Dünaamilise ulatuse tihendamine

Dünaamilise ulatuse tihendamine, ka dünaamikaulatuse vähendamine ehk kokkusurumine (inglise keeles dynamic range compression), on helitehnikas protsess, mille käigus vähendatakse valjude helide tugevust ja võimendatakse nõrgalt kuuldavate helide tugevust. Põhiliselt kasutatakse dünaamikaulatuse vähendamist muusikaproduktsioonis, ringhäälingu helisaadetes ja taskuhäälingus. Dünaamikaulatust saab vähendada nii helitaset allapoole surudes (downward compression) kui ka ülespoole tõstes (upward compression). Allapoole surumine vähendab valjusid helisid, mis ületavad teatud kindlaks määratud lävendit, ning see vähekuuldavaid helisid ei mõjuta. Ülespoole surumine suurendab nende helide tugevust, mis jäävad teatud lävendist allapoole, kusjuures valjusid helisid ei mõjutata. Dünaamilise ulatuse tihendamist saab eri parameetrite abil muuta vastavalt vajadusele. Igal parameetril on oma mõju lõpptulemusele ning osasid parameetreid peab kasutama kooskõlas, et saada soovitud tulemust. Lävendiga (threshold) määratakse piir, millest tugevavamate helide võimendust hakatakse vähendama. Kõik lävendist nõrgemad signaalid jäävad puutumata. Võimalik on ka määrata mitu lävepunkti, et tekitada soovitud dünaamikaulatuse vähendamise vahemik, kus helitugevus on püsivalt võrdsel tasemel. Võimenduse vähendamine määratakse suhtelistes suurustes – detsibellides. Näiteks suhe 4:1 tähendab, et kui sisendtase on 4 dB üle lävendi, vähendatakse väljundsignaali taset 1 dB-ni üle lävendi. Võimendus ja väljundtase väheneb siis 3 dB võrra. Tähele tuleb panna seda, et kuna detsibellide süsteem on logaritmiline, siis juba väiksed suhted tekitavad suurt erinevust lõpptulemuses. Ataki- ehk reageerimisaeg on parameeter, mis määrab tihendamise mõju alguse. Kuna sisendsignaali ei mõjutata kohe, vaid väikese viivitusega, siis selle parameetriga on võimalik seda viivitust reguleerida. Üldiselt mõõdetakse viivituse aega millisekundites. Seda parameetrit kasutades on võimalik tekitada ka lisaefekte, näiteks muusikamaailmas kasutatakse seda just elektrikitarride puhul. Kui valida suurem atakiaeg, siis algab dünaamikaulatuse tihendamine viivitusega, mis annabki elektrikitarridele võimsa ning terava efekti. Vabastusparameetriga on võimalik reguleerida dünaamikaulatuse tihendamise kestust. Väiksemate väärtuste juures lähtestub sisendsignaal kiiremini oma esialgsele väärtusele, suuremate väärtuste korral saame tekitada erilist „pumpavat“ heli. See parameeter määrab selle, kui järsult signaali tihendamisele üle minnakse. Järsu ülemineku (hardknee) puhul toimib see hetkeliselt, sujuva ülemineku (softknee) puhul hakatakse signaali dünaamikaulatust tihendama järk-järgult. Nii saab näiteks vokaalide heli hoida naturaalsemana, sest pole väga järske tasememuudatusi. Peamine kasutusala on muusikaproduktsioonis. Tänapäeva heliproduktsioonis on pigem haruldane see, kui ei kasutata mingit dünaamikaulatuse tihendamist. Seda tehakse nii elava esituse puhul kui ka salvestuste puhul. Dünaamikaulatuse tihendamist võib leida näitaks ka tervishoius. Nii on see kasutusel kõikides tänapäevastes kuuldeaparaatides. Muusikaproduktsioonis on dünaamilise ulatuse tihendamine kõige tavalisem nähtus. Rokkmuusikaansamblis on pillide helitugevused naturaalselt juba erinevad. Näiteks trummide ning elektrikitarri helitugevus võib olla väga erinev. Samuti võib muusik mängida vahepeal erinevate helitugevustega. Selleks et lõpp-produktis oleks kuulda kõiki pille ning kuulamiskogemus meeldiv, siis kasutataksegi dünaamikaulatuse tihendamist, et sobivalt võrdsustada helitugevusi. Samuti saab nii eemalda muusikute poolt tehtud vigu. Lõpptulemuse lihvimiseks on erinevaid tehnikaid. Näiteks on võimalik heliproduktsiooni käigus igat iseseisvat heli eraldi dünaamiliselt tihendada ning lõpuks kogu muusikapala veel omakorda tihendada. Tehnika valik sõltub soovitavast lõpptulemusest. Iga iseseisva heli tihendamine annab täpsema tulemuse, kuid kaotab naturaalset heli rohkem ära. Ainult lõpptulemuse dünaamikaulatuse vähendamine annab loomulikuma tulemuse, kuigi võib esineda vigu ning ebatäpsusi. Kuuldeaparaatides kasutatakse dünaamilise ulatuse tihendamist nii, et vaiksed helid tuuakse rohkem esile ning valjud helid vaigistatakse mugavasse kuulmisvahemikku. Selleks kasutatakse mittelineaarset algoritmi, et vältida väga valju heli kahjustavat mõju kõrvale. Üldiselt on kuuldeaparaadid programmeeritud nii, et valjud helid muudetakse kiiresti vaiksemaks ning vähekuuldavad helid tuuakse sujuvamalt kuulmisvahemikku. Andrus Rinde. Digitaalne helitöötlus (Tallinna Ülikooli informaatika instituut) Nick Messitte. Upward and Downward compression techniques, https://www.izotope.com/en/learn/expanding-on-compression-3-overlooked-techniques-for-improving-dynamic-range.html , (04.02.2018) Yatri Trivedi. How does Dynamic Range Compression change audio, https://www.howtogeek.com/57903/htg-explains-how-does-dynamic-range-compression-work/ , (28.10.2016) https://et.istanbulseo.net/wiki/Dynamic_range[alaline kõdulink] Ryan M. Corey. Dynamic Range Compression and Noise, https://publish.illinois.edu/augmentedlistening/dynamic-range-compression-and-noise/#:~:text=The%20compression%20function%20relates%20the,the%20loudness%20of%20the%20output.&text=Most%20modern%20hearing%20aids%20use,compressors%20used%20in%20music%20production.(07.12.2020)