Compression dynamique

 À ne pas confondre avec la compression de données audio, qui réduit la taille des données de fichiers audio.

La compression de sons ou compression dynamique ou compression de portée dynamique est un procédé qui manipule la portée dynamique d'un signal sonore. Cette compression est utilisée dans l'enregistrement sonore et dans le renforcement du son en live pour contrôler et maîtriser la dynamique du son. Pour créer de la compression on utilise un système nommé compresseur audio ou encore compresseur de dynamique ou tout simplement compresseur.

Principe

La relation entre le niveau d'entrée, le niveau de sortie et la réduction de gain du compresseur

En fonction des différents réglages, la compression en audio a pour effets et rôles de :

• réduire la dynamique d'un signal et/ou le « densifier » (on appelle dynamique ou amplitude dynamique d'un signal l'écart (mesuré en dB) entre l'amplitude la plus forte du signal et l'amplitude la plus faible, en rapport au niveau du bruit de fond) ;
• protéger les enceintes de pics trop importants, en atténuant (c.-à-d. « compressant ») ces derniers.
• compenser des variations de volume (le son de la télévision est par exemple fortement compressé : on n'a (en principe) pas besoin de monter le volume quand les acteurs chuchotent, ni besoin de le baisser en plein milieu d'une explosion - Quand le mixage est cohérent).
• « faire rentrer une voix ou un instrument dans le mixage » (faire, par exemple, que l'instrument joue toujours dans un fenêtre de dynamique réduite, sans qu'il couvre la voix du chanteur ou qu'il disparaisse derrière elle, une des techniques utilisées peut être celle du side-chain.

Dans un certain mode de fonctionnement (ratio = 1/∞, attack = 0 ms, release = 0 ms), la compression est appelée limiteur.

Fonctionnement

Le traitement du signal se fait au niveau électronique. Il permet de réduire la variation d'amplitude d'un signal électrique (sonore), c'est-à-dire l'écart entre les niveaux les plus faibles et les niveaux les plus forts. Si on visualise le signal sonore comme une courbe sinusoïdale (ce qui se justifie car tout son est décomposable en une multitude de sinusoïdes, les "harmoniques" selon Série de Fourier), le compresseur va « aplatir » cette courbe.

Lorsque le signal d'entrée dépasse un niveau déterminé en décibel, le seuil (threshold), le dépassement d'amplitude par rapport au seuil est divisé par la valeur du taux de compression (ratio). Par exemple, si le seuil est de 5 dB, le ratio de 4 et que le signal d'entrée est de 9 dB, la sortie sera de (5+(9-5)/4)=6 dB. Le modèle "idéal" du compresseur peut être exprimé par la relation (en dB): S-T=(E-T)/R où E et S sont les amplitudes des signaux d'Entrée et de Sortie, T le seuil (Threshold) et R le taux de compression (Ratio). Ce genre de traitement n'a évidemment aucune signification pour des valeurs instantanées du signal. Le compresseur agit donc dans le temps suivant certains réglages.

Réglages

Différents taux (ratios) de compression

Quelques uns des autres réglages habituels que l'on trouve sur ce genre d'appareils sont :

• temps d'attaque (attack time) : le temps, exprimé le plus souvent en millisecondes, au bout duquel le compresseur commence à intervenir sur un signal qui dépasse le seuil de déclenchement. Des temps d'attaque longs permettent d'intervenir sur le signal de manière subtile/inaudible mais peuvent empêcher le compresseur de jouer efficacement son rôle. A l'inverse, des temps d'attaque courts « s'entendent » plus mais permettent de réagir rapidement.
• temps de relachement (release time) : une fois le compresseur en fonction, c'est le temps mis par celui-ci pour revenir à la valeur de gain initial. Ici aussi, des réglages extrêmes peuvent dénaturer le son de manière très audible (effet de "pompage"). Cet effet peut d'ailleurs être voulu pour des raisons artistiques (notamment dans la musique techno).
• seuil (threshold) : niveau sonore (souvent en dB) à partir duquel se déclenche la compression
• coude (knee) : souvent différencié en "soft knee" ou "hard knee", correspond au coude formé par le point de jonction entre le comportement linéaire du compresseur (pas de compression, sortie=entrée), et le début de la compression, situé au niveau du seuil. Ainsi, le "soft knee" permet une entrée en action plus discrète du compresseur, le "coude" est arrondi. Le "hard knee" fait référence au comportement classique d'un compresseur.

En exploitant la non-linéarité de l'amplification due à la saturation des tubes ou des transistors, on obtient aussi un son "compressé", très recherché par les guitaristes (cependant le son "lampe" n'est pas dû qu'à la compression, la saturation harmonique joue un rôle).

Liens internes

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