Compressor - Thiết bị Nén

I. Công cụ Compressor(Comp) - Nén

Compressor là một công cụ thông dụng nhất trong quá trình xử lý dynamic âm thanh và nó tác động trực tiếp đến việc thay đổi dynamic range (khoảng tầm âm giữa đoạn nhỏ nhất và lớn nhất của sóng âm thanh và được đo bằng đơn vị De xi ben=dB). Về cách làm việc có thể ví nó như một amply mà hệ số tăng âm của nó phụ thuộc hoàn toàn vào âm lượng của nguồn âm được đưa vào input của nó. Thường trong đa số trường hợp nguồn âm vào input cũng chính là nguồn âm được trích ra một phần từ sóng âm cần xử lý và độ mạnh hay yếu của sóng âm sẽ điều khiển amply tăng nhiều hay ít một cách tự động.

Khi đã hiểu nguyên tắc làm việc của Comp có thể định nghĩa như sau:

Compressor là một công cụ có tác dụng tự động tăng hoặc giảm cường độ âm thanh nếu cường độ đó đạt đến ngưỡng (Threshold) đặt trước và theo một hệ số tăng giảm(Ratio) do người dùng quyết định.

Như vậy các bạn đã hiểu nguyên tắc cũng như cách làm việc của Compressor. Nhưng nhiều bạn chắc sẽ thắc mắc: nếu vậy thì nó có tác dụng gì? Như trên ta đã thấy, Compressor có tác dụng nén sóng âm lại một cách tự động sao cho các sóng âm đều nhau. Về mặt vật lý là vậy nhưng đối với tai nghe con người nguồn sóng âm được nén đều có thể ví nôm na như một nắm bông gòn được bóp nhẹ lại, nó sẽ chặt hơn và sẽ đặc lại hơn. Do đó âm thanh khi được nén cho đều nghe sẽ có cảm giác đặc hơn, dày hơn và ngân dài hơn. Nhưng nếu ta càng nén mạnh thì nắm bông sẽ biến dạng đặc lại và ko còn giống nắm bông gòn xốp như lúc đầu nữa. Âm thanh cũng vậy, với các thông số nén (ratio) , thông số ngưỡng nén (Threshold) v.v.v.v. càng lớn thì sự biến dạng của sóng âm càng lớn, thậm chí nghe như máy chứ không phải con người. Do đó setup Compressor cho chính xác với từng trường hợp cụ thể là cả một vấn đề, nó có thể làm âm thanh tốt  lên rất nhiều nhưng cũng có thể phá hỏng hoàn toàn!!!.

Trong các mixer analog thì Comp chỉ là 1 nút vặn với các tỉ lệ và thông số được thiết lập ở mức nhất định của hãng nên bạn chỉ cần điều chỉnh làm sao khi nói lớn những từ hay âm to thì comp bắt đầu làm việc là được. đừng nén mạnh quá nói nhỏ hay chơi nhạc nhẹ cũng bị nén. Không dùng tới cũng không nên.

Trong các mixer digital, plugin, hoặc Comp rời thì rất nhiều thông số để can thiệp nên cần tìm hiểu cụ thể chức năng từng thông số mới dùng ổn được.

II. Các thông số của Compressor

1. Threshold - ngưỡng nén.

Đây là thông số được đo bằng Db, và nếu cường độ âm thanh vào input của compressor lớn hơn ngưỡng này thì compressor bắt đầu nén theo tỷ lệ nén (ratio) cho trước. Như vậy giống như ta đặt một ngưỡng cố định cứ thấy âm thanh nào to hơn thì nó sẽ đè xuống cho nhỏ lại theo tỉ lệ (ratio). Điều đó giúp cho khoảng cách giữa âm nhỏ và âm to sẽ gần nhau hơn giúp ta cảm thấy âm thanh đều tiếng, chặt hơn. (Ơ đè cho nhỏ lại thì âm thanh sẽ nhỏ đi thì sao? xin đọc phần Make up Gain (âm lượng bù lại) nhé.

Cách đặt mức cho ngưỡng hoàn toàn phụ thuộc vào mức tín hiệu đầu vào.

Trong thực tế với mỗi nhạc cụ có dải tần chính khác nhau và cách chơi nhạc cách hát lực khác nhau nên ta sẽ chọn các ngưỡng nén (Threshold) sẽ khác nhau. Ngưỡng nén càng thấp thì đoạn âm thanh bị nén càng nhiều và như vậy âm thanh sẽ đặc hơn nhưng biến dạng rất nhiều. Thường những sự biến dạng lớn nhưng âm thanh lại đặc hơn thường chỉ áp dụng cho Drums kick bass, Guitar bass v.v.v.liên quan dải tần Bass(vì âm bass mà to nhỏ thất thường khiến tổng thể EQ và cảm ơn xúc nghe bản nhạc sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều. và còn tùy vào trường phái nhạc và ý tưởng của người hòa âm. Muốn comp làm việc thì Luôn thiết lập ngưỡng thấp hơn mức tín hiệu đầu vào hoặc (-3)dB so với mức to nhất của kênh đó vì như vậy Comp mới làm việc. Nếu để ở mức 0 hoặc bằng mức âm lượng lớn nhất của đầu vào thì comp không làm việc(trừ trường hợp setup sai để âm lượng vượt lên báo clip).

Mẹo:

• Khi dùng compressor cho vocal, hoặc nhạc cụ mình sẽ nghe hết một lượt rồi để ý xem đoạn nào bị nhỏ, đoạn nào bị to. Sau đó mình sẽ đặt ngưỡng threshold này vừa cao hơn các đoạn bị nhỏ, để compressor nén hết các đoạn bị to kia xuống bớt giúp cho dynamic giảm đi.
• Khi dùng Comp mà đặc ngưỡng quá thấp thì sẽ bị “bí” cảm giác không thoát âm thanh ra được, hoặc cảm giác như mất cảm xúc đều tiếng quá mức. Ngược lại quá cao thì comp không có tác dụng gì hoặc rất ít.
• Thường sẽ comp mạnh Vocal hoặc nhạc cụ phụ - bè so với phần chính.

• Đối với hát live chơi live. Cần soundcheck trước và tuỳ vào lực và hơi mà setup ngưỡng nhiều hay ít. VD. Một giọng hát có lực hơi không ổn định tốt nhất ta nén nhiều hơn và bù gain lại nhiều hơn. Chú ý đoạn có dynamic cao nhất (cao trào) không bị bí. Hoặc có thể điều chỉnh phiên khúc và điệp khúc khác nhau tí ít về ngưỡng nén. 

2. Thông số thứ hai là tỷ lệ nén (Ratio):

Đây chính là tỷ lệ mà ta quyết định âm thanh bị nén bao nhiêu lần. Tỷ lệ càng lớn thì âm thanh bị nén càng nhiều. Như ví dụ bên ta sẽ ta sẽ thấy nếu tỷ lệ nén (Ratio) là vô cùng thì âm thanh khi đến ngưỡng nén sẽ bị bẻ ngang và không vượt to lên được. Như vậy đây chính là nguyên tắc làm việc của Limiter và nếu định nghĩa đúng thì Limiter chính là một Compressor có tỷ lệ nén (Ratio) là vô cùng.

Nếu với tỷ lệ nén là 2:1 thì âm thanh khi vượt qua ngưỡng nén sẻ chỉ tăng được 1/2. Nghĩa là nếu âm đầu vào vượt quá ngưỡng nén là 10dB thì sẽ bị nén lại còn 5dB.

Thông số Ratio kết hợp với thông số Threshold sẽ quyết định nhiều đến việc âm thanh bị nén ít hay nhiều. Nôm na là âm thanh sẽ dày hay mỏng nhưng đồng thời cũng sẽ tỷ lệ thuận với sự biến dạng âm thanh gốc. Do đó ở đây ta cần tìm được một điểm vàng cho mỗi trường hợp riêng để âm thanh dày đáp ứng đúng yêu cầu nhưng ko biến dạng.

Mẹo:

• Với vocal giọng hát thường dùng ratio từ 3-4 để đều giọng vừa đảm bảo độ tự nhiên khi compressor tác động.
• Với các nhạc cụ cũng tương tự Vocal nhưng với Drum ta để tỉ lệ nén cao hơn so với vocal và các nhạc cụ khác.

3. Gain reduction – GR (âm lượng bị giảm)

Để theo dõi các hoạt động của compressor như nó có đang nén hay không, đang nén nhiều hay ít, Thời gian bắt đầu nén rồi nhã nén nhanh hay chậm… chúng ta có thể xem ở cột gain reduction – thể hiện lượng dB bị cắt xuống bởi tác động của compressor theo thời gian thực.

Mẹo:

• Theo dõi thông số GR rất giúp ích khi ta đang căn chỉnh threshold và ratio. Thường mình sẽ chỉnh threshold và ratio sao cho compressor không bao giờ nén quá 6dB GR, như vậy sẽ tránh bị comp quá tay là âm thanh mất tự nhiên. Tuy nhiên mức GR 10dB trở lên cũng không phải là hiếm thấy khi phải comp các nguồn âm có dynamic lớn như guitar, trống hay thậm chí là vocal.
• Thanh GR thường chạy hiển thị ngược chiều với các phần hiển thị âm lượng khác.
• Lưu ý đến nguyên tắc dB và dựa vào mức độ tác động báo trên GR mà ta cân nhắc thiết lập Comp sao cho hiệu quả. Không bí không méo âm thanh mà vẫn hiệu quả.
• Dựa vào mức độ giảm của GR ta cũng có thể ước tính được bù lại Gain sao cho phù hợp.

4. Make up gain (âm lượng bù lại):

Sau khi âm thanh được nén thì âm lượng sẽ đều tiếng hơn dynamic thấp hơn nên ta nghe đều hơn. Nhưng do ngưỡng nén và tỉ lệ khi ta đặc cho comp làm việc sẽ làm cho âm thanh nghe nhỏ đi. Muốn âm thanh to lại ta dùng Make up Gain hay Out gain để bù lại cho âm lượng bị nén. Như vậy âm thanh vừa to vừa đều tiếng hơn. Một số compressor có chế độ “auto make up gain” sẽ tự động bù lại một lượng gain dựa trên mức threshold và ratio mà ta chọn.

5. Transient và Sustain(Phần đầu và phần mình)

• Transient: Phần âm thanh vang lên đầu tiên nghe Thường nghe âm lượng to và nhỏ dần.

• Sustain: là phần sau của transient, vang ngân.

6.Thông số Attack time và thông số Release time:Thông số Attack time: có thể hiểu nôm na là khoảng  thời gian compressor bắt đầu nén khi âm thanh đạt đến ngưỡng nén (Threshold) cho đến khi đạt được giá trị do ratio đã đặc ra. Hay nói cách khác khi âm thanh quá ngưỡng Comp không cắt ngang ngay ở lúc 0ms mà sẽ tác dụng dần dần cho đến khi đạt thông số như ratio đã đặc ra và được đo bằng ms.

• Ví dụ nếu Attack time=10ms thì khi âm thanh đạt đến ngưỡng nén sau 10ms compressor nén âm thanh về mức ratio cho phép.
• VD. ngưỡng nén là -20dB. Âm vượt lên - 10dB tỉ lệ nén 2.1. Attack time là 10ms thì khi âm thanh vượt ngưỡng lên tới -10dB thì comp sẽ nén còn -15dB không lên được -10dB. Và thời gian từ khi âm vượt qua -20dB cho đến lúc comp nén còn -15dB là 10ms.
• Thông số attack time ảnh hưởng đến phần Transient của âm thanh, tức là phần đầu của âm thanh. Như vậy nếu attack time quá sớm thì sẽ làm mất lực mất sự căng phồng của âm thanh. Khiến âm nghe bị lùi chìm vào phía sau, Nếu attack time lớn thì âm nghe gần và lực hơn không bị bí.Thông số Release time: Ngược lại với attack time có thể hiểu như thời gian compressor thôi nén sau khi âm thanh hạ xuống dưới ngưỡng nén và cũng được đo bằng ms. Hay có thể hình dung là sau khi nén và âm thanh không còn ở trên ngưỡng nén nữa thì Comp bắt đầu thực hiện nhã nén. Thời gian từ lúc âm thanh dưới ngưỡng nén đến lúc trở lại bình thường là Release time. 

Hai thông số này sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi nhanh hay chậm của âm thanh nén và đó sẽ dẫn đến âm thanh sau khi nén bị sắc hơn hay nhòe hơn. Ở rất nhiều Compressor hai giá trị này thường để tự động và ta chỉ cần chọn kiểu nén thôi. 

Cả 2 thông số có thời gian tác động rất nhỏ được tính bằng ms với Attack time và dài hơn thì release time lâu nhất là 2-5s vì vậy tai người rất khó phân biệt được. Chính vì vậy rất khó xác định chính xác hay công thức cụ thể nào để nói xác định 2 thông số trên. Để xác định được attack time ta có thể tham khảo các cách sau:

Cách 1: Chia làm  khoảng thời gian. Nhanh - Chậm

• Tốc độ Attack time nhanh (10 micro giây - 1 mili giây): 

Với thiết lập thời gian như vậy Comp gần như hoạt động ngay lập tức. Chính vì thế chỉ áp dụng khi bạn muốn ngăn tín hiệu vượt quá ngưỡng cho phép ngây lập tức - như là limiter - không cho âm thanh bị Clipping. Đối với giai điệu, thời gian tấn công nhanh có thể được sử dụng để thắt chặt các màn trình diễn cẩu thả và làm cho mọi thứ cảm thấy bóng bẩy hơn một chút.(Nó giống như bạn chơi piano mà không có chức năng touch vậy :)) cũng không đến nỗi vậy :)), đối với người chơi yếu thì touch sẽ khiến họ khó khăn để chơi rõ ràng giai điệu, Đối với người chơi tốt thì họ biết chỗ nào cần mạnh hơn cần nhẹ hơn điều chỉnh cho hay hơn. Nói chung chơi piano yếu tắt touch đi thì nghe như bạn chơi khá lắm vì âm thanh vang lên to như nhau dù ngón bạn yếu bấm không đều nhau). Với Comp có attack time nhanh thì dynamic sẽ kiểm soát nhanh ngay lập tức(tất nhiên còn phụ thuộc vào ngưỡng và tỉ lệ).

Đặc attack nhanh có thể khiến mất đi cảm xúc các màn trình diễn nghe cứng nhắc thô kệch hơn. Ngoài ra chúng còn có thể gây biến dạng âm thanh hoặc mất sự bay bổng của âm thanh. Nhất là đối với âm trầm mất đi lực hoặc biến dạng âm trầm đi. Để tránh điều đó ta nên chọn multiband Comp để không nén các dải tần số thấp dưới 150Hz.

• Tốc độ attack time chậm (10 đến 100 mili giây): Với tốc độ chậm này thì sẽ cho một ít tín hiệu đầu vào (transient) vượt qua ngưỡng nén trước khi bị nén lại. Cách này sẽ giúp cho âm thanh lớn hơn và lực hơn do giữ được Transient nhiều hơn. 

Tuy nhiên nếu tốc độ chậm quá sẽ gần như mất tác dụng của Comp, Comp hoạt động không được tốt, kiểm soát không được tốt dynamic.  

• Tốc độ release time nhanh (50 đến 100 mili giây): thông số Release time nhanh sẽ nghe được phần Sustain nhiều hơn và rõ hơn, đây là phần ngân vang hoặc tiếng ồn nhỏ. 

Khi mức độ tác động của comp nhẹ(ngưỡng và tỉ lệ thấp), Release time nhanh sẽ cho âm thanh cảm giác tự nhiên hơn. Khi ratio ở mức cao Release time thấp sẽ cho cảm giác cứng, mạnh mẽ chắc hơn.

• Tốc độ Release time chậm (2 đến 5 giây): Release time  chậm là tuyệt vời hơn trong đa số tác dụng của nó. Giúp âm thanh gối đầu mượt mà hơn, giúp nhạc cụ hòa vào bản mix hơn, hoặc nghe như âm thanh lùi ra xa người nghe hơn. Tuy nhiên nếu đề quá chậm thì sẽ trở nên tệ hại, khiến âm thanh nghe chìm đi sâu quá mức và cảm giác bằng phẳng thiếu sức sống.

• Cách Thiết lập thông số cho Attack time và release time: 

• Cách 1.

• Cho ngưỡng nén thấp nhất và tăng input lên để nghe âm thanh.
• Đặt Release time cao. 
• Cho Attack time về nhỏ nhất tăng dần lên đến khi nghe âm thanh tăng đột ngột rồi giảm lại một ít là được.
• Release time  dò làm sao ngắt câu là ngã nén về 0. hoặc chú ý GR sao cho tín hiệu nhả lại về 0 sau khi nén.

• Cách 2.

• Âm thanh khi có attack time và release time nhanh sẽ cho âm thanh căng tròn, cứng, chắc hơn.  Trong khi thời gian chậm hơn thì âm thanh mượt mà hơn. Nhiều kỹ sư chọn bắt đầu áp dụng nén với tốc độ tấn công chậm và tốc độ phát hành nhanh để có âm thanh trong suốt, tự nhiên nhất. Các cài đặt này sẽ giúp đảm bảo rằng tính năng động của hiệu suất được bảo toàn trong khi vẫn thuần hóa các quá độ lớn nhất.
• Tiếp theo, điều chỉnh thời gian tấn công khi cần thiết. Sử dụng tốc độ tấn công chậm hơn để bảo toàn nhất thời và tốc độ tấn công nhanh hơn để kiểm soát nhiều hơn. Sau đó, điều chỉnh cài đặt phát hành để nó thở đúng lúc với hiệu suất. Để làm điều này, chỉ cần xem đồng hồ giảm mức tăng và điều chỉnh thời gian phát hành để tín hiệu chỉ trở về 0 trước khi thoáng qua tiếp theo. Điều này giúp cung cấp cho mỗi bản nhạc một âm thanh gắn kết hơn, giống như tất cả chúng đều hoạt động cùng lúc.
• Để kiểm soát nhiều hơn âm thanh của bạn, hãy thử sử dụng hai máy nén nối tiếp. Bắt đầu với một máy nén với một cuộc tấn công nhanh và giải phóng nhanh để làm dịu các đỉnh và chế độ tạm thời, sau đó là một máy nén chậm hơn, nhẹ nhàng hơn để làm cho các bản nhạc nghe lớn hơn và béo hơn.

Điều quan trọng khi thiết lập attack time và release time là bạn phải biết mục đích bạn muốn gì? âm thanh cứng chắc, mộc mạc, hay mềm mại, hay cố tình làm biến dạng âm thanh đi dựa vào đó thiết lập các thông số cho phù hợp.

7. Thông số kiểu nén Knee.

Thông số này quyết định sự nối tiếp giữa đoạn ko nén với đoạn bị nén. Sẽ có hai giá trị hard-knee tức là âm thanh sẽ bị thay đổi tức thời và soft-knee nghĩa là âm thanh sẽ thay đổi dần như đồ thị bên dưới. Với thông số hard-knee âm thanh khi bị nén nghe sẽ cứng hơn phù hợp với các nhạc cụ cần độ gắt và thể loại nhạc mạnh còn soft-knee đương nhiên sẽ ngược lại

8. Side chain:

Dùng tín hiệu khác để kích hoạt Comp hoạt động. Hiệu ứng này dùng trong nhạc điện tử rất nhiều. Bạn có thể hình dung rằng. Có 1 nhạc cụ và 1 Vocal chơi cùng lúc, bạn muốn Vocal luôn rõ và to hơn thi thiết lập side chain để khi vocal hát lên thì Guitar bị nén bớt âm lượng lại. Ngõ Side-chain của compressor rất hữu dụng. (gọi là kỹ thuật Ducking) , còn cho phép ta insert 1 Equalizer (có thể là Parametric hoặc Graphic EQ) để thực hiện kỹ thuật de-essing & de-pumping (loại bỏ các âm "s", "x", "th" "ph", "b"... có thể làm xấu đi âm thanh của vocal). Nếu dùng phần mềm thì cũng có các plugin khá mạnh để ta xài.

9. Kết luận

Vai trò của Compressor là nén âm thanh cho đều một cách tự động và như vậy làm cho âm thanh nghe dày mọng và ngân dài hơn đồng thời tỷ lệ nén cũng tác động trực tiếp đến sự biến dạng của âm thanh. Do đó ta có thể ứng dụng Compressor ở bất cứ chỗ nào cần làm cho âm thanh dày hơn và ngân hơn nhưng cần hiệu chỉnh cho thật phù hợp với yêu cầu.

Sau khi hiểu hết được các thông số trên các bạn đã có thể bắt đầu thí nghiệm với các thông số của Compressor được rồi.

Các bạn nên nhớ các thông số chính là vậy nhưng với mỗi một Compressor khác nhau các thông số có thể bớt đi hoặc phối hợp hai ba thông số lại. Ví dụ các thông số như Attack time , Release time hoặc Knee có thể ko có ở nhiều Compressor vì đã được tự động hóa. Compressor Lại có thể là loại 1 đường, 2 đường và nhiều hơn, hoặc có thể là multiband và làm việc chỉ trong từng dải tần số nhất định thường dùng như EQ và hiệu chỉnh trong từng dải tần âm thanh.

• Ngoài ra có một số Compressor có đường inset input cho phép điều khiển compressor từ nguồn âm thanh khác (Side chain). Cái này có ứng dụng rất hay. Ví dụ trong nhạc rock, nếu ta trích một phần âm thanh của vocal vô đường inset này , còn Compressor nối với đường guitar Distortion. Kết quả khi ca sĩ hát thì tiếng guitar rock sẽ tự động bị nén nhỏ đi và ko át giọng ca sĩ. Cách ứng dụng này còn áp dụng được rất nhiều trường hợp khác như khi chơi live để Bass và Drum hoàn toàn ăn khớp với nhau
• Khi setup compressor thì việc căn chỉnh cho hài hoà các thông số là vô cùng quan trọng. Nó ảnh hưởng đến đặc tính âm thanh tại ngõ output của comp (hay - dở là do sự căn chỉnh này). Kỹ năng này tùy thuộc vào kinh nghiệm, tay nghề của người làm âm thanh.
• Một thông số khá quan trọng, không thể bỏ qua, đó là chỉ thị Gain Reduction (mức suy giảm của tín hiệu bị nén). Ở trên hardware hay software đều có chỉ thị này. Nó cho ta biết mức nén tín hiệu là bao nhiêu. Tuỳ thuộc vào nguồn âm ta đặt comp khác nhau thì sẽ có các kết quả khác nhau : comp cho bộ trống jazz (kick, tom, cymbal, hi-hat, snare...), comp cho nhạc cụ ( các loại guitar, kèn, sáo, keyboard, piano...), nhất là comp cho vocal (một nguồn âm có mức âm lượng thay đổi rất lớn)... Hãy đặc biệt chú ý đến thông số này khi thay đổi giá trị của threshold, ratio, attack time, knee.
• Trong môi trường studio hay live music thì việc căn chỉnh cho compressor cũng có sự khác nhau (với cùng một nguồn âm). Bởi vì trong live music, setup comp sai ở các kênh có dùng micro thu tín hiệu sẽ là 1 nguyên nhân làm tăng khả năng bị feedback.

Nút Auto, trong rất nhiều compressor, cả soft hay hardware có tính năng này, làm nhiệm vụ tự động chọn thông số attack/release time tùy thuộc vào mức thay đổi cường độ tín hiệu của nguồn âm. Tuy nhiên, xin lưu ý chế độ Auto không phải là giá trị tốt nhất trong đa số các trường hợp. Khi bạn đã nắm được kỹ thuật, đã làm chủ được thiết bị, thì hãy dùng chế độ Manual để tạo ra chất âm ưng ý nhất, hoàn hảo nhất. Còn ngựơc lại, nếu bạn chưa rành thì đừng chỉnh loạn lên, hãy chọn Auto cho nó "lành".

Tác giả bài viết : HUỲNH NGỌC TUẤN

Thông tin tác giả : https://www.facebook.com/huynh.ngoctuan.984

(Bài viết có tham khảo và sử dụng hình ảnh của một số trang nước ngoài và việt nam)