Compressor là gì? Hoạt động như thế nào?

Compressor là gì?

Compressor là một thiết bị xử lý tín hiệu tự động, mang lại sự cân bằng về âm lượng và làm âm thanh nghe được mềm mại hơn. Nó sẽ mang lại khả năng xử lý tín hiệu chuyên nghiệp hơn cho dàn âm thanh của bạn. Nói một cách chính xác thì đây là một thiết bị chỉnh âm lượng tự động, nếu âm lượng to vượt ngưỡng (threshold) thì tự giảm xuống. Trong trường hợp ta tăng âm lượng của tín hiệu thì tín hiệu nhỏ sẽ được tăng lên mà tín hiệu to vượt ngưỡng sẽ không bị to quá. Do vậy âm thanh sẽ cân bằng hơn.

Compressor thường không được sử dụng nhiều trong các dàn âm thanh do chi phí hay do ít người biết đến nó. Đây là thiết bị khá hữu ích cho các trung tâm karaoke, sân khâu,… Trên thị trường karaoke nói riêng và âm thanh nói chung, các thiết bị phát như đầu karaoke thường ít được cân bằng âm thanh. Do đó, có hiện tượng bài này nhỏ, bài này to, rất tốn công điều chỉnh âm lượng. Duy nhất chỉ có đầu karaoke Hanet có độ cân bằng âm thanh ưu việt nhất.

Sử dụng Compressor sẽ mang lại khả năng điểu khiển tín hiệu âm thanh của dàn karoake tốt nhất và hiệu quả nhất.

Compressor được thiết kế với nhiều nút chỉnh trên bề mặt sẽ khiến cho nhiều người ái ngại không biết điều chỉnh như thế nào khi sử dụng thiết bị này. Cũng tùy theo từng loại và hiệu năng mà compressor có số lượng nút khác nhau. Nhưng cũng có một số nút cơ bản sau:

Threshold

Ngưỡng (threshold) là một mức độ hạn chế tín hiệu do mình tự đặt. Đây là tính năng chủ chốt của Compressor. Khi bạn đã đưa ra một ngưỡng âm thanh cụ thể, mà có bất kỹ tín hiệu âm thanh nào vượt qua ngưỡng này thì compressor sẽ tự động đưa về ngưỡng cho phép do bạn đặt.Ở ngưỡng là 0 dB thì có nghĩa là chúng ta không nén gì cho tín hiệu âm thanh.

Ratio

Nếu Threshlod quy định ngưỡng âm lượng được phép chạy vào dàn âm thanh của bạn, thì Ratio sẽ đưa ra mức độ can thiệp của compressor lên phần tín hiệu âm thanh vượt quá ngưỡng cho phép mà bạn đưa ra. Thông số này thường được ký hiệu theo dạng tỷ lệ X:1 (1:1, 2:1, 3:1, 4:1….). Và khi đó tỷ lệ âm thanh bị nén lại sẽ là 1/X.
Số lượng tín hiệu bị giảm đi được xác định bằng tỷ lệ nén (Ratio). Chẳng hạn, với tỷ lệ 4:1 có nghĩa là khi số lần trung bình của tín hiệu đầu vào vượt ngưỡng là 4dB thì tín hiệu đầu ra chỉ còn vượt ngưỡng là 1 dB. Âm lượng vượt ngưỡng sẽ bị cắt đi là 3 dB. Tương tự như vậy, khi tín hiệu đầu vào vượt ngưỡng 8 dB, thì tín hiệu đầu ra chỉ còn 2 dB, âm lượng bị giảm là 6 dB.

Để hiểu rõ hơn ta xem minh họa sau, với tỷ lệ nén là 4:1
Ngưỡng (Threshold) để là            = −10 dB
Tín hiệu đầu vào (Input) là          = −6 dB (vượt ngưỡng là 4 dB)
Tín hiệu đầu ra (Output) còn        = −9 dB (chỉ 1 dB vượt ngưỡng)

Compressor sẽ trở thành một limiter, không cho phép tín hiệu vượt ngưỡng Threshold đi qua.

Attack là thời gian tín hiệu bị nén nhanh hay chậm, khi tín hiệu đến ngưỡng. Khi sử dụng compressor, bạn có thể để ý tín hiệu sẽ không giảm đột ngột xuống ngưỡng quy định mà nó sẽ giảm từ từ cho tới khi bị nén hoàn toàn về mức quy định, điều đó làm cho quá trình này diễn ra một cách tự nhiên hơn.

Release :Đây là công đoạn diễn ra sau Attack, là khoảng thời gian nhanh hay chậm khi tín hiệu bị nén hạ xuống. Một số compressor có thể tùy chỉnh Release nhanh hay chậm hơn Attach từ 50ms-4s. Nhưng trong một số Compressor lại được tự động và không thể điều chỉnh được. Khi chúng ở chế độ tự động thì sẽ tùy thuộc vào tín hiệu đầu vào

Khi Release thiết lập quá dài thì sẽ dẫn đến âm lượng của âm thanh không ổn định và mang đến cảm giác to nhỏ thất thường vì nốt nhạc này đang kích hoạt nhưng trong khi đó nốt nhạc tiếp theo cũng sẽ bắt đầu bị nén và sự nén ở nốt này không giống như nốt trước. Hiệu ứng này gọi là hiệu ứng Pumping. Tương tự với Pumping nhưng xảy ra với các tần số cao thì sẽ tạo ra hiệu ứng Breathing.

Knee: có 3 dạng nén Knee là Hard Knee, Soft Knee và Medium Knee. Knee có tác dụng điều chỉnh độ mượt và tự nhiên của âm thanh từ trạng thái thường sang trạng thái nén. Tùy theo dang nén  mà nó tượng trưng cho mức độ tăng dần về cảm giác nhẹ nhàng và nhanh dần thời gian chuyển đổi tín hiệu

Một số Compressor cho phép ta chọn hard knee hay soft knee. Nút này cho phép ta thay đổi hình dạng của góc tín hiệu nén (xem hình trên).  Soft knee tăng dần tỉ lệ nén (ratio) khi tín hiệu tăng cao cho đến khi tới tỷ lệ nén đã được đặt trước. Nếu ta dùng một compressor bình thường, sẽ không có gì xảy ra khi tín hiệu ở dưới ngưỡng, và khi tín hiệu vượt ngưỡng thì compressor sẽ hoạt động và cắt đi các phần vượt ngưỡng. Chẳng hạn ta dùng tỉ lệ RATIO là 4:1 thì khi tín hiệu vượt ngưỡng cứ mỗi 4 db tín hiệu đầu vào, compressor sẽ chỉ cho phép 1db vượt ngưỡng. Với Compressor có chức năng nén Hard Knee, thì mức độ tín hiệu bị nén đầy đủ, ngay khi tín hiệu bắt đầu vượt ngưỡng.

Soft Knee thì làm việc theo nguyên lý khác, nó nén tín hiệu dần dần khi tín hiệu bắt đầu vượt ngưỡng. Khi tín hiệu đầu vào trong khoảng 10 dB cách ngưỡng thì  compressor bắt đầu nén từ từ với một tỉ lệ thấp, sau đó nó dần tăng lên khi tín hiệu đầu vào tới dần ngưỡng, và khi tín hiệu thực sự chạm đến ngưỡng thì compressor sẽ nén đầy đủ theo như tỉ lệ đã đặt.
Soft Knee giảm đi những thay đổi có thể nhận biết được từ khi tín hiệu chưa bị nén đến khi bị nén, đặc biệt ở những tỷ lệ nén cao, nơi mà sự thay đổi tổng thể dễ dạng nhận thấy được. Soft knee không nén theo kiểu đợi tín hiệu lên đến ngưỡng và bất thình lình nén đầy đủ theo một tỉ lệ đã đặt mà nó nén tín hiệu một cách từ từ, do vậy âm thanh sẽ mềm hơn và thích hợp khi ta mix tổng thể hoặc những khi âm thanh mềm mại.
Ta dùng Compressor để khống chế cường độ tín hiệu đầu vào, trong trường hợp muốn tín hiệu khi thu được nhỏ và tối ưu hơn tín hiệu đầu vào. Ngoài ra còn dùng để tối ưu tín hiệu đầu ra và tăng cường tính cách của nhạc cụ. Khi tín hiệu đã có vài hiệu ứng Effect rồi thì ta nên để ngưỡng thấp và tỉ lệ nén thấp để cho tín hiệu không bị nén nhiều quá. Để làm mềm tiếng của trống Snare ta dùng thời gian attack nhanh và thời gian release nhanh vừa và kết hợp với  ngưỡng để cao. Để nhấn mạnh vào lực gõ trống snare ta sẽ chọn thời gian attack chậm hơn để tránh ảnh hưởng đến tín hiệu ban đầu.
Cũng nên nhớ là compressor có thể dùng để làm nổi bật những đoạn nhạc có cường độ nhẹ, đẩy âm thanh đã nén nổi lên phía trước. Từ đó những âm thanh trầm sẽ bị kéo lùi về sau và những đoạn nhạc tín hiệu yếu sẽ được tăng cường.
Compressor và Limiter giống nhau, đều là một thiết bị sử lý tín hiệu tự động, chỉ khác ở chỗ mức độ ảnh hưởng đối với phần tín hiệu vượt qua ngưỡng. Compressor thì hoạt động như một thiết bị điều chỉnh âm lượng một cách mềm mại và và không ảnh hưởng nhiều đến quá trình xử lý audio, nhưng Limiter thì can thiệp vào quá trình sử lý tín hiệu nhiều hơn, giảm âm lượng của tín hiệu rõ rệt khi tín hiệu vượt ngưỡng.
Stereo Link
Nút chuyển “Stereo Link” Trên compressor cho phép hai kênh của thiêt bị có thể gắn kết với nhau để xử lý tín hiệu stereo. Ta hãy tưởng tượng là không có chức năng này thì sao? Nếu tín hiệu bên trái to hơn chẳng hạn, tín hiệu đó sẽ bị nén nhiều hơn và ảnh hưởng đến tín hiệu stereo trong khi tín hiệu bên phải lại không được xử lý… Tóm lại chức năng Link ép hai kênh làm việc cùng nhau dựa trên tỉ lệ trung bình của hai kênh tín hiệu. Mỗi nhà sản xuất có một cách thức khác nhau, có thể cách chỉnh và hiệu quả âm thanh sẽ khác nhau.

Make-up Gain

Make-up Gain hay còn gọi là Output Gain là công cụ cho bạn điều chỉnh lại cường độ âm thanh sau khi đi qua compressor. Nó giúp bạn bù trừ được lượng cường độ âm thanh bị Compressor đã bị lấy đi khi bị nén.

Tóm lại các nút chỉnh của Compressor là:
INPUT: Âm lượng của tín hiệu đầu vào.
THRESHOLD: Ngưỡng để đặt độ cao của tín hiệu sao cho tín hiệu đến đó sẽ bị nén.
RATIO: Là tín hiệu vượt ngưỡng bị nén nhiều như thế nào trên tỷ lệ bằng dB.
ATTACK: Là thời gian tín hiệu bị nén nhanh hay chậm, khi tín hiệu đến ngưỡng.
DECAY: Là thời gian compressor có hiệu lực khi tín hiệu đầu vào  rớt xuống dưới ngưỡng.
LINK: Để kết nối cân bằng với nhau hai bên tín hiệu stereo.
OUTPUT: Đặt mức độ tín hiệu đầu ra.

Bảng thiết lập Compressor cho các nguồn tín hiệu hay dùng

Có rất nhiều compressor khác nhau, cách tác động lên âm thanh của các compressor cũng khác nhau nhưng sự khác nhau không lớn, ít ai có thể nhận biết được. Một số compressor phổ biến trên thị trường:

• FET Compressor: sử dụng bóng đèn bán dẫn, độ tin cậy, chính xác cao và phản ứng nhạy.

• VCA Compressor: sử dụng mạch điện tử, cho độ chính xác rất cao.

• Tube/Valve Compressor: sử dụng bóng đèn điện tử, thời gian attach và release chậm hơn 2 loại trên

• Optical/Opto Compressor: sử dụng mạch điện cảm ứng ánh sáng để điều khiển cường độ nén âm thanh, ánh sáng phát ra càng mạnh thì giảm cường độ tín hiệu âm thanh cũng mạnh hơn. Nó khiến loại compressor này không nhạy như những loại trên nhưng chất âm rất tự nhiên và ấm áp.

Các thông tin và kiến thức cơ bản của Compressor trên sẽ giúp cho bạn có cái nhìn tổng quát về thiết bị hữu ích này.