سطح صدا در کل ترکیب یکسان است ، مکث های مختلفی وجود دارد.
باریک کردن دامنه پویا
محدوده پویا یا به عبارت ساده تر فشرده سازی، برای اهداف مختلف ضروری است ، رایج ترین آنها:
1) دستیابی به سطح یکنواخت حجم در کل ترکیب (یا قسمت ساز).
2) دستیابی به سطح یکنواخت حجم آهنگ ها در طول پخش آلبوم / رادیو.
2) بهبود قابل فهم ، عمدتاً هنگام فشرده سازی قسمت خاصی (آواز ، طبل باس).
دامنه پویا چگونه کاهش می یابد؟
کمپرسور سطح صدا را با مقایسه آن با مقدار آستانه تعریف شده توسط کاربر ، تجزیه و تحلیل می کند.
اگر سطح سیگنال زیر مقدار باشد آستانه - سپس کمپرسور بدون تغییر آن به تجزیه و تحلیل صدا ادامه می دهد. اگر سطح صدا از مقدار Threshold فراتر رود ، کمپرسور عملکرد خود را شروع می کند. از آنجا که نقش کمپرسور محدود کردن دامنه پویا است ، منطقی است که فرض کنیم بزرگترین و کوچکترین مقادیر دامنه (سطح سیگنال) را محدود می کند. در مرحله اول ، بزرگترین مقادیر محدود هستند ، که با یک نیروی مشخص کاهش می یابد ، که به آن گفته می شود نسبت (نگرش). بیایید به یک مثال نگاه کنیم:
منحنی های سبز سطح صدا را نشان می دهند ، هر چه دامنه نوسانات آنها از محور X بیشتر باشد ، سطح سیگنال نیز بیشتر می شود.
خط زرد آستانه (آستانه) کمپرسور است. با بالاتر بردن مقدار Threshold ، کاربر آن را از محور X دور می کند.با پایین آوردن مقدار Threshold ، کاربر آن را به محور Y نزدیک تر می کند.وضوح است که هرچه مقدار آستانه پایین تر باشد ، بیشتر اوقات کمپرسور تحریک می شود و بالعکس ، بالاتر ، کمتر. اگر مقدار Ratio بسیار زیاد باشد ، پس از رسیدن به سطح سیگنال Threshold ، تمام سیگنال های بعدی توسط کمپرسور تا سکوت سرکوب می شوند. اگر مقدار نسبت خیلی کم باشد ، هیچ اتفاقی نخواهد افتاد. انتخاب مقادیر آستانه و نسبت بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت. حال باید از خود این سؤال را بپرسیم: منظور از سرکوب همه صدای بعدی چیست؟ در واقع ، هیچ معنی در این وجود ندارد ، ما فقط باید از مقادیر دامنه (قله ها) که بالاتر از مقدار آستانه است خلاص شویم. برای حل این مشکل است که پارامتری وجود دارد رهایی (پوسیدگی) که مدت زمان فشرده سازی را تعیین می کند.
مثال نشان می دهد که اولین و دومی که از آستانه آستانه عبور می کند کمتر از سوم بالاتر از آستانه آستانه است. بنابراین ، اگر پارامتر Release روی دو قله اول تنظیم شود ، پس از پردازش سوم ، ممکن است یک قسمت پردازش نشده باقی بماند (زیرا بیش از آستانه آستانه طولانی تر می شود). اگر پارامتر Release به قله سوم تنظیم شود ، در هنگام پردازش قله های اول و دوم ، یک کاهش ناخواسته در سطح سیگنال در پشت سر آنها شکل می گیرد.
برای پارامتر Ratio هم همینطور است. اگر پارامتر Ratio روی دو قله اول تنظیم شود ، سوم سوم به اندازه کافی سرکوب نمی شود. اگر پارامتر Ratio تنظیم شود تا قله سوم را پردازش کند ، پردازش دو قله اول بسیار زیاد خواهد بود.
این مشکلات از دو طریق قابل حل است:
1) تنظیم پارامتر Attack یک راه حل جزئی است.
2) فشرده سازی پویا یک راه حل کامل است.
پارامتر وتکی (حمله)به گونه ای تنظیم شده است که بعد از گذشتن از آستانه ، کمپرسور کار خود را شروع کند. اگر این پارامتر نزدیک به صفر باشد (در صورت فشرده سازی موازی برابر با صفر است ، مقاله مربوطه را ببینید) - سپس کمپرسور بلافاصله سرکوب سیگنال را شروع می کند ، و مقدار زمان تعیین شده توسط پارامتر Release کار خواهد کرد. اگر سرعت حمله زیاد باشد ، کمپرسور بعد از مدت معینی عمل خود را شروع می کند (برای روشن شدن این کار لازم است). در مورد ما ، می توانید پارامترهای Threshold ، Release و Ratio را تنظیم کنید تا دو قله اول را پردازش کنید و مقدار Attack را نزدیک به صفر تنظیم کنید. سپس کمپرسور دو قله اول را سرکوب می کند ، و هنگام پردازش سوم آن را سرکوب می کند تا از آستانه بالاتر رود. با این حال ، این پردازش صدا با کیفیت بالا را تضمین نمی کند و نزدیک به محدود کردن است (برش خشن از تمام مقادیر دامنه ، در این حالت کمپرسور محدود کننده نامیده می شود).
بیایید به نتیجه پردازش صدا توسط کمپرسور بپردازیم: 
قله ها ناپدید شدند ، من توجه دارم كه تنظیمات پردازش كاملاً آرام بوده و ما فقط برجسته ترین مقادیر دامنه را سرکوب می كنیم. در عمل ، دامنه پویا بسیار بیشتر باریک می شود و این روند فقط در حال پیشرفت است. در ذهن بسیاری از آهنگسازان ، موسیقی را بلندتر می کنند ، اما در عمل آن را کاملاً از پویایی برای آن دسته از شنوندگان محروم می کنند که ممکن است در خانه به آن گوش دهند و نه در رادیو.
برای ما باقی مانده است که آخرین پارامتر فشرده سازی را در نظر بگیریم کسب کردن(کسب کردن). Gain برای افزایش دامنه کل ترکیب در نظر گرفته شده است و در واقع معادل ابزار دیگر ویرایشگر صدا است - عادی سازی. بیایید نتیجه نهایی را ببینید:
در مورد ما ، فشرده سازی توجیه شد و کیفیت صدا را بهبود بخشید ، زیرا قله برجسته بیشتر یک حادثه است تا یک نتیجه عمدی. علاوه بر این ، می توان دریافت که موسیقی ریتمیک است ، بنابراین از یک دامنه پویا باریک برخوردار است. در مواردی که مقادیر دامنه زیاد عمداً ساخته شده اند ، فشرده سازی ممکن است به یک خطا تبدیل شود.
فشرده سازی پویا
تفاوت بین فشرده سازی پویا و غیر پویا در این است که در ابتدا ، سطح سرکوب سیگنال (نسبت) به سطح سیگنال ورودی بستگی دارد. کمپرسورهای دینامیکی در کلیه برنامه های مدرن موجود است ، پارامترهای نسبت و آستانه با استفاده از پنجره کنترل می شوند (هر پارامتر محور خاص خود را دارد):
هیچ استانداردی یکنواخت برای نمایش نمودار وجود ندارد ، در جایی در امتداد محور Y سطح سیگنال ورودی نمایش داده می شود ، در جایی برعکس ، سطح سیگنال پس از فشرده سازی. جایی (0) در گوشه فوقانی سمت راست ، جایی در پایین سمت چپ قرار دارد. در هر صورت ، وقتی مکان نما ماوس را بر روی این قسمت حرکت می دهید ، مقادیر اعداد مطابق با پارامترهای Ratio و Threshold تغییر می کنند. آن سطح فشرده سازی را برای هر مقدار Threshold تنظیم می کنید ، که باعث می شود تنظیم فشرده سازی بسیار انعطاف پذیر باشد.
زنجیره جانبی
کمپرسور زنجیره جانبی سیگنال یک کانال را تجزیه و تحلیل می کند و وقتی سطح صدا از آستانه بالاتر می رود ، فشرده سازی را در کانال دیگر اعمال می کند. زنجیره جانبی از مزایای آن برای کار با سازهایی که در همان منطقه فرکانس قرار دارند (طبل باس باس به طور فعال استفاده می شود) ، با این وجود ، گاهی اوقات از سازهای مستقر در مناطق فرکانس مختلف استفاده می شود که منجر به یک اثر زنجیره جانبی جالب می شود.
قسمت دوم - مراحل فشرده سازی
سه مرحله فشرده سازی وجود دارد:
1) مرحله اول فشرده سازی صداهای فردی (تک آهنگ) است.
تایم هر ساز دارای ویژگی های زیر است: حمله ، نگه داشتن ، پوسیدگی ، تاخیر ، پایداری ، انتشار.
مرحله فشرده سازی برای صداهای فردی به دو بخش تقسیم می شود:
1.1) فشرده سازی صداهای ساز ریتم فردی
اغلب اوقات ، اجزای ضرب و شتم نیاز به فشرده سازی جداگانه دارند تا به آنها واضح دهند. بسیاری از افراد طبل باس را به طور جداگانه از سایر سازهای ریتم ، چه در مرحله فشرده سازی صداهای فردی و چه در مرحله فشرده سازی قسمت های جداگانه ، پردازش می کنند. این به این دلیل است که در منطقه با فرکانس پایین قرار دارد ، جایی که علاوه بر آن ، معمولاً فقط باس در آن حضور دارد. وضوح درام باس به عنوان وجود یک کلیک مشخص مشخص می شود (درام باس حمله بسیار کوتاهی دارد و زمان نگه داشتن آن را دارد). اگر هیچ کلیک وجود ندارد ، باید آنرا با یک کمپرسور پردازش کنید ، آستانه را روی صفر و زمان حمله از 10 تا 50 ms تنظیم کنید. رئال کمپرسور قبل از ضربه دوباره باید پایان یابد. آخرین مشکل را می توان با استفاده از فرمول: 60،000 / BPM حل کرد ، جایی که BPM سرعت ترکیب است. به عنوان مثال) 60،000 / 137 \u003d 437.96 (زمان در میلی ثانیه تا یک بخش قوی جدید از یک ترکیب 4 بعدی).
همه موارد فوق در مورد سایر ابزارهای ریتمیک با زمان حمله کوتاه اعمال می شود - آنها باید دارای یک لهجه برجسته باشند که نباید توسط کمپرسور در هر مرحله از سطح فشرده سازی سرکوب شود.
1.2) فشرده سازی صداهای فردی سازهای هارمونیک
بر خلاف سازهای ریتم ، قطعات سازهای هارمونیک بندرت از صداهای جداگانه تشکیل می شوند. با این حال ، این بدان معنی نیست که آنها نباید در سطح فشرده سازی صدا پردازش شوند. اگر از یک نمونه با یک قسمت ضبط شده استفاده می کنید ، این دومین سطح فشرده سازی است. فقط سازهای هارمونیک سنتز شده متعلق به این سطح فشرده سازی هستند. اینها می توانند نمونه ، سینت سایزر با استفاده از روشهای مختلف سنتز صدا (مدل سازی بدنی ، FM ، افزودنی ، تفریق و غیره) باشند. همانطور که احتمالاً قبلاً حدس زده اید - ما در مورد تنظیمات برنامه نویسی سینت سایزر صحبت می کنیم. آره! این هم فشرده سازی است! تقریباً همه سینت سایزرها دارای یک پارامتر پاکت قابل برنامه ریزی (ADSR) هستند که به معنی پاکت است. پاکت نامه برای تنظیم زمان های حمله ، پوسیدگی ، پایداری و انتشار استفاده می شود. و اگر به من بگویید که این فشرده سازی تک تک صدا ها نیست - شما دشمن من برای زندگی هستید!
2) مرحله دوم - فشرده سازی قطعات فردی.
منظور من با فشرده سازی قسمت های فردی ، محدود کردن پویای یک سری صداهای ترکیبی جداگانه است. این مرحله همچنین شامل ضبط قطعات ، از جمله آوازها است که برای روشن و واضح بودن آن نیاز به پردازش فشرده سازی دارند. هنگام پردازش فشرده سازی قطعات ، باید این نکته را در نظر داشته باشید که هنگام اضافه کردن صداهای فردی ، قله های ناخواسته ظاهر می شوند که باید در این مرحله از شر آنها خلاص شوید ، زیرا اگر اکنون این کار را نکنید ، ممکن است تصویر در مرحله مخلوط کردن کل ترکیب بدتر شود. در مرحله فشرده سازی قطعات جداگانه ، باید فشرده سازی مرحله پردازش صداهای جداگانه را در نظر بگیرید. اگر به وضوح درام باس دست پیدا کرده اید ، پردازش مجدد نادرست در مرحله دوم می تواند همه چیز را خراب کند. پردازش کمپرسور تمام قطعات ضروری نیست ، و همچنین لازم نیست که تمام صداهای جداگانه پردازش شوند. من به شما توصیه می کنم برای تعیین وجود عوارض جانبی ناخواسته در ترکیب صداهای فردی ، یک آنالایزر دامنه درست قرار دهید. علاوه بر فشرده سازی ، در این مرحله لازم است اطمینان حاصل شود که قطعات در صورت امکان در محدوده فرکانس های مختلف قرار دارند ، به طوری که کمی سازی انجام شود. همچنین یادآوری این نکته مفید است که صدا دارای ویژگی هایی مانند ماسک زدن (روانکاوی) است:
1) صدای ساکت تر با صدای بلندتر که جلوی آن قرار می گیرد ، پوشانده می شود.
2) صدای ساکت تر در فرکانس پایین توسط صدای بلندتر با فرکانس بالا پوشانده می شود.
بنابراین ، برای مثال ، اگر بخشی از سینت سایزر دارید ، اغلب قبل از اینکه نت های قبلی صدای آنها را تمام کند ، نت ها شروع به پخش می کنند. بعضی اوقات این کار ضروری است (ایجاد هارمونی ، سبک بازی ، چند ضلعی) ، اما بعضی اوقات به هیچ وجه - در صورت شنیدن در حالت انفرادی می توانید انتهای آنها (تأخیر - انتشار) را قطع کنید ، اما در حالت پخش تمام قسمت ها شنیده نمی شود. همین امر در مورد جلوه هایی مانند Reverb نیز صدق می کند - تا زمانی که منبع صدا دوباره شروع نشود ، نباید ادامه یابد. با قطع و از بین بردن سیگنال غیر ضروری ، صدا را تمیزتر می کنید و این نیز می تواند به عنوان فشرده سازی در نظر گرفته شود - زیرا امواج غیر ضروری را حذف می کنید.
3) مرحله سوم - فشرده سازی ترکیب.
هنگام فشرده سازی یک ترکیب کامل ، به خاطر داشته باشید که همه قسمت ها ترکیبی از بسیاری از صداهای جداگانه هستند. بنابراین ، هنگام ترکیب آنها و سپس فشرده سازی آنها ، باید مطمئن شوید که فشرده سازی نهایی آنچه را که در دو مرحله اول به دست آوردیم ، خراب نمی کند. شما همچنین باید آهنگهایی را جدا کنید که در آن دامنه وسیع یا باریک اهمیت دارد. هنگام فشرده سازی آهنگ ها با دامنه گسترده پویا ، کافی است کمپرسور قرار دهید که قله های کوتاه مدت را که به دلیل اضافه کردن طرفین در هم قرار گرفته اند ، خرد کند. فشرده سازی ترکیبی که در آن یک محدوده پویا باریک مهم است بسیار پیچیده تر است. در اینجا اخیراً کمپرسورها حداکثر شناخته می شوند. Maximizer افزونه ای است که ترکیبی از کمپرسور ، محدود کننده ، اکولایزر گرافیتی ، تقویت کننده و سایر ابزارهای تبدیل صدا را تشکیل می دهد. علاوه بر این ، او لزوماً باید دارای ابزارهای تحلیل صدا باشد. حداکثر رساندن ، پردازش نهایی توسط یک کمپرسور ، تا حد زیادی برای مقابله با اشتباهاتی که در مراحل قبلی انجام شده است ، ضروری است. اشتباهات چندان در مورد فشرده سازی نیستند (با این وجود ، اگر در مرحله آخر کاری را انجام دهید که می توانستید در مرحله اول انجام دهید در حال حاضر اشتباه است) ، مانند انتخاب اولیه نمونه ها و ابزارهای خوبی که با یکدیگر اختلال ایجاد نمی کنند (ما در مورد محدوده فرکانس صحبت می کنیم). ... به همین دلیل پاسخ فرکانس اصلاح می شود. اغلب اتفاق می افتد که با فشرده سازی شدید بر روی استاد ، باید پارامترهای فشرده سازی و مخلوط کردن را در مراحل اولیه تغییر دهید ، زیرا با باریک شدن دامنه پویا ، صداهای آرام که قبلاً ماسک زده بودند ، بیرون می آیند ، صدای اجزای فردی ترکیب تغییر می کند.
در این بخش ها ، من عمداً در مورد پارامترهای فشرده سازی خاص صحبت نکردم. احساس کردم نوشتن در مورد لزوم توجه به همه صداها و همه قسمت ها در هنگام فشرده سازی در تمام مراحل ایجاد ترکیب ضروری است. این تنها راه است که در پایان شما نه تنها از نظر تئوری موسیقی بلکه از دیدگاه مهندسی صدا به نتیجه مطلوبی خواهید رسید.
در جدول زیر توصیه های عملی برای پردازش دسته های فردی ارائه شده است. با این حال ، در فشرده سازی ، اعداد و ایستگاه از پیش تنظیم شده فقط می توانند منطقه مورد نظر را جستجو کنند. تنظیم فشرده سازی ایده آل از موارد مختلف متفاوت خواهد بود. پارامترهای Gain و Threshold یک سطح صدای معمولی را فرض می کنند (استفاده منطقی از کل محدوده).
قسمت سوم - گزینه های فشرده سازی
مرجع دم دست:
آستانه - با رسیدن به آن که کمپرسور شروع به کار کند ، سطح صدای سیگنال ورودی را تعیین می کند.
Attack - زمانی را تعریف می کند که کمپرسور شروع به کار کند.
سطح (نسبت) - میزان کاهش مقادیر دامنه (در رابطه با مقدار اصلی دامنه) را تعیین می کند.
انتشار - مدت زمانی را مشخص می کند که کمپرسور کار خود را متوقف کند.
Gain - سطح افزایش سیگنال ورودی را پس از پردازش توسط کمپرسور تعیین می کند.
جدول فشرده سازی:
| ابزار | آستانه | حمله | نسبت | رهایی | کسب کردن | شرح |
| آوازها | 0 دسی بل | 1-2 میلی ثانیه 2-5 mS 10 میلی ثانیه ms. ms میلی ثانیه ms. ms میلی ثانیه |
کمتر از 4: 1 2,5: 1 4:1 – 12:1 2:1 -8:1 |
150 میلی ثانیه 50-100 mS 150 میلی ثانیه 150 میلی ثانیه 5/0 |
فشرده سازی هنگام ضبط باید حداقل باشد ، نیاز به پردازش اجباری در مرحله مخلوط کردن برای روشن و قابل فهم بودن آن دارد. | |
| سازهای بادی | 1 - 5ms | 6:1 – 15:1 | 0.3s | |||
| بشکه | از 10 تا 50 ms 10-100 mS |
4: 1 یا بالاتر 10:1 |
50-100 ms 1 میلی متر |
هرچه Thrsield پایین تر باشد و Ratio بالاتر باشد و Attack طولانی تر شود ، در ابتدای ضربه ، کلیک برجسته تر می شود. | ||
| سینت سایزر | بستگی به نوع موج (پاکتهای ADSR) دارد. | |||||
| طبل زه دار: | 10-40 mS 1- 5ms |
5:1
5:1 – 10:1 |
50 mS 0.2s |
|||
| سلام کلاه | 20 میلی متر | 10:1 | 1 میلی متر | |||
| میکروفون های سقفی | 2-5 mS | 5:1 | 1-50 mS | |||
| طبل ها | 5ms | 5:1 – 8:1 | 10ms | |||
| پایه گیتار | 100-200 mS 4ms تا 10ms |
5:1 | 1 میلی متر 10ms |
|||
| رشته های | 0-40 mS | 3:1 | 500 mS | |||
| سینت باس | 4ms - 10ms | 4:1 | 10ms | بستگی به پاکت ها دارد. | ||
| سرکوب | 0-20 mS | 10:1 | 50 mS | |||
| گیتار آکوستیک ، پیانو | 10-30 mS 5 - 10ms |
4:1
5:1 -10:1 |
50-100 mS 5/0 |
|||
| الکترو نیتارا | 2 - 5ms | 8:1 | 5/0 | |||
| فشرده سازی نهایی | ms. ms میلی ثانیه ms. ms میلی ثانیه |
2:1
2: 1 تا 3: 1 |
50 میلی ثانیه ms. ms میلی ثانیه |
خروجی 0dB | زمان حمله به هدف بستگی دارد - خواه بخواهید قله ها را جدا کنید یا مسیر را صاف تر کنید. | |
| محدود کننده بعد از فشرده سازی نهایی | 0 mS | 10:1 | 10-50 mS | خروجی 0dB | اگر به محدوده دینامیکی باریک و "برش" خشن از موج ها نیاز دارید. |
این اطلاعات از منابع مختلف گرفته شده است ، که به منابع احمقانه در اینترنت اشاره شده است. تفاوت پارامترهای فشرده سازی با تفاوت در تنظیمات صدا و کار با مواد مختلف توضیح داده شده است.
افرادی که به صدای خانه معتاد هستند ، پارادوکس جالبی از خود نشان می دهند. آنها آماده هستند تا اتاق شنونده را بیل بزنند ، بلندگوهایی را با فرستنده های عجیب و غریب بسازند ، اما با خجالت در مقابل کنسروهای موسیقی ، مثل گرگ جلوی پرچم قرمز ، عقب نشینی می کنند. اما در حقیقت ، چرا قدم گذاشتن در پشت پرچم غیرممکن است و سعی می کنید از غذای کنسرو شده خوراکی بیشتری تهیه کنید؟
هر از گاهی در تالار گفتگو سؤالاتی مطرح می شود: "لطفاً آلبوم های ضبط شده را خوب توصیه کنید." این قابل درک است اگرچه نسخه های مخصوص شنیداری برای اولین دقیقه گوش را خشنود می کنند ، اما هیچ کس تا آخر آنها را نمی شنود ، اما این کارنامه خیلی کسل کننده است. در مورد بقیه کتابخانه موسیقی ، به نظر می رسد مشکل آشکار است. می توانید پس انداز کنید ، اما نمی توانید پول زیادی را در قطعات صرفه جویی کرده و ریخته شوید. هنوز معدودی از افراد دوست دارند با حجم زیاد به موسیقی مورد علاقه خود گوش دهند و قابلیت های تقویت کننده هیچ ارتباطی با آن ندارند.
امروزه حتی در آلبوم های Hi-Res نیز قله های آوایی بریده شده و حجم آن به کلیپ هدایت می شود. اعتقاد بر این است که اکثریت موسیقی را به انواع و اقسام آشغال ها گوش می دهند ، و بنابراین لازم است که "گاز را روشن کنید" ، نوعی صدای بلند را ایجاد کنید.
البته این کار به منظور ناراحتی شنیداریها انجام نمی شود. کمتر کسی در مورد آنها به یاد می آورد. اما آنها فقط حدس می زنند كه پرونده های اصلی را كه از آن تیراژ اصلی كپی شده است ، جدا كنند - سی دی ، MP3 و غیره. البته ، استاد مدت طولانی است که توسط کمپرسور صاف شده است ، هیچ کس قصد ندارد نسخه های ویژه ای را برای HD Tracks آماده کند. مگر اینکه روش خاصی برای رسانه های وینیل دنبال شود ، که به همین دلیل انسانی تر به نظر می رسد. و برای مسیر دیجیتال ، همه چیز به همان نتیجه می رسد - با یک کمپرسور بزرگ چربی.
بنابراین ، در حال حاضر ، تمام 100٪ از واجی های منتشر شده ، به استثنای موسیقی کلاسیک ، در زمان مسترینگ فشرده می شوند. کسی این روش را کم و بیش ماهرانه انجام می دهد و کسی کاملاً احمق است. در نتیجه ، ما زائرانی را در تالارهای گفتمان با پلاگین DR در آغوش خود داریم ، مقایسه دردناک نشریات ، فرار به وینیل ، جایی که مطبوعات اول نیز به استخراج نیاز دارند.
یخ زده ترین در نگاه همه این خشم ها به معنای واقعی کلمه به شیطان پرستان صوتی تبدیل شده است. بدون شوخی ، آنها کتاب مقدس مهندسی صدا را به عقب می خوانند! برنامه های ویرایش صدا مدرن نوعی ابزار ترمیم برای موج صدای قطع شده دارند.
این قابلیت در ابتدا برای استودیوها در نظر گرفته شده بود. هنگام مخلوط کردن ، شرایطی به وجود می آید که کلیپ در حال ضبط است و به دلایلی دیگر امکان ترمیم جلسه وجود ندارد ، و در اینجا زرادخانه یک ویرایشگر صوتی به نجات می رسد - یک گیرنده ، یک دکمپرسور و غیره.
و اکنون شنوندگان معمولی که پس از جدیدی از گوشهایشان خونریزی می کنند قلم خود را بیشتر و با جسارت تر به سمت چنین نرم افزاری می کشند. شخصی iZotope را ترجیح می دهد ، فردی Adobe Audition ، کسی عملیات را بین چندین برنامه به اشتراک می گذارد. نکته بازیابی دینامیک قبلی ، اصلاح قله های سیگنال قطع شده از نظر برنامه ای است که با استراحت در 0 dB ، شبیه به یک دنده است.
بله ، هیچ مشکلی در مورد احیای 100٪ منبع وجود ندارد ، زیرا فرآیندهای درون یابی با استفاده از الگوریتم های نسبتاً سوداگرانه وجود دارند. با این حال ، برخی از نتایج پردازش برایم جالب و ارزش مطالعه به نظر می رسید.
به عنوان مثال ، آلبوم "شهوت برای زندگی" لانا دل ری ، به طور مداوم فحش ، اوه ، تسلط! ترانه اصلی "When the World Was War We Kept Dancing" بود اینگونه بود.
و بعد از یک سری دستگاه های جابجایی و دفع فشار ، اینگونه شد. ضریب DR از 5 به 9 تغییر کرده است. می توانید نمونه را قبل و بعد از پردازش بارگیری و گوش دهید.
من نمی توانم بگویم که این روش جهانی است و برای همه آلبوم های ضبط شده مناسب است ، اما در این مورد تصمیم گرفتم به جای نسخه رسمی 24 بیتی ، پردازش شده توسط یک فعال ردیاب ریشه ، این نسخه کاملاً را در مجموعه نگهدارم.
حتی اگر با کشیدن قله های مصنوعی صدا را از پویایی واقعی عملکرد موسیقی برنگردانید ، DAC شما هنوز هم متشکرم. کار بدون خطا در سطح شدید ، برای او بسیار دشوار بود ، جایی که احتمال زیاد قله های به اصطلاح بین نمونه (ISP) وجود دارد. و اکنون فقط گرگرفتگی نادر از سیگنال به 0 دسی بل می رسد. علاوه بر این ، فونوگرام خاموش هنگام فشرده سازی در FLAC یا سایر کدگذار بدون ضرر اکنون از نظر اندازه کوچکتر خواهد بود. "هوا" بیشتر در سیگنال موجب صرفه جویی در فضای هارد دیسک می شود.
سعی کنید منفورترین آلبوم های خود را که در جنگ با صدای بلند کشته شده اند زنده کنید. برای سر اتاق ، ابتدا باید سطح آهنگ را با -6 dB پایین بیاورید و سپس گیرنده را شروع کنید. کسانی که به رایانه اعتقادی ندارند ، می توانند به سادگی یک پخش کننده استودیویی بین CD پخش کننده و تقویت کننده بچسبانند. این دستگاه در اصل همان کارها را انجام می دهد - چگونه می تواند قله های یک سیگنال صوتی فشرده پویا را بازسازی و کشش کند. چنین وسایلی از دهه 80 و 90 ارزش این را ندارد که بگوییم بسیار گران هستند و به عنوان یک آزمایش ، امتحان کردن آنها بسیار جالب خواهد بود.
کنترل کننده دامنه پویا DBX 3BX سیگنال را بطور جداگانه در سه باند پردازش می کند - LF ، MF و HF روزگاری ، اکولایزر جزء مورد استفاده یک سیستم صوتی بود و هیچ کس از آنها نمی ترسید. امروزه نیازی به مساوی مسدود کردن فرکانس های زیاد نوار مغناطیسی نیست ، اما با پویایی زشت برای حل مسئله ، برادران ضروری است.
فشرده سازی پویا (فشرده سازی دامنه پویا ، DRC) - باریک (یا گسترش در صورت بسط دهنده) محدوده پویای یک واج. محدوده دینامیکیاین تفاوت بین ساکت ترین و بلندترین صدا است. گاهی اوقات کمترین صدای صدا در موسیقی متن فیلم کمی بلندتر از سطح سر و صدا خواهد بود و گاهی اوقات کمی ساکت تر از بلندترین. دستگاه های سخت افزاری و برنامه هایی که فشرده سازی پویا را انجام می دهند ، کمپرسور نامیده می شوند و چهار گروه اصلی را بین آنها متمایز می کنند: خود کمپرسورها ، محدود کننده ها ، بسط دهنده ها و گیت ها.
کمپرسور آنالوگ لوله خلاء DBX 566
فشرده سازی بالا و پایین
فشرده سازی پایین (فشرده سازی رو به پایین) وقتی صدا را بیش از یک آستانه مشخص می کند ، حجم صدا را کاهش می دهد و صداهای ساکت تر را تغییر نمی دهد. گزینه فشرده سازی شدید پایین است محدود کننده. فشرده سازی بالا (فشرده سازی رو به بالا) ، برعکس ، اگر زیر مقدار آستانه باشد ، بدون اینکه بر صداهای بلندتر تأثیر بگذارد ، باعث افزایش صدا می شود. در این حالت ، هر دو نوع فشرده سازی محدوده دینامیکی سیگنال صوتی را محدود می کنند.
فشرده سازی پایین
فشرده سازی بالا
گسترش دهنده و گیت
اگر کمپرسور دامنه دینامیکی را کاهش دهد ، منبسط کننده آن را افزایش می دهد. هنگامی که سطح سیگنال از سطح آستانه بالا می رود ، گسترش دهنده آن را حتی بیشتر می کند ، بنابراین تفاوت بین صداهای بلند و ساکت افزایش می یابد. چنین دستگاه هایی اغلب هنگام ضبط کیت های درام برای جدا کردن صدای برخی از درام ها از دیگران استفاده می شود.
نوعی از بسط دهنده که برای تقویت صداهای بلند استفاده نمی شود ، بلکه برای غرق کردن صداهای آرام که از حد آستانه تجاوز نمی کنند (به عنوان مثال سر و صدای پس زمینه) گفته می شود. دروازه نویز... در چنین دستگاهی ، به محض افت سطح صدا از زیر آستانه ، سیگنال متوقف می شود. معمولاً از این دروازه برای سرکوب سر و صدا در هنگام مکث استفاده می شود. در بعضی از مدل ها می توانید مطمئن شوید که با رسیدن سطح آستانه ، صدا به طور ناگهانی متوقف نمی شود ، اما به تدریج از بین می رود. در این حالت میزان پوسیدگی با دستگیره Decay تنظیم می شود.
گیت مانند سایر انواع کمپرسورها می تواند باشد وابسته به فرکانس (یعنی گروههای خاص فرکانس خاصی را متفاوت انجام دهید) و می توانید در آن کار کنید زنجیره جانبی (به زیر مراجعه کنید)
اصل کار کمپرسور
سیگنال ورودی به کمپرسور به دو نسخه تقسیم می شود. یک نسخه به یک آمپلی فایر ارسال می شود ، که در آن درجه تقویت توسط سیگنال خارجی کنترل می شود ، نسخه دوم این سیگنال را تشکیل می دهد. به وسیله ای به نام زنجیره جانبی می رود که در آن سیگنال اندازه گیری می شود و براساس این داده ها یک پاکت ایجاد می شود که تغییر در حجم آن را توصیف می کند.
به این ترتیب که بیشتر کمپرسورهای مدرن چیده شده اند ، این نوع به اصطلاح خوراک است. در دستگاههای قدیمی (نوع بازخورد) سطح سیگنال پس از تقویت کننده اندازه گیری می شود.
انواع مختلفی از فن آوری تقویت آنالوگ با متغیر افزایش وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند: لوله ، نوری با استفاده از عکسهای دیجیتال و ترانزیستور هنگام کار با صدای دیجیتالی (در یک ویرایشگر صدا یا DAW) ، می توانید از الگوریتم های ریاضی خود استفاده کنید یا کار فن آوری های آنالوگ را تقلید کنید.
پارامترهای اصلی کمپرسورها
آستانه
کمپرسور اگر دامنه آن از یک مقدار آستانه خاصی فراتر رود ، سطح سیگنال صوتی را کاهش می دهد. معمولاً در دسی بل ها مشخص می شوند ، با آستانه پایین تر (مثلاً -60 دسی بل) به این معنی است که صدای بیشتری نسبت به آستانه بالاتر پردازش می شود (به عنوان مثال -5 دسی بل).
نسبت
مقدار کاهش سطح توسط پارامتر نسبت تعیین می شود: نسبت 4: 1 بدین معنی است که اگر سطح ورودی 4 دسی بل بالاتر از آستانه باشد ، سطح سیگنال خروجی 1 dB بالاتر از آستانه خواهد بود.
مثلا:
آستانه \u003d 10 دسی بل
سیگنال ورودی \u003d -6 dB (4 dB بالاتر از آستانه)
سیگنال خروجی \u003d 9 dB (1 dB بالاتر از آستانه)
این را به خاطر داشته باشید که سرکوب سطح سیگنال پس از افتادن در زیر آستانه ، مدتی ادامه می یابد و این زمان با مقدار پارامتر مشخص می شود رهایی.
فشرده سازی با حداکثر نسبت ∞: 1 محدود کننده نامیده می شود. این بدان معنی است که هر سیگنال بالاتر از سطح آستانه به سطح آستانه سرکوب می شود (به جز مدت کوتاهی پس از افزایش ناگهانی در حجم ورودی). برای اطلاعات بیشتر به Limiter در زیر مراجعه کنید.
نمونه هایی از مقادیر نسبت های مختلف
حمله و رها کردن
کمپرسور در مورد سرعت پاسخ دادن به تغییرات در پویایی سیگنال ، کنترل خاصی را ارائه می دهد. پارامتر Attack مدت زمان لازم برای کمپرسور را برای تعیین میزان افزایش به میزان تعیین شده توسط پارامتر Ratio تعیین می کند. انتشار ، زمانی را نشان می دهد که کمپرسور برعکس ، افزایش را افزایش می دهد یا اگر سطح سیگنال ورودی زیر آستانه سقوط کند ، به حالت عادی باز می گردد.
مراحل حمله و رهایی
این پارامترها زمان را نشان می دهند (معمولاً در میلی ثانیه) برای تغییر سود در مقدار معینی از دسیبل ها ، معمولاً 10 دسی بل. به عنوان مثال ، در این حالت ، اگر Attack بر روی 1 ms تنظیم شود ، 1 ms طول می کشد تا 10 دسی بل و 2 ms کاهش سود را به 20 کیلوبایت کاهش دهد.
در بسیاری از کمپرسورها می توان پارامترهای Attack and Release را تنظیم کرد ، اما در بعضی از آنها از پیش تنظیم شده و قابل تنظیم نیستند. بعضی اوقات به آنها "خودکار" یا "وابسته به برنامه" گفته می شود ، یعنی. بسته به سیگنال ورودی متفاوت است.
زانو
یک پارامتر دیگر از کمپرسور: سخت / نرم زانو... تعیین می کند که آیا شروع فشرده سازی سخت یا نرم خواهد بود. زانو نرم باعث کاهش قابل توجه انتقال از سیگنال خشک به سیگنال فشرده شده ، به خصوص در نسبت های زیاد و افزایش ناگهانی حجم می شود.
فشرده سازی سخت زانو و نرم زانو
پیک و RMS
کمپرسور می تواند به مقادیر اوج (حداکثر کوتاه مدت) یا به سطح ورودی متوسط \u200b\u200bپاسخ دهد. استفاده از قله ها می تواند منجر به نوسانات چشمگیر در نسبت فشرده سازی و حتی تحریف شود. بنابراین ، کمپرسورها هنگام مقایسه آن با مقدار آستانه ، یک عملکرد میانگین (معمولاً RMS) سیگنال ورودی را اعمال می کنند. این فشرده سازی راحت تر ، نزدیک به درک انسان از بلندی ، می دهد.
RMS پارامتری است که نشان دهنده متوسط \u200b\u200bحجم یک واجی است. از نقطه نظر ریاضی ، RMS (میانگین ریشه مربع) ریشه میانگین مربع مقدار دامنه تعداد معینی از نمونه ها است:
اتصال استریو
یک کمپرسور در حالت اتصال استریو همان سود را در هر دو کانال استریو اعمال می کند. این مانع از جابجایی پانورامای استریو می شود که می تواند ناشی از پردازش فردی کانال های چپ و راست باشد. این تغییر در صورتی اتفاق می افتد که مثلاً یک عنصر بلند از مرکز متوقف شود.
افزایش آرایش
از آنجا که کمپرسور سطح کلی سیگنال را کاهش می دهد ، افزودن گزینه خروجی ثابت برای دستیابی به سطح مطلوب متداول است.
نگاه به جلو
ویژگی نگاه به جلو برای حل مشکلات مقادیر Attack and Release بسیار کم و خیلی کم طراحی شده است. مدت زمان حمله بیش از حد طولانی ، به ما اجازه نمی دهد تا بتوانیم به طور موقت از حالت گذرا عبور کنیم و کوتاه مدت ممکن است برای شنونده راحت نباشد. هنگام استفاده از تابع نگاه ، سیگنال اصلی نسبت به مدیر به تأخیر می افتد ، این اجازه می دهد تا فشرده سازی زودهنگام شروع شود ، حتی قبل از رسیدن سیگنال به آستانه.
تنها اشکال این روش تأخیر زمان سیگنال است که در بعضی موارد نامطلوب است.
با استفاده از فشرده سازی پویا
فشرده سازی در همه جا استفاده می شود ، نه تنها در موسیقی متن موسیقی ، بلکه در هرجایی که لازم باشد حجم کلی را بدون افزایش سطح اوج افزایش دهید ، در جایی که از تجهیزات کم تولید صدا یا کانال انتقال محدود استفاده می شود (سیستم های هشدار دهنده و ارتباطی ، رادیو آماتور و غیره) ...
فشرده سازی هنگام پخش موسیقی پس زمینه (در مغازه ها ، رستوران ها و غیره) مورد استفاده قرار می گیرد که هر گونه تغییر قابل توجه در حجم نامطلوب است.
اما مهمترین کاربرد فشرده سازی پویا در تولید موسیقی و پخش است. برای ترکیب بهتر سازها با یکدیگر و به خصوص هنگام پردازش آواز ، از فشرده سازی استفاده می شود.
آوازها در موسیقی راک و موسیقی پاپ معمولاً فشرده می شوند تا باعث شوند آنها از همراهی متمایز شوند و وضوح بیشتری به آنها بیفزایند. نوع خاصی از کمپرسور که فقط به فرکانس های خاص تنظیم شده است - دستگاه خاموش - برای سرکوب واجی های سوزنی استفاده می شود.
در قطعات ابزار نیز از فشرده سازی برای جلوه هایی استفاده می شود که ارتباط مستقیمی با حجم ندارند ، برای مثال ، به سرعت در حال پوسیدگی طبل ها طولانی تر می شوند.
زنجیره جانبی اغلب در موسیقی رقص الکترونیکی (EDM) استفاده می شود (به شکل زیر مراجعه کنید) - برای مثال ، خط باس را می توان با یک درام لگد یا موارد مشابه آن هدایت کرد تا از درگیری باس و درام جلوگیری کند و موج پویایی ایجاد کند.
فشرده سازی به طور گسترده ای در پخش (رادیو ، تلویزیون ، اینترنت) مورد استفاده قرار می گیرد تا ضمن افزایش دامنه پویای صدای اصلی (معمولاً CD) ، صدای بلند درک شده را افزایش دهد. بیشتر کشورها محدودیت قانونی برای حداکثر میزان لحظه ای پخش شده دارند. معمولاً این محدودیت ها توسط کمپرسورهای سخت افزاری دائمی در زنجیره اتر اجرا می شوند. علاوه بر این ، افزایش صدای بلند درک شده ، "کیفیت" صدا را از دیدگاه بیشتر شنوندگان بهبود می بخشد.
همچنین ببینید جنگ با صدای بلند.
به طور مداوم افزایش حجم همان آهنگ مجدداً برای CD از 1983 به 2000.
زنجیر جانبی
سوئیچ کمپرسور متداول سوئیچ "زنجیره جانبی" است. در این حالت ، صدا بسته به سطح خاص خود نیست ، بلکه بسته به سطح سیگنال ورودی به کانکتور که معمولاً به آن زنجیره جانبی گفته می شود ، فشرده می شود.
چندین کار برای این کار وجود دارد. به عنوان مثال ، صدای خواننده و همه حروف "s" از تصویر کلی متمایز می شوند. شما صدای او را از طریق کمپرسور عبور می دهید ، و در کانکتور زنجیره جانبی با همان صدا تغذیه می کنید اما از اکولایزر عبور می کنید. در اکولایزر ، تمام فرکانس ها را به جز موارد استفاده شده توسط آواز خوان هنگام تلفظ حرف "c" حذف می کنید. معمولاً در حدود 5 کیلوهرتز است ، اما می تواند از 3 کیلوهرتز تا 8 کیلوهرتز باشد. اگر سپس کمپرسور را در حالت زنجیره جانبی قرار دهید ، فشرده سازی صدا در آن لحظه ها هنگامی که حرف "c" تلفظ می شود رخ می دهد. به این ترتیب دستگاهی که به عنوان de-eser شناخته می شود ایجاد شد. به این روش کار "وابسته به فرکانس" گفته می شود.
یکی دیگر از کاربردهای این ویژگی "اردک" نام دارد. به عنوان مثال ، در یک ایستگاه رادیویی ، موسیقی از طریق کمپرسور عبور می کند و کلمات دیجی کالا از زنجیره جانبی عبور می کند. وقتی DJ شروع به گپ زدن می کند ، حجم موسیقی به طور خودکار کاهش می یابد. این اثر را می توان با موفقیت بسیار خوبی در ضبط ، به عنوان مثال ، کاهش حجم قطعات صفحه کلید در هنگام خواندن استفاده کرد.
محدود کردن دیوار آجر
کمپرسور و محدود کننده تقریباً به همین روش کار می کنند ، می توان گفت که محدود کننده یک کمپرسور با نسبت بالا (از 10: 1) و معمولاً زمان کم حمله است.
مفهومی وجود دارد به نام دیوار آجر محدود کننده - محدود کننده با نسبت بسیار بالا (از 20: 1 و بالاتر) و یک حمله بسیار سریع. در حالت ایده آل ، اجازه نمی دهد سیگنال به هیچ وجه از آستانه بالاتر رود. نتیجه برای گوش ناخوشایند خواهد بود ، اما از آسیب رسیدن به تجهیزات تولید صدا یا از پهنای باند کانال جلوگیری می کند. بسیاری از تولید کنندگان برای همین منظور محدود کننده ها را در دستگاه های خود ادغام می کنند.
کلیپر در مقابل قطع کننده نرم ، نرم و سخت
، پخش کننده های رسانه ای
سوابق ، به خصوص قدیمی ترهایی که قبل از سال 1982 ضبط و تولید شده اند ، بسیار کمتر احتمال دارد که مخلوط شوند و بلندتر شوند. آنها موسیقی طبیعی را با محدوده دینامیکی طبیعی تولید می کنند که در رکورد حفظ می شوند و در اکثر فرمت های استاندارد دیجیتال یا کیفیت بالا از بین می روند.
البته استثنائاتی نیز وجود دارد - به آلبوم اخیراً منتشر شده استیون ویلسون از MA Recordings یا Reference Recordings گوش فرا دهید و خواهید شنید که صدای دیجیتال خوب چگونه می تواند باشد. اما این نادر است ، بیشترین ضبط های مدرن با صدای بلند و فشرده می شوند.
فشرده سازی موسیقی اخیراً مورد انتقاد جدی قرار گرفته است ، اما من استدلال می كنم كه تقریباً تمام ضبط های مورد علاقه شما فشرده می شوند. برخی از آنها کمتر ، برخی دیگر ، اما هنوز فشرده هستند. فشرده سازی دامنه پویا یک قلاب برای صدای ضعیف موسیقی است ، اما موسیقی بسیار فشرده شده روند جدیدی نیست: به آلبوم های 60s Motown گوش دهید. همین مورد را می توان برای کلاسیک های Led Zeppelin یا آلبوم های جوان تر توسط Wilco و Radiohead نیز گفت. فشرده سازی دامنه دینامیکی باعث کاهش رابطه طبیعی بین بلندترین و ساکت ترین صداها در ضبط می شود ، بنابراین زمزمه ها می توانند به اندازه فریاد بلند باشند. پیدا کردن موسیقی پاپ 50 سال گذشته که فشرده نشده است ، بسیار سخت است.
من اخیراً در مورد جنبه های خوب ، بد و بد فشرده سازی با لری کرین ، بنیانگذار و سردبیر Tape Op ، گفتگوی خوبی داشتم. لری کرین با گروههای موسیقی و هنرمندانی چون استیفن مارکوس ، گربه پاور ، اسلاتر- کینی ، جنی لوئیس ، م. وارد ، گِو بتوینز ، جیسون کوچک ، الیوت اسمیت ، کوازی و ریچموند فونتین همکاری داشته است. او همچنین استودیوی ضبط Jackpot را اجرا می کند! در پورتلند ، اورگان ، محل نگهداری از Breeders ، The Decemberists ، ادی ودر ، پیاده رو ، R.E.M. ، او و او و بسیاری دیگر.
من به عنوان نمونه ای از صداهای غافلگیرانه غیر طبیعی ، اما هنوز هم آهنگ های عالی ، استناد به آلبوم Spoon The Want My Soul ، که در سال 2014 منتشر شد ، اشاره کردم. جرثقیل می خندد و می گوید که او را در ماشین می شنوید زیرا در آنجا عالی به نظر می رسد. که ما را به پاسخ دیگری به این سؤال می آورد که چرا موسیقی فشرده می شود: زیرا فشرده سازی و "وضوح" اضافی باعث می شود در مکان های پر سر و صدا بهتر شنیده شود.
لری جرثقیل در محل کار. عکس توسط جیسون کویگلی
وقتی مردم می گویند که صدای ضبط صدا را دوست دارند ، من معتقدم که آنها موسیقی را دوست دارند ، گویی صدا و موسیقی اصطلاحات جدا نشدنی هستند. اما برای خودم ، این مفاهیم را متمایز می کنم. از نظر عاشق موسیقی ، صدا می تواند خشن و خام باشد ، اما برای بیشتر شنوندگان اهمیتی نخواهد داشت.
خیلی ها عجله دارند مهندسان استاد را به استفاده بیش از حد از فشرده سازی متهم کنند ، اما فشرده سازی مستقیماً هنگام ضبط ، در حین مخلوط کردن و فقط پس از تسلط اعمال می شود. اگر شخصاً در هر یک از این مراحل حضور پیدا نکردید ، دیگر نمی توانید بگویید که چگونه سازها و آوازها در همان ابتدای روند به صدا در آمدند.
کرین در آتش سوزی بود: "اگر یک نوازنده بخواهد به طور عمدی صدا را مجذوب و تحریف کند مانند هدایت شده توسط ضبط های Voices ، هیچ مشکلی در این مورد وجود ندارد - آرزو همیشه از کیفیت صدا بالاتر است." صدای مجری تقریباً همیشه فشرده می شود ، همین اتفاق در مورد باس ، درام ، گیتار و سینت سایزر اتفاق می افتد. فشرده سازی حجم آواز را در سطح مورد نظر در طول آهنگ حفظ می کند ، یا کمی از بقیه صداها متمایز می شود.
فشرده سازی صحیح می تواند صدای طبل را زنده تر یا عمداً عجیب جلوه دهد. برای اینکه موسیقی عالی به نظر برسد ، باید بتوانید از سازهای مناسب استفاده کنید. به همین دلیل است که سالها طول می کشد تا بفهمید چگونه از فشرده سازی استفاده کنید و بیش از حد از آن استفاده نکنید. اگر مهندس میکس قسمت گیتار را بیش از حد فشرده کرده باشد ، مهندس مسترینگ دیگر نمی تواند فرکانس های از دست رفته را به طور کامل بازگرداند.
اگر نوازندگان می خواستند به موسیقی گوش دهید که مراحل میکس و مسترینگ را پشت سر نگذاشت ، آنرا مستقیماً از استودیو آن را در قفسه های فروشگاه آزاد می کردند. کرین می گوید افرادی که موسیقی را خلق می کنند ، ویرایش می کنند ، میکس می کنند و مستر می شوند ، در پاهای موسیقی دانان گم نمی شوند - آنها بیش از یک قرن از ابتدا به هنرمندان کمک کرده اند.
این افراد بخشی از روند خلقت هستند که آثار هنری شگفت انگیز را تولید می کنند. کرین می افزاید: "شما نیازی به نسخه ای از" سمت تاریک ماه "ندارید که با اختلاط و تسلط کامل روبرو نشده باشد." پینک فلوید آهنگ را به روشی که می خواست آن را بشنود منتشر کرد.
این گروه از روشها براساس این واقعیت است که سیگنالهای منتقل شده تحت تحولات غیرخطی دامنه قرار می گیرند ، و در بخش های انتقال و دریافت غیرخطی ، متقابل هستند. به عنوان مثال ، اگر فرستنده از تابع غیر خطی Öu استفاده می کند ، گیرنده از u 2 استفاده می کند. استفاده متوالی از توابع متقابل منجر به تبدیل بصورت خطی باقی مانده در کل خواهد شد.
ایده روشهای فشرده سازی داده غیرخطی به این واقعیت دامن می زند که فرستنده می تواند دامنه وسیعی از تغییرات را در پارامتر منتقل شده (یعنی دامنه دینامیکی بزرگتر) با همان دامنه سیگنالهای خروجی منتقل کند. محدوده دینامیکی نسبت بزرگترین دامنه مجاز سیگنال به کوچکترین است که در واحدهای نسبی یا دسیبل بیان شده است:
| ; | (2.17) |
 .
| (2.18) |
تمایل طبیعی برای افزایش دامنه پویا با کاهش U min با حساسیت تجهیزات و افزایش تأثیر تداخل و نویز ذاتی محدود است.
بیشتر اوقات ، فشرده سازی دامنه پویا با استفاده از یک جفت لگاریتم معکوس و توابع تقویت انجام می شود. اولین عملیاتی برای تغییر دامنه نامیده می شود فشرده سازی(با فشرده سازی) ، دومین مورد است در حال گسترش (با کشش) انتخاب این توابع با بیشترین قابلیت فشرده سازی آنها همراه است.
در عین حال ، این روش ها دارای معایبی نیز هستند. مورد اول این است که لگاریتم تعداد کمی در حد منفی است:
یعنی حساسیت خیلی غیرخطی است.
برای کاهش این اشکالات ، هر دو عملکرد با افست و تقریب اصلاح می شوند. به عنوان مثال ، برای کانالهای تلفنی ، عملکرد تقریبی دارای فرم (نوع A) است:
و A \u003d 87.6. سود حاصل از فشرده سازی 24 دسی بل است.
فشرده سازی داده ها با استفاده از روشهای غیرخطی با استفاده از روشهای آنالوگ با خطاهای بزرگ انجام می شود. استفاده از ابزارهای دیجیتالی می تواند دقت یا سرعت تبدیل را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. در عین حال ، استفاده مستقیم از فناوری رایانه (یعنی محاسبه مستقیم لگاریتم ها و نماها) به دلیل سرعت کم و خطای محاسبه انباشت بهترین نتیجه را نخواهد داد.
به دلیل محدودیت در دقت ، از فشرده سازی داده ها با استفاده از فشرده سازی در موارد غیر مهم استفاده می شود ، به عنوان مثال برای انتقال صدا از طریق کانال های تلفنی و رادیویی.
برنامه نویسی کارآمد
کدهای مؤثر توسط K. شانون ، فانو و هافمن پیشنهاد شده است. ماهیت کدها در این واقعیت نهفته است که نابرابر هستند ، یعنی با تعداد نابرابر بیت ها ، و طول کد به طور معکوس متناسب با احتمال وقوع آن است. یکی دیگر از ویژگی های قابل توجه کدهای کارآمد این است که آنها نیازی به جداکننده ندارند ، یعنی کاراکترهای خاصی که ترکیب کد مجاور را از هم جدا می کنند. این با پیروی از یک قانون ساده حاصل می شود: کدهای کوتاه تر آغاز کدهای طولانی تر نیستند. در این حالت ، جریان مستمر بطور مداوم رمزگشایی می شود زیرا رمزگشایی ابتدا کدبانوی کوتاه تر را تشخیص می دهد. کدهای کارآمد مدتهاست که صرفاً دانشگاهی بوده اند ، اما اخیراً با موفقیت در شکل گیری بانکهای اطلاعاتی و همچنین در فشرده سازی اطلاعات در مودم های مدرن و در بایگانی نرم افزارها مورد استفاده قرار گرفته است.
به دلیل ناموزون بودن ، طول متوسط \u200b\u200bکد وارد می شود. طول متوسط \u200b\u200bانتظار ریاضی از طول کد است:
علاوه بر این ، l cf از بالا به H (x) تمایل دارد (یعنی l cf\u003e H (x)).
شرایط (2.23) با افزایش N قوی تر می شود.
دو نوع کد مؤثر وجود دارد: شانون فانو و هافمن. بیایید ببینیم چگونه می توان آنها را با استفاده از یک مثال به دست آورد. فرض کنید احتمال نمادها در یک دنباله دارای مقادیر نشان داده شده در جدول 2.1 هستند.
جدول 2.1.
احتمالات نماد
| ن | |||||||||
| p من | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | 0.05 | 0.15 | 0.03 | 0.02 | 0.05 |
نمادها در رتبه بندی قرار می گیرند ، یعنی در یک سری کاهشی از احتمالات ارائه می شوند. پس از آن ، طبق روش شانون-فانو ، روش زیر به صورت دوره ای تکرار می شود: کل گروه از وقایع به دو زیر گروه با یکسان (یا تقریباً یکسان) احتمالات کل تقسیم می شوند. این روش تا زمانی که یک عنصر در زیر گروه بعدی باقی بماند ادامه می یابد ، پس از آن این عنصر از بین می رود و اقدامات مشخص شده با موارد باقی مانده ادامه می یابد. این اتفاق می افتد تا زمانی که یک عنصر در دو زیر گروه آخر باقی بماند. بیایید مثال خود را ادامه دهیم که در جدول 2.2 خلاصه شده است.
جدول 2.2.
کدگذاری شانون-فانو
| ن | P من | ||||||
| 4 | 0.3 | من | |||||
| 0.2 | من | دوم | |||||
| 6 | 0.15 | من | من | ||||
| 0.1 | دوم | ||||||
| 1 | 0.1 | من | من | ||||
| 9 | 0.05 | دوم | دوم | ||||
| 5 | 0.05 | دوم | من | ||||
| 7 | 0.03 | دوم | دوم | من | |||
| 8 | 0.02 | دوم |
همانطور که از جدول 2.2 دیده می شود ، اولین نماد با احتمال P \u003d 3/0 در دو مرحله تقسیم به گروه ها شرکت کرده و هر دو بار در گروه I قرار گرفتند. بر این اساس ، با کد دو رقمی II کدگذاری شده است. عنصر دوم در مرحله اول پارتیشن به گروه اول ، در مرحله دوم - به گروه دوم تعلق داشت. بنابراین ، کد آن 10 است. کد سایر نمادها نیازی به اظهار نظر اضافی ندارند.
به طور معمول ، کدهای غیر یکنواخت به عنوان درخت کد نمایش داده می شوند. درخت کد نمودار است که ترکیب کد مجاز را نشان می دهد. جهت لبه های این نمودار از پیش تنظیم شده است ، همانطور که در شکل 2.11 نشان داده شده است (انتخاب جهت ها دلخواه است).
آنها توسط نمودار به شرح زیر هدایت می شوند: مسیری را برای نماد انتخاب شده ایجاد کنید. تعداد رقم های مربوط به آن برابر با تعداد لبه های مسیر است و مقدار هر رقم برابر با جهت لبه مربوط است. مسیر از نقطه شروع کامپایل می شود (در نقاشی با حرف A مشخص شده است). به عنوان مثال ، مسیری به سمت راس 5 از پنج لبه تشکیل شده است که از همه آنها آخرین اما جهت 0 دارند. کد 00001 را دریافت می کنیم.
بیایید آنتروپی و طول کلمه متوسط \u200b\u200bرا برای این مثال محاسبه کنیم.
H (x) \u003d - (0.3 log 0.3 + 0.2 log 0.2 + 2 0.1 log 0.1+ 2 0.05 log 0.05+
0.03 log 0.03 + 0.02 log 0.02) \u003d 2.23 بیت
l av \u003d 0.3 2 + 0.2 2 + 0.15 3 + 0.1 3 + 0.1 4 + 0.05 5 +0.05 4+
0.03 6 + 0.02 6 = 2.9 .
همانطور که مشاهده می کنید ، متوسط \u200b\u200bطول کلمه نزدیک به آنتروپی است.
کدهای هافمن طبق الگوریتم متفاوتی ساخته می شوند. روش کدگذاری از دو مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول ، فشرده سازی یک بار الفبای پی در پی انجام می شود. فشرده سازی یک بار - جایگزین کردن دو شخصیت آخر (با کمترین احتمال) با یک ، با کل احتمال. فشرده سازی تا زمانی که دو شخصیت باقی بماند انجام می شود. در همان زمان ، جدول کدگذاری پر شده است ، که در آن احتمالات حاصل قرار می گیرند ، و همچنین مسیرهایی که در طی آنها نمادهای جدید به مرحله بعدی حرکت می کنند ، نشان داده شده است.
در مرحله دوم ، رمزگذاری واقعی صورت می گیرد ، که از مرحله آخر شروع می شود: به دو نفر از دو کاراکتر اختصاص داده می شود یک کد 1 ، مرحله دوم - 0. پس از آن مرحله قبلی منتقل می شود. کدهای مرحله بعدی به کاراکترهایی تعلق می گیرد که در این مرحله در فشرده سازی شرکت نکرده اند و کد شخصیتی که پس از چسبندگی به دست آمده است دو بار به دو شخصیت آخر نسبت داده می شود و به کد کاراکتر بالایی 1 اضافه می شود ، پایین - 0. اگر شخصیت در چسبندگی بیشتر نباشد. شرکت می کند ، کد آن بدون تغییر باقی می ماند. این روش تا آخر ادامه می یابد (یعنی تا مرحله اول).
جدول 2.3 کدگذاری هافمن را نشان می دهد. همانطور که از جدول مشاهده می کنید ، برنامه نویسی در 7 مرحله انجام شد. در سمت چپ احتمالات نمادها ، در سمت راست - کدهای میانی. فلش حرکت های نمادهای تازه شکل گرفته را نشان می دهد. در هر مرحله ، دو شخصیت آخر فقط در حداقل بیت قابل توجهی متفاوت هستند ، که مربوط به تکنیک کدگذاری است. بیایید میانگین طول کلمه را محاسبه کنیم:
l av \u003d 0.3 2 + 0.2 2 + 0.15 3 ++ 2 0.1 3 + +0.05 4 + 0.05 5 + 0.03 6 + 0.02 6 \u003d 2.7
این حتی به آنتروپی نزدیکتر است: کد حتی کارآمدتر است. در شکل 2.12 درخت کد هافمن را نشان می دهد.
جدول 2.3.
کدگذاری هافمن
| ن | p من | کد | من | دوم | III | چهارم | V | ششم | ویی |
| 0.3 | 0.3 11 | 0.3 11 | 0.3 11 | 0.3 11 | 0.3 11 | 0.4 0 | 0.6 1 | ||
| 0.2 | 0.2 01 | 0.2 01 | 0.2 01 | 0.2 01 | 0.3 10 | 0.3 11 | 0.4 0 | ||
| 0.15 | 0.15 101 | 0.15 101 | 0.15 101 | 0.2 00 | 0.2 01 | 0.3 10 | |||
| 0.1 | 0.1 001 | 0.1 001 | 0.15 100 | 0.15 101 | 0.2 00 | ||||
| 0.1 | 0.1 000 | 0.1 000 | 0.1 001 | 0.15 100 | |||||
| 0.05 | 0.05 1000 | 0.1 1001 | 0.1 000 | ||||||
| 0.05 | 0.05 10011 | 0.05 1000 | |||||||
| 0.03 | 0.05 10010 | ||||||||
| 0.02 |
هر دو کد نیاز به رمزگشایی یک ابهام را برآورده می کند: همانطور که از جداول مشاهده می شود ، ترکیب های کوتاه تر آغاز کدهای طولانی تر نیستند.
با افزایش تعداد نمادها ، کارآیی کدها افزایش می یابد ، بنابراین ، در بعضی موارد ، بلوک های بزرگتر رمزگذاری می شوند (برای مثال ، وقتی صحبت از متون می شود ، می توانید برخی از رایج ترین هجاها ، کلمات و حتی عبارات را رمزگذاری کنید).
تأثیر معرفی چنین کدهای با مقایسه آنها با یک کد یکسان مشخص می شود:
 | (2.24) |
جایی که n تعداد بیت های کد یکنواخت است ، که با کد مؤثر جایگزین شده است.
تغییرات کدهای هافمن
الگوریتم کلاسیک هافمن به گذر دو ، یعنی. ابتدا به جمع آوری آمار در مورد نمادها و پیام ها و سپس رویه های گفته شده در بالا نیاز دارد. این در عمل ناخوشایند است ، زیرا زمان پردازش پیام ها و جمع آوری فرهنگ لغت را افزایش می دهد. روش های تک مرحله ای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند که در آن روش های جمع آوری و رمزگذاری با یکدیگر ترکیب می شوند. براساس گفته هافمن ، چنین روشهایی فشرده سازی تطبیقی \u200b\u200bنیز خوانده می شوند [46].
جوهر فشرده سازی تطبیقی \u200b\u200bهافمن به ساخت درخت کد اولیه و اصلاح پی در پی آن پس از ورود هر شخصیت بعدی کاهش می یابد. مانند گذشته ، درختان در اینجا باینری هستند ، یعنی حداکثر دو قوس از هر راس درخت نمودار بیرون می آید. مرسوم است که راس اصلی را پدر و مادر بنامیم ، و دو راس متعاقب آن با هم ، فرزندان. بگذارید مفهوم وزن یک راس را به شما معرفی کنیم - این تعداد نمادها (کلمات) مربوط به یک راس مشخص است ، که هنگام ارسال دنباله اصلی بدست می آید. بدیهی است که مجموع وزن فرزندان برابر با وزن والدین است.
پس از معرفی شخصیت بعدی دنباله ورودی ، درخت کد تجدید نظر می شود: وزنه های رئوسها مجددا محاسبه می شوند و در صورت لزوم ، رئوس ها دوباره مرتب می شوند. قانون permutation vertex به شرح زیر است: وزنه های رئوس پایین کمترین و رئوس های سمت چپ نمودار کمترین وزن را دارند.
در همان زمان ، رئوس ها شماره گذاری می شوند. شماره گذاری از پایین (آویزان ، یعنی نداشتن فرزند) شروع می شود از چپ به راست ، سپس به سطح بالا و غیره حرکت می کند. قبل از شماره گذاری راس اصلی. در این حالت نتیجه زیر حاصل می شود: هرچه وزن راس کمتر باشد ، تعداد آن نیز کمتر می شود.
جابجایی عمدتاً برای قله های آویزان انجام می شود. هنگام تنظیم مجدد ، قاعده مندرج در بالا باید در نظر گرفته شود: مهره هایی با وزن بیشتر نیز تعداد بیشتری دارند.
پس از عبور از دنباله (آن را کنترل یا آزمایش نیز می نامند) ، ترکیب کد ها به تمام راس های آویز اختصاص داده می شود. قاعده اختصاص کدها مشابه موارد فوق است: تعداد بیت های کد برابر با تعداد راسهایی است که از طریق آن مسیر از مبدا به سمت راس حلق آویز منتقل می شود و مقدار یک بیت خاص با جهت از پدر و مادر به "فرزند" مطابقت دارد (به عنوان مثال انتقال به سمت چپ از والدین با مقدار 1 مطابقت دارد به سمت راست - 0 )
ترکیب کد حاصل به همراه آنالوگ های آنها وارد حافظه دستگاه فشرده سازی می شوند و یک فرهنگ لغت تشکیل می دهند. استفاده از الگوریتم به شرح زیر است. توالی فشرده شده کاراکترها مطابق با فرهنگ لغت موجود به قطعاتی تقسیم می شود که پس از آن هر یک از قطعات توسط کد آن از فرهنگ لغت جایگزین می شود. قطعاتی که در فرهنگ لغت یافت نمی شوند ، مهره های جدید آویزان هستند ، وزن می گیرند ، و همچنین وارد فرهنگ لغت می شوند. بنابراین ، یک الگوریتم تکمیل فرهنگ لغت تطبیقی \u200b\u200bشکل می گیرد.
برای بهبود کارایی روش ، مطلوب است که اندازه فرهنگ لغت را افزایش دهید. در این حالت ، نسبت فشرده سازی افزایش می یابد. از لحاظ عملی اندازه فرهنگ لغت 4 - 16 کیلوبایت حافظه است.
 |  |
||
بیایید الگوریتم داده شده را با یک مثال نشان دهیم. در شکل 2.13 نمودار اصلی را نشان می دهد (آن را درخت هافمن نیز می نامند). هر راس درخت توسط یک مستطیل نشان داده شده است که در آن دو عدد از طریق کسری حک شده است: اولین به معنی تعداد راس است ، دوم - وزن آن. همانطور که مشاهده می کنید ، مکاتبات بین وزن وزنه ها و تعداد آنها راضی است.
اکنون فرض کنید که نمادی که مربوط به ورتکس 1 است ، برای بار دوم در دنباله آزمون روبرو می شوید. وزن vertex همانطور که در شکل نشان داده شده تغییر کرده است. 2.14 ، در نتیجه قاعده شماره گذاری راس نقض می شود. در مرحله بعدی ، محل راسهای حلق آویز را تغییر می دهیم ، که برای آنها رئوس های 1 و 4 را تعویض می کنیم و تمام راس های درخت را دوباره می شماریم. نمودار بدست آمده در شکل نشان داده شده است. 2.15 علاوه بر این ، روش به همین روش ادامه می یابد.
لازم به یادآوری است که هر راس آویزان در درخت هافمن با یک نماد خاص یا گروهی از آنها مطابقت دارد. والدین با فرزندان فرق می کنند زیرا این گروه از سمبل های مربوط به او یک نماد کوتاه تر از فرزندانش است و این کودکان در آخرین نماد متفاوت هستند. به عنوان مثال ، شخصیت های "کار" با والدین مطابقت دارند؛ سپس بچه ها ممکن است توالی های "کارا" و "کپور" را داشته باشند.
الگوریتم داده شده آکادمیک نیست و به طور فعال در برنامه ها استفاده می شود - بایگانی کننده ها ، از جمله هنگام فشرده سازی داده های گرافیکی (که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت).
الگوریتم های Lempel - Ziv
اینها رایج ترین الگوریتم های فشرده سازی امروزه هستند. آنها در اکثر برنامه های بایگانی استفاده می شوند (به عنوان مثال PKZIP. ARJ ، LHA). ماهیت الگوریتم ها این است که مجموعه مشخصی از نمادها در هنگام بایگانی با تعداد آن در یک دیکشنری مخصوص ساخته شده جایگزین می شوند. به عنوان مثال ، عبارت "شماره ورودی به نامه شما ..." ، که اغلب در مکاتبات تجاری پیدا می شود ، ممکن است موقعیت 121 را در فرهنگ لغت اشغال کند. سپس به جای انتقال یا ذخیره عبارت ذکر شده (30 بایت) می توانید عبارات عبارت (1.5 بایت را به صورت دودویی - اعشاری یا 1 بایت - در باینری) ذخیره کنید.
این الگوریتم ها به دنبال نویسندگانی هستند که برای اولین بار آنها را در سال 1977 پیشنهاد دادند. اولین مورد این LZ77 است. برای بایگانی ، یک پنجره به اصطلاح کشویی ایجاد شده است که از دو قسمت تشکیل شده است. بخش اول ، با یک فرمت بزرگتر ، به منظور ایجاد یک فرهنگ لغت در نظر گرفته شده و دارای اندازه سفارش چند کیلوبایت است. قسمت دوم ، کوچکتر (معمولاً حداکثر 100 بایت) شخصیتهای فعلی متن را که مشاهده می شود ، می پذیرد. این الگوریتم سعی دارد مجموعه ای از کاراکترها را که با نمرات دریافت شده در منظره مطابقت دارند ، در فرهنگ لغت پیدا کند. در صورت موفقیت این امر ، کدی تشکیل شده است که از سه قسمت تشکیل شده است: جبران افشای دیکشنری نسبت به بستر اولیه آن ، طول این بستر ، شخصیت زیر این بستر. به عنوان مثال ، بستر انتخاب شده شامل کاراکترهای "برنامه" (در کل 6 کاراکتر) و به دنبال آن شخصیت "e" است. سپس ، اگر substring دارای آدرس (مکان در فرهنگ لغت) 45 باشد ، درج شده در فرهنگ لغت دارای فرم "45 ، 6. e" می باشد. پس از آن ، محتوای پنجره با یک موقعیت جابجا می شود و جستجو ادامه می یابد. بنابراین ، یک فرهنگ لغت تشکیل می شود.
مزیت این الگوریتم یک الگوریتم تلفیقی فرهنگ لغت است که به راحتی رسم شده است. علاوه بر این ، می توانید بدون فرهنگ لغت اصلی از حالت فشرده خارج شوید (مطلوب است که یک توالی تست داشته باشید) - فرهنگ لغت در دوره unzipping شکل می گیرد.
معایب الگوریتم با افزایش اندازه فرهنگ لغت ظاهر می شود - زمان جستجو افزایش می یابد. علاوه بر این ، اگر یک رشته کاراکتر که در فرهنگ لغت نیست در پنجره فعلی ظاهر شود ، هر کاراکتر با کد سه عنصر نوشته می شود ، یعنی. نتیجه فشرده سازی نیست ، بلکه کشش است.
بهترین ویژگی ها الگوریتم LZSS است که در سال 1978 ارائه شده است. در حفظ کدهای خروجی پنجره کشویی و کمپرسور تفاوت دارد. علاوه بر پنجره ، الگوریتم برای تسریع در جستجوی مسابقات ، یک درخت باینری شبیه به درخت هافمن را تشکیل می دهد: هر بستر که پنجره فعلی را ترک می کند ، به عنوان یکی از بچه ها به درخت اضافه می شود. این الگوریتم به شما امکان می دهد علاوه بر این ، اندازه پنجره فعلی را نیز افزایش دهید (مطلوب است که اندازه آن برابر با توان دو: 128 ، 256 و غیره باشد). کدهای دنباله نیز به شکلی متفاوت شکل می گیرد: یک پیشوند 1 بیتی اضافی برای مشخص کردن شخصیت های رمزگذاری نشده از جفت های "افست ، طول" معرفی می شود.
نسبت فشرده سازی حتی بالاتر هنگام استفاده از الگوریتم هایی مانند LZW به دست می آید. الگوریتم هایی که قبلاً توضیح داده شد دارای اندازه پنجره ثابت هستند که باعث می شود عبارات طولانی تر از اندازه پنجره در فرهنگ لغت وارد نشود. در الگوریتم های LZW (و سلف آنها LZ78) منظره از اندازه نامحدود است و فرهنگ لغت عبارات را جمع می کند (مانند مجموعه ای از کاراکترها مانند گذشته). این فرهنگ لغت دارای طول نامحدود است و رمزگذار (رمزگذار) در حالت آماده به کار عبارت وقتی عبارتی که با فرهنگ لغت مطابقت داشته باشد ، شکل می گیرد ، کد تطبیق (یعنی کد این عبارت در فرهنگ لغت) و کد کاراکتر بعدی بعد از برگرداندن آن. اگر هرچه کاراکترها جمع می شوند ، عبارت جدیدی شکل می گیرد ، مانند کلمه کوتاه نیز در فرهنگ لغت وارد می شود. نتیجه یک روش بازگشتی است که رمزگذاری و رمزگشایی سریع را فراهم می کند.
قابلیت فشرده سازی اضافی با رمزگذاری فشرده از نمادهای مکرر فراهم می شود. اگر در دنباله برخی از شخصیت ها به صورت یک ردیف دنبال شوند (به عنوان مثال ، در متن می تواند کاراکترهای "فضای" ، در یک دنباله عددی - صفرهای متوالی و غیره) باشد ، در این صورت منطقی است که آنها را با یک جفت "کاراکتر ؛ طول" یا "علامت ، طول" جایگزین کنید. " در حالت اول ، کد علامتی را نشان می دهد که دنباله رمزگذاری خواهد شد (معمولاً 1 بیت) ، سپس کد نماد تکراری و طول دنباله. در مورد دوم (برای شخصیت های تکراری که اغلب تکرار می شوند) ، پیشوند به سادگی تکرارها را نشان می دهد.
