Бобби Овсински. Сведение и мастеринг в T-Racks 3. Часть 10. Глава 9. Измерение

Процесс измерения чрезвычайно важен при мастеринге. Его важность намного больше, чем при сведении или записи, особенно, если нужно добиться максимально горячих уровней. Мастеринг-инженеру приходится пользоваться широким набором измерительного инструментария, поскольку мастеринг требует большего количества визуальной информации о том, что происходит внутри звукового материала.

Как правило, мастеринг-инженер пользуется следующими средствами измерения:
■ Измеритель пикового уровня (PPM)
■ Измеритель среднеквадратичного уровня (RMS)
■ Анализатор спектра
■ Фазокореллометр
■ Гониометр

T-RackS 3 снабжён всеми этими средствами, включая дополнительный измеритель воспринимаемой громкости с оптимальными зонами отображения информации для различных стилей и жанров музыки. Давайте рассмотрим весь этот инструментарий.

Измеритель пикового уровня

Пик-метр был разработан специалистами BBC, когда они поняли, что обычный волюметр (см. Рисунок 9.1) не даёт точной информации о том, что происходит с сигналом. Это особенно важно в радиовещании, где перемодуляция радиосигнала чревата карами от соответствующих правительственных органов. Стандартный волюметр, распространённый во всех профессиональных аудиоустройствах до конца 90-х годов ХХ века, имел очень медленный отклик и показывал только лишь средний уровень. Таким образом, этот прибор просто не успевал прореагировать на быстрые пики. Хороший пример – это запись высокочастотных перкуссионных инструментов, таких, как треугольник и тамбурин, поскольку их сигнал состоит практически только из пиков. Знающий звукоинженер, чтобы предохраниться от перегрузок, будет делать запись при показаниях волюметра всего лишь -20 dB. Объедините медленную реакцию волюметра с тем, что это механическое устройство, у которого легко может нарушиться калибровка, и Вы поймёте, что назрела необходимость в новом типе измерителя.

Рисунок 9.1 Волюметр.

Пиковый измеритель имеет очень быстрый ответ, что позволяет отслеживать практически все пики звукового сигнала. Это устройство также стало очень востребованным и в эру цифрового звука, поскольку любой сигнал, превышающий 0 dB, приводит к очень неприятным искажениям. Таким образом, все современные пик-метры снабжены красным индикатором (OVER), который показывает, что сигнал вышел из зоны гарантированно чистого уровня.

Пиковый измеритель в T-RackS 3 обеспечивает точную (вплоть до сэмпла) индикацию мгновенного пикового уровня и снабжён функцией Peak-Hold. (Удержание максимального показания в течение какого-то времени. Это время можно настроить в окне Preferences). Индикаторы OVER загораются только тогда, когда обнаруживаются три подряд идущих сэмпла, превышающих 0 dB.

Однако, существует такое не слишком известное явление, как межсэмпловое искажение, когда возникают пики более 0dB, находящиеся между сэмплами. И эти пики не показываются индикатором OVER. Подобные вещи могут проявиться в материале, записанном с очень «горячим» уровнем. Это может вызвать неприятности при воспроизведении таких записей на CD или MP3-плейере, поскольку цифро-аналоговый конвертор будет перегружаться, даже если индикаторы ничего не показывают. Это одна из причин, почему некоторые громкие песни звучат так резко. T-RackS 3 имеет защитное средство против этого явления, которое называется D/A Distortion Protection (активируется в окне Preferences). Эта функция заставляет модуль Brickwall Limiter держать эти пики под контролем (конечно, если процессор стоит в самом конце сигнальной цепи).

Пиковый измеритель имеет три шкалы, которые можно переключать, щёлкая по кнопке Settings (секция Peak Meter).

Рисунок 9.2 Настройки пикового измерителя.

■ -90 .. 0 dB. Это основная шкала, которая показывает все сигналы - от самых малых (-90 dB) до самых больших в 0 dB.
■ -50 .. +5 dB. В первую очередь, эта шкала используется для проверки сигналов, превышающих 0 dB.
■ -60 .. 0 dB. В этой шкале изменён масштаб отображения в области 0 dB, что позволяет более точно увидеть, сколько ещё доступно динамического запаса (headroom).

Измеритель RMS

Измеритель RMS – это цифровая версия волюметра, о котором мы говорили в начале статьи. Он измеряет среднеквадратичное значение напряжения электрического сигнала, или, иными словами, средний уровень (мощность) в какой-то момент времени. В T-RackS 3 этот измеритель комбинирует правый и левый каналы на одной полоске-дисплее. Даже если показания пик-метра находятся вблизи 0 dB, значения RMS будут намного ниже, поскольку этот прибор реагирует более медленно и измеряет сигнал другим способом, нежели пик-метр.

Измеритель RMS имеет плоский частотный ответ, что может дать Вам ложное представление уровня, в случае если в песне содержится много низких частот. По этой причине, желательно смотреть не только на RMS, но и на другие измерители, чтобы получить правильное представление о том, что происходит с уровнем и громкостью (это разные понятия, о чём мы поговорим немного позже). Собственно говоря, единственный случай, когда его достаточно самого по себе – это когда требуется определить, что несколько песен имеют примерно одинаковый уровень. Хотя, и в этом случае не стоит полностью полагаться на этот измеритель. Используйте слух, чтобы сделать окончательное суждение.

Измеритель воспринимаемой громкости

Измеритель воспринимаемой громкости (Perceived Loudness) обычно не используется при мастеринге, но его можно часто обнаружить в вещательных студиях. Он определяет, насколько «громкой» является звуковая программа, измеряя все частоты, из которых она состоит, и затем применяя к частотным полосам поправочный коэффициент, зависящий от того, как их воспринимает человеческий слух. Например, уши наиболее чувствительны к диапазону 2 – 4 кГц. Таким образом, сигналы с частотами 100 Гц или 10 кГц могут иметь уровень на 15 dB больше, чем у тона с частотой 4 кГц, но при этом их громкость будет такой же.

Как я сказал раньше, уровень и громкость – это две большие разницы. В случае мастеринга, уровень – это напряжение сигнала, показываемое измерителем, а громкость – это то, что воспринимается слухом.

У двух разных песен могут быть идентичные пиковые и среднеквадратичные уровни, но при этом одна из них может звучать громче другой. Хороший пример – это разница в громкости между телевизионными программами и рекламой, которая туда вставлена. Могу точно сказать, что их звуковое сопровождение имеет одинаковый уровень (многие станции строго следят, чтобы пики никогда не выходили за – 10 dB), но реклама почему-то всегда звучит намного громче. Так вот, этот измеритель обеспечивает более надёжное суждение о громкости, учитывая вес тех или иных частот в звуковой программе.

Ключевой аспект данного измерителя – это пункт Loudness Suggestions в меню Settings. Выберите жанр, соответствующий тем песням, что Вы будете обрабатывать, и увидите зелёную и красную полоски внизу измерителя. Зелёная полоса показывает, где наиболее громкие пассажи должны достигать своего максимума (так сказать, типичная громкость для данного жанра). Красная полоса – это уже экстремальные значения громкости. Данные области были выведены путём анализа многих коммерческих треков, поэтому они могут стать неплохим помощником при сравнении своего материала с другими аналогичными по стилю коммерческими продуктами.

Гониометр

Гониометр предназначен для проверки фазовых отношений между правым и левым каналами. Раньше, для этих целей использовался обычный осциллограф с отключенным блоком горизонтальной развёртки. Фаза – это чрезвычайно важный аспект стереосигнала. Если каналы не сфазированы, это не только создаёт неестественность в звучании, но и приводит к тому, что при прослушивании в моно теряются элементы, расположенные в центре стереополя.

Если Вы считаете, что моно сейчас используется редко, то глубоко заблуждаетесь. 99% АМ-вещания идёт в моно. В случае же с FM, если станция далеко от приёмника, стерео тоже может превратиться в моно, поскольку мощность сигнала мала. Телевещание тоже зачастую идёт в монофоническом режиме, да и телевизоров с монофоническим звуком ещё предостаточно. Клубные и концертные системы звукоусиления тоже обычно работают в моно. Таким образом, не стоит игнорировать такой аспект, как моносовместимость.

Рисунок 9.3 Классический осциллограф.

Гониометр не очень хорош для измерения абсолютных уровней, но зато он предоставляет богатую информацию о позиционировании источников, фазе и относительных уровнях между каналами. Стереофонические сигналы отображаются в виде двухмерного графика, расположенного на осях X и Y. Эти запутанные линии называются фигурами Лиссажу. Монофонический сигнал будет представлен в виде вертикальной линии.

Рисунок 9.4 Фигуры Лиссажу на осциллографе.

Рисунок 9.5 Монофонический сигнал на гониометре.

Рисунок 9.6 Стереофонический сигнал на гониометре.

Со временем, набравшись опыта, и поняв, что означают те или иные фигуры, Вы сможете получать от гониометра массу полезной информации. К примеру, строгая вертикальная линия показывает, что оба канала абсолютно идентичны (то есть, обычное нормальное моно). Если линия расположена горизонтально, то это означает, что каналы находятся в полной противофазе друг к другу. Если она находится под углом 45 градусов в ту или иную сторону, то это значит, что источник полностью панорамирован. Если линия продолжает дальше отклоняться к горизонту, то сигнал вступает в область противофазы. Простые и близкие звуки, такие, как монофонические удары, ноты или аккорды, выглядят как толстые чёткие линии. Расширяя стереообраз, Вы сможете увидеть более широкую и волокнистую картину. Звуки со значительным количеством реверберации или задержек создадут бесформенные картины с большим количеством маленьких точек. Полная аранжировка может показать всё, что описано выше, плюс массу промежуточных значений. Чем чётче границы у этого облака, тем чаще сигнал превышает 0 dB. Таким образом, гониометр может показать Вам ширину, фазу, панораму, амплитуду и даже клиппинг.

Гониометр в T-RackS 3 имеет много параметров настройки, которые можно выбрать в панели Settings. К примеру, Вы можете заставить его отображать информацию в виде облака точек или линий, или изменить скорость отображения. Функция Normalize заставляет гониометр показывать сигналы с одинаковой шириной независимо от уровня, что полезно при работе с очень слабыми сигналами.

Фазокоррелометр

Если для освоения гониометра требуется какое-то время, то фазокоррелометр прост как две копейки. Если его показания находятся справа в области «+1», то сигнал сфазирован; если слева в области «-1» - то наблюдается противофаза.

Вообще, любые показания, находящиеся на положительной шкале, говорят о приемлемой моносовместимости. Краткие залёты в левую отрицательную половину – не обязательно катастрофа. Однако, если показания постоянно находятся в отрицательной зоне, это может сигнализировать о проблемах с моносовместимостью. Имейте в виду, что чем шире Ваш микс, чем дальше панорамированы источники и чем шире реверберация, тем больше показания прибора будут стремиться к левой стороне. Но, пока показания преимущественно находятся справа, у Вас должна быть хорошая моносовместимость.

Проверка на наличие фазовых проблем

Если фазокоррелометр или гониометр показывают наличие проблем с моносовместимостью, следует незамедлительно прослушать материал в моно и проверить, насколько это серьёзно. Иногда, достаточно просто инвертировать фазу в одном из каналов, хотя, в большинстве случаев, приходится сводить материал заново.

Анализатор спектра

Анализатор спектра – это превосходный инструмент для определения частотного баланса фонограммы. Его разрешение – 1/6 октавы. Он особенно эффективен, когда требуется найти правильные уровни басов или обнаружить слишком «горячие» частоты.

Анализатор спектра имеет много параметров, которые можно регулировать в меню Settings.
■ Scales. Здесь предлагаются на выбор две шкалы:
-90 .. 0 dB.
-60 .. 0 dB.
■ Curve/Bars. Здесь можно выбрать, как будут показаны результаты анализа – в виде ломаной кривой или в виде набора столбиков.
■ Tilt (от 0 до 9 dB). Этот параметр компенсирует естественный спад высоких частот, который имеется практически в любой фонограмме. При значении 0 dB анализатор имеет плоскую частотную характеристику (что не особо подходит для отображения музыкального спектра). Чем выше значение Tilt, тем более высокие частоты будет показывать анализатор, даже при условии, что они уже практически сошли на нет. Это помогает получить более детальный анализ высоких областей спектра.
■ Response Type. Здесь можно выбрать способ анализа. Всего доступно три варианта:
Peak. В этом режиме анализатор работает как пик-метр, немедленно отвечая на пики в тех или иных частотных полосах. Насколько быстро он будет реагировать, можно настроить в меню. Доступно три значения: 250 мс, 500 мс и 1000 мс. Данный режим полезен, когда требуется получить моментальную картину частотного баланса и определить проблемные частоты.
RMS. В этом режиме анализатор работает наподобие измерителя RMS, имеет медленную реакцию и меньшую чувствительность к пикам. Данный режим полезен, когда требуется определить среднюю мощность сигнала в тех или иных частотах.
Average. Самый медленный режим. Показывает усреднённые значения за 30 секунд звучания и предназначен для анализа общего частотного баланса. В случае остановки музыки, показания сбросятся и при последующем воспроизведении появятся только через 30 секунд. Кроме того, можно самому сбросить показания, кликнув по дисплею анализатора.
■ Channel Display. Этот параметр определяет, будет ли анализатор показывать объединённые данные с левого и правого каналов (L+R), только левый канал (L) или только правый (R). Обычный выбор - L+R.
■ Analyzer Resolution. Этот параметр определяет, сколько замеров будет производиться в каждом частотном сегменте. Высокие значения (8k и 16k) дают более точную картину и особенно эффективны при анализе частот ниже 100 Гц.
■ Show Peaks. Этот параметр активирует функцию удержания пиков. Полезен в тех случаях, когда выбран режим Peak и анализатор имеет очень быструю реакцию.

Как использовать анализатор спектра

Рассматривая музыку в анализатор спектра, не надо стремиться к абсолютно плоскому ответу. Глубокий бас (ниже 40 Гц) и верха (выше 10 кГц), почти всегда имеют спад по сравнению с другими частотами (см. Рисунок 9.7). Найдите любые фонограммы, про которые Вы считаете, что они звучат хорошо, и проверьте, на что они похоже в анализаторе спектра. Имейте в виду, что Ваш исходный материал, скорее всего, не будет похож на выбранный пример, поскольку каждая песня уникальна. Но, если Вы работаете в аналогичном жанре, то к концу мастеринга Вы сможете получить достаточно близкие результаты.

1. Удостоверьтесь, что в спектре нет частот, слишком «горячих» по сравнению с другими (на 4 или 5 dB). Используйте эквалайзер, чтобы приручить этот диапазон (или диапазоны).
2. Удостоверьтесь, что в спектре есть плавный спад выше 10 кГц. Этот спад естественен и присущ любой фонограмме.
3. Удостоверьтесь, что нет чрезмерной энергии ниже 40 Гц, особенно если Ваши колонки не воспроизводят этот диапазон. Избыток энергии в этой области приводит к грязному звучанию и, в конечном счёте, не добавляет ничего полезного.

Рисунок 9.7 Типичная картинка на анализаторе спектра.

Типичные настройки

Есть довольно большой список параметров, которых можно изменять в секции Meter. Ниже приведён набор, с которого Вы можете начать. Помните, что каждая песня и каждый жанр уникальны по-своему, и что прекрасно подошло для одного, не обязательно подойдёт для другого.

Peak meter: -60 .. 0 dB
Peak Loudness meter: в зависимости от музыкального стиля
Spectrum Analyzer: Bars
Scale: -60 .. 0 dB
Tilt value: 6 dB
Response Type: Peak
Channel Display: L+R
Analyzer Resolution: 8k
Show Peaks: Enabled

Перевод подготовил Бережной Вячеслав