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La compression dynamique du son - part II

La compression dynamique du son (II)

De nos jours, la compression dynamique du son est partout. Elle est souvent utilisée lors de l'enregistrement d'instruments acoustiques. Elle peut être présente dans le dernier tube à la mode, enregistré sous forme de CD 2 titres. Elle est utilisée une fois de plus lorsque ce même tube passe à la radio.

La compression dynamique du son / Part IIOn trouve égale­ment la compres­sion à d’autres endroits, moins évidents, comme dans les grands maga­sins ou encore dans le métro : pour que la voix soit la plus intel­li­gible possible, un compres­seur de dyna­mique est systé­ma­tique­ment utilisé dans les lieux où il y a beau­coup de bruit ambiant.

Après avoir expliqué la théo­rie de la compres­sion dyna­mique du son dans la partie I de ce dossier, nous allons donc passer à l’ac­tion, au travers de plusieurs cas concrets. Le but est ici de maîtri­ser un peu plus l’ou­til de compres­sion et de voir certaines de ses appli­ca­tions .

Compres­sion d’une guitare

Commençons par donner l’exemple de la compres­sion d’un instru­ment acous­tique. Vous avez à dispo­si­tion un petit solo de guitare nommé « [mp3=158]guitare_non_compres­see.mp3[/mp3] ». Comme son nom l’in­dique, cet échan­tillon sonore est un simple enre­gis­tre­ment de guitare élec­trique, sans compres­sion (avec une légère distor­sion et une réver­bé­ra­tion discrète cepen­dant, dues à l’uti­li­sa­tion d’un Boss VF1 en guise de préam­pli­fi­ca­teur).

En jouant le son dans Sound Forge, vous remarquez qu’il y a des passages du solo pendant lesquels le son est parti­cu­liè­re­ment fort (par exemple à cinq secondes et quelques dixièmes), alors que le reste du son est de niveau moyen (aux alen­tours de –9 dB). Si vous voulez homo­gé­néi­ser le son, en augmen­ter son éner­gie, vous pouvez faire appel à la compres­sion. Dans notre exemple, nous allons utili­ser une compres­sion adou­cie, appe­lée «  Soft knee  ». Celle-ci possède la parti­cu­la­rité de rendre plus progres­sive la tran­si­tion entre le son non compressé (c’est à dire lorsque le niveau du son avant trai­te­ment est plus faible que le seuil de compres­sion) et le son compressé (i.e. quand le niveau du son avant trai­te­ment a dépassé ce seuil).

Pour mémoire, le compres­seur se déclenche à partir d’un certain seuil (appelé thre­shold) du niveau sonore en entrée de ce dernier. Rappe­lons aussi que lorsqu’il est actif, le compres­seur suit une enve­loppe simpli­fiée (attaque, main­tient et relâ­che­ment), que vous pouvez défi­nir à l’aide des curseurs «  attack  » et «  release  » de la fenêtre Dyna­mics Graphics (le main­tient étant guidé par le niveau du son en entrée). En bas de cette fenêtre, le ratio de 2:1 indique un taux de compres­sion rela­ti­ve­ment faible, ce qui permet de rendre le trai­te­ment assez trans­pa­rent.

En pratique, le fait que l’on soit dans le mode «  soft knee  » signi­fie que le ratio de compres­sion est fonc­tion du niveau sonore en entrée. Ainsi, il est globa­le­ment de 2:1, mais est en fait plus faible lorsque le son en entrée est proche du seuil, et plus élevé lorsque le son en entrée se trouve entre –15 et –12 dB (voir le schéma ci-dessous). Le son est donc davan­tage déformé aux très hauts niveaux sonores. Le diagramme de trans­fert suivant met en avant cet aspect.

Soft Knee compressor
1 et 2 : ratios de respec­ti­ve­ment 7:2 et 5:3 (compres­sion de dyna­mique)
3 : niveau de réfé­rence, ou seuil
4, 5 et 6 : ratios de 4:5, 3:7 et 1:7 (exten­sion de dyna­mique)

 

Pour vous rendre compte du résul­tat de ce type de compres­sion, commen­cez par char­ger le son « [mp3=158]guitare_non_compres­see.mp3[/mp3] » dans Sound Forge. Vous consta­te­rez que le petit solo de guitare possède une dyna­mique assez grande, et descend plusieurs fois à –30 dB. Ceci est parfait si le solo doit être inté­gré dans une musique très aérée, c’est à dire avec peu d’ins­tru­ments, ou bien des instru­ments prenant peu de place (par exemple un morceau de soft jazz avec une batte­rie et une basse calmes, ainsi que la fameuse guitare, et rien d’autre). C’est comme lorsque l’on est en petit comité : il n’est géné­ra­le­ment pas néces­saire d’aug­men­ter le niveau de sa voix pour se faire enten­dre… En revanche, dans un morceau de hard rock chargé d’ins­tru­ments exci­tés, la guitare devra, pour être elle aussi bien présente, subir une compres­sion dyna­mique (notons au passage que la distor­sion est une forme de compres­sion de dyna­mique).

Pour compres­ser l’en­re­gis­tre­ment de guitare, allez dans « Effects > Dyna­mics > Graphic » et choi­sis­sez la présé­lec­tion (preset) dénom­mée « Soft Knee compres­sor / gate –24dB thre­shold ». Cet effet combine en fait un compres­seur progres­sif (soft knee), ainsi qu’une porte de bruit (gate) qui permet de suppri­mer partiel­le­ment le bruit de fond de l’en­re­gis­tre­ment, lorsqu’au­cun son ne sort de la guitare (mis à part le bruit de fond intrin­sèque au système). Vous obte­nez alors un solo plus présent, même lorsque le jeu est doux, et dont les détails sont mis en avant, comme par exemple le frot­te­ment des doigts sur les cordes. Si vous voulez écou­ter le résul­tat de la compres­sion sans faire le trai­te­ment dans Sound Forge, écou­tez le fichier sonore « [mp3=156]guitare_compres­see_soft_knee.mp3[/mp3] ». A présent, le son se retrouve la plupart du temps entre –9 et 0 dB, et ne descend plus en dessous de 15 dB.

Guitare non compressée

Guitare compressée

Le son du solo de guitare, avant et après compres­sion et compen­sa­tion auto­ma­tique du gain

 

Trai­te­ment d’une voix, d’une batte­rie

Trai­te­ment d’une voix

Prenons à présent un petit enre­gis­tre­ment de la voix d’un ami chan­teur (dispo­nible sous le doux nom de « [mp3=154]chant_avec_occlu­sives.mp3[/mp3] »). Lors de l’en­re­gis­tre­ment, le micro du chan­teur ne dispo­sait pas d’anti-pop, outil fort pratique au demeu­rant. C’était plutôt ennuyeux, car un anti-pop, simple tissu mis devant le micro­phone, permet d’at­té­nuer les occlu­sives comme les sons en « p ». Du fait que de telles consonnes engendrent un mouve­ment très brusque de l’air, ces sono­ri­tés ont une fâcheuse tendance à être enre­gis­trées beau­coup trop fort par un micro. Malgré tout, nous voulions enre­gis­trer notre chan­teur ce fameux soir. Nous fûmes donc obli­gés d’en­re­gis­trer sa voix telle quelle, avec les occlu­sives.

Avec plosives

Sans plosives

La voix conte­nant un « p », avant et après trai­te­ment. L’oc­clu­sive, maté­ria­li­sée ici par l’en­semble des crêtes les plus élevées, est clai­re­ment écra­sée par le compres­seur (seconde photo d’écran).

Heureu­se­ment, il est encore possible de trai­ter le son pour réduire le niveau des occlu­sives. Dans cette optique, nous allons utili­ser un compres­seur multi­bande. Après avoir chargé le son cité précé­dem­ment, allez dans « Effects > Dyna­mics > Multi-band » et choi­sis­sez le preset dénommé « Reduce loud plosives ». Comme pour le compres­seur précé­dent (qui s’ap­pliquait à l’en­semble du spectre), vous avez accès au seuil (thre­shold), à l’at­taque (attack) et au relâ­che­ment (release). Pour obte­nir le son « [mp3=155]chant_sans_occlu­sives.mp3[/mp3] », il vous suffit d’ap­pliquer le preset tel quel, mais vous pouvez aussi modi­fier les para­mètres pour voir ce que cela implique sur le son. Par exemple, si vous descen­dez le seuil très bas, cela aura pour effet de compres­ser les basses en perma­nence, ce qui revien­dra quasi­ment à appliquer un filtre passe haut sur le son. Or ce n’est pas vrai­ment le but recher­ché, car le son de la voix devien­drait alors parti­cu­liè­re­ment froid et étriqué.

Réduction des plosives
Le module « Multi-band Dyna­mics »

Dans le module de compres­sion multi­bande, vous dispo­sez de trois types de filtres : un passe bas (ou coupe haut, dit « High-shelf » en anglais), un passe haut (appelé aussi coupe bas, ou « Low-shelf »), et un coupe bande. Dans ce dernier cas, vous pouvez régler la largeur de la bande de fréquences affec­tée à l’aide du curseur « Width ». L’uti­li­sa­tion du compres­seur multi­bande consiste en fait en plusieurs compres­seurs chacun précé­dés de l’un des filtres cités ci-dessus (vous en dispo­sez de quatre ici). Cela permet de trai­ter le signal plus préci­sé­ment, sur certaines bandes de fréquences parti­cu­lières, et non sur l’en­semble du spectre.

Un loop de batte­rie puis­sant

Je vous disais dans le numéro précé­dent qu’il ne faut pas abuser de la compres­sion, mais dans certains cas, cela peut produire un effet vrai­ment inté­res­sant ! Prenons par exemple une boucle de batte­rie accom­pa­gnée d’une réver­bé­ra­tion sourde et discrète (dispo­nible sous le nom « [mp3=152]loop_sans_rc.mp3[/mp3] »). L’uti­li­sa­tion du compres­seur Renais­sance Compres­sor de la société Waves permet d’avoir un son très puis­sant, dont la réver­bé­ra­tion est plus présente, les percus­sions écra­santes (certes un peu agres­sives), un peu comme ce que l’on entend dans certains morceaux de Massive Attack. Vous pouvez entendre le résul­tat dans le fichier sonore inti­tulé « [mp3=160]loop_avec_rc.mp3[/mp3] ». Pour mieux profi­ter de cette boucle de batte­rie, je vous conseille de choi­sir la lecture en boucle dans Sound Forge, maté­ria­li­sée par le visuel Lecture en boucle.

 

Limi­teur, expan­seur et plug-ins

Le limi­teur

Un limi­teur est un compres­seur dont le rapport de compres­sion (ratio) a été fixé « à l’in­fini », c’est à dire géné­ra­le­ment à 1:50 (dans le cas de Sound Forge), voire à 1:100. Vous êtes ainsi certain que les crêtes ne dépas­se­ront jamais la limite choi­sie, puisqu’une augmen­ta­tion de 100 dB en entrée (c’est à dire toute la plage de dyna­mique d’un enre­gis­tre­ment en 16 bits !) aura pour consé­quence une augmen­ta­tion d’un malheu­reux déci­bel en sortie du limi­teur. En revanche, il est parfois à craindre que le son se déforme du fait du trai­te­ment du limi­teur. Comme je vous le disais, plus le ratio du compres­seur est élevé, plus le son est déformé. Comme le ratio est, dans un limi­teur, « infini », ou pour­rait croire que le son est tota­le­ment déformé. En fait, c’est faux si l’on prend soin de garder le seuil du compres­seur assez haut, afin que seules les crêtes les plus fortes soient écra­sées.


Le limi­teur est carac­té­risé par une pente hori­zon­tale à partir de son seuil de déclen­che­ment.

Notez au passage des évolu­tions intel­li­gentes du limi­teur, comme le plug-in Ultra Maxi­mi­ser de la société Waves. Ce limi­teur est dit préemp­tif, c’est à dire qu’il lit l’échan­tillon sonore de quelques dixièmes de secondes avant de le trai­ter, ce qui permet à ce module d’op­ti­mi­ser l’en­ve­loppe du compres­seur en fonc­tion des crêtes du son d’ori­gine. Vous n’avez donc plus à vous préoc­cu­per de quelle attaque et de quel relâ­che­ment choi­sir, puisque l’Ul­tra Maxi­mi­ser le fait tout seul, et plutôt effi­ca­ce­ment.

Et l’ex­ten­sion de dyna­mique ?

Vous vous le deman­diez peut être : si l’on peut compres­ser un son, peut-on au contraire étendre sa dyna­mique ? La réponse est oui, comme vous avez pu le déce­ler dans la figure 1. C’est même quelque chose d’uti­lisé assez souvent, pas forcé­ment par les ingé­nieurs du son, mais dans certains cas comme par exemple avec la tech­no­lo­gie Dolby. En effet, dans certaines situa­tions, il est néces­saire de passer par un canal de trans­mis­sion à fort bruit de fond (par exemple, les ondes hert­ziennes, ou la bande d’un cassette analo­gique). Dans ce cas, il est inté­res­sant d’aug­men­ter le niveau global du son avant que celui-ci soit trans­mis au travers de ce canal, puisqu’alors, le niveau du signal utile sera bien supé­rieur au niveau du bruit de fond intrin­sèque au canal de trans­mis­sion. Une fois le son arrivé à la desti­na­tion (le préam­pli de votre lecteur de cassettes), le son peut subir à nouveau une exten­sion pour retrou­ver sa forme origi­nale. De part cette exten­sion de dyna­mique, le bruit de fond qui s’était ajouté lors de la trans­mis­sion du son au travers du canal voit son niveau abaissé. Il s’en­tend donc moins que si l’on n’avait pas utilisé ce système.

Plug-ins VST et DirectX

Nous avons cité les effets dyna­miques propres à Sound Forge. Il existe néan­moins de nombreux plug-ins DirectX et VST faisant le même travail, parfois de manière plus pous­sée puisque ces modules sont spécia­li­sés dans un domaine parti­cu­lier. Citons notam­ment les plug-ins Waves (C1 Compres­sor/Gate, Renais­sance Compres­sor…) et TC Works (Native DeX, un dé-esseur, et Native L, un limi­teur). Les compres­seurs logi­ciels sont nombreux, certains sont parfois meilleurs que d’autres, mais géné­ra­le­ment, ils se distinguent surtout par une fonc­tion­na­lité spéci­fique. Par exemple, Renais­sance Compres­sor propose plusieurs types de modé­li­sa­tion de compres­seurs physiques, gère la satu­ra­tion intel­li­gem­ment etc. D’autres sont spécia­li­sés dans la suppres­sion des sifflantes et des occlu­sives, comme le DeX de TC Works, De ce fait, vous dispo­sez avec ce plug-in de nombreuses présé­lec­tions selon la voix (homme ou femme) et le type de chant (doux, médium ou fort).

 

La morale de l’his­toire

Trop de compres­sion tue la compres­sion !

Mis à part certaines situa­tions où l’on cherche un effet spécial, la compres­sion est effi­cace lorsqu’elle est utili­sée à bon escient et en finesse. Parfois, certains ingé­nieurs du son et tech­ni­ciens qui s’oc­cupent de la diffu­sion radio­pho­nique (ou leurs direc­teurs respec­tifs) sont tentés d’en abuser, car plus le son est compressé, plus il paraît puis­sant et sonne fort – plus fort que le son des concur­rents… En pratique, cette trop forte compres­sion déna­ture le son et finit par fati­guer l’oreille du fait que la puis­sance du signal est sans cesse au maxi­mum que le système de resti­tu­tion permet d’at­teindre. A titre d’exemple, je vous ai fourni un son compressé au maxi­mum du niveau sonore permis par le support d’en­re­gis­tre­ment, quelque soit le niveau en entrée (sous le nom « [mp3=157]guitare_incroya­ble­ment_compres­see.mp3[/mp3] »). Le niveau sonore, sur le vu-mètre de Sound Forge, reste donc constam­ment à 0 dB (si si, c’est possible !), même lorsque le son de la guitare est censé mourir.

La méthode pour obte­nir ce massacre sonore est assez simple : il suffit d’ajou­ter un seul point en haut à gauche du diagramme de trans­fert de la fenêtre « Dyna­mics > Graphic », comme montré sur le schéma suivant, ou bien de mettre le seuil au mini­mum (-80 dB), le ratio au maxi­mum (l’in­fini), et l’op­tion « auto gain compen­sate » acti­vée. Notez en outre que vous pouvez obte­nir des résul­tats simi­laires avec un autre module de compres­sion dyna­mique dans Sound Forge, appelé « Wave Hammer ». Ce module est apparu avec la version 5 de Sound Forge et cumule un compres­seur de dyna­mique et un maxi­mi­seur de volume rela­ti­ve­ment effi­caces.

Le module
Le module « Wave Hammer ».

Le résul­tat de notre « super-compres­sion » est certes peu agréable à l’écoute mais demeure assez inté­res­sant à étudier. D’une part, remarquons que la guitare, lorsqu’elle est censée mourir, reste très percep­tible, voire même insis­tante et plutôt fati­gante. D’autre part, toujours au moment où la guitare devrait s’es­tom­per, on entend de plus en plus fort un bour­don­ne­ment en fond. Celui-ci est dû à l’ali­men­ta­tion du préam­pli sur le secteur, qui génère un bruit de fond à la fréquence de 50 Hz et à ses harmo­niques (100 Hz, 200 Hz etc). En règle géné­rale, le son utile (notre chère guitare) est suffi­sam­ment fort pour que ce bour­don­ne­ment reste peu percep­tible. Mais ici, comme le niveau de la guitare s’af­fai­blit et que la compen­sa­tion auto­ma­tique du gain du compres­seur contre­ba­lance cette chute en augmen­tant progres­si­ve­ment le son, le niveau rela­tif du bruit de fond en est sensi­ble­ment augmenté. Enfin, vous aurez certai­ne­ment remarqué la petite fausse note (un peu avant cinq secondes), elle qui passait quasi inaperçue sur le son d’ori­gine.

Compression dévastatrice...
L’en­re­gis­tre­ment de guitare un peu trop compressé.

Conclu­sion

La compres­sion est un outil puis­sant lorsqu’il est utilisé avec modé­ra­tion. Une bonne compres­sion, dans la plupart des cas, est une compres­sion qui ne s’en­tend pas, ou peu, sauf bien sûr si l’ef­fet est volon­taire comme dans le cas précé­dent de la boucle de batte­rie. Alors, main­te­nant que vous avez décou­vert les rouages de cet outil et que vous en connais­sez les limites, j’es­père que vous l’uti­li­se­rez avec parci­mo­nie ! Je remer­cie Yoni et Fred pour leur parti­ci­pa­tion au contenu sonore de cet article.

  • Bebs7 127 posts au compteur
    Bebs7
    Posteur AFfiné
    Posté le 20/09/2012 à 16:27:13
    Les liens vers des extraits mp3 sont tous morts...
  • Skuz67 1 post au compteur
    Skuz67
    Nouvel AFfilié
    Posté le 17/12/2015 à 00:13:46
    "Un limiteur est un compresseur dont le rapport de compression (ratio) a été fixé " à l'infini ", c'est à dire généralement à 1:50 (dans le cas de Sound Forge), voire à 1:100."

    50:1 ou 100:1 ou c'est moi qui ai rien compris ?
  • TC Hotrod 5763 posts au compteur
    TC Hotrod
    Je poste, donc je suis
    Posté le 17/12/2015 à 07:25:04
    Oui "50 : 1 ou 100 :1" ;)
    Cela dit, on admet communément qu'au delà de 20:1 on commence à entrer dans le domaine du limiter.

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