Kompandointialgoritmit

Kompandointialgoritmit, lyhennettynä usein kompandiksi, ovat signaalinkäsittelyssä käytettyjä menetelmiä, joilla muokataan äänen tai muun signaalin dynamiikkaa. Dynamiikka viittaa signaalin voimakkaimpien ja heikoimpien osien väliseen eroon. Kompandointi pyrkii pienentämään tätä eroa, jolloin hiljaiset äänet vahvistuvat ja kovat äänet vaimenevat. Tämä voi parantaa signaalin selkeyttä ja kuuluvuutta erityisesti silloin, kun signaali kulkee kohinaisen tai muuten rajoittuneen välityskanavan läpi.

Kompandointi koostuu kahdesta prosessista: kompressoinnista ja ekspansioinnista. Kompressointi tapahtuu signaalin lähetyksen tai tallennuksen aikana, ja se vähentää signaalin dynamiikkaa. Ekspansiointi puolestaan tapahtuu vastaanotto- tai toistovaiheessa ja pyrkii palauttamaan alkuperäisen dynamiikan. Usein ekspansiointiprosessi on kompressoinnin kääntöprosessi, jolloin alkuperäinen signaali saadaan mahdollisimman tarkasti takaisin. Yksinkertaisimmillaan kompandointialgoritmit perustuvat logaritmisiin tai eksponentiaalisiin funktioihin, jotka muokkaavat signaalin amplitudia. Kehittyneemmät algoritmit voivat hyödyntää monimutkaisempia malleja, jotka ottavat huomioon signaalin eri taajuusalueita tai muuttuvia ominaisuuksia.

Kompandointia käytetään monilla aloilla, kuten äänitekniikassa puheen selkeyden parantamiseen, radioliikenteessä kohinan vähentämiseen ja digitaalisessa äänentallennuksessa dynaamisen alueen optimointiin. Kompandointi on olennainen osa monia audioefektejä ja signaalinkäsittelyketjuja.