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La compression (un peu) démystifiée

La dynamique d'un signal

Pour bien comprendre le concept de compression audio, il faut d'abord comprendre celui de la dynamique. C'est simple, la dynamique d'un signal audio, c'est la différence entre le niveau le plus élevé et le niveau le plus bas de ce signal (en dB).

Quand on dit qu'un morceau a très peu de dynamique, c'est qu'il n'y a que quelques dB de différence entre les moments les plus forts du titre et les moments les plus faibles (mis à part les intro, outro et break qui sont forcément plus faibles en volumes). En clair, le son est quasi toujours au taquet et il n'y a pas ou peu de variation de volume. C'est le cas dans presque toutes les productions modernes car les artistes/producteurs veulent toujours avoir un niveau plus fort que le voisin (c'est d'ailleurs ce qu'on appelle la "loudness war", littéralement "la guerre du volume", mais ça n'est pas le sujet ici). Quelque chose d'important à savoir en complément: sur l'image ci-dessous, même si le morceau de 1999 ne dépassera jamais les 0 dB (fs) comme les morceaux de 1983 ou de 1991, l'oreille percevra le morceau très compressé (1999) comme beaucoup plus fort qu'un morceau sur lequel il reste encore un peu de dynamique. Avec la compression, il est donc possible d'augmenter le niveau perçut par l'oreille humaine sans changer le niveau maximum de notre son.

A l'opposé de ça, quand on dit qu'un morceau est dynamique, c'est qu'il contient des variations de volumes importantes. Il peut y avoir des passages ou le son va être plus calme, et d'autres ou il va y avoir des montées en volume. C'est par exemple le cas dans des styles de musique comme le classique ou le jazz.

Le compresseur

Il y a le fader et le paramètre de gain pour augmenter ou baisser le volume d'une piste. Qu'on utilise l'un ou l'autre, c'est un procédé d'amplification à gain fixe. Autrement dit, si on augmente le gain d'une piste de 2 dB par exemple (via le fader de la piste), ce gain en volume sera le même sur tout le signal, que ce soit pour les niveaux faibles ou pour les niveaux forts de la piste.

Le soucis, c'est que si on veut booster le volume d'une piste en utilisant une amplification à gain fixe, on risque de faire saturer la piste. Le mieux serait de pouvoir augmenter le gain des parties faibles de la piste sans augmenter les parties déjà fortes en volume. C'est grossièrement ce que va faire le compresseur et on appelle ça une amplification à gain variable. Pourquoi variable ? Tout simplement parce qu'il n'y aura pas le même gain apporté pour tous les niveaux de notre piste.

La compression va même plus loin que ça. Elle va réduire l'écart entre les niveaux les plus hauts de notre son et les niveaux les plus bas en "rognant" les crêtes (les niveaux les plus élevés) dans un premier temps - ce qui va "compacter" notre signal et donc provoquer une réduction de gain pour les niveaux les plus forts - puis en augmentant le gain de ce signal compacté pour récupérer le gain perdu à la première étape (le paramètre de gain présent sur le compresseur est généralement appelé "make-up gain", littéralement "le gain de maquillage").

Des exemples d'utilisation du compresseur

  1. Pour booster, pour densifier un son.
  2. Pour compenser les grosses variations de volume (dans une piste voix par exemple)
  3. Pour éviter que le signal dépasse un certain niveau. Dans ce cas, le compresseur a un ratio élevé du type 20 en entrée pour 1 en sortie (20:1) et devient un limiteur.

Je vais maintenant détailler et expliquer les paramètres et indicateurs présents sur un compresseur.

  • L'unité de gain: ça n'est pas un paramètre qui apparaît sur le compresseur de manière visible mais je me dois de l'aborder pour bien comprendre le reste. En gros, c'est un repère de base (sur le schéma, c'est la ligne bleue). Si on suit cette ligne, quelque soit le niveaux du signal, lorsque 1 dB entre dans le compresseur, 1 db en ressort, donc il n'y a aucune compression.
  • Threshold (le seuil): c'est le niveau (en dB) à partir duquel le compresseur va agir. Plus vous le baissez, plus le compresseur agira à partir d'un niveau bas. En dessous du seuil, on retrouve l'unité de gain évoquée juste au dessus.
  • Ratio: paramètre qui définit le taux de compression qui sera appliqué au signal lorsqu'il dépassera le seuil. Il n'y a pas mieux que des exemples pour expliquer ce concept. Imaginons que le seuil est fixé à -20 dB. Un ratio de 2:1 signifie qu'au dessus de -20 dB, pour 2 dB qui entre dans le compresseur, 1 dB en sortira. Un ratio de 8:1 signifie que pour 8 dB qui entre, 1 dB ressort.
  • Attack (temps d'attaque): ce paramètre est exprimé en millisecondes. C'est le temps (paramètrable) que va prendre le compresseur pour agir une fois que le signal aura dépassé le threshold (seuil).
  • Release (temps de relâchement): ce paramètre est exprimé en millisecondes. C'est le temps (paramètrable) que va prendre le compresseur pour s'arrêter d'agir une fois que le signal serra repassé en dessous du threshold (seuil). Il ne faut pas qu'elle soit trop longue, sinon, elle empiète sur l'attaque du son suivant.
  • Make-up gain: c'est tout simplement le gain qui va être utilisé pour redonner du niveau au signal après que ce dernier ait subit la réduction de gain.
  • Knee: c'est un paramètre un peu moins connu. Littéralement "le genou", mais en français, on a plutôt l'habitude de parler de "coude" pour imager un angle. Sur le schéma au dessus, c'est l'angle entre la ligne bleue (unité de gain) et la ligne verte (ratio). Si on choisit un hard knee, cet angle restera net et inchangé. Si on choisit un soft knee, l'angle sera adouci et arrondi (deux images illustrent ce paramètre ci dessous).
  • Gain reduction: c'est un indicateur qui va montrer visuellement l'action du compresseur. En clair, si on voit que la jauge de GR (gain réduction) affiche -3 dB à un moment T, ça signifie qu'à se moment T, le compresseur aura "rogné" (réduit) de 3 dB les niveaux concernés (en fonction des seuil et ratio) du signal.




Quelques mots sur le compresseur multi-bandes

Le concept est simple, c'est le mélange d'égaliseurs et de compresseurs. Prenons l'exemple le plus répandu du compresseur à 3 bandes. Le signal entre dans le compresseur et il est divisé en 3 parties grâce à des filtres. On obtient donc une partie pour les graves (bande des graves), un partie pour les médiums (bande des médiums) et une partie pour les aigus (bande des aigus). On va avoir accès aux paramètres de compression pour ces 3 bandes de manière séparée. Les compresseurs multi-bandes sont surtout utilisés en mastering pour rattraper des soucis d'équilibre au niveau des fréquences. Exemple, un mix avec trop de graves doit être masterisé. Dans ce cas, le mieux reste de revoir l'équilibre au mixage, mais parfois, ce n'est pas possible (pas le temps, pas l'argent pour faire mixer le titre à nouveau…). On va donc passer ce mix dans un compresseur multi-bandes et on pourra, dans une certaine mesure, ré-équilibrer le spectre des fréquences, en compressant les basses différemment du reste.

N'hésitez pas à poser vos questions dans les commentaires si besoin !

Commentaires

Un des meilleurs articles sur la compression que j'ai lu,merci pour les details!

Merci !

J'avais du mal avec cette notion mais me voila fixé! Un grand merci encore pour tes articles instructifs! On attend les autres avec impatience :p

Du super boulot claire et précis qui m'indique des bases claires et net dans mon cheminement de la compression (le quoi utiliser et le pourquoi du comment)

merci Waam

Content que ça puisse aider !

Merci Waam pour cette mise au point simple et claire.

Une question cependant...
Que détermine le réglage peak/rms ?

Bonne continuation !

Gilles (mille)

Bonjour Gilles mille,

Voici ce qu'il est inscrit dans le manuel de Logic à ce propos:

Boutons Peak/RMS : détermine si l’analyse du signal est effectuée à l’aide de la méthode Peak ou RMS, lors de l’utilisation de circuit de type Platinum.

La méthode Peak est techniquement plus précise quant à la mesure du niveau théorique, cependant, la méthode RMS (Root Mean Square = valeur efficace) est en quelque sorte une moyenne (grossièrement) qui correspond mieux avec ce qu'entend l'oreille humaine, donc à la manière dont les gens vont percevoir le volume.

Ces notions mériteraient un article entier, mais j'espère que ma réponse pourra quand même donner des éléments de réponse.

Merci Waam !

Gillesmille