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COMPRESSORI pt.2 - Tipologie ed utilizzi


Nell’articolo precedente (https://www.forwardstudios.it/post/compressori) abbiamo chiarito i concetti di base relativi ai compressori, alla loro reale funzione ed ai loro parametri più comuni. In questa seconda parte scenderemo più nel dettaglio ed affronteremo le varie tipologie di compressori, alcuni esempi di utilizzo ed i motivi per i quali scegliere un compressore anziché un altro.


Compressore, limiter, maximizer (o mastering limiter)

La prima distinzione che facciamo riguarda la differenza tra compressori, limiter e maximizer (o mastering limiters). Mentre la funzione di un compressore è generalmente quella di mantenere costante il livello medio di una traccia, quella del limiter è invece di far sì che il segnale non superi la soglia fissata; in questo senso possiamo immaginare un compressore come un argine, che serve a non far “straripare” ed eccedere il flusso della traccia su cui è applicato, mentre un limiter è assimilabile ad una diga, ossia funge da vero e proprio sbarramento oltre il quale, teoricamente, non si dovrebbe passare. Quello che principalmente differenza un compressore da un limiter è, quindi, il rapporto di compressione: possiamo definire limiter un compressore con una ratio di 20:1 o maggiore, mentre si parla di brickwall limiter in presenza di rapporti di compressioni ancora più estremi (tipo 100:1 oppure ထ:1). Oltre alla differenza di ratio, spesso compressori e limiter si differenziano anche per le costanti temporali di attacco e rilascio: un limiter, per essere efficace, necessita di un attacco velocissimo (che non faccia passare nemmeno il transiente iniziale di un suono) e di una release altrettanto veloce, in modo che non vada ad abbassare drasticamente tutto ciò che si verifica immediatamente dopo l’evento che ha superato la threshold; con un compressore invece, soprattutto se ambisce ad una compressione più trasparente, si utilizzeranno dei tempi di attacco e rilascio un po’ più lenti.


Il limiting è da sempre una parte fondamentale del processo di mastering, soprattutto nell’ottica dell’infinita ricerca di una elevata loudness. Avendo nell’audio digitale il valore di 0dBFS come tetto massimo oltre il quale non poter andare senza incorrere nel clip digitale, per poter ottenere una traccia che abbia un elevato valore RMS è necessario cercare di bloccare il più possibile i “picchi” (ossia tutti quegli eventi di durata di pochi millisecondi che hanno spesso un livello molto elevato) per poter poi aumentare tutta la parte di segnale seguente, nella quale risiede l’effettivo livello RMS.


Con il limiting tradizionale, tuttavia, è molto difficile riuscire a bloccare in maniera efficace questi picchi senza che vengano percepiti degli artefatti decisamente udibili; per questa ragione agli inizi degli anni ’90 furono inventati i primi maximizer digitali, noti anche come mastering limiters. Contrariamente ai limiter analogici, i quali rispondono in maniera pressoché istantanea e “brusca” ad un evento sonoro nel momento in cui questo superi la threshold prefissata, i maximizer sono basati sull’utilizzo del cosiddetto lookahead: questa funzione (ottenibile solo digitalmente) consente di “prevedere”, ritardando leggermente il segnale in ingresso, quando la traccia supererà la threshold prefissata e, di conseguenza, di agire tempestivamente ed in maniera infinitamente più trasparente.


I “side-effects” dei compressori

Benché a livello ideale la compressione sia un processo che dovrebbe semplicemente comportare la riduzione della gamma dinamica, esso porta con sé una serie di effetti collaterali che, spesso, diventano la ragione principale per la quale utilizzarli (o per la quale sceglierne uno piuttosto che un altro); quello probabilmente più rilevante è quello della colorazione: trasformatori, condensatori, valvole etc. sono solo alcune delle cose che possiamo trovare nella maggior parte dei compressori; la presenza di tutti questi componenti elettronici, soprattutto se pilotati a livelli di segnale molto elevati, introducono vari tipi e varie forme di saturazione, distorsione di fase, dei transienti ed altri tipi di non linearità che contribuiscono a dare ad ogni compressore il proprio carattere e la propria unicità. La maggior parte delle volte il compressore diviene un vero e proprio strumento di colorazione timbrica e di “suono” anziché un semplice “controllore” della gamma dinamica (a tal proposito consiglio di dare uno sguardo all’approccio alla compressione multi-bus del celebre mix engineer Michael Brauer).

Un altro effetto molto significativo legato alla compressione è l’alterazione dell’inviluppo: la presenza dei parametri di attacco e rilascio fanno si che l’inviluppo del suono venga potenzialmente modificato. Immaginiamo un suono percussivo, tipo un rullante, processato con un compressore con un attacco abbastanza lento da far passare il transiente iniziale inalterato: esso andrà quindi ad agire sulla “coda” del suono, aumentando il rapporto tra l’attacco ed il sustain del colpo; analogamente un attacco veloce “stopperà” il transiente, rendendo di conseguenza più pronunciato il sustain del suono.


Principali tipologie di compressori

Possiamo classificare i compressori più diffusi in 5 categorie basate sul loro principio di funzionamento: ottici, VCA, FET, Vari-mu e diode-bridge.


I compressori ottici basano il loro funzionamento su una lampadina posta davanti ad un resistore fotosensibile: più segnale entra nel compressore più la lampadina si illuminerà, facendo sì che il resistore veda più luce ed applichi maggior resistenza, attenuando quindi il segnale ed applicando effettivamente della compressione. A causa di questo design, che nelle versioni più vecchie implementa delle lampadine ad incandescenza, questi compressori sono di natura molto “lenti” e naturali (benché sia possibile oggi costruire compressori ottici basati su LED, che li rende molto più veloci e reattivi), con tempi di attacco e rilascio non lineari: un esempio perfetto è il Teletronix LA-2A, storico compressore ottico con stadio di guadagno valvolare, che ha un tempo di attacco medio di circa 10ms ed un tempo di rilascio di circa 60ms per la prima metà, arrivando ad impiegare fino a 5 secondi per il rilascio completo. Questo tipo di compressore è molto indicato per macro-dinamiche e per sorgenti che abbiano suoni più “lunghi” e duraturi nel tempo, come voce, basso, archi, pads, piano o interi mix per controllarne il livello medio, mentre non sono adatti a sorgenti percussive e che si esauriscono in brevissimo tempo.

Teletronix LA-2A

Alcuni dei più famosi compressori ottici oltre al già citato LA-2A sono il Teletronix LA-3A (che condivide con l’LA-2A la famosa cella fotoelettrica “T4” ma perde lo stadio di guadagno valvolare), il Tube-Tech CL-1B, Il Summit Audio TLA-100, il Retro Instruments STA-Level ed il piccolo ed economico (ma molto performante) FMR Audio RNLA.


I compressori VCA sono basati su un circuito integrato al cuore del quale vi è un VCA (Voltage Controlled Amplifier, amplificatore controllato in tensione) che, in realtà, si occupa di attenuare anziché amplificare quando gli arriva una certa tensione di controllo superiore alla threshold impostata. Questi compressori sono i più “camaleontici” e personalizzabili che possiamo trovare: essendo il VCA un componente molto reattivo, la compressione risultante sarebbe di natura con tempi molto veloci e con un knee duro, ma in quasi tutti è possibile andare ad agire su tempi di attacco e rilascio ed anche sul knee per ottenere una compressione che sia totalmente l’opposto di quella precedentemente descritta. Per queste ragioni i compressori VCA sono utilizzabili su quasi ogni sorgente e sono eccellenti nella gestione di micro-dinamiche e, quindi, suoni percussivi e veloci; sono anche quelli più trasparenti e capaci di effettuare grandi quantità di gain reduction senza introdurre troppi artefatti, motivi per i quali rappresentano la tipologia più diffusa per quanto riguarda bus e master-bus compressors: SSL G-Series Compressor, API 2500, Focusrite Red3/Blue 330, Vertigo VSC-2 sono solo alcuni dei grandi classici master-bus compressors con design VCA, senza dimenticare i compressori delle consolle SSL, il DBX 160 (e sue varie derivazioni) e l’FMR Audio RNC, poco ingombrante e poco costoso ma capace di quantità di gain reduction spaventose con una trasparenza davvero eccezionale.

SSL G-Series Compressor

Altra diffusissima tipologia di compressori è quella dei FET. Come il nome lascia facilmente intuire, il loro funzionamento è basato su un FET (Fiel Effect Transistor), un componente elettronico molto veloce che può amplificare o attenuare un segnale a seconda della tensione di controllo che riceve; nonostante sia concettualmente quasi identico al principio di funzionamento dei compressori VCA, i due componenti lavorano elettricamente in maniera molto differente, caratteristica che rende i compressori FET molto colorati e decisamente meno trasparenti e flessibili rispetto ai VCA, così tanto da risultare spesso la ragione principale per la quale vengono impiegati. Caratteristica peculiare dei compressori FET è quella di avere un attacco velocissimo: anche ai settaggi più lenti, infatti, risulta comunque più veloce della maggior parte dei compressori delle altre tipologie; questa caratteristica, insieme con la particolare ed accentuata colorazione che introducono, li rendono particolarmente adatti al trattamento di micro-dinamiche e di suoni percussivi come batterie e percussioni, oltre ad essere tra i più usati in qualunque situazione si voglia impartire “punch” e carattere ad una sorgente (come nel caso di voci, bassi, chitarre etc). Il re incontrastato dei compressori FET è sicuramente l’Urei 1176 (le cui versioni più famose sono la Revision A, detta anche “blue stripe” e la Revision D, detta anche “LN” o “Low Noise”), ma altri degni di menzione sono il Purple Audio MC77, l’Overstayer FET ed il Drawmer 1978.

Urei/Universal Audio 1176

Se i compressori FET sono assimilabili ai VCA, i “cugini” dei compressori ottici sono sicuramente i compressori Vari-Mu (detti anche Delta-Mu). La base del funzionamento dei compressori Vari-Mu è una valvola, il cui costante re-biasing determinato dal segnale di input fa sì che venga applicata più o meno compressione; una caratteristica molto interessante causata da ciò è il fatto di non avere una ratio impostabile ma continuamente variabile in funzione del segnale in ingresso. Questo è probabilmente il design più vecchio tra quelli proposti ed è quello su cui è basato il cosiddetto “Sacro Graal” dei compressori, ovvero il Fairchild 670. I Vari-Mu risultano essere compressori molto colorati (grazie alla grande quantità di componenti come valvole e trasformatori impiegati al loro interno) e sono, a causa del loro principio di funzionamento, molto lenti e “musicali”; sono particolarmente adatti come master-bus compressors, mentre non sono molto indicati per trattare materiale con accentuato contenuto di transienti. Oltre al già citato Fairchild 670, altri modelli degni di nota sono sicuramente il Manley Labs Vari-Mu, il Thermionic Culture The Phoenix e lo Stam Audio Stamchild SA-670.

Fairchild 670

L’ultima tipologia che andiamo a trattare è quella dei compressori diode-bridge, il cui design prevede l’impiego di un ponte di diodi per controllare la gain reduction. Essendo i diodi componenti aventi un forte ammontare di distorsione armonica, il segnale in ingresso necessita di essere abbassato drasticamente per consentire al circuito di gain reduction di lavorare senza introdurre troppa distorsione; subito dopo vi è un circuito di amplificazione che riporta il segnale a livelli accettabili prima di farlo uscire. Come facilmente intuibile, questa operazione comporta un significativo peggioramento del rapporto segnale/rumore, rendendo spesso, soprattutto in passato, questi compressori eccessivamente rumorosi, caratteristica che ne ha limitato la diffusione. Tuttavia la colorazione causata dalla distorsione introdotta dai diodi dona a questo tipo di processori un suono molto colorato e molto ricco armonicamente, carattere molto diverso rispetto ai vari tipi di colorazione che troviamo negli altri design. Il modello probabilmente più famoso è lo storico limiter Neve 2254, design che ritroviamo in larga parte nel Neve 33609 (ancora in produzione) e nel Chandler Zener Limiter, riedizione degli storici limiter EMI in uso negli studi di Abbey Road a cavallo tra gli anni ’60 e ‘70.

Neve 2254

Conclusioni

Questa mini-serie sui compressori non ha assolutamente la pretesa di essere esaustiva di quello che è un mondo esageratamente vasto ed in continua espansione, ma speriamo di avervi aiutati a muovere i primi passi all’interno di questa giungla intricata e costellata di miti e di false credenze, gettando le basi per iniziare ad operare delle scelte consapevoli che vi consentano di raggiungere più facilmente il risultato che avete in mente. In alcuni dei prossimi articoli vedremo alcuni “tips and tricks” che riguarderanno anche la compressione ed i compressori, per cui restate sintonizzati!


Stefano Quarta

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