गतिशील रेंज संपीड़न: Difference between revisions
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गतिशील रेंज संपीड़न (डीआरसी) या केवल संपीड़न ऑडियो संकेत प्रोसेसिंग प्रक्रिया है जो तेज़ ध्वनि़ की मात्रा को कम करता है या शांत ध्वनि़ को बढ़ाता है, इस प्रकार ऑडियो संकेत की गतिशील रेंज को कम या कंप्रेस करता है। संपीड़न सामान्यतः ध्वनि रिकॉर्डिंग और प्रजनन, प्रसारण में प्रयोग किया जाता है,[1] ध्वनि सुदृढीकरण प्रणाली और कुछ उपकरण प्रवर्धकों में इसका उत्कृष्ट रूप देखने को मिलता हैं।
किसी समर्पित इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर इकाई या ऑडियो सॉफ़्टवेयर जो संपीड़न लागू करता है उसे संपीड़न कहा जाता है। इस प्रकार 2000 के दशक में, संपीड़न सॉफ्टवेयर प्लगइन्स के रूप में उपलब्ध हो गए जो डिजिटल ऑडियो वर्कस्टेशन सॉफ्टवेयर में चलते हैं। रिकॉर्ड किए गए और लाइव संगीत में, संपीड़न पैरामीटर को ध्वनि को प्रभावित करने की विधि को परिवर्तित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। संपीड़न और सीमक प्रक्रिया में समान हैं अपितु डिग्री और कथित प्रभाव में भिन्न हैं। इस प्रकार सीमक उच्च अनुपात वाला संपीड़न होता है और सामान्यतः छोटे हमले करके इसे प्रस्तुत करता करता है।
प्रकार
संपीडन दो प्रकारों में अर्ताथ नीचे की ओर और ऊपर की ओर होता हैं। दोनों नीचे और ऊपर की ओर संपीड़न ऑडियो संकेतों की गतिशील रेंज ऑडियो को कम करता है।[2]
नीचे की ओर संपीड़न निश्चित सीमा से ऊपर की तेज ध्वनि की मात्रा को कम करता है। इस प्रकार प्रारंभिक बिंदु के नीचे की ओर शांत ध्वनिें अप्रभावित रहती हैं। यह संपीड़न का सबसे सरल रूप है। सीमक को नीचे की ओर संपीड़न के उच्चतम रूप के रूप में माना जा सकता है क्योंकि इस प्रकार यह विशेष रूप से कठिनाई होने पर ध्वनियों को संकुचित करता है।
ऊपर की ओर संपीड़न निश्चित प्रारंभिक बिंदु के नीचे शांत ध्वनियों की मात्रा बढ़ाता है। प्रारंभिक बिंदु के ऊपर की तेज ध्वनिें अप्रभावित रहती हैं।
कुछ संपीड़न में संपीड़न के विपरीत, अर्थात् विस्तार करने की क्षमता भी होती है। विस्तार ऑडियो संकेत की गतिशील रेंज को बढ़ाता है।[3] संपीड़न की तरह, विस्तार दो प्रकार अर्ताथ नीचे की ओर और ऊपर की ओर से आता है।
नीचे की ओर विस्तार इसके प्रांरभिक बिंदु के नीचे की शांत ध्वनियों को और भी शांत बना देता है। नॉइज़ गेट को नीचे की ओर विस्तार का उच्च रूप माना जा सकता है क्योंकि नॉइज़ गेट फर्श की सेटिंग के आधार पर शांत ध्वनि़ (उदाहरण के लिए: ध्वनि) को शांत या मौन बनाता है।[2]
ऊपर की ओर विस्तार इसके प्रारंभिक बिंदु के ऊपर की तेज ध्वनि को और भी तेज कर देता है।
संरचना
संपीड़न में प्रवेश करने वाला संकेत विभाजित होता है, कॉपी चर-लाभ प्रवर्धक को और दूसरी साइड-चेन को भेजी जाती है जहाँ संकेत स्तर को मापा जाता है और मापा संकेत स्तर द्वारा नियंत्रित परिपथ प्रवर्धक के लिए आवश्यक लाभ लागू करता है। इस प्रकार फीड-फॉरवर्ड प्रकार के रूप में जाना जाने वाला यह संरचना आज अधिकांश संपीड़न में उपयोग किया जाता है। पहले के संरचना फीडबैक लेआउट पर आधारित थे जहाँ प्रवर्धक के पश्चात संकेत स्तर मापा जाता था।[4]
चर-लाभ प्रवर्धन के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक के अलग-अलग लाभ और हानि हैं। वेक्यूम - ट्यूब का उपयोग वेरिएबल-एमयू नामक कॉन्फ़िगरेशन में किया जाता है जहाँ ग्रिड-टू-कैथोड वोल्टेज लाभ को परिवर्तित करने के लिए बदलता है।[5] इस प्रकार ऑप्टिकल संपीड़न छोटे से दीपक (तापदीप्त प्रकाश बल्ब, प्रकाश उत्सर्जक डायोड, या इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस ) द्वारा प्रेरित फोटो प्रवर्धक का उपयोग करते हैं।[6] इस प्रकार संकेत लाभ में परिवर्तन करने के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य तकनीकों में फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर और डायोड ब्रिज सम्मिलित हैं।[7]
डिजिटल ऑडियो के साथ कार्य करते समय, अंकीय संकेत प्रक्रिया (डीएसपी) तकनीकों का उपयोग सामान्यतः संपीड़न को ऑडियो प्लग-इन के रूप में, मिश्रण कंसोल में और डिजिटल ऑडियो वर्कस्टेशन में लागू करने के लिए किया जाता है। उपरोक्त एनालॉग तकनीकों का अनुकरण करने के लिए अधिकांशतः एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है।
नियंत्रण और सुविधाएँ
गतिशील रेंज संपीड़न संकेत प्रोसेसिंग एल्गोरिदम और घटकों को समायोजित करने के लिए कई उपयोगकर्ता-समायोज्य नियंत्रण मापदंडों और सुविधाओं का उपयोग किया जाता है।
प्रारंभिक बिंदु
एक संपीड़न ऑडियो संकेत के स्तर को कम कर देता है यदि इसका आयाम निश्चित सीमा से अधिक हो। थ्रेसहोल्ड सामान्यतः डेसीबल डिजिटल संपीड़न के लिए dBFS और हार्डवेयर संपीड़न के लिए dBu में सेट किया जाता है।[8] इस प्रकार जहाँ निचली सीमा का अर्थ है कि संकेत के बड़े भाग का उपचार किया जाता है। जब संकेत स्तर प्रारंभिक बिंदु से नीचे होता है, तो कोई प्रसंस्करण नहीं किया जाता है और इनपुट संकेत को आउटपुट में अपरिवर्तित करके पारित किया जाता है। इस प्रकार की उच्च सीमा, उदाहरण के लिए−5 dB, कम प्रसंस्करण, कम संपीड़न का परिणाम है।
थ्रेसहोल्ड टाइमिंग व्यवहारिक रूप से होने वाले हमले और प्रस्तुति संरचना के अधीन रहता है। जब संकेत का स्तर प्रारंभिक बिंदु से ऊपर चला जाता है, उस समय हमले की संरचना से संपीड़न प्रक्रिया में देरी होती है। इनपुट संकेत के प्रारंभिक बिंदु से नीचे गिरने के पश्चात प्रस्तुति द्वारा निर्धारित समय के लिए संपीड़न गतिशील रेंज संपीड़न लागू करना निरंतर रखता है।
अनुपात
गेन रिडक्शन की मात्रा अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है: 4:1 के अनुपात का अर्थ है कि यदि इनपुट स्तर थ्रेशोल्ड से 4 डेसिबल अधिक है, तो इस प्रकार आउटपुट संकेत स्तर थ्रेशोल्ड के ऊपर 1 dB तक कम हो जाता है। लाभ और आउटपुट स्तर 3 डीबी कम हो गया है। इसे कहने का दूसरा तरीका यह है कि थ्रेसहोल्ड पर कोई भी इनपुट संकेत स्तर, इस स्थिति में, उस स्तर पर आउटपुट होगा जो केवल 25% है, प्रारंभिक बिंदु से उतना ही अधिक जितना इसका इनपुट स्तर था।
∞ का उच्चतम अनुपात:1 को अधिकांशतः लिमिटिंग के रूप में जाना जाता है, और प्रभावी रूप से यह दर्शाता है कि हमले का समय समाप्त होने के पश्चात थ्रेशोल्ड के ऊपर किसी भी संकेत को थ्रेशोल्ड स्तर पर लाया जाता है।
हमला और प्रस्तुति
संपीड़न इस बात पर नियंत्रण प्रदान कर सकता है कि यह कितनी जल्दी कार्य करता है। हमला वह अवधि है जब अनुपात द्वारा निर्धारित लाभ तक पहुंचने के लिए इनपुट पर बढ़े हुए स्तर के प्रतिउत्तर में संपीड़न लाभ कम कर रहा है। प्रस्तुति वह अवधि है जब इनपुट स्तर के थ्रेशोल्ड से नीचे गिरने के पश्चात अनुपात द्वारा निर्धारित आउटपुट लाभ तक पहुंचने के लिए इनपुट पर कम स्तर की प्रतिक्रिया में संपीड़न या एकीकरण के लिए बढ़ रहा है। क्योंकि स्रोत सामग्री का लाउडनेस पैटर्न संपीड़न के समय-भिन्न संचालन द्वारा संशोधित किया जाता है, यह हमले और प्रस्तुति सेटिंग्स के आधार पर संकेत के चरित्र को सूक्ष्म रूप से अधिक ध्यान देने योग्य विधि से परिवर्तित कर सकता है।
प्रत्येक अवधि की लंबाई परिवर्तन की दर और लाभ में आवश्यक परिवर्तन से निर्धारित होती है। अधिक सहज संचालन के लिए, संपीड़न के हमले और प्रस्तुति नियंत्रणों को समय की इकाई (अधिकांशतः मिलीसेकंड) के रूप में लेबल किया जाता है। यह वह समय है जब लाभ के लिए dB की निर्धारित मात्रा या लक्ष्य लाभ की दिशा में निर्धारित प्रतिशत को परिवर्तित करने में समय लगता है। इन समय के मापदंडों के सटीक अर्थ के लिए कोई उद्योग मानक नहीं है।[9]
कई संपीड़न में, उपयोगकर्ता द्वारा हमले और प्रस्तुति के समय को समायोजित किया जाता है। चूंकि कुछ संपीड़न में परिपथ संरचना द्वारा निर्धारित आक्रमण और प्रस्तुति़ समय होता है और इसे समायोजित नहीं किया जा सकता है। कभी-कभी हमले और प्रस्तुति़ का समय स्वचालित या प्रोग्राम पर निर्भर होता है, जिसका अर्थ है कि इनपुट संकेत के आधार पर व्यवहार परिवर्तित कर सकता है।
नरम और कठोर नीज
एक अन्य नियंत्रण जो संपीड़न प्रस्तुत कर सकता है वह है कठोर नीज या नरम नीज का चयन किया जाता हैं। यह नियंत्रित करता है कि थ्रेशोल्ड के नीचे और ऊपर थ्रेशोल्ड के बीच प्रतिक्रिया वक्र में मोड़ अचानक (कठोर) या धीरे-धीरे (नरम) है। इस प्रकार यह नरम नीज धीरे-धीरे संपीड़न अनुपात को बढ़ाता है क्योंकि स्तर बढ़ता है और अंततः उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित संपीड़न अनुपात तक पहुंच जाता है। नरम नीज संभावित श्रव्य संक्रमण को असम्पीडित से संपीड़ित करने के लिए कम कर देता है, और विशेष रूप से उच्च अनुपात सेटिंग्स के लिए लागू होता है जहाँ प्रारंभिक बिंदु पर परिवर्तन अधिक ध्यान देने योग्य होगा।[10]
पीक बनाम आरएमएस सेंसिंग
एक पीक-सेंसिंग संपीड़न इनपुट संकेत के पीक लेवल पर प्रतिक्रिया करता है। कड़े उच्च स्तर पर नियंत्रण प्रदान करते समय, शिखर स्तर की संवेदन आवश्यक रूप से ज़ोर की मानवीय धारणा से संबंधित नहीं है। कुछ संपीड़न अपने स्तर की प्रारंभिक बिंदु से तुलना करने से पहले इनपुट संकेत पर पावर मापन फ़ंक्शन (सामान्यतः वर्गमूल औसत का वर्ग या आरएमएस) लागू करते हैं। यह अधिक आराम से संपीड़न उत्पन्न करता है जो इसके बल से मानवीय धारणा से अधिक निकटता से संबंधित है।
स्टीरियो लिंकिंग
स्टीरियो लिंकिंग मोड में संपीड़न बाएँ और दाएँ दोनों चैनलों पर लाभ में कमी की समान मात्रा को लागू करता है। यह छवि स्थानांतरण को रोकने के लिए किया जाता है जो प्रत्येक चैनल को व्यक्तिगत रूप से संपीड़ित करने पर हो सकता है। यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य हो जाता है जब स्टीरियो क्षेत्र के किसी भी किनारे के समीप पैन किया गया बलपूर्वक इस तत्व के प्रोग्राम के स्तर को संपीड़न की प्रारंभिक बिंदु तक बढ़ा देता है, जिससे इसकी छवि स्टीरियो क्षेत्र के केंद्र की ओर स्थानांतरित हो जाती है।
स्टीरियो लिंकिंग को दो तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है: संपीड़न बाएं और दाएं इनपुट के योग का उपयोग करके एकल माप का उत्पादन करता है जो संपीड़न को चलाता है, या, संपीड़न प्रत्येक चैनल के लिए स्वतंत्र रूप से गेन रिडक्शन की आवश्यक मात्रा की गणना करता है और फिर दोनों के लिए गेन रिडक्शन की उच्चतम राशि लागू करता है, ऐसी स्थिति में यह अभी भी बाएं और दाएं चैनलों पर अलग-अलग सेटिंग्स डायल करने के लिए समझ में आ सकता है, जैसा कि कोई चाहता है, बाईं ओर की घटनाओं के लिए कम संपीड़न की आवश्यकता हैं।[11]
मेक-अप लाभ
क्योंकि डाउनवर्ड संपीड़न केवल संकेत के स्तर को कम करता है, आउटपुट पर निश्चित मात्रा में मेक-अप लाभ जोड़ने की क्षमता सामान्यतः प्रदान की जाती है जिससे कि इष्टतम आउटपुट स्तर का उत्पादन किया जा सके।
लुक-आगे
लुक-फॉरवर्ड फ़ंक्शन को धीमी गति से हमले की दरों के बीच समझौता करने के लिए मजबूर होने की समस्या को दूर करने के लिए संरचना किया गया है जो समतल ध्वनि लाभ परिवर्तन और तेजी से हमले की दरों को पकड़ने में सक्षम है। इस प्रकार लुक-फॉरवर्ड को इनपुट संकेत को विभाजित करके और लुक-फॉरवर्ड टाइम द्वारा इसमें ऑडियो संकेतो में देरी करके लागू किया जाता है। विलंबित संकेत के संपीड़न को चलाने के लिए गैर-विलंबित पक्ष में होने वाले लाभ नियंत्रण संकेतों का उपयोग किया जाता है, जो तब आउटपुट पर दिखाई देता है। इस तरह ग्राहकों को पकड़ने के लिए समतल ध्वनि धीमी हमले की दर का उपयोग किया जा सकता है। इस समाधान की लागत प्रोसेसर के माध्यम से ऑडियो विलंबता जोड़ी जाती है।
उपयोग
सार्वजनिक स्थान
संपीड़न अधिकांशतः रेस्तरां, खुदरा और इसी प्रकार के सार्वजनिक वातावरण के लिए ऑडियो सिस्टम में लागू होता है जो पृष्ठभूमि संगीत को अपेक्षाकृत कम मात्रा में चलाता है और इसे संपीड़ित करने की आवश्यकता होती है, न केवल मात्रा को स्थिर रखने के लिए, बल्कि संगीत के शांत भागों को श्रव्य बनाने के लिए भी आस पास की ध्वनि को प्रभावित करती हैं।
कम गतिशील रेंज के साथ संपीड़न प्रवर्धक के औसत आउटपुट लाभ को 50 से 100% तक बढ़ा सकता है। पेजिंग और निकासी प्रणालियों के लिए, यह ध्वनि की परिस्थितियों में स्पष्टता जोड़ता है और आवश्यक प्रवर्धकों की संख्या को बचाता है।
संगीत उत्पादन
संगीत उत्पादन में संपीड़न का उपयोग अधिकांशतः उपकरणों को गतिशील रेंज में अधिक सुसंगत बनाने के लिए किया जाता है, जिससे कि वे अन्य उपकरणों के साथ मिश्रण में अधिक अच्छी तरह से बैठ सकें न तो कम समय के समय विलुप्त हो जाते हैं, न ही छोटी अवधि के समय अन्य उपकरणों पर प्रभावी हो जाते हैं।[12] रॉक और रोल या पॉप संगीत में मुखर प्रदर्शन उसी कारण से संकुचित होते हैं।
वॉल्यूम को स्थिर करने पर मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित नहीं करने वाले प्रभावों को बनाने के लिए उपकरण ध्वनियों पर संपीड़न का भी उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ड्रम और झांझ की ध्वनि जल्दी से क्षय हो जाती है, अपितु संपीड़न ध्वनि को अधिक निरंतर टेल रूप में बना सकता है। गिटार की ध्वनि़ को अधिकांशतः अधिक पूर्ण, अधिक निरंतर ध्वनि उत्पन्न करने के लिए संकुचित किया जाता है।
ऑडियो गतिशील्स को कंप्रेस करने में सक्षम अधिकांश उपकरणों का उपयोग ऑडियो स्रोत की मात्रा को कम करने के लिए भी किया जा सकता है जब कोई अन्य ऑडियो स्रोत निश्चित स्तर तक पहुँचता है, इसे गतिशील रेंज संपीड़न साइड-चेनिंग कहा जाता है।[13] इलेक्ट्रॉनिक नृत्य संगीत में, साइड-चेनिंग का उपयोग अधिकांशतः बेसलाइन पर किया जाता है, जिसे किक ड्रम या इसी तरह के टक्कर वाले ट्रिगर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिससे कि दोनों को परस्पर विरोधी होने से रोका जा सके और ध्वनि को स्पंदित, लयबद्ध गतिशील प्रदान किया जा सके।
ध्वनि
कंप्रेशर की साइड-चेन को इनपुट संकेत की ऑडियो संस्करण को फीड करके वोकल्स डी-एस्सिंग में सिबिलेंट व्यंजन ('एसएस' ध्वनि) को कम करने के लिए संपीड़न का उपयोग किया जा सकता है, जिससे कि विशिष्ट, सिबिलेंस-संबंधित आवृत्तियों 4000 से 8000 हर्ट्ज संपीड़न को अधिक सक्रिय करें।[14]
इस प्रकार के रेडियो में ध्वनि संचार में संपीड़न का उपयोग किया जाता है जो सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन (एसएसबी) को किसी विशेष स्टेशन के संकेत को दूर के स्टेशन के लिए अधिक पठनीय बनाने के लिए या किसी के स्टेशन के ट्रांसमिटेड संकेत को दूसरों के विरुद्ध खड़ा करने के लिए नियोजित करता है। यह विशेष रूप से डीएक्सिंग में लागू होता है। एसएसबी संकेत की ताकत मॉडुलन के स्तर पर निर्भर करती है। संपीड़न मॉड्यूलेशन संकेत के औसत स्तर को बढ़ाता है जिससे प्रेषित संकेत की शक्ति बढ़ जाती है। अधिकांश आधुनिक रेडियो एसएसबी ट्रांससीवर्स में स्पीच संपीड़न अंतर्निहित होते हैं। दो-तरफ़ा रेडियो में संपीड़न का भी उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से प्रस्तुतेवर वॉकी-टॉकी और टोन रिमोट के प्रसारित ऑडियो में किया जाता हैं।[15]
प्रसारण
स्रोत ऑडियो की गतिशील रेंज को कम करते हुए ध्वनि की कथित मात्रा को बढ़ाने के लिए प्रसारण में बड़े पैमाने पर संपीड़न का उपयोग किया जाता है। मॉड्यूलेशन की अधिकता से बचने के लिए अधिकांश देशों में प्रसारकों के पास उनके द्वारा प्रसारित की जाने वाली तात्कालिक उच्च मात्रा पर नियम के अनुसार सीमाएँ हैं। सामान्यतः इन सीमाओं को ऑन-एयर चेन में स्थायी रूप से सम्मिलित संपीड़न हार्डवेयर द्वारा पूरा किया जाता है।
ब्रॉडकास्टर संपीड़न का उपयोग करते हैं जिससे कि उनके स्टेशन की ध्वनि़ इसी तरह के स्टेशनों की तुलना में तेज़ हो। प्रभाव यह है कि दिए गए वॉल्यूम सेटिंग पर अधिक भारी संपीड़ित स्टेशन को श्रोता पर अग्रसर होना पड़ता है।[12] यह अंतर-चैनल अंतरों तक ही सीमित नहीं है, वे ही चैनल के भीतर कार्यक्रम सामग्री के बीच भी सम्मिलित होते हैं। ध्वनि़ में अंतर दर्शकों की शिकायतों का निरंतर स्रोत है, विशेष रूप से टीवी विज्ञापनों और प्रोमो जो बहुत बल पूर्वक लगते हैं।
यूरोपीय प्रसारण संघ (ईबीयू) ईबीयू PLOUD समूह में इस मुद्दे को संबोधित कर रहा है, जिसमें 240 से अधिक ऑडियो प्रस्तुतेवर सम्मिलित हैं, जिनमें से कई प्रसारकों और उपकरण निर्माताओं से हैं। 2010 में, ईबीयू ने ईबीयू आर 128 प्रकाशित किया जो मीटरिंग और ऑडियो सामान्यीकरण का नया तरीका प्रस्तुत करता है। अनुशंसा ITU-R BS.1770 लाउडनेस मीटरिंग का उपयोग करती है। कई यूरोपीय टीवी स्टेशनों ने नए मानदंड के लिए अपने समर्थन की घोषणा की है[16][17] और 20 से अधिक निर्माताओं ने नए ईबीयू मोड लाउडनेस मीटर का समर्थन करने वाले उत्पादों की घोषणा की है।[18]
ऑडियो इंजीनियरों को यह समझने में सहायता करने के लिए कि उनकी सामग्री में किस प्रकार की लाउडनेस रेंज है, उदाहरण के लिए यह जांचने के लिए कि किसी विशिष्ट डिलीवरी प्लेटफॉर्म के चैनल में इसे फिट करने के लिए कुछ संपीड़न की आवश्यकता हो सकती है, ईबीयू ने लाउडनेस रेंज (LRA) डिस्क्रिप्टर भी प्रस्तुत किया था।[19]
विपणन
अनुमेय सीमा के भीतर रहने के समय अधिकांश टेलीविजन विज्ञापनों को लगभग अधिकतम कथित ध्वनि प्राप्त करने के लिए अत्यधिक संकुचित किया जाता है। यह समस्या का कारण बनता है जिसे टीवी दर्शक अधिकांशतः नोटिस करते हैं: जब कोई स्टेशन कम से कम कंप्रेस्ड प्रोग्राम सामग्री से भारी कंप्रेस्ड कमर्शियल में स्विच करता है, तो वॉल्यूम कभी-कभी नाटकीय रूप से बढ़ जाता है। पीक लाउडनेस समान हो सकती है - इस नियम के पत्र को पूरा करना आवश्यक होता हैं - अपितु उच्च संपीड़न कमर्शियल में अधिक ऑडियो को अधिकतम स्वीकार्य के समीप रखता है, जिससे कमर्शियल ज्यादा लाउड लगता है।[20]
अधिक उपयोग
रिकॉर्ड कंपनियां, मिक्सिंग इंजीनियर और मास्टरिंग इंजीनियर धीरे-धीरे वाणिज्यिक एल्बमों की समग्र मात्रा बढ़ा रहे हैं। यह ऑडियो मिश्रण (रिकॉर्डेड संगीत) और ऑडियो माहिर के समय उच्च स्तर के संपीड़न और लिमिटिंग का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, संपीड़न एल्गोरिदम को विशेष रूप से डिजिटल स्ट्रीम में ऑडियो स्तर को अधिकतम करने के कार्य को पूरा करने के लिए इंजीनियर किया गया है। हार्ड लिमिटिंग या क्लिपिंग ऑडियो का परिणाम संगीत के स्वर और समय को प्रभावित कर सकता है। प्रबलता बढ़ाने के प्रयास को प्रबलता युद्ध कहा गया है।
अन्य उपयोग
ध्वनि में कमी प्रणाली ट्रांसमिशन या रिकॉर्डिंग के लिए संकेत की गतिशील रेंज को कम करने के लिए संपीड़न का उपयोग करते हैं, इसे बाद में विस्तारित करते हैं, प्रक्रिया जिसे कंपैंडिंग कहा जाता है। यह सीमित गतिशील रेंज वाले चैनल या रिकॉर्डिंग माध्यम के प्रभाव को कम करता है।
उपकरण प्रवर्धकों में अकस्मात उच्च-वाटेज चोटियों को रोकने के लिए संपीड़न परिपथरी सम्मिलित होती है जो वक्ताओं को हानि पहुंचा सकती हैं। इलेक्ट्रिक बास वादक अधिकांशतः संपीड़न प्रभाव का उपयोग करते हैं, या तो पैडल में उपलब्ध प्रभाव इकाइयाँ, कंप्यूटर व उपकरण रखने के लिए रैक व अल्मारियां इकाइयाँ, या बास एम्प्स में अंतर्निर्मित उपकरण, उनके बेसलाइनों के ध्वनि स्तरों को समतल करने के लिए किया जाता हैं।
पम्पिंग प्राप्त करें , जहाँ नियमित आयाम शिखर (जैसे किक ड्रम) संपीड़न के कारण शेष मिश्रण को वॉल्यूम में परिवर्तित करने का कारण बनता है, सामान्यतः संगीत उत्पादन से बचा जाता है। चूंकि, कई इलेक्ट्रॉनिक नृत्य संगीत और हिप-हॉप संगीतकार उद्देश्यपूर्ण ढंग से इस घटना का उपयोग करते हैं, जिससे मिश्रण ताल के साथ तालबद्ध रूप से वॉल्यूम में परिवर्तित हो जाता है।[21]
श्रवण यंत्र ऑडियो वॉल्यूम को श्रोता की श्रवण सीमा में लाने के लिए संपीड़न का उपयोग करते हैं। रोगी को यह समझने में सहायता करने के लिए कि ध्वनि किस दिशा से आती है, कुछ श्रवण यंत्र बिनौरल रिकॉर्डिंग संपीड़न का उपयोग करते हैं।[22]
कुछ इलेक्ट्रॉनिक सक्रिय हियरिंग रक्षा कानों को छिपाने वाले भाग और इयरप्लग में श्रवण रक्षक के लिए संपीड़न का भी उपयोग किया जाता है, जिससे कि तेज ध्वनिों को क्षीण करते हुए सामान्य ध्वनिों को सामान्य रूप से सुना जा सके, संभवतः नरम ध्वनियों को भी बढ़ाया जा सके। यह अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, शूटिंग रेंज में हियरिंग प्रोटेक्शन पहनने वाले निशानेबाजों को सामान्य रूप से बातचीत करने की अनुमति देता है, जबकि गोलियों की तेज ध्वनि को तेजी से कम करता है,[23] और इसी प्रकार संगीतकारों के लिए शांत संगीत सुनने के लिए अपितु ड्रम के क्रैश जैसे तेज ध्वनि से सुरक्षित रहें।
मशीन लर्निंग के अनुप्रयोगों में जहाँ एल्गोरिथम ऑडियो प्रमाणों पर प्रशिक्षण दे रहा है, गतिशील रेंज संपीड़न बड़े डेटा सेट के लिए इन प्रमाणों को बढ़ाने की विधि है।[24]
सीमा
संपीड़न और सीमित प्रक्रिया में समान हैं अपितु डिग्री और कथित प्रभाव में भिन्न हैं। सीमक उच्च अनुपात वाला संपीड़न होता है और सामान्यतः तेज हमले का समय होता है। 10:1 या अधिक के अनुपात के साथ संपीड़न को सामान्यतः सीमित माना जाता है।[25]
ईंट की दीवार को सीमित करने का अनुपात बहुत अधिक है और हमले का समय बहुत तेज है। आदर्श रूप से, यह सुनिश्चित करता है कि ऑडियो संकेत कभी भी प्रारंभिक बिंदु के आयाम से अधिक न हो। इस कारण 20:1 के अनुपात को ∞:1 तक ईंट की दीवार माना जाता है।[25] क्षणिक और कम ईंट-दीवार सीमित करने के ध्वनि परिणाम कठोर और अप्रिय हैं, इस प्रकार यह लाइव ध्वनि और प्रसारण अनुप्रयोगों में सुरक्षा उपकरण के रूप में अधिक सरल है।
कुछ बास एम्प्स और पीए सिस्टम प्रवर्धकों में लिमिटर्स सम्मिलित होते हैं जो अचानक वॉल्यूम चोटियों को विकृति उत्पन्न करने या स्पीकर को हानि पहुंचाने से रोकते हैं।
साइड-चेनिंग
साइड-चेन इनपुट नियंत्रण वाला संपीड़न साइड-चेन इनपुट पर संकेत के स्तर के आधार पर मुख्य इनपुट से आउटपुट तक लाभ प्राप्त करता है।[26] प्रभाव इकाई में साइड-चेन संपीड़न का प्रारंभिक नवप्रवर्तक 1974 से इवेंटाइड, इंक ओमनीप्रेसर था।[27] साइड-चेनिंग के साथ, संपीड़न परंपरागत तरीके से व्यवहार करता है जब दोनों मुख्य और साइड-चेन इनपुट ही संकेत के साथ आपूर्ति की जाती हैं। साइड-चेन इनपुट का उपयोग डिस्क जॉकी द्वारा डकिंग के लिए किया जाता है - बोलते समय संगीत की मात्रा को स्वचालित रूप से कम करना होता हैं। डीजे के माइक्रोफोन संकेत को साइड-चेन इनपुट पर रूट किया जाता है जिससे कि जब भी डीजे बोले तो संपीड़न संगीत की मात्रा कम कर देते हैं। समकरण (ऑडियो) नियंत्रण के साथ साइडचेन का उपयोग उन संकेतों की मात्रा को कम करने के लिए किया जा सकता है जिनमें निश्चित आवृत्ति सीमा के भीतर मजबूत वर्णक्रमीय सामग्री होती है: यह डी-निबंधक के रूप में कार्य कर सकता है, 6- की सीमा में मुखर सिसकारी के स्तर को 9 किलोहर्ट्ज़ से कम करता है।[28] संगीत उत्पादन में साइड-चेन का अन्य उपयोग बास ड्रम के बिना लाउड बास ट्रैक को बनाए रखने के लिए कार्य करता है, जिससे अनुचित चोटियां आती हैं, जिसके परिणामस्वरूप समग्र हेडरूम ऑडियो संकेत प्रोसेसिंग का हानि होता है।[26]
समानांतर संपीड़न
समानांतर संकेत पथ में संपीड़न डालने को समानांतर संपीड़न के रूप में जाना जाता है। यह ऊपर की ओर संपीड़न का रूप है जो महत्वपूर्ण श्रव्य दुष्प्रभावों के बिना गतिशील नियंत्रण की सुविधा देता है, जब तक अनुपात अपेक्षाकृत कम होता है और संपीड़न की ध्वनि अपेक्षाकृत तटस्थ होती है। दूसरी ओर, महत्वपूर्ण श्रव्य कलाकृतियों के साथ उच्च संपीड़न अनुपात को दो समानांतर संकेत पथों में से में चुना जा सकता है। इसका उपयोग कुछ कॉन्सर्ट मिक्सर और रिकॉर्डिंग इंजीनियरों द्वारा न्यूयॉर्क संपीड़न या मोटाउन संपीड़न नामक कलात्मक प्रभाव के रूप में किया जाता है। संपीड़न के साथ रैखिक संकेत का संयोजन और फिर संपीड़न श्रृंखला के आउटपुट लाभ को कम करने से बिना किसी चोटी के कमी के निम्न-स्तर के विस्तार में वृद्धि होती है, संपीड़न महत्वपूर्ण रूप से केवल निम्न स्तरों पर संयुक्त लाभ में जोड़ता है।
मल्टीबैंड संपीड़न
मल्टीबैंड संपीड़न अलग-अलग फ्रीक्वेंसी बैंड्स पर अलग प्रकार से कार्य करते हैं। फुल-बैंडविड्थ संपीड़न की तुलना में मल्टीबैंड संपीड़न का लाभ यह है कि विशिष्ट आवृत्ति रेंज से संबंधित समस्याओं को अन्य, असंबंधित आवृत्ति में अनावश्यक संपीड़न के बिना ठीक किया जा सकता है। इसका ऋणात्मक पक्ष यह है कि आवृत्ति-विशिष्ट संपीड़न अधिक जटिल है और पूर्ण-बैंडविड्थ संपीड़न की तुलना में अधिक प्रसंस्करण क्षमता की आवश्यकता होती है और चरण के मुद्दों को प्रस्तुत कर सकता है।[29]
मल्टीबैंड संपीड़न पहले कुछ संख्या में बैंड-पास फिल्टर, ऑडियो क्रॉसओवर या फ़िल्टर बैंक के माध्यम से संकेत को विभाजित करके कार्य करते हैं। प्रत्येक विभाजन संकेत तब अपने स्वयं के संपीड़न से गुजरता है और स्वतंत्र रूप से प्रारंभिक बिंदु, अनुपात, हमले और प्रस्तुति के लिए समायोज्य होता है। इन संकेतों को फिर से जोड़ा जाता है और यह सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त सीमित परिपथ नियोजित किया जा सकता है कि संयुक्त संकेत अवांछित शिखर स्तर नहीं बनाते हैं।
संगीत उत्पादन में, मल्टीबैंड संपीड़न मुख्य रूप से ऑडियो मास्टरिंग टूल हैं, अपितु डिजिटल ऑडियो वर्कस्टेशन प्लग-इन सेट में उनका समावेश मिक्स इंजीनियरों के बीच उनका उपयोग बढ़ा रहा है।
रेडियो स्टेशन के ऑन एयर संकेत चेन सामान्यतः ओवरमॉड्यूलेशन से बचने के समय जोर बढ़ाने के लिए मल्टीबैंड संपीड़न का उपयोग करते हैं। तेज ध्वनि होने को अधिकांशतः व्यावसायिक प्रसारण में लाभ माना जाता है।
सीरियल संपीड़न
सीरियल संपीड़न साउंड रिकॉर्डिंग और रिप्रोडक्शन और ऑडियो मिक्सिंग रिकॉर्डेड म्यूजिक में उपयोग की जाने वाली विधि है। संकेत श्रृंखला में दो काफी अलग संपीड़न का उपयोग करके सीरियल संपीड़न प्राप्त किया जाता है। संपीड़न सामान्यतः गतिशील रेंज को स्थिर करता है जबकि दूसरा आक्रामक रूप से मजबूत चोटियों को संकुचित करता है। यह संपीड़न-लिमिटर्स के रूप में विपणन किए जाने वाले सामान्य संयोजन उपकरणों में सामान्य आंतरिक संकेत रूटिंग है, जहाँ आरएमएस संपीड़न सामान्य लाभ नियंत्रण के बाद तेज पीक-सेंसिंग लिमिटर अधिभार संरक्षण के लिए होता है। ठीक से किया गया, यहां तक कि भारी धारावाहिक संपीड़न भी तरह से प्राकृतिक संपीड़न के साथ संभव नहीं हो सकता है। यह अधिकांशतः अनियमित स्वर और गिटार को भी बाहर करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
सॉफ्टवेयर ऑडियो प्लेयर
कुछ ऑडियो प्लेयर (सॉफ़्टवेयर) प्लग-इन (कंप्यूटिंग) का समर्थन करते हैं जो संपीड़न लागू करते हैं। ये ऑडियो ट्रैक्स की लाउडनेस बढ़ा सकते हैं, या अत्यधिक परिवर्तनशील संगीत की मात्रा को कम कर सकते हैं, जैसे कि शास्त्रीय संगीत, या प्लेलिस्ट जो कई प्रकार के संगीत को फैलाती है। यह खराब-गुणवत्ता वाले वक्ताओं के माध्यम से या ध्वनि वाले वातावरण में चलाए जाने वाले ऑडियो की सुनने की क्षमता में सुधार करता है जैसे कि कार में या किसी पार्टी के समय इसका उपयोग करते हैं।
संकेत पर वस्तुनिष्ठ प्रभाव
जर्नल ऑफ़ द ऑडियो इंजीनियरिंग सोसाइटी द्वारा जनवरी 2014 में प्रकाशित लेख में, इमैनुएल डेरुटी और डेमियन टार्डियू ने संगीतमय ऑडियो संकेत पर संपीड़न और ब्रिकवॉल लिमिटर्स के प्रभाव का वर्णन करते हुए व्यवस्थित अध्ययन किया था। इस प्रयोग में चार सॉफ्टवेयर लिमिटर सम्मिलित थे: वेव्स एल2, सोननॉक्स ऑक्सफोर्ड लिमिटर, थॉमस मुंड्ट का लाउडमैक्स, ब्लू कैट्स प्रोटेक्टर, साथ ही चार सॉफ्टवेयर संपीड़न: वेव्स एच-कॉम्प, सोननॉक्स ऑक्सफोर्ड गतिशील्स, सोनालक्सिस एसवी-3157, और यूआरएस ने 1970 में अध्ययन प्रदान करता है। ऑडियो संकेत के लिए लिमिटर्स और संपीड़न क्या करते हैं, इस पर वस्तुनिष्ठ डेटा इस प्रकार उपयोग किया जाता हैं।[30]
पांच संकेत डिस्क्रिप्टर पर विचार किया गया हैं। इस प्रकार आरएमएस पावर, ईबीयू R 128 इंटीग्रेटेड लाउडनेस,[18] शिखा कारक , आर 128 एलआरए,[19]और क्लिप किए गए प्रमाणों का घनत्व संकेत के भौतिक स्तर के लिए आरएमएस पावर खाते, कथित स्तर के लिए R 128 लाउडनेस[18] क्रेस्ट फैक्टर, जो संकेत की चोटी और इसकी औसत शक्ति के बीच का अंतर है,[30] उदाहरण के लिए टीटी गतिशील रेंज मीटर प्लग-इन में माइक्रो-गतिशीलता के माप के आधार के रूप में माना जाता है।[31] अंत में, आर 128 एलआरए को बार-बार संगीत अर्थों में मैक्रो-गतिशीलता या गतिशीलता के माप के रूप में माना जाता है।[30][32][33][34][35]
सीमाएं
परीक्षण किए गए सीमकों का संकेत पर निम्नलिखित प्रभाव था:
- आरएमएस शक्ति में वृद्धि,
- ईबीयू R 128 की तीव्रता में वृद्धि,
- शिखा कारक में कमी,
- ईबीयू आर 128 एलआरए की कमी, अपितु केवल सीमित मात्रा के लिए,
- क्लिप्ड नमूना घनत्व में वृद्धि।
दूसरे शब्दों में, लिमिटर्स भौतिक और अवधारणात्मक दोनों स्तरों को बढ़ाते हैं, क्लिप किए गए प्रमाणों के घनत्व में वृद्धि करते हैं, क्रेस्ट कारक को कम करते हैं और मैक्रो-गतिशीलता (LRA) को कम करते हैं, यह देखते हुए कि लिमिटिंग की मात्रा पर्याप्त है।
संपीड़न
जहाँ तक संपीड़न का सवाल है, लेखकों ने स्थिति में तेज़ हमले (0.5 ms) और दूसरे स्थिति में कम प्रभाव का उपयोग करते हुए दो प्रोसेसिंग सत्र किए। मेक-अप गेन को निष्क्रिय कर दिया गया है, अपितु परिणामी फ़ाइल को सामान्यीकृत किया गया है।
तेज हमले के साथ सेट, परीक्षण किए गए संपीड़न का संकेत पर निम्नलिखित प्रभाव था:
- आरएमएस शक्ति में मामूली वृद्धि,
- ईबीयू R 128 की तीव्रता में मामूली वृद्धि,
- शिखा कारक में कमी,
- ईबीयू आर 128 एलआरए की कमी,
- क्लिप्ड सैंपल डेंसिटी में मामूली कमी।
दूसरे शब्दों में, फास्ट-अटैक संपीड़न भौतिक और अवधारणात्मक दोनों स्तरों को बढ़ाता है, अपितु केवल थोड़ा सा इस क्लिप द्वारा किए गए प्रमाणों के घनत्व को कम करते हैं, इस प्रकार स्थूल-गतिकी दोनों को कम करते हैं।
इसके कम प्रभाव के साथ सेट, परीक्षण किए गए संपीड़न का संकेत पर निम्नलिखित प्रभाव था:
- आरएमएस शक्ति में कमी,
- ईबीयू R 128 की तीव्रता में कमी,
- शिखा कारक पर कोई प्रभाव नहीं,
- ईबीयू आर 128 एलआरए की कमी,
- क्लिप किए गए प्रमाण के घनत्व पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता हैं।
दूसरे शब्दों में, स्लो-अटैक संपीड़न भौतिक और अवधारणात्मक दोनों स्तरों को कम करते हैं, मैक्रो गतिशीलता को कम करते हैं, अपितु क्रेस्ट फैक्टर और क्लिप्ड सैंपल डेंसिटी पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
यह भी देखें
- स्क्वेल्च
- स्वत: नियंत्रण प्राप्त करें
- LA-2A लेवलिंग प्रवर्धक
- 1176 पीक लिमिटर
- टोन मैपिंग, फोटोग्राफिक समकक्ष
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