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Come funziona il compressore
di [user #16055] - pubblicato il

Il compressore è un circuito elettronico che riduce la gamma dinamica di un segnale, comprimendone appunto i picchi, sopra una determinata soglia regolabile dall’utente. Esso è molto usato in studio di registrazione per mantenere un livello d’uscita alto di ogni strumento che altrimenti, specie per l’ascolto a basso volume, sarebbe coperto dagli altri suoni e dal rumore ambientale.

Un altro motivo per cui è molto utilizzato è nella possibilità di evitare livelli eccessivi del segnale e conseguenti saturazioni, ottimizzandone quindi anche il rapporto segnale/rumore. Infatti, esso è contenuto anche nei vari riduttori di rumore come il Dolby o il Dbx, in cui il segnale viene compresso in fase di registrazione e successivamente riespanso, che è la funzione opposta, in fase d’ascolto, per poterne riottenere la fedeltà originale, ma con un livello di fruscio notevolmente ridotto. Suonando strumenti come il basso elettrico, poi, ne viene fatto grande uso, anche per la possibilità di mantenere un volume delle note sufficientemente simile, senza picchi eccessivi che potrebbero causare anche la rottura degli speaker, viste le grandi potenze usate abbinate a frequenze molto basse.

E’ un effetto non molto usato dai chitarristi, a torto perché può essere utile per bilanciare il volume delle note, farle uscire meglio, specie nei confronti con gli accordi pieni, migliorare il sustain di una saturazione, oppure è possibile usarlo come booster senza aumentare la distorsione. Non è sicuramente facile da regolare al meglio e sono da preferire i modelli più complessi, che ci permettono d’intervenire su tutti i parametri del suono.

Uno dei principali comandi è il controllo della soglia, chiamato threshold, sensitivity o sustain, dove fissiamo il limite sopra il quale inizia l’intervento della compressione. Se tale limite è alto abbiamo appunto l’effetto limiter: il segnale viene compresso solo nei picchi più alti, utili per esempio al basso, o a evitare di far saturare l’ampli o un effetto a valle. Se il limite è invece basso, abbiamo la compressione del segnale su quasi tutta la sua dinamica, di conseguenza dobbiamo aumentare il volume e quindi aumenteranno anche i rumori di fondo.

Un altro comando indispensabile, ma difficilmente inserito tra i vari controlli degli apparecchi economici, è quello del rapporto di compressione, spesso chiamato ratio, che stabilisce appunto il rapporto tra l’incremento o il decremento del segnale in ingresso con quello d’uscita. Se tale rapporto vale 1:1 non viene effettuata alcuna compressione e quindi il segnale esce come è entrato, ma se tale rapporto vale per esempio 10:1 significa che occorrono ben 10 dB d’incremento del segnale per produrre un solo dB d’incremento dell’uscita.

Se per esempio poniamo il controllo della sensibilità a -10 dB, il rapporto di compressione a 10:1 e usiamo un suono che nei suoi picchi massimi raggiunge il limite di 0 dB, avremo in uscita lo stesso segnale dell’ingresso fino a livelli di -10 dB, mentre i suoi picchi massimi di 0 dB si fermeranno a -9 dB, producendone una limitazione. Probabilmente il volume medio del nostro strumento rimarrà fondamentalmente lo stesso o appena diminuito.

Se invece poniamo il controllo della sensibilità a -40 dB, il rapporto di compressione a 5:1 e usiamo un suono che nei suoi picchi massimi raggiunge il limite di 0 dB, avremo in uscita lo stesso segnale dell’ingresso fino a livelli di -40 dB, mentre i suoi picchi massimi di 0 dB si fermeranno a -32 dB producendo una notevole compressione del segnale. Per lo stesso motivo un livello del segnale di -20 dB arriverà a un’uscita intermedia pari a -36 dB. In questo caso il volume del nostro strumento è notevolmente diminuito, obbligandoci ad aumentare il volume d’uscita e di conseguenza il rumore associato.

Un altro controllo utile a migliorare la nostra compressione è il controllo attack, con cui si regola il tempo di ritardo della compressione quando supera il livello di soglia. Visto che il suono di uno strumento a corda, come una chitarra o un basso, ha un transitorio d’attacco molto elevato e rapido, comprimere questo momento significherebbe modificarne fortemente l’inviluppo e quindi anche la risposta al tocco del musicista, snaturandone nel caso di forte compressione il suono stesso. Regolando questo ritardo in modo opportuno, viene mantenuto l’attacco dello strumento, donando una sensazione più naturale e minor compressione apparente, ma con una durata aumentata del sustain, che è la cosa che spesso interessa maggiormente.

Similmente al controllo attack esiste anche il controllo release o decay, che regola il tempo di disattivazione della compressione, non appena il segnale scende sotto la soglia, strettamente dipendente dal rapporto di compressione con cui interagisce e dal modo di suonare. Un tempo troppo breve di questo controllo produce ondulazioni del segnale seguendone ogni variazione dell’ingresso, mentre un tempo troppo lungo schiaccia maggiormente il segnale anche quando non è necessario. I tempi di questo controllo sono comunque molto più lunghi di quelli dell’attack.

Un accenno anche al controllo knee, che è il ginocchio che si crea misurando la curva di trasferimento, tra il segnale d’uscita sotto la soglia impostata e quello sopra la soglia. Infatti, senza compressione, non esisterebbe questo ginocchio della curva di risposta, essendo la funzione di trasferimento dell’effetto una retta. All’aumentare del rapporto di compressione, invece, tale retta forma un angolo, detto anche ginocchio, che può passare da 180° della retta a valori inferiori, pur rimanendo sempre al di sopra dei 90°. Viene chiamato hard knee il ginocchio che cambia la  direzione della linea in maniera improvvisa, come di solito avviene nei comuni compressori che lavorano sui picchi di segnale, mentre con il termine soft knee si intende il passaggio graduale nella zona della soglia con un arrotondamento della funzione, per avere una risposta più naturale. Questa funzione è però prerogativa dei compressori più evoluti, che lavorano anche sul segnale medio o efficace, invece che sui picchi.

Per ultimo abbiamo lasciato il controllo del livello d’uscita, chiamato gain, level o output, con cui possiamo bilanciare il volume tra effetto inserito o disattivato, oppure aumentarlo o diminuirlo a nostro piacimento. Questo è molto importante per dosare il livello e godere dei vantaggi che ci offre il compressore.

Immaginiamo infatti d’avere un segnale di chitarra compreso tra -50 dB dei passaggi più deboli e i -10 dB dei passaggi più forti e di voler comprimere la fascia tra -40 dB e -10 dB con un rapporto di compressione di 2:1. Questo significa che i 30 dB (da -40 a -10) vengono ridotti a 15 dB, cioè la metà, con i picchi massimi che non possono superare i -25 dB (-40 +15 = -25 dB). Abbiamo ottenuto una compressione del segnale ma con un livello d’uscita troppo basso. Proviamo, con il controllo del livello, ad aumentare l’uscita di +10 dB. Otteniamo un segnale che va da -40 dB (-50 + 10 = -40 dB) a -30 dB senza alcuna compressione, mentre per livelli maggiori possiamo raggiungere i -15 dB (-25 + 10 = -15 dB) ottenendo sempre una compressione del segnale, ma con parti deboli esaltate d’ampiezza e parti forti ridotte. Se regoliamo infine il livello d’uscita a +20 dB, abbiamo sempre la compressione del segnale, ma questa volta i due limiti sono -30 dB (-50 + 20 = -30 dB) e -5 dB (-25 + 20 = -5 dB) con un segnale d’uscita maggiore e picchi che superano il segnale d’ingresso. Quindi, anche in presenza di compressione del suono, possiamo avere picchi del livello d’uscita superiore, come ampiezza, ai picchi del segnale in ingresso, che potrebbero causare distorsioni non volute.

Normalmente, utilizzato come limiter, il rapporto di compressione è piuttosto elevato. Valori tipici sono 10:1 o meno, fino a 20:1 o anche più mentre, se usato come compressore, i limiti sono minori e compresi tra poco più di 1:1 fino a circa 5:1.
I tempi di ritardo dell’attack possono andare da 0.1 ms a 200 ms, mentre i tempi del release da 50 ms a 5 secondi. Regolando con attenzione questi due controlli, dove previsto manualmente, è possibile ottenere una buona compressione del segnale, senza gli eccessi che lo renderebbero poco naturale e senza stravolgere troppo l’inviluppo del nostro strumento.

Ho volutamente inserito i controlli con le indicazioni esatte del loro intervento, come si potrebbero trovare su un compressore virtuale o su un apparecchio professionale rack, proprio per far capire meglio cosa si va a modificare e come funziona un compressore. Nella maggior parte dei compressori a pedale, però, le indicazioni sono molto meno dettagliate, limitandosi alle serigrafie max e min, senza altre indicazioni. In questo caso occorre fare riferimento al manuale d’istruzioni per capire meglio i limiti delle variazioni possibili.

Per tutti gli amanti del vintage propongo una breve lista di compressori in formato pedale certamente non completa:

Se volete conoscere altre spiegazioni sul come e perché utilizzarlo, leggete anche l’ottimo articolo di Sykk.

effetti e processori
Link utili
Compressore: come e perché
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