A História e o funcionamento dos compressores analógicos - Parte II

 

Caro leitor.

Nessa segunda parte do artigo, vou detalhar as características de funcionamento de cada um dos 5 tipos de compressores. Embora o conceito seja o mesmo, a diferença entre as topologias e suas particularidades promovem grandes mudanças no resultado. Daí a mágica do mundo analógico.

Bem, todos sabem que a função do compressor / limitador é comprimir ou limitar um sinal muito alto, evitando o achatamento da onda. Também podemos usá-lo para dar formato no timbre de algum instrumento, usando as variações de tempo dos comandos Attack e Release. O nível onde começa o efetivo funcionamento dependerá do Threshold. Já a curva de resposta da atenuação, dependerá do Ratio. Basicamente todos funcionam da mesma forma, mantendo o sinal dentro de uma faixa predeterminada de trabalho. A grande diferença está na topologia dos circuitos. Dito isso, vamos começar.

 

 O VARI MU.

O mais antigo dos compressores. Seu circuito é necessariamente valvulado. De uma forma simples,” Vari Mu” quer dizer Ganho Variável. Só para explicar melhor, o ganho dos estágios em pre-amps e amplificadores são fixos. O nível do sinal é controlado por um potenciômetro “Volume” de acordo com a necessidade do operador. Mas em um circuito “Vari Mu”, o ganho varia de acordo com uma tensão de controle aplicada na grade da válvula do estágio de entrada. Geralmente uma 12AX7 (duplo tríodo). Quando o sinal ultrapassa um certo nível predeterminado pelo ajuste do Threshold, o circuito amplificador do redutor de ganho “G.R” libera uma tensão mais negativa na grade, para reduzir o fluxo de elétrons entre o catodo e o ânodo da válvula, com isso reduzindo o ganho.

 

 

Compressor com ponte de diodos:

Para falar sobre compressor com ponte de diodos, usarei como exemplo o Neve 33609. A topologia desse circuito é bem mais elaborada. A redução de ganho acontece entre os transformadores de entrada (TR1) e intermediário (TR2). Entre eles existe um circuito com diodos retificadores, transistores de junção bipolar (TJB) e transistores de efeito de campo (FET). Na verdade, são os FETs em conjunto com os TJBs quem controlam o ganho do circuito. A ponte de diodos tem a função de retificar o sinal que vem do amplificador de redução de ganho (GR). Então, a tensão retificada fará o controle do sinal nos FETs. Tem como grande diferencial do projeto, o uso separado dos circuitos para o compressor e imitador. Cada um tem suas funções independente do outro. Inclusive o Side Chain. Uma grande mudança aconteceu a partir dos anos 80 com uso dos semicondutores em todo circuito de redução de ganho. Os tempos de Attack / Release ficaram bem mais flexíveis.

 

 

 

 

Compressores controlados por FETs

Quando pensamos em compressor controlado por Transistor de Efeito de Campo (FET), imediatamente lembramos do Universal Audio 1176. O modelo tornou-se um padrão da indústria já nos primeiros anos após o lançamento. Em minha opinião é o melhor exemplo a ser usado para explicar a topologia. Independente da versão do 1176, o dreno do FET estará diretamente conectado a linha de sinal do circuito intermediário, funcionando como um resistor variável por voltagem. Esse tipo arranjo minimiza severamente as distorções do sinal de áudio. O controle do sinal é dado pelo equilíbrio das tensões (+ / -) aplicadas no gate do FET. Enquanto o sinal de áudio não atingir o limiar pré-ajustado, a tensão no gate (Vgs) será negativa. Com isso a resistência interna do FET será bem alta, não atenuando o sinal de áudio. Mas quando o sinal ultrapassa o limiar, o circuito redutor de ganho enviará uma tensão positiva, que somada com a tensão de referência tenderá ao 0 volt no gate do FET. Nesse momento a resistência interna cairá, drenando o sinal. Na pratica o sinal será atenuado. Para que o circuito funcione perfeitamente o sinal é coletado antes do potenciômetro do output level e seguirá através do divisor de tensão (Ratio) para a entrada do amplificador do redutor de ganho. Também como característica do circuito com FETs, podemos explorar melhor os tempos de resposta no Attack e Release.   

 

 

 

 

Compressor Controlado por fotocélula:

Nesse caso vou tomar como base a filosofia de funcionamento dos compressores   LA-4 e LA-3 da Urei / Teletronix. Nessa topologia o ganho não é exatamente controlado, e sim o sinal de entrada que é atenuado por um resistor LDR (Linght Dependent Resistor) de acordo com a incidência de luz emitida pela placa fluorescente do conjunto fotocélula T4.

 

 

 

 

 Parte do sinal de entrada é desviado através do potenciômetro “PEAK” e ajustado para entrar no circuito do pre-amp / drive. No circuito pre-amp o sinal de áudio é amplificado e enviado para o drive, onde uma tensão será modulada para variar o brilho da placa fluorescente. Quanto maior o brilho na placa, menor a resistência elétrica no LDR. Com isso os picos do sinal serão atenuados. O LDR está ligado entre o sinal de áudio e o GND do circuito. Posteriormente nos anos 80  foi adotado o conjunto LED / LDR como forma produzir o conjunto fotocélula. Esta solução seria mais econômica e estável, pois o LED pode durar décadas sem danificar ou mesmo perder suas características elétricas. 

 

 

 

 

 

 

Compressor por Voltage Controlled Amplifier  (VCA)

O uso do VCA foi largamente adotado a partir da década de 80. A então nova tecnologia tornou acessível o uso em compressores multicanais. Como o nome sugere, o VCA é um circuito que permite a variação do sinal de áudio por uma tensão de controle. Isso resolveu vários problemas, como a automação e a compactação do circuito. A ideia do VCA parece simples se usarmos como referência o circuito redutor de ganho. Mas não é bem assim... Os circuitos de redução de ganho mais elaborados têm um problema de simetria e de distorção harmônica que não são tolerados para as aplicações em por exemplo, compressores para emissoras de rádio e TV. Bem diferente dos citados anteriormente, o compressor por VCA usa o circuito integrado como base. Apenas com exceção dos primeiros modelos da DBX que usavam um circuito discreto dentro de um invólucro de metal. Mas a filosofia do funcionamento é igual a todos os outros.

 

 

 

 

 

O que difere realmente os compressores em uso prático são os possíveis ajustes dos  tempos de Attack/Release, a curva de atenuação do sinal (Knee), o nível de distorção (principalmente da 2ª harmônica) e o quão bem elaborado é o pré-amplificador. ferramenta. E claro... Cada um funciona melhor para cada aplicação, daí é só saber escolher a ferramenta.