La compression VCA !
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offenbach
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Je poste, donc je suis
Membre depuis 17 ans
Bonjour à tous,
Après le préampli micro, la console de sommation, le compresseur optique... je voudrais parler maintenant d'un autre sujet important : la compression VCA.
Ce que je vous propose ici c'est de suivre plus ou moins le plan suivant :
A. Le VCA
1. Qu'est-ce qu'un VCA ? Quelles en sont les principales applications dans le monde audio ?
2. L'échelle de gain du VCA : Lin vs Log...
3. L'histoire des VCA : inventeurs, marques, modèles...
B. La compression VCA en théorie
1. Schéma de principe d'un compresseur
2. Le détecteur RMS
3. Ratio d'un compresseur VCA Feedforward
4. Ratio d'un compresseur VCA feedback
5. Comparatif Feedback/feedforward
6. Threshold, hard & soft knee, etc...
C. Etude d'un cas réel : le THAT4301 Analog Engine® Dynamics Processor
1. Mise en oeuvre de son VCA
2. Mise en oeuvre de son Détecteur RMS
3. Exemple basique d'utilisation du VCA
4. Exemple basique d'utilisation du Détecteur RMS
D. Conception d'un prototype de compresseur VCA
1. Schéma de principe général
2. Calcul du schéma Audio
3. Calcul du SideChain
4. Réalisation finale, mesures et essais.
Voilà un bon gros programme comme je les aime !
Je suis en train, en même temps, de réaliser des Vidéos que je posterai bientôt où j'explique tout cela dans un plan relativement similaire.
A très vite
Après le préampli micro, la console de sommation, le compresseur optique... je voudrais parler maintenant d'un autre sujet important : la compression VCA.
Ce que je vous propose ici c'est de suivre plus ou moins le plan suivant :
A. Le VCA
1. Qu'est-ce qu'un VCA ? Quelles en sont les principales applications dans le monde audio ?
2. L'échelle de gain du VCA : Lin vs Log...
3. L'histoire des VCA : inventeurs, marques, modèles...
B. La compression VCA en théorie
1. Schéma de principe d'un compresseur
2. Le détecteur RMS
3. Ratio d'un compresseur VCA Feedforward
4. Ratio d'un compresseur VCA feedback
5. Comparatif Feedback/feedforward
6. Threshold, hard & soft knee, etc...
C. Etude d'un cas réel : le THAT4301 Analog Engine® Dynamics Processor
1. Mise en oeuvre de son VCA
2. Mise en oeuvre de son Détecteur RMS
3. Exemple basique d'utilisation du VCA
4. Exemple basique d'utilisation du Détecteur RMS
D. Conception d'un prototype de compresseur VCA
1. Schéma de principe général
2. Calcul du schéma Audio
3. Calcul du SideChain
4. Réalisation finale, mesures et essais.
Voilà un bon gros programme comme je les aime !
Je suis en train, en même temps, de réaliser des Vidéos que je posterai bientôt où j'explique tout cela dans un plan relativement similaire.
A très vite
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offenbach
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offenbach
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A. Le VCA
1. Qu'est-ce qu'un VCA ? Quelles en sont les principales applications dans le monde audio ?
VCA est le sigle de Voltage Controled Amplifier. En français : Amplificateur Contrôlé en Tension. Il s'agit donc tout simplement d'un circuit, ou d'un composant, qui n'est autre qu'un étage d'amplification, ou de gain. Mais sa particularité est que son Gain n'est pas défini par un jeu de résistance, ou par un potentiomètre, mais par une tension de commande externe. On appelle souvent cette tension le C.V. pour Control Voltage.
Un VCA possède donc une entrée IN, une sortie OUT, et une entrée annexe de commande C.V.
Une des utilisation les plus élémentaire du VCA est la modulation d'amplitude (AM). Supposons un signal A entrant dans le VCA. Par exemple une Sinusoïde à 1kHz. Supposons maintenant qu'on applique un signal B, par exemple une autre sinusoïde disons à 100Hz, sur l'entrée Control Voltage. Qu'aura-t-on en sortie ?
Avec les courbes c'est tout de suite un peu plus parlant :
- en vert le signal d'entrée (Sinus 1kHz)
- en bleu le signal de commande (Sinus 100Hz)
- en jaune la résultante de la modulation d'amplitude
On voit bien que la sortie est le signal d'entrée A dont l'amplitude est définie par le signal B.
On appelle cela de la Modulation d'Amplitude (AM). C'est très utilisé en synthèse sonore par exemple. On peut aussi réaliser un trémolo de cette manière
1. Qu'est-ce qu'un VCA ? Quelles en sont les principales applications dans le monde audio ?
VCA est le sigle de Voltage Controled Amplifier. En français : Amplificateur Contrôlé en Tension. Il s'agit donc tout simplement d'un circuit, ou d'un composant, qui n'est autre qu'un étage d'amplification, ou de gain. Mais sa particularité est que son Gain n'est pas défini par un jeu de résistance, ou par un potentiomètre, mais par une tension de commande externe. On appelle souvent cette tension le C.V. pour Control Voltage.
Un VCA possède donc une entrée IN, une sortie OUT, et une entrée annexe de commande C.V.
Une des utilisation les plus élémentaire du VCA est la modulation d'amplitude (AM). Supposons un signal A entrant dans le VCA. Par exemple une Sinusoïde à 1kHz. Supposons maintenant qu'on applique un signal B, par exemple une autre sinusoïde disons à 100Hz, sur l'entrée Control Voltage. Qu'aura-t-on en sortie ?
Avec les courbes c'est tout de suite un peu plus parlant :
- en vert le signal d'entrée (Sinus 1kHz)
- en bleu le signal de commande (Sinus 100Hz)
- en jaune la résultante de la modulation d'amplitude
On voit bien que la sortie est le signal d'entrée A dont l'amplitude est définie par le signal B.
On appelle cela de la Modulation d'Amplitude (AM). C'est très utilisé en synthèse sonore par exemple. On peut aussi réaliser un trémolo de cette manière
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[ Dernière édition du message le 11/07/2018 à 12:37:05 ]
offenbach
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Une 2eme application très importante dans le monde du studio, c'est dans le cas du FADER.
En effet on peut utiliser un simple potentiomètre en diviseur de tension pour régler un volume audio. Mais il y a quelques inconvénients à cela :
- on a une atténuation, mais obligation de mettre un étage actif de gain ensuite, donc le schéma de gain n'est pas toujours optimum.
- l'impédance qui charge l'étage de gain suivant dépend de la position du fader
- en stéréo (ou plus généralement en multicanal) il est très difficile et coûteux d'avoir des potentiomètres parfaitement appairés...
Un VCA peut nous aider à réaliser un réglage de volume. En effet considérons la configuration suivante :
Nous voyons qu'une tension proportionnelle à la position du fader va venir contrôler l'enveloppe du signal entrant. On a donc un contrôle indirect du volume, et aucun son ne passe dans le fader.
Il y a des avantages à cette configuration. Par exemple :
- on peut déporter à volonté le fader sans craindre de transporter sur de longue distance le signal sonore.
- on peut tout à fait concevoir un système électronique qui va mémoriser la valeur électrique en sortie du fader afin de la ressortir plus tard à la demande. C'est la base des systèmes d'automation des grosses consoles de mixage.
D'autre part imaginons une configuration de mixage où on a 3 signaux différents dont on souhaite pouvoir régler le volume simultanément. Comment procéder ? La manière la plus basique est de sommer les 3 signaux puis de les passer dans un réglage normal de volume (un fader de BUS ou de GROUPE), de cette manière là :
L'inconvénient de cette méthode est que les signaux sont mélangés. On ne peut plus, après ce réglage de vlume commun, agir séparément sur chacun d'eux... En outre le passage du signal dans un BUS ou un Groupe déteriore encore un peu plus le SNR (rapport Signal/bruit), puisqu'on traverse davantage d'étages électroniques...
Le VCA est alors d'une grande utilité, comme sur les grosses SSL par exemple, où un seul fader de VCA peut commander virtuellement autant de canaux que l'on veut :
Dans cette configuration on voit bien que les signaux ne sont JAMAIS mélangés, et pourtant on peut agir de façon très précise et simultané sur leur volume.
En effet on peut utiliser un simple potentiomètre en diviseur de tension pour régler un volume audio. Mais il y a quelques inconvénients à cela :
- on a une atténuation, mais obligation de mettre un étage actif de gain ensuite, donc le schéma de gain n'est pas toujours optimum.
- l'impédance qui charge l'étage de gain suivant dépend de la position du fader
- en stéréo (ou plus généralement en multicanal) il est très difficile et coûteux d'avoir des potentiomètres parfaitement appairés...
Un VCA peut nous aider à réaliser un réglage de volume. En effet considérons la configuration suivante :
Nous voyons qu'une tension proportionnelle à la position du fader va venir contrôler l'enveloppe du signal entrant. On a donc un contrôle indirect du volume, et aucun son ne passe dans le fader.
Il y a des avantages à cette configuration. Par exemple :
- on peut déporter à volonté le fader sans craindre de transporter sur de longue distance le signal sonore.
- on peut tout à fait concevoir un système électronique qui va mémoriser la valeur électrique en sortie du fader afin de la ressortir plus tard à la demande. C'est la base des systèmes d'automation des grosses consoles de mixage.
D'autre part imaginons une configuration de mixage où on a 3 signaux différents dont on souhaite pouvoir régler le volume simultanément. Comment procéder ? La manière la plus basique est de sommer les 3 signaux puis de les passer dans un réglage normal de volume (un fader de BUS ou de GROUPE), de cette manière là :
L'inconvénient de cette méthode est que les signaux sont mélangés. On ne peut plus, après ce réglage de vlume commun, agir séparément sur chacun d'eux... En outre le passage du signal dans un BUS ou un Groupe déteriore encore un peu plus le SNR (rapport Signal/bruit), puisqu'on traverse davantage d'étages électroniques...
Le VCA est alors d'une grande utilité, comme sur les grosses SSL par exemple, où un seul fader de VCA peut commander virtuellement autant de canaux que l'on veut :
Dans cette configuration on voit bien que les signaux ne sont JAMAIS mélangés, et pourtant on peut agir de façon très précise et simultané sur leur volume.
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offenbach
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2. L'échelle de gain du VCA : Lin vs Log...
Ce qui va nous intéresser en premier lieu, c'est la relation caractéristique entre la tension de commande (qu'on va noter Ec) et le Gain que va générer le VCA. Il faut bien comprendre que ce paramètre est définit par "construction" du VCA. C'est donc une donnée constructeur. Mais avant de regarder ces données là, examinons quelques cas théoriques assez généraux.
Imaginons d'abord qu'il y ai une relation linéaire entre la tension de commande Ec et le Gain en tension Av du VCA.
On pourrait dans ce cas écrire la relation simple : Av = a * Ec
(a est un coefficient interne définit par construction)
Mais si on souhaite exprimer le gain en décibel la relation se complique un petit peu plus : Adb = 20 log (a * Ec)
L'oreille humaine perçoit les intensités relatives de manière logarithmique et non linéaire, et cela va compliquer nettement à la fois les équations et l'électronique...
On a donc rapidement vu tout l’intérêt de réaliser des VCA qui n'ont pas une relation linéaire entre tension de commande et Gain (en tension), mais une relation logarithmique ! Ainsi on peut tracer une relation linéaire entre la tension de commande (EC) et le Gain du VCA exprimé en dB !! (ce qui correspond à une courbe interne du VCA qui est logarithmique... C'est un peu comme si le VCA s'occupait du logarithme à notre place
)
Il est alors facile de voir sur la courbe ci-dessus que toute variation de 60mV de la tension de commande engendrera une variation de Gain de 10dB. Ainsi 600mV de variation donneront 100dB de variation de Gain, tout comme 6mV donneront 1dB de variation de Gain.
On sent toute la facilité qu'un tel choix nous donne pour "préparer" la tension de commande, et faire agir le VCA, au dB près, comme on souhaite qu'il agisse !
C'est donc tout naturellement que les VCA utilisés dans le domaine audio (compresseur, fader, etc...) sont en interne de type logarithmique.
Ce qui va nous intéresser en premier lieu, c'est la relation caractéristique entre la tension de commande (qu'on va noter Ec) et le Gain que va générer le VCA. Il faut bien comprendre que ce paramètre est définit par "construction" du VCA. C'est donc une donnée constructeur. Mais avant de regarder ces données là, examinons quelques cas théoriques assez généraux.
Imaginons d'abord qu'il y ai une relation linéaire entre la tension de commande Ec et le Gain en tension Av du VCA.
On pourrait dans ce cas écrire la relation simple : Av = a * Ec
(a est un coefficient interne définit par construction)
Mais si on souhaite exprimer le gain en décibel la relation se complique un petit peu plus : Adb = 20 log (a * Ec)
L'oreille humaine perçoit les intensités relatives de manière logarithmique et non linéaire, et cela va compliquer nettement à la fois les équations et l'électronique...
On a donc rapidement vu tout l’intérêt de réaliser des VCA qui n'ont pas une relation linéaire entre tension de commande et Gain (en tension), mais une relation logarithmique ! Ainsi on peut tracer une relation linéaire entre la tension de commande (EC) et le Gain du VCA exprimé en dB !! (ce qui correspond à une courbe interne du VCA qui est logarithmique... C'est un peu comme si le VCA s'occupait du logarithme à notre place
)Il est alors facile de voir sur la courbe ci-dessus que toute variation de 60mV de la tension de commande engendrera une variation de Gain de 10dB. Ainsi 600mV de variation donneront 100dB de variation de Gain, tout comme 6mV donneront 1dB de variation de Gain.
On sent toute la facilité qu'un tel choix nous donne pour "préparer" la tension de commande, et faire agir le VCA, au dB près, comme on souhaite qu'il agisse !
C'est donc tout naturellement que les VCA utilisés dans le domaine audio (compresseur, fader, etc...) sont en interne de type logarithmique.
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[ Dernière édition du message le 11/07/2018 à 13:12:05 ]
deewey78
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Posteur·euse AFfolé·e
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Anonyme
986
Tshaw91
484
Posteur·euse AFfamé·e
Membre depuis 10 ans
Merci cela va être génial à suivre. J'ai trop hâte de lire la partie D y'a moyen d'obtenir un petit spoil sur l'ordre du système et la nature de la contre-réaction? 
Echange pistes de scratchs contre pistes d autres instruments :)
alex.d.
5625
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