ausgangsamplitude unter den Schwellenwert senken.

Im Bild unten habe ich einen einfachen Vergleich zwischen einem [downward] Kompressor, Aufwärtskompressor und Expander, um Ihnen bei der Visualisierung zu helfen. Wie üblich wird der Eingangspegel entlang der x-Achse und der Ausgangspegel gegen die y-Achse aufgetragen:

Und damit hoffe ich, dass Sie gelernt haben, was Aufwärtskompression ist und wie sie im Zusammenhang mit Audiomischung und -produktion verwendet wird.

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
Diodenbrücken-Kompressor
Pulsweitenmodulationskompressor
Digitaler Kompressor
Kompressor-Plugin

In Bezug auf die Leistung eines Kompressors beim Komprimieren eines Audiosignals (und tB. die typischen Aufgaben, auf die es eingestellt wird), 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

Was ist Audiodatenkomprimierung? Audiodatenkomprimierung ist der Prozess der Kodierung digitaler Audioinformationen in weniger Bits als das ursprüngliche Signal / die Originaldatei, wodurch die Dateigröße komprimiert / reduziert wird. Die Datenkomprimierung kann entweder verlustfrei (Eliminierung redundanter Informationen) oder verlustbehaftet (Eliminierung unnötiger oder „weniger wichtiger“ Informationen) sein.

Zu den gängigen verlustfreien Audiokomprimierungsformaten gehören: