Tag Archives: envelope

7.18 Gate

Rangkaian gate membiarkan sinyal input mencapai output hanya jika amplitudonya lebih besar dari threshold yang terpasang. Kendali yang ada pada gate mirip dengan kompresor.

Threshold: diatas threshold, sinyal mencapai output. Dibawah threshold sinyal diblokir, atau lebih tepatnya diatenuasi dengan sangat kuat.

Range floor: menyatakan jumlah atenuasi yang terjadi (terukur dalam dB). Nilai lebih dari -50 dB secara praktis berarti menutup total gate (kendali ini sama dengan kendali rasio pada kompresor).

Attack time: jumlah waktu hingga gate terbuka ketika sinyal melebihi threshold.

Hold time: jumlah waktu gate terbuka, bahkan setelah sinyal kembali ke bawah threshold.

7.18.1 Kegunaan gate

Pembersihan suara drum: bayangkan suara yang tertangkap mikrofon perekam drum kit. Setiap mikrofon menangkap suara komponen drum kit yang berada di depannya tetapi juga menangkap suara komponen lainnya (fenomena ini disebut leaking). Semua gangguan ini beresiko merusak suara keseluruhan karena setiap komponen diekualisasi menurut karakteristiknya masing-masing. Ketika ekualisasi komponen, suara background akibat leaking terekualisasi secara salah karena setting EQ dibuat untuk suara komponen yang tertangkap, bukan untuk suara di sekitarnya. Hal ini menambah frekuensi tak diinginkan dalam mix. Untuk menyingkirkan noise ini, setiap sinyal dilalui gate yang memblokir bila sinyal yang diinginkan sedang tidak dimainkan. Ini bisa membersihkan leaking meski tidak semuanya. Justru saat komponen dimainkan, sinyal dibiarkan lewat bersama-sama dengan background noise. Namun, karena suara komponen utama dominan, maka suara lainnya cenderung tertutupi.

Pembersihan noise: gate efektif terhadap sinyal apapun yang mengandung background noise atau hiss untuk mengurangi suara-suara ini ketika sinyal absen.

Penguatan kick drum dengan osilator: terkadang suara kick drum terekam melempem. Apakah salah mikrofon, atau posisi yang salah? Suara instrumen atau musisinya? Salah satu cara untuk menyelesaikan masalah ini adalah dengan menambah beberapa frekuensi rendah yang hilang pada suara kick drum. Bisa dilakukan dengan konfigurasi berikut:

Gambar 7.23 Penguatan kick drum dengan osilator

Osilator berfungsi menambahkan frekuensi yang kita inginkan ke kick drum. Frekuensi ini dikirim melalui gate dengan sidechain input yang dikendalikan sinyal kick drum. Dua sinyal dipadukan: kick drum dan frekuensi osilator pada output gate. Setiap kali kick drum dimainkan, gate terbuka dan melewatkan sinyal dari osilator. Penting untuk menyesuaikan waktu release agar gate tertutup ketika suara kick drum pudar.

Iklan

7.15 Kegunaan Kompresor

Kompresor merupakan prosesor yang sangat berharga dalam sound engineering dan digunakan dalam berbagai cara. Sub bab ini membahas kegunaan paling umum, tanpa melupakan kemungkinan kegunaan yang lebih personal melalui eksperimentasi berdasarkan metode dan kriteria.

Kompresi keseluruhan mix: kompresi kepada stereo mix menghasilkan suara yang lebih homogen karena perubahan volume lebih rata dan setiap suara terintegrasi ke dalam satu badan.

Kompresi keseluruhan mix dapat membatasi rentang dinamika, seperti yang dibutuhkan dalam dance music dengan rentang dinamika tidak lebih dari 30 dB (sehingga track drum asli harus dikompres berat), atau untuk alasan teknis seperti siaran radio yang membutuhkan rentang dinamika 15 dB sehingga kompresi yang berat dilakukan sebelum lagu-lagu diudarakan.

Kompresi ringan dapat dipakai ketika proses rekaman untuk menghindari masalah penjenuhan.

Teknik yang berlaku untuk mix, juga berlaku untuk sub-mix. Sebagai contoh sebuah seksi woodwind dengan 8 instrumen bisa dikompres sebagai satu submix sehingga didapat seksi woodwind yang homogen sebelum dimix dengan instrumen lainnya. Bisa juga untuk drum kit yang direkam dengan banyak mikrofon. Nilai yang umum digunakan dalam konteks kompresi ringan: rasio kompresi yang ringan (2:1) (agar tidak terdengar efek kompresi), threshold rendah (untuk mengurangi dinamika lebih menyeluruh, bukan hanya bagian atasnya saja), attack medium (agar bereaksi terhadap semua suara dalam mix), release panjang (hingga 2 sekon, sehingga kompresi hampir selalu aktif dan tidak terjadi perubahan level yang tidak indah).

Ketika kompresor digunakan dalam mode stereo, kedua input sidechain dihubungkan dengan tombol agar fungsi kedua channel tersinkronisasi. Kendali input sidechain disatukan di kompresor channel kiri sedangkan channel kanan dideaktivasi.

Modifikasi sinyal envelope: untuk kasus modifikasi suara instrumen single. Pilihan parameter bergantung kepada tipe sinyal input dan hasil yang ingin didapatkan. Dua contoh yang bertolak belakang:

Pertama, untuk meningkatkan attack dari suara bisa menggunakan attack pelan agar transien awal melewati kompresor. Release lebih panjang daripada suara agar kompresor tetap aktif setelah suara pudar. Threshold dan rasio bergantung kepada amplitudo sinyal dan seberapa berat kompresi yang diinginkan.

Contoh kedua, suara yang ingin diperpanjang seperti sustain yang panjang pada gitar listrik. Attack dipasang minimum, agar tidak merubah bagian awal suara. Threshold dipasang tinggi, release panjang dan kompresi rendah. Kombinasi pilihan teknis ini memastikan ketika suara mencapai threshold, kompresor teraktivasi. Namun, karena reasio yang rendah, amplitudo suara hampir tidak berubah. Setelah fase ini, suara asli memudar tetapi karena release panjang kompresor mempertahankan amplitudo terkompresi selama durasi suara tersebut.

7.13 Kompresor

Kompresor adalah prosesor yang paling penting. Kompresor bekerja pada rentang dinamika sinyal input dan mengurangi amplitudonya ketika sinyal input melebihi batas tertentu. Pengurangan ini diekspresikan dengan rasio; seperti rasio 3:1 yang berarti ketika sinyal melebihi batas tertentu, bagian sinyal yang berada di atasnya dikurangi menjadi 1/3.

Gambar 7.10 Rentang dinamika normal dan rentang dinamika kompresi

Di sebelah kiri gambar di atas terdapat sinyal input sebelum kompresi. Amplitudo referensi diukur dalam dBu dan rentang dinamika penuh sinyal sebesar 50 dB. Diagram juga menunjukkan ambang batas dimana kompresor mulai bekerja. Di sebelah kanan diagram adalah hasil kompresi 3:1. Bagian sinyal dibawah ambang batas tidak berubah sementara bagian sinyal diatas telah dikurangi menjadi 1/3, sehingga berubah dari 30 dB menjadi 10 dB. Rentang dinamika keseluruhan sinyal telah dikurangi dari 50 dB menjadi 30 dB.

Berikut adalah penjelasan detail parameter kendali pada kompresor:

Threshold (ambang batas): adalah nilai terukur dalam dB dan merupakan batas dimana kompresor mulai bekerja

Ratio (rasio): mengkuantifikasi reduksi pada amplitudo sinyal diatas ambang batas. Nilai rasio yang umum termasuk:

1:1 – tidak ada kompresi, sinyal output sama dengan input

2:1 – sinyal diatas ambang batas dikurangi setengah. Jika sinyal melebihi batas sebesar 10 dB, nilainya tereduksi menjadi 5 dB.

Nilai lain termasuk 3:1, 4:1, dst. Untuk nilai rasio lebih tinggi dari 10:1, kompresor bertindak sepert limiter.

Gambar berikutnya menunjukkan diagram kurva kompresi untuk berbagai nilai rasio:

Gambar 7.11 Kurva kompresi

Diagram memperlihatkan amplitudo sinyal output terhadap sinyal input. Hingga ambang batas, amplitudo sinyal sama dengan sinyal input. Diatas ambang batas, kompresi terjadi sesuai dengan rasio yang digunakan.

Attack time (waktu serang): mengindikasi waktu yang dibutuhkan kompresor untuk teraktivasi setelah sinyal melewati batas. Terukur dalam milisekon. Diagram berikutnya membandingkan dua keadaan, waktu attack panjang dan waktu attack singkat:

Gambar 7.12 Attack time kompresor

Waktu attack panjang berarti sinyal melebihi ambang batas, tetapi tidak terkompresi hingga waktu attack telah lewat. Setelah lewat waktu attack, kompresor mereduksi amplitudo sinyal: sehingga bagian awal dari suara lebih nyaring.

Suatu kick drum yang envelope suaranya memiliki bentuk yang diberi label warna hijau:

Gambar 7.13 Kompresor dan ADSR envelope

Dengan kompresi, envelope berubah menjadi yang diberi label merah. Bagian attack kick drum menjadi sangat menonjol, sehingga terdengar lebih tajam.

Dua contoh berlawanan suara kick drum ditemukan di musik techno dan jazz. Dalam musik techno, suara kick drum harus tajam, kering, agresif, sehingga dibutuhkan kompresi yang tinggi (4:1) dengan waktu attack pelan (100 ms). Dalam musik jazz suara kick drum serupa instrumen asli, memiliki ekor suara yang panjang seperti booming. Dalam kasus ini dibutuhkan kompresi rasio lebih ringan (2:1) dan waktu attack singkat (10 ms) untuk menangkap keseluruhan envelope suara. Dikarenakan keterbatasan fisik, adalah mustahil menghasilkan kompresor analog dengan waktu attack yang singkat atau tidak ada sama sekali. Rangkaian atau sirkuit secara alamiah memiliki waktu reaksi yang berubah seiring berubahnya sinyal. Waktu attack nol bisa disimulasikan pada sinyal sample yang disimpan dalam RAM: dalam kasus ini kompresor sudah tahu keseluruhan laju sinyalnya, sehingga bisa bekerja dengan waktu attack nol, meski tidak secara real-time.

Release time (waktu lepas): adalah waktu yang dibutuhkan kompresor kembali ke ketiadaan kompresi setelah sinyal input kembali ke bawah ambang batas, atau rasio 1:1. Tujuannya adalah memperhalus aksi kompresor.

Hold time (waktu tahan): setelah amplitudo sinyal input kembali ke bawah ambang batas, kompresor mereduksi aksinya selama waktu release hingga mencapai rasio kompresi 1:1. Waktu hold memungkinkan waktu release ditunda setelah sinyal kembali ke bawah ambang batas, sehingga kompresor tetap aktif untuk waktu yang lebih lama.

Diagram berikut memperlihatkan aksi keseluruhan dari kompresor:

Gambar 7.14 Kompresor beraksi

Untuk memahami kompresor lebih baik, amatilah aksinya pada ADSR envelope. Pada gambar berikut, terlihat envelope kick drum asli dan setelah kompresi. Perbandingan antara kedua gambar memperlihatkan pengaruh kompresi dengan jelas.

Gambar 7.15 Kick drum

Gambar 7.16 Kick drum terkompresi

7.14.1 Sidechain input – key input

Rangkain kompresor adalah VCA (voltage-controlled amplifier, atau amplifier yang dikendalikan voltase), dimana sinyal input adalah voltase pengendali. Ketika voltase sinyal input melebihi ambang batas, kompresor menyala. Voltase pengendali bisa berupa sinyal selain sinyal input, sehingga memungkinkan beberapa teknik yang menarik.

Suatu kick drum dan gitar bass dimainkan bersamaan (hal ini sering terjadi untuk membuat rhythm yang rapi). Pada ketukan genap (ketukan 1 dan 3 pada musik 4/4), frekuensinya yang serupa mengakibatkan kick drum dan bass sering bercampur aduk. Cara membuat suara kick drum menonjol adalah dengan mengkompresi kick drum menggunakan rasio yang tinggi dan waktu attack pelan untuk menekankan bagian attack kick drum, atau “punch”nya. Kemudian gitar bass dikompresi menggunakan kompresor yang menggunakan sinyal kick drum sebagai sidechain input. Kombinasi ini mengakibatkan suara gitar bass menjadi lebih rendah ketika kick drum ditekan, sehingga suara kick lebih menonjol. Setelah attack, kompresor memasuki tahap release, yang berarti suara bass naik perlahan: ketika suara bass drum pudar, kompresor berhenti bekerja dan suara gitar bass kembali ke level aslinya.

Contoh lain penggunaan sidechain input adalah penggunaan LFO, sehingga menciptakan efek tremolo pada sinyal yang melalui kompresor.

7.14.2 Kurva kompresi

Bentuk kurva kompresi berubah seiring perbedaan rasio. Kurva tipe ini disebut hard knee, ditandai oleh perubahan laju gain yang cepat. Mode lain disebut soft knee memiliki perubahan laju lebih lembut dan memperhalus kerja kompresor. Berikut adalah dua mode kurva kompresi:

Gambar 7.17 Kurva kompresi hard knee dan soft knee

7.14.3 Respon kompresor terhadap sinyal input

Kompresor bekerja pada sinyal bergantung kepada laju sinyal menurut dua cara berikut:

Peak: kompresor merespon terhadap peak sinyal sehingga mengukur dengan persis amplitudo voltase input.

RMS: kompresor berespon terhadap RMS (Root Mean Square) sinyal, dengan kata lain nilai efektifnya, sehingga memperhalus aksinya.

7.14.4 Kompresor titik rotasi

Untuk alat tipe ini, ketika tidak ada kompresi, kurva kompresi berbentuk garis lurus unity gain. Ketika kurva kompresi diputar, diatas ambang batas kompresi terjadi dan dibawah ambang batas sinyal terekspansi (amplifikasi):

Gambar 7.18 Kompresor titik rotasi

7.14.5 Multiband compressor

Alat ini membagi sinyal menjadi beberapa band frekuensi dan mengaplikasikan kompresi yang berbeda pada setiap bandnya. Modul termasuk sirkuit crossover yang membagi sinyal menjadi band terpisah sebelum kompresi. Setiap output kompresor dikirim ke kompresor yang berbeda, masing-masing memiliki kontrolnya sendiri.

Dengan kompresor multiband, kompresi bisa dilakukan lebih teliti. Secara umum, sinyal frekuensi tinggi dikompresi dengan waktu attack cepat dan release panjang. Hal ini memastikan kompresi mengikuti karakteristik sinyal input lebih tepat.

Gambar 7.19 Multiband compressor