Der Audio-Kompressor – Parameter, Funktionen und Anwendungen

Der Audio-Kompressor ist das wohl am häufigsten diskutierte Equipment in der Tontechnik-Community. Ihm werden teils mystische Eigenschaften nachgesagt und er wird gerne als die ultimative Waffe für alle Mixingprobleme bezeichnet? Was ein Audio-Kompressor aber wirklich kann und wie du ihn effektiv einsetzt, werden wir in diesem Beitrag etwas näher ergründen.

Technisch gesehen ist der Audio-Kompressor ein sogenannter Regelverstärker. Er regelt die Ausgangslautstärke abhängig von der Eingangslautstärke. Als Metapher kannst du dir auch einen Tontechniker vorstellen, der immer dann den Fader am Mischpult nach unten regelt, wenn bestimmte Kriterien zutreffen und ihn erst wieder zur Ausgangsposition zurück bewegt, wenn diese Kriterien nicht mehr erfüllt sind.

1 . Parameter


Wann dieser Techniker den Fader bewegen muss, kannst du ihm anhand verschiedener Parameter mitteilen – diese findest du auf fast jedem Audio-Kompressor. Falls du nicht alle der folgenden Parameter auf deinem Gerät oder Plugin vorfindest, sind sie meist trotzdem als fixe oder sich automatisch anpassende Werte im Kompressor definiert.

1.1 Threshold / Schwellenwert


Threshold

Der erste Parameter den er beachten muss ist der sogenannte Threshold oder Schwellenwert. Dieser Wert sagt ihm, wann er den Fader nach unten regeln muss. Er ist abhängig von der Eingangslautstärke. Das heißt, nur wenn die Lautstärke diesen Schwellenwert überschreitet, regelt er den Fader nach unten. Andernfalls sitzt er nur da und wartet darauf, dass so ein Ereignis eintritt.

1.2 Ratio


Ratio

Als nächstes muss der Tontechniker wissen, wie weit er den Fader nach unten regeln muss sobald der Schwellenwert überschritten wurde. Das wird mit dem Ratio-Wert bestimmt, der als Verhältnis angegeben wird. Übliche Ratios sind z.B. 2:1, 4:1, 8:1, usw. Ein Verhältnis von 4:1 bedeutet, dass, wenn der Schwellenwert um 4 dB überschritten wird, der Tontechniker den Regler um 3 dB nach unten regeln muss, damit am Ausgang nur mehr 1 dB ankommt. Bei einem Verhältnis von 8:1 würden bei einer Überschreitung des Schwellenwertes um 4 dB nur mehr 0,5 dB am Ausgang ankommen – also ein Achtel des Eingangswertes. Vereinfacht gesagt: 4:1 = 4 dB rein -> 1 dB raus!

1.3 Gain-Reduktion


Gain-Reduktion

Anhand der Gain-Reduktion weiß der Techniker nun, um wie viele dB er den Fader nach unten geregelt hat – es ist also seine visuelle Kontrollmöglichkeit. Wenn bei einer Ratio von 4:1 die Gain-Reduktion z.B. 3 dB beträgt, hat er das Signal genau um diese 3 dB nach unten geregelt. Am Ausgang kommt dann wieder nur ein Viertel des Eingangswertes, also 1 dB, an. Wenn die Gain-Reduktion aber z.B. 6 dB beträgt, kommen am Ausgang 2 dB an.

1.4 Attack


Attack

Die Attackzeit ist jetzt jene Zeit, die unser Techniker am Fader benötigt um ca. 2/3 der anvisierten Gain-Reduktion zu erreichen. Diese Zeit gibt also an, wie schnell er reagieren soll, falls der Schwellenwert überschritten wurde. Bei langsamen Attackzeiten dreht er relativ gemütlich leiser und wird so die Transienten von Signalen fast unberührt durchlassen und nur den Sustain nach unten regeln. Das wiederum führt zu einer wahrgenommenen Verstärkung des Transienten – das Signal hat also mehr „Attack“. Bei schnellen Attackzeiten reagiert er wie mit Koffein voll gepumpt und versucht den Transienten so schnell es geht nach unten zu regeln. So kann er den Dynamikumfang beschränken, also die Unterschiede zwischen lauten und Leisen Signalanteilen ausgleichen.

1.5 Release


Release

Die Releasezeit ist wiederum die Zeit, die er nach unterschreiten des Schwellenwertes benötigt, um wieder ca. 2/3 der der ursprünglichen Fader-Position zu erreichen. Bei langen Releasezeiten kann es vorkommen, dass sein Fader noch gar nicht an der ursprünglichen Position angekommen ist, er aber schon wieder nach unten regeln muss. Somit kann z.B. bei zwei aufeinander folgenden Trommelschlägen der zweite Schlag leiser oder sanfter wirken als der erste. Falls er den Fader aber ganz schnell wieder zur Ausgangsposition zurückdreht, also eine schnelle Releasezeit anwendet, kann er den Sustain der Trommelschläge in den Vordergrund rücken.

1.6 Knee-Charakteristik


Knee-Charakteristik

Eine weitere Einstellung, die aber nicht jeder Audio-Kompressor bietet, ist die sogenannte „Knee-Charakteristik“. Sie sagt unserem Techniker am Fader, dass er nicht erst bei dem fix eingestellten Schwellenwert anfangen soll den Fader nach unten zu regeln (Hard-Knee), sondern schon in einem Bereich vor und nach diesem Wert (Soft-Knee). Wenn der Schwellenwert also z.B. -10 dB beträgt, soll er bei einem Signal, das einen Pegel von -12 dB hat schon anfangen den Fader langsam runter zu regeln.

1.7 Makeup-Gain


Make-Up-Gain

Da beim Komprimieren der Pegel des Signals niedriger wird, muss dieser am Ende der Bearbeitung wieder verstärkt werden. Dazu haben Audio-Kompressoren einen Makeup-Gain-Regler an Bord. Das ist nichts anderes als ein simpler Verstärker mit dem das Ausgangssignal an den Anfangspegel angeglichen werden kann. Manche Kompressoren bieten auch einen automatischen Modus, der versucht den Pegelverlust ohne Zutun des Benutzers so auszugleichen, dass Ein- und Ausgangssignal nahezu den gleichen Pegel aufweisen.

2 . Eingangs- / Ausgangsdiagramm


Die Knee-Charakteristik und viele weitere Vorgänge können anhand des Eingangs-/Ausgangsdiagramms veranschaulicht werden. Dabei ist auf der Horizontalen dieses Diagramms der Wert am Eingang und auf der Vertikalen der Wert am Ausgang des Audio-Kompressors aufgetragen.

Im Diagramm wird auf der Horizontalen der Schwellenwert eingetragen ab dem das Signal komprimiert werden soll. In unserem Beispiel ist das bei -20 dB. Wenn keine Kompression (Unity-Gain = Ratio 1:1) eingestellt ist, wird der Eingangslevel eins-zu-eins an den Ausgang übertragen – in unserem Beispiel beträgt der Level des voll ausgesteuerten Signals  deshalb am Ein- und Ausgang 0 dB.

Wenn nun eine Ratio von 4:1 eingestellt und der Audio-Kompressor im Hard-Knee-Modus betrieben wird, liegt nach der Kompression am Ausgang nur mehr ein Viertel des über dem Schwellenwert liegenden Signals an. Das heißt von den 20 dB die über dem Threshold liegen bleiben nur mehr 5 dB übrig. In anderen Worten: Eingangssignal-Level: 0 dB; Threshold-Level: -20 dB; Ratio: 4:1; Gain-Reduktion: 15 dB; Ausgangssignal-Level: -15 dB;

Wenn der Audio-Kompressor nun im Soft-Knee-Modus betrieben wird, kommt am Ende eigentlich das gleiche Ergebnis raus. Der Unterschied ist, dass der Kompressor nun schon bei ca. -27 dB beginnt leicht zu komprimieren und so dafür sorgt, dass das Endergebnis etwas weicher und unauffälliger klingt als im Hard-Knee-Modus.

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3. Unterschiedliche Arten von Audio-Kompressoren


Wie jede Technologie ist auch der Audio-Kompressor seit seiner Einführung im ersten Drittel des 20. Jahrhundert einer stetigen Evolution unterworfen, die neue Varianten aber auch altbewährtes in verbesserter Form hervorbrachte.

3.1 VCA-Kompressor


VCA-Kompressor

Der VCA Kompressor ist der klangneutralste Vertreter unter den analogen Kompressoren. VCA steht für Voltage Controlled Amplifier – auf Deutsch: Spannungsgesteuerter Verstärker. Dieser VCA ist ein elektronisches Bauteil, das für die Kompressionsarbeit zuständig ist. Die meisten modernen Summenkompressoren, die sich am berühmten SSL Buskompressor orientieren, sind auf dieser Technologie aufgebaut und erfreuen sich bis heute ungebrochener Beliebtheit beim Mischen und Mastern. Durch ihre Vielseitigkeit können sie für nahezu jedes Signal eingesetzt werden ohne dabei allzu schnell an ihre Grenzen zu gelangen.

3.2 FET-Kompressor


FET-Kompressor

Der FET-Kompressor ist ein enorm schneller und sehr charaktervoller Audio-Kompressor. Das Hauptregelelement ist ein sogenannter Feldeffekt-Transistor (FET), der extrem schnelle Attack- und Releasezeiten ermöglicht und dem Signal eine Interessante Färbung verleiht. Der Sound reicht von rotzig dreckig, bei älteren Bauweisen, bis zu fein detaillierten Obertönen bei moderneren Varianten. Der wohl bekannteste Vertreter ist der UA 1176, der in der professionellen Audio-Szene nach wie vor ein heiß begehrtes Tool ist. Auch als Plugins gibt es unzählige Emulationen dieses Audio-Kompressor-Typs und in der DIY Community findet man auch interessante Abwandlungen und Bausätze.

3.3 Opto-Kompressor


Eine weitere begehrte Bauart ist der sogenannte Opto-Kompressor. Berühmt geworden durch den Teletronix LA-2A, genießt er bis heute einen enormen Stellenwert unter Sound-Enthusiasten. Das Regelelement ist ein Fotowiderstand, der von einer Leuchtdiode angestrahlt wird und je nach Leuchtstärke seinen Widerstand verändert und damit die Kompression steuert. Eine gewisse Eigenheit solcher Kompressoren ist ihre Reaktionsträgheit, die aber von vielen als sehr Musikalisch empfunden wird.

3.4 Vari-Mu-Kompressor


Der Vari-Mu-Kompressor ist so etwas wie der Mercedes Benz unter den Kompressoren. Zur Gänze auf Röhrentechnik aufgebaut, bietet er ein sehr sanftes Kompressionsverhalten, das vor allem im Mastering oder bei der Summenbearbeitung seine Stärken perfekt ausspielen kann. Obwohl die Technik aus einer Zeit vor den Transistoren stammt, ist sie bis heute in Studios rund um die Welt im Einsatz.

4. Bearbeitung von Einzelsignalen


Der erste logische Anwendungszweck für einen Audio-Kompressor ist seine Verwendung auf einem Einzelsignal. Das kann entweder beim Aufnehmen oder erst bei der Nachbearbeitung im Mix der Fall sein.

4.1 Der Audio-Kompressor beim Aufnehmen


Recording Kompression

Falls du beim Aufnehmen schon einen Audio-Kompressor verwenden möchtest, solltest du im Umgang damit etwas geübter sein, da du im Nachhinein nichts mehr korrigieren kannst. Der Vorteil dabei ist, dass der Musiker mit seiner Performance schon auf das komprimierte Signal reagieren und so Nuancen aus seinem Instrument oder seiner Stimme herauskitzeln kann, die sonst verborgen geblieben wären – und das erklärte Ziel bei der Aufnahme sollte ja sein das Signal so fertig wie möglich aufzunehmen, sodass du später im Mix nicht mehr viel bearbeiten musst. Manche Mikrofonvorverstärker bieten für solche Fälle die Möglichkeit, neben dem bearbeiteten auch ein unbearbeitetes Signal aufzunehmen.

4.2 Der Audio-Kompressor im Mix


Mixing

Im Mix kannst du einen Audio-Kompressor auf Einzelsignalen verwenden um Dynamikschwankungen auszugleichen oder um dem Signal einen anderen Charakter zu verleihen. Dabei kannst du z.B. den Transienten verstärken, indem du eine lange Attackzeit wählst, damit der Transient nahezu ungehindert passieren kann. Die Releasezeit wählst du dabei so, dass der Level des Sustains nicht zu schnell wieder auf das Ausgangsniveau angehoben wird. Wenn du aber den Sustain eines Signals erhöhen möchtest, kannst du wiederum mit kurzen Attack- und Releasezeiten arbeiten.

5. Bearbeitung von Subgruppen oder der Summe


Neben dem Bearbeiten von Einzelsignalen ist das Bearbeiten der Summe oder von Subgruppen oft die musikalischere Variante, da der Audio-Kompressor dabei auf mehrere Elemente der Musik reagiert und so den Groove verstärken kann.

5.1 Summen- & Subgruppen-Kompression


Summenkompression

Auf der Summe, also dem Stereo-Ausgang deiner DAW oder deines Mischpultes, werden Kompressoren seit der Einführung der SSL G-Konsole als beliebtes Stilmittel eingesetzt. Dabei reagiert der Kompressor auf alle Elemente in deinem Mix und verdichtet ihn. Er senkt laute Signalanteile ab und hebt leise im Verhältnis dazu an. Das ist der oft erwähnte „Glue“, also der Kleber zwischen den einzelnen Elementen, den Summen-Kompressoren einem Mix hinzufügen können. Bei der Bearbeitung von Subgruppen kommt das gleiche Prinzip zum Einsatz. Es werden mehrere Instrumente in Subgruppen zusammengefasst und miteinander in einen Kompressor geschickt. Dabei reagiert dieser auch wieder auf alle vorhandenen Elemente und verdichtet sie. Ein Paradebeispiel dafür ist die Verwendung eines Kompressors auf der Subgruppe eines gesamten Schlagzeug-Mixes.

5.2 Unlinked vs. Linked


Linked vs. Unlinked

Ein häufig ignoriertes aber hilfreiches Feature, das manche Stereokompressoren bieten, ist das unabhängige komprimieren des linken und rechten Kanals. Bei normalen Stereokompressoren wird das Signal durch einen Detektor geschickt der die Kompression auf dem linken- und dem rechten-Kanal gleich stark anwendet. Falls also z.B. eine tiefe Tom den linken Kompressor-Kanal triggert, wird die gleiche Gain-Reduktion auch auf dem rechten Kanal angewendet. So wird sichergestellt, dass Signale in der Mitte (z.B. Snare, Kick oder Stimme) nicht nach links oder rechts wandern, wenn eine kompressionsbedingte Lautstärkeänderung auf einem der Kanäle auftritt (ähnlich der Funktionsweise des Panoramareglers). Da das aber meist nur bei hohen Gain-Reduktionen hörbar auffällt, spricht nichts dagegen Kompressoren im „Unlinked-Modus“ einzusetzen. Beim Mastering wird dieses Konzept sehr häufig verwendet, da dort meist nur sehr geringe Gain-Reduktionen verwendet werden. Das Stereo-Spektrum kann dadurch auch an Breite gewinnen, da links und rechts mehr unabhängige Bewegung passiert.

6. Spezielle Anwendungen und Funktionen


Viele Audio-Kompressoren, vor allem digitale, bieten neben den Standardparametern noch spezielle Funktionen an, um ihre Flexibilität zu erhöhen. Manche dieser Funktionen führen auch zu Anwendungsmöglichkeiten, die anfangs noch kaum vorstellbar waren.

6.1 RMS vs. Peak


Peak vs. RMS

Der Detektor eines Audio-Kompressors kann auf zwei verschiedene Arten arbeiten: Entweder er reagiert auf den Spitzenwert eines Signales (Peak = Spitze) oder auf den Effektiv- oder RMS-Wert (RMS = Root Mean Square), also den Mittelwert einer sich zeitlich verändernden physikalischen Größe, in unserem Fall der Spannung. Dadurch, dass es immer eine gewisse Zeit dauert einen Mittelwert zu errechnen, reagieren RMS-Detektoren etwas langsamer als Peak-Detektoren. Bei digitalen Kompressoren findest du daher öfter einen „Look-Ahead“ Modus, der das Signal schon kurz vor dem Detektor zu sehen bekommt und diesen darauf vorbereiten kann, auf etwaige abrupte Pegeländerungen schneller zu reagieren – diesen Modus gibt es auch bei Peak-Detektoren z.B. beim Limiting. Manche Kompressoren kannst du zwischen Peak und RMS umschalten, wobei Peak eher zum Abfangen von Signal Spitzen geeignet ist und RMS um den Level des Signals großflächiger anzugleichen.

6.2 Parallelkompression


Parallel Kompression

Eine mittlerweile kaum mehr wegzudenkende Methode Audio-Kompressoren einzusetzen, ist die Parallelkompression. Dabei wird dem unbearbeiteten Signal eine stark komprimierte Variante beigemischt. Das Ergebnis wirkt dadurch teils offener und natürlicher, kann aber trotzdem vom charaktervollen Sound der Kompression profitieren. Die meisten Plugins und auch einige Hardwarekompressoren bieten heutzutage schon die Möglichkeit, stufenlos zwischen unbearbeitetem und bearbeitetem Signal hin und her zu regeln. Falls das nicht der Fall ist kannst du dir über einen Send-Effektweg Abhilfe verschaffen.

6.3 Sidechain


Grundsätzlich reagiert ein Audio-Kompressor auf alle Frequenzbereiche des anliegenden Signals. Wenn z.B. bei der Kompression eines gesamten Mixes der Bassbereich den Schwellenwert überschreitet, wird trotzdem das Signal über das ganze Frequenzspektrum gleichmäßig komprimiert. In manchen Situationen, sobald z.B. die Kick-Drum gespielt wird, kann das zu einem unerwünschtem Pumpen führen. Um dem vorzubeugen kann ein sogenannter Sidechain benutzt werden. Manche Kompressoren haben einen separaten Sidechain-Eingang oder aber einen fixen schaltbaren Sidechain an Bord.

Eine einfache Form eines Sidechains wäre z.B. ein Low-Cut bei 120Hz, der aber nur im Detektorkreis aktiv ist. Er schneidet die Frequenzen unterhalb von 120 Hz ab und suggeriert damit dem Kompressor, dass dort keine relevanten Signalanteile vorhanden sind, auf die es sich lohnen würde, mit einer Kompression zu reagieren – Das Ausgangssignal bleibt vom Low-Cut aber verschont. Der Kompressor reagiert somit nur sehr gering oder gar nicht auf die im Detektorkreis weggeschnittenen Bassanteile, was den Bassbereich im Endeffekt voluminöser wirken lässt.

Falls ein separater Sidechain-Eingang vorhanden ist, kann dem Audio-Kompressor im Detektorkreis überhaupt ein vollkommen anderes Signal vorgespielt werden. So wird z.B. Pumpen erzeugt, das in vielen Genres der elektronischen Musik ein erwünschtes Stilmittel ist. Dabei wird die Kick-Drum als Sidechain-Signal an den Kompressor geschickt und immer dann, wenn ein Kick-Schlag kommt, reagiert der Kompressor auf diesen und drückt den gesamten restlichen Mix im Pegel nach unten. Wenn die Releasezeit dann noch im richtigen Timing gewählt wurde, z.B. in 4tel bis die nächste Kick-Schlag kommt, entsteht dieser Pumpeffekt.

6.4 Limiting


Limiting

Eine spezielle Form der Kompression ist das Limiting. Wie der Ausdruck vermuten lässt, wird dabei ein Limit definiert, welches der Signalpegel nie überschreiten darf. Technisch betrachtet ist Limiting eine Kompression mit einer Ratio von ∞:1. Wenn also ein Signal den Schwellenwert, egal wie hoch, überschreitet, wird am Ausgang immer der Level des Schwellenwertes ausgegeben. Limiting wird vor allem im Mastering als letzter Schritt eingesetzt, um das Signal vor Übersteuerungen bei der Wiedergabe zu schützen.

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Fazit


So komplex Kompression auf den ersten Blick erscheinen mag, so logisch ist sie, wenn du erst einmal alle Parameter verstanden hast. Dann ist es auch egal mit welchem Plugin oder Hardwarekompressor du arbeitest, da das Endergebnis schon als Vorstellung in deinem Kopf existiert. Bis du aber diesen Punkt erreicht hast, wirst du viele Parameter tweaken damit deine Vorstellung und die Realität, die aus den Lautsprechern kommt, übereinstimmen. Falls du mehr über Kompressoren erfahren möchtest, empfehle ich dir den Thomann Ratgeber über Kompressoren. Wenn du aber generelle Fragen zum Thema Homerecording hast, kannst du gerne in meinem Homerecording FAQ nach Antworten stöbern.

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