Kompresör türlerinin ses karakterleri ve müzik tarzlarıyla ilişkileri
The relationship of compressor types with sound characteristics and music styles
Yazar: ARDA IŞIK
Danışman: PROF. DR. ABDURRAHMAN TARİKCİ
ANKARA MÜZİK VE GÜZEL SANATLAR ÜNİVERSİTESİ / Müzik ve Güzel Sanatlar Enstitüsü / Müzik Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Müzik Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Müzik = Music
Dizin: Kompresör = Compressor ; Müzik teknolojisi = Music technology ; Müzik türü = Sorts of music ; Ses = Voice ; Ses teknolojisi = Sound technology ; Tasarım = Design ; Çalgılar = Musical instruments

Özet:
Ses teknolojisinde kompresörler dinamik aralık kontrolü sağlamaya yarayan araçlardır. Zaman içerisinde gelişen teknoloji ile birlikte farklı kompresör türleri ortaya çıkmıştır. Bunlardan en bilinen ve yaygın olarak kullanılan türler alan etkili transistör (FET), tüp ,optik ve voltaj kontrollü amplifikatör (VCA) kompresörlerdir. Tasarım farklarından dolayı her kompresörün kendine ait bir ses karakteri bulunmaktadır. Bu ses karakterlerini belirleyen en önemli iki faktör kompresörlerin zamanlama davranışları ve tınıya olan etkileridir.
Başlangıçta dinamik aralık kontrolü için üretilmiş olsalar da kompresörler zamanla sadece dinamik aralık kontrolü için değil, ses karakterlerini sinyale katmak için de birçok ses mühendisi tarafından kullanılmaya başlanmıştır. Hangi ses kaynağına hangi kompresörün uygulanacağı, hangi kompresörün hangi müzik tarzında daha işlevsel davranışlar sergileyeceği gibi sorular günümüzde teknik gerekliliklerin yanı sıra kişisel zevk ve tecrübeye dayalıdır. Bu araştırma bahsi geçen sorulara yanıt verebilmek için gerçekleştirilmiştir.
Araştırma için en bilinen ve yaygın olarak kullanılan dört kompresör türü belirlenmiştir. Her kompresör tasarımı için kendi türünde en çok bilinen ve tercih edildiği düşünülen marka ve modellerin emülasyonları (yazılım, plug-in) seçilmiştir. Tüp kompresör için Waves PuigChild 660/670, FET kompresör için Waves CLA-76, optik kompresör için Waves CLA-2A ve VCA kompresör için Waves dbx 160 kullanılmıştır.  
Araştırma, kompresör karakter tanımlama testleri, kompresörlerin birbirleri ile karşılaştırılması ve üç farklı müzik türü ile kompresör testleri ile 3 aşamadan oluşmaktadır.
Araştırmada önce kompresörlerin karakter tanımlama testleri yapılmıştır. Karakter tanımlama testleri zamanlama ve kazanç azaltımı (gain reduction, GR) testlerinden oluşmaktadır. Testlerde her kompresöre 100 Hz, 1 kHz ve 5 kHz değerinde sinüs dalgası gönderilmiştir ve bu sayede kompresörlerin alt, orta ve üst frekans bölgesinde ne tür davranışlar sergilediği gözlemlenmiştir. 
Karakter tanımlamanın ikinci aşaması olan zamanlama testlerinde, kompresörlerin sahip olduğu tüm zamanlama sabitleri ve kombinasyonları ile testler gerçekleştirilmiştir. Waves CLA-2A ve Waves dbx 160'ın zamanlama ayarları otomatik olarak yapıldığı için bu kompresörlere farklı genliklerde sinyaller gönderilmiş ve bu kompresörlerin zamanlama değerlerini genliğe göre mi yoksa genlik zarfına göre mi belirlediği saptanmıştır. Zamanlama testlerinde, kompresörlerin tüm zamanlama değişkenlerindeki toplam harmonik bozulma ve dalga formu görüntüsünde oluşturduğu farklılıklar saptanmıştır.
Karakter tanımlama testlerinin üçüncü aşaması olan kazanç azaltımı testlerinde, her kompresörün 3 dB GR, 6 dB GR ve 9 dB GR değerlerinde gösterdiği toplam harmonik bozulma davranışları üç farklı frekans bölgesinde saptanmıştır. 
Karakter tanımlama testlerinden sonra ikinci aşama olarak araştırma dahilindeki tüm kompresörler toplam harmonik bozulma ve zamanlama bağlamında birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
Üçüncü aşamada kompresörler caz, rock ve geleneksel müzik çok kanallı kayıtları üzerinde test edilmiştir. Her kompresör en fazla 5 dB GR uygulayacak şekilde ayarlanmıştır. Waves PuigChild 660/670'in zamanlama sabiti TC 2, Waves CLA-76'nın atak ve bırakma potansı 5 konumuna ayarlanmıştır. Kompresörler uygulandıktan sonra her müzik elemanının (vokal, gitar, vd.) frekans spektrumları (LTAS) ve genlik değerleri (dBTP, RMS, dinamik aralık ve LUFS) analiz edilmiştir.
Yapılan testler sonucunda elde edilen sonuçlar şu şekildedir:
Kompresörlerin hızları değerlendirildiğinde, en hızlı atak ve bırakma süresine sahip kompresörün Waves PuigChild 660/670, en yavaş atak süresine sahip kompresörün Waves dbx 160 olduğu belirlenmiştir. Bırakma süresinde %63 GR seviyesine düşüldüğü süre baz alındığında en yavaş bırakma süresine Waves CLA-76'nın, kazanç azaltımının tamamen bittiği süre baz alındığında ise en yavaş bırakma süresine Waves PuigChild 660/670'in sahip olduğu belirlenmiştir.
İkinci olarak tüm frekans bölgelerinin ortalamalarında en yüksek toplam harmonik bozulma değeri Waves PuigChild 660'a, en düşük değer ise Waves dbx 160'a aittir. Alt frekans bölgesinde en yüksek toplam harmonik bozulma değeri Waves PuigChild 660'a, orta ve üst frekans bölgelerinde en yüksek değer ise Waves CLA-76'ya ait olduğu belirlenmiştir.
Yapılan testler ile kompresörlerin müzik üzerindeki etkileri incelendiğinde, Waves dbx 160'ın dinamik aralığı düşük müzik tarzlarında ve ses kaynaklarında, Waves PuigChild 660'ın dinamik aralığı yüksek müzik tarzlarında ve alt frekans bölgesinde tınlayan ritim çalgılarında başarılı sonuçlar vereceği düşünülmektedir. Waves CLA-76'nın varlık bölgesinde (presence, 4-6 kHz) artış gösterdiği ve vokal, gitar gibi ses kaynaklarına uygulandığı zaman bu ses kaynaklarını daha tanımlı duyuracağı düşünülmektedir. Waves CLA-2A'nın üst harmonik bölgesinde (7-15 kHz) artış gösterdiği belirlenmiştir ve bu frekans bölgesinde bulunan zil vb. yüksek frekanslarda tınlayan ve parlaklığa ihtiyaç duyan ses kaynaklarında başarılı sonuçlar vereceği düşünülmektedir.

Abstract:
In audio technology, compressors are tools for providing dynamic range control. With the developing technology over time, different types of compressors have emerged. The most known and widely used types are field effect transistor (FET), tube (valve, lamp), optical (optic) and VCA (voltage controlled amplifier) compressors. Due to design differences, each compressor has its own sound character. The two most important factors that determine these sound characteristics are timing behavior of the compressors and their effects on timbre.
Although they were originally produced for dynamic range control, compressors have started to be used by many sound engineers over time not only for dynamic range control, but also for adding sound characters to the signal. Also questions such as which compressor will be applied to which sound source, which compressor will display more functional behavior in which musical style, are based on personal taste and experience in additional to technical requirements today. This research was carried out to answer the mentioned questions.
The four most known and commonly used compressor types are determined for this thesis. For each compressor design; emulations (software, plug-ins) of the most known and preferred brands and models of their kind were selected. The four types of these plugins are: (1) Waves PuigChild 660/670, tube compressor, (2) Waves CLA-76, FET compressor, (3) Waves CLA-2A, optical compressor and (4) Waves dbx 160, VCA compressor were used.
In this research firstly, character identification tests of the compressors were carried out. These tests consist of timing and gain reduction tests. To observe the behavior of compressors in the lower, middle and upper frequency regions, sine waves of 100 Hz, 1 kHz and 5 kHz were sent to each compressors.
In the second part of the characters identification include timing tests which were carried out with all timing constants and combinations of compressors. Since the timing settings of Waves CLA-2A and Waves dbx 160 are made automatically, signals with different amplitudes are sent to these compressors and it is determined whether these compressors determine their timing values according to amplitude or amplitude envelope. In the timing tests, the total harmonic distortion (THD) behavior of the compressors in all timing variables and the differences in the waveform display were determined.
Thirdly, in the gain reduction tests, the THD behaviors of each compressor at 3 dB GR, 6 dB GR and 9 dB GR values were determined in three different frequency regions. After these tests, the compressors were compared with each other in terms of THD and timing.
In addition to these tests, compressors were observed on jazz, rock and Turkish folk music multi-track recordings. Each compressor is set to apply a maximum of 5 dB GR. Waves PuigChild 660/670's timing constant is TC 2, Waves CLA-76's attack and release potency is set to 5 position. Then applying the compressors, the frequency spectrum (LTAS) and amplitude values (dBTP, RMS, dynamic range and LUFS) of each musical element (vocal, guitar, etc.) were analyzed.
As a result of the tests, it was determined that the compressor with the fastest attack and release time was Waves PuigChild 660/670, and the compressor with the slowest attack time was Waves dbx 160. In the averages of all frequency regions, Waves PuigChild 660 has the highest THD value and Waves dbx 160 has the lowest THD value. Also it was determined that the highest THD value in the lower frequency region observed to Waves PuigChild 660, and the highest THD value in the middle and upper frequency regions observed to Waves CLA-76.
Since the effects of compressors on music were examined, it was concluded that Waves dbx 160 would give successful results in music styles and sound sources with low dynamic range, Waves PuigChild 660 in music styles with high dynamic range and rhythm instruments resonating in the lower frequency region. It was concluded that Waves CLA-76 increased in the presence region (presence, 4-6 kHz) and when applied to sound sources such as vocals and guitar, these sound sources would be heard more clearly. It has been determined that the Waves CLA-2A shows an increase in the upper harmonic region (7-15 kHz), and the bell etc. in this frequency region. It has been concluded that it will give successful results in sound sources that resonate at high frequencies and need brightness.