3. Dynamic range

Compressoren worden gebruikt om dynamiek te verwerken. Maar wat gaat er precies schuil achter deze term? In het algemeen wordt dynamiek gezien als een niveaubereik dat wordt gedefinieerd door een maximum- en een minimumniveau. Deze basisdefinitie kan specifieker worden gemaakt voor bepaalde doeleinden.

Oorspronkelijke dynamiek

De oorspronkelijke dynamiek (muzikale dynamiek) is het bereik van ongemanipuleerde niveaus van geluidsbronnen, bijvoorbeeld het speelbereik van een orkest tussen piano pianissimo (ppp) en forte fortissimo (ƒƒƒ).

Systeemdynamiek

Systeemdynamiek (technische dynamiek) verwijst naar de dynamiek van de apparatuur. Er wordt verder onderscheid gemaakt tussen maximale systeemdynamiek, dat is het bereik tussen de ruisvloer en het net onvervormde maximumniveau, en effectieve systeemdynamiek, dat is het bereik tussen headroom en footroom. Headroom en footroom worden toegekend als veiligheidsmarge om de kwaliteit van een opname te behouden.

De mate waarin de systeemdynamiek wordt benut hangt af van de modulatie van het systeem. Volledige modulatie betekent dat het maximale signaalniveau niet significant boven of onder de modulatielimiet komt. Overdrive is dus de toestand van een permanent signaal dat de modulatielimiet overschrijdt, maar dit hoeft niet te leiden tot signaalvervorming. Underdrive betekent dat het signaalniveau permanent onder de niveaulimiet ligt. Onder de footroom gaat het signaal verloren in ruis. Elk elektrisch systeem heeft een basisruis door de onvermijdelijke thermische ruis van de componenten. Boven de headroom ondervindt het signaal in toenemende mate hoorbare, niet-lineaire vervorming. In analoge systemen neemt de vervorming langzaam toe, terwijl in een digitaal systeem de vervorming plotseling en hevig is.

Bij analoge apparatuur, zoals mengpanelen, is de niveaulimiet het werkniveau, dat met 0 dB wordt aangegeven op de niveaumeter. Bij digitale systemen is de niveaulimiet theoretisch gelijk aan de vervormingslimiet (0 dBFS). Omdat dit niet praktisch is vanwege het plotseling optreden van vervorming, is voor digitale systemen een "virtuele headroom" voorzien.

Afspeeldynamiek

De afspeeldynamiek is de dynamiek die zinvol kan worden gebruikt door de luisteraar. Deze wordt aan de onderkant beperkt door het aanwezige omgevingsgeluid en aan de bovenkant door de pijngrens van volumeperceptie. Nou ja, het wordt waarschijnlijk meer beperkt door de geluidswaarneming van je medemensen. Hiervan volgt nog een voorbeeld.

Programmadynamiek

De programmadynamiek (doeldynamiek) is de dynamiek van het geluidssignaal wanneer deze al is gereduceerd in zijn dynamiek, rekening houdend met de verwachte afspeeldynamiek. Deze dynamiek wordt dan ook bewaard op de geluidsdrager.

In de praktijk is de oorspronkelijke dynamiek meestal sterker dan de systeem- en afspeeldynamiek. Daarom moet de programmadynamiek zodanig worden begrensd dat het geluidssignaal in de effectieve systeemdynamiek past en op een zinvolle manier kan worden afgespeeld met de gebruikelijke afspeeldynamiek.

Hierbij een voorbeeld. In woonhuizen moet rekening worden gehouden met een geluidsdrukniveau van ongeveer 35-40 dBSPL voor het omgevingsgeluid. In een flatgebouw moet er daarentegen van worden uitgegaan dat het omgevingsgeluid nadat het door de muur naar de buurman is gegaan, door de buurman op zijn beurt wordt waargenomen als een storend geluidsniveau. Het geluidsniveau bij de buren mag daarom niet hoger zijn dan 35-40 dBSPL. Met een gebruikelijke muurdemping van 40 tot 50 dB mag het weergaveniveau niet hoger zijn dan 90 dBSPL. De maximale afspeeldynamiek mag niet hoger zijn dan 40-50 dB. De redelijk bruikbare reproductie-dynamiek is echter ongeveer 20 dB lager. Voor ongestoord luisterplezier moet het laagste bruikbare signaalniveau ongeveer 20 dB boven het omgevingsgeluid liggen. De programmadynamiek moet daarom worden beperkt van 20 tot 30 dB. 30 dB komt voor bij klassieke muziek en jazzproducties. Rock/pop heeft een maximaal dynamisch bereik van 10 dB. Veel producties hebben tegenwoordig echter niet eens 3 dB dynamiek. Dergelijke muziek kan subjectief luid lijken, maar het lijkt ook op de een of andere manier levenloos en saai. Onlangs hebben professionele geluidstechnici zich opnieuw ingespannen om meer dynamiek in hun producties toe te laten.

Een ander voorbeeld. Stel je een groot symfonieorkest voor in een stille concertzaal met een omgevingsgeluid van bijvoorbeeld 20 dBSPL. De stilste passages liggen 20 dB boven het omgevingsgeluid en zijn dus goed hoorbaar. Nu kan een groot orkest een dynamisch bereik van 60 dB bereiken. Dit betekent dat het maximale geluidsdrukniveau 100 dBSPL is. Dit komt overeen met het volume in een discotheek. Als men deze dynamiek onbeperkt zou willen reproduceren in de flat uit het eerste voorbeeld, zou men rekening moeten houden met een maximaal geluidsdrukniveau van 120 dBSPL! Dit ligt al op de pijngrens van de auditieve waarneming en is zeer schadelijk voor het gehoor.

Het is dus heel logisch om de dynamiek van je opnames te beperken. Aan de ene kant kan de dynamiek handmatig worden beperkt door de geluidstechnicus permanent het niveau te laten controleren. Voor rustige passages kan hij het niveau voorzichtig verhogen met de faders; voor luide passages kan hij het niveau verlagen met de faders (gain riding).

Wat goed werkt voor klassieke muziek met kennis van de partituur is vaak niet meer mogelijk bij rock/pop zonder beperkingen. Hoewel je op deze manier nog steeds basis volume-aanpassingen kunt maken (macrodynamiek), is het niet mogelijk om snel genoeg te reageren op plotselinge niveau-sprongen bij percussieve instrumenten (microdynamiek), zoals drums. Dit is precies waar de compressor om de hoek komt kijken.