Processeurs de dynamique

Noise Gate, Expandeur/Gate, Compresseur, Limiteur, Dé-esseur

Qu'est-ce qu'un compresseur et la compression audio ?

La compression de sons ou compression dynamique est un processus qui modifie l'amplitude de la dynamique d'un signal sonore. Cette compression est utilisée dans l'enregistrement sonore — qu'il soit analogique ou numérique — et dans la maîtrise et le renforcement du son lors d'une prestation scénique.

La compression sert à réduire et à maîtriser la dynamique d'un instrument. C'est un outil très puissant pour équilibrer un mix autant en live qu'en studio. La dynamique est l'étendu du signal le plus faible au signal le plus fort.

La compression a ses avantages et ses inconvénients. Bien sûr, ça gomme les imperfections, ça permet de booster le volume sans saturer. Mais la contrepartie c'est que ça diminue la dynamique qui donne la vie au son. Utilisée avec excès, la compression produit un truc complètement uniforme du début à la fin, un peu comme un son continu avec uniquement des variations de notes et de timbres, mais pas de volume.

Pour créer de la compression on utilise un appareil nommé compresseur audio. Il existe plusieurs type de compresseurs : à lampes (son “chaud”), à transistors, et bien sûr des modèles numériques (son dit “froid”). Le traitement du signal se fait au niveau électronique après la transformation du signal acoustique en signal électrique. Il permet de réduire ou de contrôler la variation d'amplitude d'un signal électrique de type audio, c'est-à-dire l'écart entre les niveaux les plus faibles et les niveaux les plus forts.

Lorsque le signal d'entrée dépasse un niveau déterminé en décibel, le seuil (Threshold), ce signal voit son amplitude divisée par la valeur du taux de compression (Ratio). Ce genre de traitement n'a évidemment aucune signification pour des valeurs instantanées du signal. Le compresseur agit donc dans le temps suivant certains réglages.

Au mixage (en studio ou en sonorisation), on peut se servir d'un compresseur pour faire percuter le son d’un instrument en renforçant les attaques. Il faut savoir qu'on ne peut renforcer les attaques percutantes d'un son que s'il est déjà « percussif ». Par exemple, il sera difficile, voire impossible, de faire percuter une basse jouée « ronde », ou une fretless. Il en sera de même pour une batterie ou des percussions, si le jeu est mou. Plus le jeu du musicien sera percutant, plus le compresseur sera efficace. Attention ! Ce type d'utilisation impose l'emploi d'un compresseur en insertion sur la tranche de l'instrument sur la console.

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Quelques uns des réglages habituels que l'on trouve sur les compresseurs :

• Attack Time (Temps d'Attaque, en millisecondes) : le temps au bout duquel le compresseur commence à intervenir sur un signal qui dépasse le seuil de déclenchement. Des temps d'attaque longs permettent d'intervenir sur le signal de manière subtile/inaudible mais peuvent empêcher le compresseur de jouer efficacement son rôle. A l'inverse, des temps d'attaque courts “s'entendent” plus mais permettent de réagir rapidement.
• Hold Time (Temps de Maintien, en millisecondes) : le temps de maintien détermine le temps d'attente du compresseur avant le rétablissement lorsque le signal repasse en deçà du seuil de compression. Si le signal dépasse de nouveau le seuil, le temps de maintien est remis “en attente” jusqu'à la prochaine baisse du signal en deçà du seuil. Ce réglage est courant sur les expandeurs/gate, et il l'est moins sur les compresseurs.
• Release Time (Temps de relâchement, en millisecondes ou dB/sec) : une fois le compresseur en fonction, c'est le temps mis par celui-ci pour revenir à la valeur de gain initial. Ici aussi, des réglages extrêmes peuvent dénaturer le son de manière très audible. Cet effet peut d'ailleurs être voulu pour des raisons artistiques ou autres.
• Threshold (Seuil, en décibel "dB") : niveau sonore à partir duquel s'active la compression. Le compresseur ne traite pas le signal tant que le seuil n'est pas atteint ou dépassé, quels que soient les autres réglages du compresseur.
• Ratio (Taux de compression, de 1:1 à ∞:1) : lorsque le signal passe le niveau du seuil, il est compressé selon le taux (rapport) déterminé par le réglage correspondant. A partir d'un taux de 10:1 on parle de limiteur.
• Knee (Coude, point d'inflexion du gain) : souvent différencié en « Soft knee » ou « Hard knee », correspond à l'angle formé par le point de jonction entre le comportement linéaire du compresseur (pas de compression, sortie=entrée), et le début de la compression, situé au niveau du seuil. Ainsi, le « Soft knee » permet une entrée en action plus discrète du compresseur, le « coude » est arrondi. Le « Hard knee » fait référence au comportement classique d'un compresseur.
• Input (Gain/Réduction en décibel "dB") : réglage du niveau d'entrée du signal afin d'avoir une dynamique optimale. Ce réglage est généralement couplé à un VU-mètre. Ce bouton peut parfois être baptisé « Level ».
• Output (Gain/Réduction en décibel "dB") : par définition, le niveau d'un signal compressé est plus faible. Il est donc nécessaire d'amplifier le signal compressé afin de le ramener à un niveau utilisable. Cela entraîne une augmentation du niveau moyen du signal (qui semble alors plus fort qu'avant l'étape de compression). Ce réglage est généralement couplé à un VU-mètre. Ce bouton peut parfois être baptisé « Gain ».
• Auto (on/off) : interrupteur (ou paramètre sur certains compresseurs numérique) qui active le réglage automatique des paramètres temporels Attack, Hold et Release en fonction du signal traité. Cette fonction permet une compression dense et musicale notamment sur les signaux complexes ou présentant d'importantes variations de niveau. Pour des traitements plus francs ou plus discrets, réglez les paramètres d'attaque et de relâchement manuellement (la touche Auto relâchée ou le paramètre Auto désactivé sur un appareil numérique). Ce bouton peut parfois être baptisé « Manual ».
• Bypass (on/off) : interrupteur qui permet de mettre le compresseur en ou hors service (sans couper le son, en shuntant l'entrée et la sortie) et ainsi de comparer le signal brut (dry) et le signal traité (wet) par le compresseur. Il est à utiliser régulièrement pour affiner vos réglages et vérifier leur efficacité.
• Link (on/off) : interrupteur (ou paramètre sur certains compresseurs numérique) permettant de relier les réglages des deux canaux pour le traitement d’un signal stéréo. Ainsi, la modification d'un réglage sur un canal est automatiquement réportée sur l'autre. Ce bouton est aussi appelé « Stereo » ou « Couple », suivant les marques.

HardKnee ou SoftKnee?

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Le coude de la courbe de compression (Knee) correspond au point de départ de la compression. Lorsque la compression est appliquée de manière abrupte dès que le signal dépasse le niveau de seuil, elle est appelée compression « HardKnee ». À l'inverse, le mode de compression « SoftKnee » correspond à une compression progressive du signal. La compression SoftKnee commence avant que le signal n'atteigne le niveau de seuil et atteint son niveau maximum lorsque le signal a dépassé le seuil. Par nature, la compression SoftKnee semble plus douce et naturelle. Elle est utilisée dans le traitement de signaux complexes ou pour “conserver” les nuances d'un instrument solo ou d'une voix. Cela dépendra aussi de l'effet recherché…

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Le compresseur-limiteur

La fonction d'un compresseur est d'agir comme un amplificateur, dont le gain va en décroissant tandis que le niveau d'entrée va en augmentant. La fonction d'un limiteur est d'obtenir un gain maximum constant et précis, par rapport au réglage du seuil, quelle que soit la puissance du signal reçu en entrée.

Le compresseur

Il autorise l'ajustement de la dynamique à une valeur constante, tout en respectant les nuances de l'instrument ou de la voix à enregistrer. Le réglage du seuil (Threshold), à partir duquel la réduction du gain entre en jeu, est déterminé par l'utilisateur. Tous les signaux en dessous de ce seuil ne seront pas affectés. Le réglage de rapport (Ratio) détermine la variation du niveau de la sortie proportionnellement au niveau du signal en entrée. Un réglage de 2:1 indique que, pour un signal entrant de 2 dB, son niveau de sortie est ramené à 1dB. Autrement dit, une pente de 5:1 signifie que pour une augmentation de 1dB du signal de sortie, le signal d'entrée doit augmenter de 5dB. Tout réglage au delà de 10:1 entraîne la limitation (en théorie pure, il faudrait un rapport de ∞:1 pour provoquer cette limitation).

Le limiteur

Il possède un temps d'attaque ou de réponse extrêmement rapide. Il est souvent utilisé en radio pour éviter les surmodulations, en sonorisation pour éviter aux amplis de puissance de saturer, enfin partout où le besoin d'un niveau maximum en sortie est utile. Il entre en action lorsque le signal d'entrée atteint ou dépasse le niveau du seuil. Le signal entrant est alors soumis à une réduction de gain si importante, que le niveau de sortie ne peut plus augmenter (ratio de ∞:1). Le seuil (thresold, en dB) du limiteur détermine le niveau de sortie maximum de l'appareil.

La porte de bruit (Gate, Noise Gate ou Expander/Gate)

Elle sert, principalement, à pallier au fait que le compresseur augmente tout signal entrant dont le bruit de fond pendant les silences. La gate coupe le signal à ces moments-là. Elle est souvent dotée d'un réglage de seuil et d'une LED indiquant si elle est active. Elle possède les même réglages que ceux d'un compresseur, sauf pour le maintien (Hold) qui détermine combien de temps la porte reste ouverte après le retour du signal au dessous du niveau de seuil. Le Decay indique à quelle vitesse la porte doit se fermer une fois que le temps du maintien (Hold) est fini. Pour un effet plus naturel, un long temps de retour (Decay) est recommandé. L'échelle de niveau (Range, en dB) détermine le niveau auquel la porte se ferme. Elle permet de réduire le flot du signal, plutôt que de le couper complètement. On utilise la Gate principalement en enregistrement de voix, d'instrument solo ou d'instruments de percussions. On l'utilise rarement en mixage car le signal contient peu souvent de plages de silence.

Le circuit de détection, dit aussi point d'insertion ou chaîne latérale

Généralement, les compresseurs (mono ou stéréo) bénéficient d'une entrée appelée « Détection » ou « Chaîne latérale » (en anglais "DETECTOR" ou "SIDECHAIN"); mais ce n'est pas une obligation. Cette entrée sert à piloter le comportement du compresseur (du limiteur ou de la gate). Si le processeur de dynamique n'a pas de correcteur d'intégré dans son circuit de détection, il faut alors lui en adjoindre un via des branchements externes. Pour câbler un processeur — tel un équaliseur — dans la chaîne latérale, branchez celui-ci dans la prise dédiée intitulée « Sidechain », « Detector », « Key Ext. », etc. Réglez ensuite l'égaliseur de telle sorte que, outre les fréquences indésirables, toutes les fréquences soient réduites voire éliminées. Les fréquences indésirables constituent alors le signal de commande et déclenche le compresseur. Bien entendu, lorsque la compression est appliquée, c'est le niveau global du signal qui est modifié. Selon le réglage du seuil, les signaux plus faibles ne déclenchent pas la compression. L'écoute du circuit de détection, activable via le bouton ou la fonction MONITOR, vous permet d'entendre le signal appliqué au circuit de détection, par opposition au signal utilisé aux entrées audio. Cela s'avère utile lorsque vous souhaitez vous concentrer sur des fréquences spécifiques.

En insérant un égaliseur dans le circuit de détection, les réglages de correction ne modifient pas directement le timbre ou la réponse en fréquence du signal audio. Ils modifient, en fonction de la fréquence et du seuil, le traitement appliqué par le compresseur.

Le Dé-esseur

Il s'agit d'un processeur de sibilance. Il est principalement utilisé pour la voix et supprimer les sifflantes pouvant l'accompagner. Le problème rencontré quand la voix est amplifiée ou enregistrée, sont les fameux "Sss" ou "Chh" remplis de transitoires. Le dé-esseur fonctionne comme un compresseur sélectif, il agit dans une bande de fréquence au-dessus des 3 kHz. Il laisse ainsi intactes les fréquences basses et médiums. La fréquence est analysée, passé dans un analyseur pour identifier les sibilantes dans le signal, puis inversée en phase, et enfin ajouté au signal original. Le système est automatique ou presque. On trouve généralement un réglage dédié à la fréquence du filtre, un autre pour le passe-bas et un dernier pour le filtre notch (filtre passe bande très étroit, dit aussi filtre « en peigne »).

Certains compresseurs intègrent un égaliseur, simple ou paramétrique, ou une préamplification à lampe. Parfois c'est l'inverse, un préamplificateur aura une section compresseur en plus de ses réglages spécifiques liés à sa fonction (voir la page "Les préamplis" de l'onglet "Débuter").

Utilisation du compresseur

Les instruments acoustiques pourront être compressés, notamment ceux qui procurent des écarts importants entre les passages forts et faibles. Ainsi, une légère compression (ratio entre 2:1 et 4:1) peut être applicable sur les voix. Réglez l'attaque (10 à 30 ms, ou automatique) et le relâchement (100 à 300ms, ou automatique) sur un seuil de -10 à -5 dB et une courbe "softknee" afin que la compression ne s'entende pas. La batterie pourra être compressée dans son ensemble, mais le mixage y gagnera avec des compressions individualisées, voire des gates, selon les fûts. La grosse caisse pourra avoir un ratio très élevé (de 20:1 à 100:1), afin de sonner comme un coup de canon… La basse pourra également être compressée afin d'uniformiser le jeu (basse “slapée”, par exemple) et le mix : ratio 4:1 à 8:1, seuil -6 à -3 dB, attaque 1 à 20 ms, relâchement de 200 à 300 ms, courbe "hardknee".

Pour accroître le sustain d'un instrument (par ex., une guitare ou une basse), utilisez le circuit de détection et accentuez la correction dans la plage de fréquences dominante de l'instrument, en conjonction avec un faible seuil et un taux de compression modéré. Cette méthode permet également de maîtriser la dynamique d'une grosse caisse lors d'un enregistrement. Pour ce faire, réduisez voire supprimez toutes les fréquences au-dessus d'environ 150 Hz grâce à l'égaliseur câblé dans la chaîne latérale pour que le compresseur soit déclenché par la grosse caisse uniquement. Autre exemple typique, on connecte la sortie de l'insert de la piste de voix dans le point d'insertion et la musique dans les canaux principaux du compresseur; ce qui permet de réduire automatiquement la musique. Dans ce cas, la section compresseur joue le rôle d'un fader automatique commandé par le micro que l'on aura relié à l'entrée Insertion (Sidechain). Cela permet d'entendre distinctement la voix. Cet effet appelé « Ducker » ou « Ducking », est utilisé fréquemment en radio sous le nom de « Talk-Over » ou « Voice-Over ».

Durant l'enregistrement des cymbales ou des toms, un compresseur avec correcteur dans le circuit de détection peut aider à prévenir la saturation ou distortion. Le correcteur peut être réglé pour les accentuations avec une bosse à environ 5kHz, ce qui engendre la compression des fortes attaques de cymbale, évite la saturation ou distortion à hautes fréquences lorsque la réserve dynamique est moindre. Toutefois, les petits coups de baguettes de batterie ou de balais sur la cymbale ne sont pas atténués. Etant donné que le tom est un instrument à plus basse fréquence, il nécessite moins de compression. Ce type de correction dans le circuit de détection signifie que le compresseur n'est pas aussi vivement déclenché par une forte frappe de tom que par une forte attaque de cymbale. La technique de correction peut également être utilisée comme suit : en creusant les bandes de fréquence des signaux dominants, vous relevez le niveau car le compresseur applique une compression moindre.

Les instruments électroniques, comme les synthétiseurs, boites à rythmes, et autres sampleurs ne nécessitent pas de compression car les sons produits par ces appareils sont en général dèjà très pauvre en dynamique. Toutefois, sur certains instruments percussifs ayant une bonne dynamique, comme les pianos électriques (E.Piano) ou des basses aussi électriques (Picked Bass) — sur des synthés récents —, on arrive à avoir des résultats intéressants…

La compression d'un mix général demande beaucoup d'expérience, de finesse et un compresseur de bonne qualité, car le signal à traiter est souvent très complexe et un mauvais réglage (avec éventuellement un compresseur “Premier Prix”) rend très vite le son fade et sans énergie, sans compter sur l'apparition de l'effet de "pompage" ou de "respiration"… Pour le mastering, un compresseur multibande (ou large bande) très haut de gamme est souvent utilisé, en plus des équaliseurs (eux aussi haut de gamme). Dans ce cas il est déconseillé d'appliquer une quelconque compression (ou maximisation) sur le mixage (la réduction stéréo) avant l'étape de mastering car cela limite les possibilités d'égalisation (compresseurs et EQ) de l'ingénieur du studio de mastering.

Conseils aux débutants

Pour l'enregistrement, la compression permet d'atténuer les pics et aussi de rehausser le volume général. Elle est même vivement conseillée en digital car les convertisseurs numériques produisent des distortions non musicales lorsqu'on dépasse le seuil de ØdB (zéro décibel). De plus la compression peut simuler un enregistrement analogique en générant des saturations musicales et chaudes. Mais, un compresseur mal réglé fait plus de mal que de bien et le résultat est souvent irrécupérable (son écrasé, mix difficile voir impossible). Il est donc conseillé aux débutants d'éviter la compression à la prise ou de compresser très légèrement et de l’appliquer plutôt au mixage. Il est préférable de compresser plusieurs fois à petites doses plutôt qu'une seule fois de façon exagérée.

Un compresseur bien réglé ne doit pas dénaturer le son, et donc s'entendre. Il n’existe pas de réglage idéal et passe partout. L'ajustement du seuil, des temps et du ratio dépend du type d'instrument, de la musique, et de l'effet recherché. La phase de réglage d'un compresseur est souvent plus longue que celle de l'équalisation. La compression est un exercice de précision qui nécessite de la patience, de l'oreille, et du talent. Et l'expérience dans ce domaine fera gagner beaucoup de temps.

Branchement des processeurs de dynamique

Un processeur de dynamique (gate, compresseur, limiteur, dé-esseur) se branche en insert, que ce soit sur les tranches, les sous-groupes ou les généraux. Le signal traité se substitue alors au signal d'origine.

Généralement, on branchera les processeurs dans l'ordre suivant:

Egalisation ⇒ Expandeur/Gate ⇒ Compresseur ⇒ Dé-esseur ⇒ Limiteur

On peut aussi placer l'égaliseur après le compresseur, mais c'est plutôt rare, parce qu'il est inutile de compresser les fréquences qu'on va ensuite retirer, ou pire : réhausser des fréquences après les avoir compressées; cela pollue le signal. La compression réduit la dynamique et crée toujours des effets secondaires non-souhaités. La compression et le mastering sont l'art du compromis: perdre un peu en qualité pour gagner en impact sonore. Il faut idéalement s'arrêter quand on perd plus qu'on ne gagne.

Pour plus d'informations sur les compresseurs, allez sur les sites web des constructeurs suivants (liste non exhaustive) :

Alesis, Aphex, ART, Avalon, BBE Sounds, Behringer, Bellari, BSS, Chandler Limited, dbx, Drawmer, Empirical Labs, Focusrite, Furman, Joemeek, Klark Teknik, LA Audio, Langevin, M-Audio, Manley, Minprint, Orban, Presonus, Samson, SPL (Sound Performance Lab), SSL (Solid State Logic), Summit Audio, Symetrix, TC Electronic, TL Audio, Universal Audio, Valley Audio, Weiss Engineering, Yamaha,

Et pour les autres marques (désolé), cherchez-les sur le Net.

Les indications de marques et modèles qui figurent dans cette page sont données à titre d'information sans aucun but publicitaire. Les marques déposées sont la propriété de leurs propriétaires respectifs.

 Voir la page sur les suppresseurs de bruit.

 Voir la page sur les multi-effets (reverb, delay, chorus, flanger, pitch-shifter, etc.).