La COMPRESSION - Tout ce qu'il faut savoir

Manier le compresseur avec pertinence et dextérité, ne rien ignorer de ses secrets, du soft knee au hard knee, du treshold au sidechain, tel est le but que nous vous engageons à poursuivre au travers de ce dossier pédagogique et néanmoins récréatif.

Compresser une source sonore, que ce soit un instrument isolé, un mixage stéréophonique, etc., consiste à en réduire la plage dynamique. Cette plage, qui s'exprime en décibels (dB), représente le rapport d'amplitude entre le niveau maximum et le niveau minimum de ladite source.

Paradoxalement, on qualifie fréquemment de dynamique (au sens qui manifeste de l'énergie ), un signal abondamment compressé, et dont la plage dynamique (au sens étendue des écarts de niveau), est justement réduite. Effectivement, à l'écoute, la linéarité ainsi obtenue provoque une sensation de puissance. De cette double signification d'un même mot, dans un même contexte, naît parfois une certaine confusion dans certains esprits confus...

Manuel ou automatique ?

Lorsque l'ingénieur suit à l'oreille le niveau d'une piste, en compensant d'un élégant mouvement de fader les variations de volume, il compresse manuellement le signal. D'où l'expression suivre une basse , suivre une voix ... Certes, le temps que son cerveau (même abondamment irrigué et copieusement alimenté en phosphore), interprète l'information et la communique à ses mains, parions que la source sonore ait commencé à traverser la tranche avant d'avoir été atténuée. Si les automations de consoles permettent d'améliorer le processus, il n'en demeure pas moins que techniquement, l'homme ne peut prétendre rivaliser avec le compresseur, qui pour sa part, accomplit sa tâche quasiment sans introduire de délai.

Tout comme ses proches cousins spécialisés dans le traitement de la dynamique (l'expanseur et le limiteur), notre ami compresseur fait appel aux services d'un circuit chargé de commander le gain du signal à traiter (en l'occurrence de l'atténuer) dans des proportions déterminées par une tension de contrôle. Cette dernière est dérivée de l'enveloppe d'amplitude, soit du signal à traiter (cas le plus courant), soit d'un autre signal, réceptionné à l'entrée key (une notion que nous gardons de côté pour le mois prochain).

Si le compresseur et l'ingénieur que nous évoquions à l'instant, les doigts sur ses faders, poursuivent un seul et même objectif (contrôler la dynamique du signal), les résultats diffèrent. Bête et méchant, le compresseur accomplira aveuglément sa besogne sans induire de retard, tandis que l'ingénieur, intelligent et bon, réagira peut-être plus lentement, mais suivant des critères artistiques. Mon premier sera plus efficace que mon second dans certaines circonstances (pour par exemple compresser une caisse claire), et réciproquement.

Supports

Pour information, la plage dynamique de l'oreille humaine, à savoir l'écart entre le seuil d'audibilité et celui de la douleur, est d'environ 130 dB. Sachez d'autre part que celle d'un orchestre symphonique, des passages les plus faibles aux passages les plus forts, avoisine les 70 dB. Or, pour la plupart, les supports d'enregistrement et de reproduction (de même que les procédés de diffusion), sont incapables de restituer de telles dynamiques. Leur plage est limitée d'un côté par le bruit de fond inhérent au support, et de l'autre, par la distorsion. Par exemple, ce bon vieux vinyl n'encaisse pas plus de 45 dB !

Ceci pour dire qu'avant de pouvoir exploiter un disque, une cassette, une bande magnétique..., il s'avérera nécessaire de compresser le signal, afin de le faire tenir dans les limites imparties. Certes, le numérique a amélioré bien des choses. Sur le papier (encore qu'en pratique, ce chiffre soit à réviser à la baisse), la dynamique est égale à la résolution, exprimée en bits, multipliée par six. Ainsi, pour le disque compact et ses 16 bits, elle est de 96 dB (16 x 6 = 96).

Digression

Malgré la plage dynamique qu'offre le numérique, on continue allègrement à compresser la musique. Déjà, compte tenu du fait que pour le plus grand nombre, un disque moins fort soit généralement synonyme de disque moins bien, le principal souci, tout du moins en matière de rock et de variété, reste de plafonner : de se rapprocher du volume maximum possible. Autre grand responsable de ce nivellement vers le bas : la diffusion radiophonique. En effet, tout comme pour les disques, l'attention de l'auditeur balayant frénétiquement la bande FM, sera retenue par les stations de plus fort volume. Ainsi, pour avoir le maximum d'impact, une majorité de radios cherche à utiliser de façon optimum le taux de modulation de l'émetteur : une véritable course au niveau sonore.

Certaines d'entre elles, notamment celles diffusant du classique, refusent cependant de jouer à ce petit jeu. Tant pis si les 70 dB d'une symphonie, parfaitement adaptés à l'Opéra Garnier s'accommodent moins bien d'une écoute par voie hertzienne dans une Ami 6 décapotable, entre La Grande Motte et Palavas les Flots. Non, nos amis esthètes ne pourront pas fendre l'air, au volant de leurs rutilants véhicules, tout en profitant pleinement de la Petite musique de nuit ou des Quatre saisons .

Pour ce faire, il aurait fallu compresser sauvagement, au détriment de la musique... Faute d'avoir procédé à ce massacre, voici donc notre malheureux conducteur contraint, soit de régler son transistor à un niveau raisonnable, acceptant de n'entendre que les fortissimo (les pianissimo demeurant couverts par les bruits du moteur) , soit de monter le volume jusqu'à discerner les pianissimo, acceptant que les fortissimo lui crèvent les tympans. Telle serait la triste réalité de l'automobiliste mélomane...

Fort heureusement, pour la plus grande joie des petits et des grands, les FM plus modernes abusent de ce procédé, et l'on passera de Fun à NRJ, de Skyrock à Europe 2, sans ressentir le moindre écart de niveau (ni de programmation, d'ailleurs). Comment ne pas tarir d'éloges sur les bienfaits de la technologie ?

Compromis

Que ces considérations ne nous éloignent pas de nos préoccupations quotidiennes, à savoir la compression en studio. Du multipiste à cassettes au magnétophone numérique, chacun sait qu'il convient, pour éviter le souffle du support (en analogique) ou le bruit de quantification (en numérique), d'enregistrer le plus fort possible, sans toutefois dépasser le niveau toléré, faute de se retrouver avec un signal distordu (la distorsion provoquée par l'analogique étant recherchée, dans des limites raisonnables, par certains ingénieurs, tandis que celle du numérique, qu'il serait plus rigoureux de qualifier d' écrêtage , est définitivement inacceptable).

Si le problème était aussi élémentaire, il suffirait de compresser sans discernement tous les signaux, voire de les limiter (c'est-à-dire de les empêcher purement et simplement de dépasser un certain seuil), avant de les enregistrer... Gageons qu'en un éclair, ce type d'option tourne à la catastrophe. Tout est donc affaire de compromis. Savoir préserver la qualité audio d'une prise de son en respectant son aspect vivant , en ne gommant pas trop ses nuances : telle sera votre mission, si vous l'acceptez. Tout est également affaire de goût, et de genres musicaux : compresser à outrance une basse et une batterie collera sans doute mieux à de l' acid house qu'à du cool jazz...

Avant ou après ?

Faut-il compresser avant ou après enregistrement ? Le paragraphe précédent vous a fourni quelques éléments de réponse, puisque pour préserver la qualité d'une prise, vous savez maintenant qu'il est indispensable d'avoir suffisamment de niveau, de pas trop flirter avec le bruit de fond ou de quantification du support. Toutefois, comme tous les traitements modifiant la nature même de l'enregistrement, revenir dessus lors du mixage semble difficile.

Face à ce caractère irréversible des effets appliqués en amont de la bande, une bonne méthode consiste donc à compresser avant, avec parcimonie, tout en conservant la possibilité de compresser de nouveau après, en cas de besoin. Méfiez-vous des compresseurs de qualité moyenne, avec lesquels on prendra garde, du fait de leur propension à dénaturer le son, à ne pas effectuer cette double compression.

Tout ou partie ?

En dehors de la compression isolée de chaque instrument, avant, après, ou avant et après enregistrement, il n'est pas rare de compresser l'ensemble d'un mixage. En prenant garde de ne pas y aller trop violemment (pour ne pas supprimer tout relief, ni modifier l'équilibre), faire ainsi tenir le morceau dans une certaine fourchette permettra d'une part d'optimiser le rendement du support de reproduction (les mêmes principes s'appliquent au mastering qu'à l'enregistrement), et de l'autre, de se soumettre aux impératifs de la diffusion.

Il importe cependant de prendre conscience des dangers que représente une compression stéréo. En imaginant par exemple que la caisse claire ait été mixée très en avant, le compresseur, en abaissant son volume, atténuera du même coup celui des autres instruments. Conclusion : à chaque frappe de caisse claire, l'ensemble du morceau subira une baisse d'amplitude. Pour peu que les réglages soient inappropriés (notamment celui du release, que nous examinerons dans la deuxième partie), il s'en suivra un effet désagréable, dit de pompage ou pumping , comme disent les anglo-saxons.

Si l'on avait pris soin, au préalable, de compresser individuellement cette fameuse caisse claire, le compresseur stéréo n'aurait pas eu à se démener de la sorte. Ceci pour dire que la compression des instruments, pris isolément, et celle d'un mixage, sont complémentaires : la première, en évitant de trop grandes pointes, évitera à la seconde de travailler à l'excès, provoquant parfois ce désagréable effet de pompage.

Au stade du mastering, on se retrouve confrontés au même problème. En supposant qu'une pêche de cuivre dépasse d'une courte tête tous les autres instruments, l'ingénieur devra, soit privilégier la qualité audio au détriment de la qualité artistique (en compressant l'ensemble pour optimiser le rapport signal/bruit, ce qui, durant cette pêche de cuivre, atténuera par conséquent tout le reste du mix), soit privilégier la qualité artistique au détriment de la qualité audio (en ne compressant pas, ce qui, sauf pendant cette pêche de cuivre, aura pour effet de sous-exploiter la dynamique du support, d'abaisser tout le reste du morceau par rapport au niveau des autres disques).

En s'appuyant sur divers cas concrets, voici quelques explications, qui devraient vous aider à exploiter au mieux votre compresseur. Au cas où certains termes vous paraîtraient un tant soit peu abscons, reportez-vous au glossaire ci-après.

A moins que votre chanteur maîtrise l'art de la compression naturelle, s'éloignant du micro lorsqu'il chante plus fort, s'en approchant lorsqu'il chante plus doucement, sans doute éprouverez-vous le besoin de niveler un soupçon la prise, d'amoindrir les écarts entre ce couplet murmuré avec amour et ce refrain dans la plus pure tradition hyènes, chacals et Florent Pagny hurlant à la lune.

Ceci étant dit, plus vous compresserez une voix, plus vous ramasserez de bruits annexes (respiration, sibilances, borborygmes...). Les autres instruments n'échappent pas à ce phénomène d'amplification des sons indésirables. Ainsi, avec par exemple des guitares ou des basses, un excès de compression fera ressortir les bruits de doigts, leur glissement sur les barrettes, etc.

La compréhension d'un texte est également une autre des raisons pour lesquelles compresser la voix. Peut-être la dernière syllabe d'un mot, moins forte que la première pour des raisons phonétiques, et masquée par l'arrivée subite d'une descente de toms, ne se fera-t-elle pas suffisamment entendre. Pour contrecarrer les néfastes dessins de ces instruments à peaux et préserver ainsi l'intelligibilité de vos vers, un petit coup de compresseur s'impose.

On aurait bien sûr pu, d'un mouvement de fader, monter tout le mot, mais le niveau de la première syllabe aurait été trop élevé... Vous l'auriez deviné, plus on mixe une voix dans la musique, plus on devra la compresser. Ce qui est vrai pour la voix l'est aussi pour d'autres instruments : d'une manière générale, pour empêcher des nuances de disparaître, noyées dans un mixage, on appellera le compresseur à la rescousse.

Attaque et release

Plus subtils que le seuil et le ratio, les réglages d'attaque et de release d'un compresseur sont d'une importance capitale. Des valeurs inadaptées auront tôt fait de déboucher sur des effets secondaires indésirables.

On pourra par exemple décider de compresser un signal tout en laissant passer plus ou moins de transitoires. Pour ce faire, l'attaque ne devra pas être trop rapide. A son minimum, sur des sons de basse, elle risque cependant de piéger le compresseur, qui, plutôt que de suivre le contour du signal, le compressera carrément à chaque cycle de la forme d'onde. Danger : distorsion ! Pour remédier à ce problème, certains compresseurs sont dotés d'un réglage hold, contraignant l'appareil à maintenir la compression pendant une durée déterminée.

Enveloppe

Encore plus que l'attaque, le release doit être adapté à l'enveloppe de la source traitée. Effectivement, en admettant qu'il soit rapide, et que le son décroisse lentement, le niveau remontera brusquement lors de cette phase de décroissance. Dans ce cas, augmentez donc progressivement le release jusqu'à obtenir satisfaction. Dans le même ordre d'idées, pour un narrateur, un release rapide risque de faire remonter souffle et bruit de fond entre les mots.

De même, pour un chanteur, si l'accompagnement est relativement dépouillé et la voix en avant. Cette désagréable remontée de bruit, due à un release trop court, porte le nom de breathing . Là encore, on optera donc pour un release plutôt long. A l'aide d'un compresseur multibande (cf. glossaire), on pourra éventuellement n'agir que sur les fréquences de la voix du narrateur, et non sur celles du souffle et du bruit de fond, et se jouer ainsi du breathing avec une facilité déconcertante.

Malgré ses avantages, un release trop long aura tendance à masquer les passages faibles succédant immédiatement à des passages forts, puisqu'en dépit du fait que leur niveau soit inférieur à celui du seuil, ils seront néanmoins compressés.

Par contre, si notre narrateur parle par-dessus de la musique (qui par conséquent, masquera partiellement souffle et bruit de fond), un release court aidera à comprendre la fin des mots, dont la remontée passera plus ou moins inaperçue, à cause de la musique. Notez enfin, dans un autre style, que c'est également grâce à un release court, que l'on contribuera à tempérer l'effet de pompage lors de la compression d'un mixage.

Rythmique

Comme nous le laissions entendre le mois dernier, l'absence de nuances dans les variations d'amplitude est synonyme de puissance. De nombreux batteurs, bassistes, et dans une moindre mesure, de guitaristes, sont friands de compression. En plus de niveler les écarts de niveau d'une note à l'autre (la basse slapée étant l'un des exemples les plus frappants), la compression agit sur l'enveloppe du son. Avec des signaux courts et percussifs, tels qu'une grosse caisse, qu'une caisse claire, la décroissance sera moins raide, conférant un côté plus massif à l'instrument. Souvent, sur les basses et les batteries, on choisira une attaque suffisamment rapide pour atténuer les transitoires, mais pas trop non plus, pour en laisser passer un peu...

Bref, qu'il s'agisse de seuil, de ratio, d'attaque, de release..., le réglage d'un compresseur, plutôt que d'appliquer des recettes, nécessite de réfléchir chaque fois à toutes les conséquences qu'auront ces différents paramètres sur le signal à traiter. Au final, comme souvent, l'oreille doit être le seul juge. En espérant que les quelques directions abordées vous auront donné envie d'exploiter en profondeur cet incontournable périphérique, et comme toujours, d'expérimenter...

Les paramètres du compresseur
Seuil (treshold) : niveau à partir duquel le compresseur entre en action. Lorsque le signal dépasse ce seuil, il subit une compression dans des proportions déterminées par le ratio. Avec un seuil relativement bas, le signal est compressé dans son intégralité, ou presque. Avec un seuil relativement élevé, seules les pointes sont traitées. Afin de faciliter leur utilisation, certains compresseurs sont dépourvus de réglage de seuil, dont la valeur est fixée par le constructeur. Jouer sur le niveau d'entrée permettra de contourner cette absence de réglage.

Ratio : exprimé sous forme fractionnaire (2:1, 4:1, 10:1, 20:1...), cette valeur représente le taux de compression. Avec un ratio de X:Y, tout signal dépassant le seuil de Z dB subira une atténuation de (Z - Z:X) dB. Si par exemple, pour un ration de 4:1, la source dépasse le seuil de 4, 8 ou 12 dB, le signal, après compression, ne le dépassera plus que de 1, 2 ou 3 dB. En d'autres termes, le compresseur l'atténuera respectivement de 3, 6 et 9 dB.

Soft knee : plutôt que d'opérer à détection d'un dépassement de seuil, la compression s'applique constamment, mais de façon de plus en plus radicale avec l'augmentation du niveau.

Hard knee : plus drastique, la compression s'applique ici normalement, au delà d'un certain seuil et d'après un certain ratio.

Niveau d'entrée : comme toujours, on veillera à ce que le niveau du signal entrant soit supérieur au bruit de fond du compresseur, sans toutefois saturer son étage d'entrée.
Niveau de sortie : il peut être utile de jouer sur ce réglage, pour compenser l'atténuation due à la compression, ou tout simplement, pour ajuster le niveau par rapport aux appareils situés en aval.

Attaque : temps mis par le compresseur à réagir, à partir du moment où il détecte un dépassement de seuil. Ce paramètre couvre en moyenne une plage s'échelonnant d'une milliseconde (voire moins) à plusieurs dizaines de millisecondes. Choisir une attaque relativement lente aura pour effet de laisser passer les transitoires, de les préserver.

Release : durée au cours de laquelle le compresseur continue à compresser, à partir du moment où l'amplitude du signal redescend en dessous du seuil. Ce paramètre couvre en moyenne une plage s'échelonnant d'un dixième de seconde à cinq secondes. Sur certains compresseurs, ce réglage est automatiquement effectué par l'appareil, soi-disant intelligemment en fonction du signal, et avec plus ou moins de bonheur. Ceci étant, comme le dit le célèbre adage austro-moldave, mieux vaut un bon réglage automatique qu'un mauvais réglage manuel...

Link (slave) : souvent, les compresseurs sont groupés par deux. Ils peuvent alors, soit traiter indépendamment deux signaux (avec des réglages différents), soit s'appliquer à l'identique aux deux canaux d'un signal stéréo. Dans ce second cas, la fonction link désactive les réglages de l'un de ces canaux, qui prennent alors les valeurs de l'autre. Hormis un intérêt pratique évident, on évitera ainsi d'altérer l'image stéréo, ce qui est systématiquement le cas lorsque des compresseurs agissent indépendamment sur les canaux gauche et droit.

Limiteur : à partir d'un ratio de 10:1, on considère qu'il y a limitation. En d'autres termes, le signal est tellement diminué qu'il donne l'impression de ne jamais dépasser le seuil. La limitation est utilisée, entre autres, pour éviter d'endommager des haut-parleurs, ses oreilles (notamment sur scène, dans le cas d'un système de monitoring au casque), de dépasser le niveau critique lors d'un enregistrement numérique, etc.

Circuit latéral : généralement, le compresseur agit en fonction du niveau du signal à traiter. Pour ce faire, ce signal est acheminé en parallèle, via un circuit dit latéral, à un module d'analyse d'amplitude. Lorsque cette amplitude est supérieure au seuil, le compresseur entre alors en action.

Key : plutôt que d'analyser l'amplitude du signal à traiter, certains compresseurs ont la possibilité de réagir en fonction de celle d'un autre signal, collecté à l'entrée key, ou sidechain. Par exemple, en radio, il n'est pas rare que le compresseur chargé de traiter la musique se déclenche en fonction de la voix de l'animateur, acheminée à l'entrée key. Ainsi, chaque fois que cet animateur parlera, le niveau de la musique s'abaissera automatiquement. Cette technique s'appelle voice over.

Correcteurs : certains compresseurs disposent de filtres permettant d'égaliser le signal du circuit latéral. Où comment compresser, uniquement lorsqu'une certaine bande de fréquences dépasse un certain niveau.

Multibande : de plus en plus répandus, les compresseurs multibande divisent le signal en plusieurs bandes de fréquences, pour ensuite compresser individuellement chacune d'elles. De véritables outils de précision !

Dossier réalisé par Christian Braut en juillet 1994 (Keyboards Home Studio n°24)

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