【基礎から学ぶ音響技術】 コンプレッサーとは? ~音を圧縮して音圧をコントロールする装置~

音響
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音楽スタジオなどをイメージすると、なんか小さな画面やボタンがいっぱい付いた機器が置いてある気がしませんか?
あれらの機器で音楽を作ったり諸々の調整をしているわけですが、どんな機器があるのか/何をしているのかが気になりませんか?
本記事は、そんな好奇心を満たすためにまとめたものとなっています。

今回は、「コンプレッサー」についての説明です

1.初めに

コンプレッサーという装置を知っていますか?
コンプレッサー[compressor]とは、圧縮機のことです。
色んな業界で使用されていますが、大別すると音を圧縮するか気体を圧縮するかになります。

今回は、音響機器としてのコンプレッサーについて解説していきます。
最後の項で音響以外のコンプレッサーについてもついでにまとめていますけどね。

2.コンプレッサーとは?

音楽業界におけるコンプレッサーの基本機能は、音を圧縮することです。
音なんて圧縮してどうするのかと言うと、圧縮することで適切な音量にしたり、音圧をコントロールできます。

ある演奏において妙に主張が激しい音があったとします。
そんな時に凸凹した道をならすように音が大きな部分を圧縮することで、音の強弱のバランスを均一に整えようとするのがコンプレッサーの機能です。
具体的には、「ある一定のライン(しきい値/スレッショルド)を超えた音のみ圧縮する」という動作をします。
その一定ラインに満たない音には影響せず、ラインを超えた音のみ設定した比率に則った圧縮が適用されます。
※この圧縮の比率のことはレシオと呼びます。

音に強弱の差があり過ぎると人間の耳にとっては聴きにくい音になってしまうので、それを調整するのにコンプレッサーを使用するのです。
こうすることで音の強弱の差が少なくなり、結果的に音圧が上がるのです。

ちなみに、コンプレッサーは単体で存在するというより、ミキサーの機能の一部として組み込まれていることが多いです。

3.コンプレッサーの使用例

例えば、BGMの音とボーカルの声が以下のような塩梅になっていたとします。

図1

前提条件として、デジタルオーディオの音量のピークは0dBとされていて、取り込まれた音は0dBを基準とした時にどの程度の大きさになるのかで表現されます。
0dBがピークなので、0dBを超えている場合は音を小さくする必要があります。
なので、基本はマイナスのdBで調整していくんです。

この場合、図の真ん中辺りのボーカルの声はBGMの音に対して小さ目ということになります。
その為、このままだとボーカルの声が若干BGMに埋もれているようなバランスになってしまいます。
そこで、ボーカルの声を大きくするためにボリュームを上げたとします。

図2

こうすると、全体的には調和が取れているのですが、一部0dBのラインを超えてしまっていますよね?
この0dBを超えてしまうとどうなるのかというと、ノイズや音割れ(クリップ)が発生します。

こんな場合に本領を発揮するのがコンプレッサーです。
コンプレッサーで設定した特定のラインより大きな音だけ圧縮するのです。

図3

こうすることで、埋もれていたボーカルの声を際立たせることができるのです。

ちなみに、0dBを超えるのは一瞬なら大丈夫なのですが、ある程度継続して0dBを超えるとあからさまに音割れします。
人の耳で感知できているかどうかという差ですね。

4.音楽業界以外のコンプレッサー

ついでなので、音楽業界以外のコンプレッサーについても簡単にまとめておきます。

工業用・医療用などにおけるコンプレッサーは、気体を圧縮します。
エアーコンプレッサー・ガスコンプレッサーなどが該当します。
気体を圧縮して圧力を高めて、圧縮した気体を連続して放出する装置がコンプレッサーです。

基本原理は自転車の空気入れを想像してください。
ピストンを引っ張った状態からピストンを徐々に押し込んでいくと、空気入れ内の空気がどんどん圧縮されていきますよね?
その結果、出口から気体が放出されます。
圧縮方式は色々ありますが、何かしらの方法で空気を圧縮して出力する装置だということです。

ちなみに、エアコンはエアーコンプレッサーではなくエアーコンディショナーの略です。

以上、「コンプレッサー」についての説明でした。