czwartek, 3 lipca 2014

Zwiększanie głośności w praktyce cz. I

W tym wpisie przedstawię narzędzia wykorzystywane w ostatnim etapie masteringu w celu zwiększenia średniego poziomu muzyki. Oczywiście moim celem nie jest zachęcanie do nadużywania tych metod - kłóciłoby się to z ideą mojego bloga. Chcę pokazać jakie są skutki stosowania tych narzędzi oraz jak wpływają one na brzmienie.

Normalizacja

Pierwszym sposobem na zwiększenie głośności materiału jest normalizacja. Jest to proces, który w żaden sposób nie wpływa na brzmienie poza tym, że zwiększa głośność. Jak to się dzieje? Program skanuje cały plik szukając największej wartości chwilowej sygnału (peak), a później o tą wartość podnosi głośność materiału.
Przykład: utwór ma maksymalną wartość peak -2.5 dB FS, zatem program zwiększa głośność całego materiału o 2.5 dB FS. Dzięki temu nowy plik z utworem ma maksymalną wartość peak 0 dB FS, czyli największą jaką może mieć plik audio (więcej o wartości peak tutaj).

Widać, że natrafiamy na granicę, której za pomocą normalizacji nie da się przeskoczyć - 0 dB FS. Dalszy proces zwiększania głośności (średniego poziomu sygnału) wiąże się z ograniczaniem dynamiki, czyli różnicy pomiędzy najgłośniejszym a najcichszym dźwiękiem, aby pokonać granicę 0 dB FS.

Limiting (ograniczanie)

Limiter jest narzędziem wykorzystywanym w studiu przede wszystkim do zwiększania głośności. Jak za jego pomocą można przekroczyć 0 dB FS?
Największe wartości sygnału występują zazwyczaj dla uderzeń perkusji - tom tomów, werbla czy stopy. Limiter scisza te uderzenia, dzięki czemu później (jak w normalizacji) może zwiększyć głośność całości. Proces ten, w odróżnieniu od normalizacji, wpływa na brzmienie materiału. O ile dla małych wartości tłumienia (kilka dB) jest praktycznie niezauważalny, to gdy działa zbyt mocno wpływa na osłabienie ataku zwłaszcza elementów perkusji. Wartość o jaką limiter ścisza najgłośniejsze fragmenty sygnału to gain reduction (GR).

Poniższy filmik przedstawia wykorzystanie limitera, jego wpływ na brzmienie w zależności od ustawień.



Clipping

Jest to jeden z najordynarniejszych sposobów na ograniczenie wartości sygnału. Zasada działania jest prosta: jeśli sygnał ma większą wartość niż próg zadziałania, nadaj mu wartość równą temu progowi. Skutkami clippingu są tak zwane flat tops (płaskie szczyty). Taki sposób zwiększania głośności ma bardzo dużą wadę - zniekształcenia. Przybliżanie kształtu sygnału do przebiegu prostokątnego (wskutek wypłaszczania jego maksimów) wiąże się ze zwiększeniem ilości wysokich
częstotliwości
, co bardzo wyraźnie słychać.

Darmowy clipper GClip

Poniżej filmik przedstawiający brzmienie clippingu.




Clipping ma jednak także swoje zalety. W porównaniu z limitingiem zachowuje dużo więcej 'uderzenia', 'mocy'. Poniżej przedstawiam film wykonany przez Iana Shepherda, który dokonuje porównania limitera z clipperem o różnych ustawieniach.



Jak widać nie ma jednego doskonałego narzędzia stosowanego w celu zwiększenia poziomu średniego sygnału. Limiting osłabia brzmienie, czyni je bardziej delikatnym. Natomiast clipping zachowując agresywność dodaje dużą ilość zniekształceń. Oczywiście aby uzyskać najlepsze rezultaty trzeba skorzystać z kilku narzędzi, ale o tym w następnym wpisie.