Файл: Bob_Katz.Mastering_Audio.The_Art_and_the.pdf

ГЛАВА IX. Макродинамика

Искусство динамического диапазона

Динамический диапазон – это разница между громкими и тихими местами музыки. Его не следует п у- тать с громкостью и абсолютным уровнем. Динамический диапазон современной популярной музыки обычно всего лишь 6-10 децибел, но иногда в угоду различным музыкальным формам он может бы ть и 1 децибел, и даже больше 15 dB . В типичной поп-музыке тихие места на 8-15 dB ниже самых громких, могут быть эффективны лишь на короткие промежутки времени, но в академической музыке, джазе и других акустических формах, такие тихие места могут быть продолжительны.

Микродинамика иМакродинамика

Микродинамика – это чувство музыкального ритма, пульса музыки. Макродинамика – это различия в громкости между различными частями одного произведения или между цепочкой произведений. Обычно динамические процессоры (компрессоры, экспандеры) лучше всего подходят для микродинамических манипуляций, а ручное изменение громкости – для макродинамических. Микро и макродинамики «идут рука об руку» - множество хороших композиций претерпевали как микро (общая компрессия), так и макро (крещендо, деменуэндо) изменения.

Искусство уменьшения динамического диапазона

Динамика внутри одной песни или в цепочке песен очень критичная для творческих музыкантов и композиторов. Для нас – инженеров, основной парадигмой качества звука должен выступать живой концерт; мы должны на слух определять поможет или изменит музыке изменение динамики. В живом выступлении хор звучит громче речитатива, вся группа громче солиста, а кульминация звучит громче остальных частей. Множество записей уже до мастеринга прошли множество стадий динамической обработки, и дальнейшее её применение может лишь ухудшить прозрачность и качество звука. Однако, обычно носитель звука и среда, в которой он воспроизводится, не могут позволить использовать весь широкий динамический диапазон реальной жизни, поэтому записи отдаются на мастеринг, чтобы повысить уровень тихих пассажей и/или понизить уровень громких. Мы можем уменьшить динамический диапазон (скомпрессировать), если он слишком велик для типичной домашней обстановки, но можем с помощью этой техники сделать микс более впечатляющим, толстым, более цельным – вытащить наружу внутренние детали, а также возможно исправить предыдущие динамические изменения, если они были чрезмерными. Опыт подскажет нам, что пассаж слишком тихий. Для примера, тихое вступление сразу после громкой песни – следует поднять по громкости, но такой же тихий по громкости пассаж в середине песни – может быть вполне к месту. Это потому, что человеческий слух адапт и- рует свою чувствительность к громкости за довольно средний промежуток времени и не может аде к- ватно реагировать на резкие перепады громкости.

Инженеры ЛукасФильм обнаружили, что даже наличие правильной мониторной системы и качественного помещения для сведения и дубляжа фильмов с уровнем шума NC -20, не гарантирует, что фильм будет также правильно звучать в кинозале. Во время тестов в залах выяснилось, что некоторые диалоги «съедались» шумом кондиционирования и шумом самих зрителей. Поэтому они создали так называемый «Попкорновый» генератор подобного шума – его добавляют в мониторы при сведении фильма, когда хотят протестировать тихие места. Для подобного тестирования у меня на студии Digital Do-

main есть специальная шумная комната с кондиционером, вентиляторами и прочими шумовыми эффектами, где я проверяюзвук своих работ.

Искусство увеличения динамического диапазона

Также может сделать звук более впечатляющим, увеличивая интенсивность пиков. Главное вовремя понять, что увеличение диапазона уже создает дефект – музыкальный интерес может быть расширен разнообразностью – но слишком много разнообразия – также плохо, как слишком много однообразного. Также еще одно применение увеличения динамического диапазона – это восстановление его после неправильной предыдущей работы или компрессии аналоговой ленты.

Четыре различия изменения динамического диапазона

Мы всегда используем термин компрессия для сужения динамического диапазона и экспандирование - для его увеличания. Эти термины подразделяются каждый на повышающую и понижающую компрессии, и на повышающее и понижающее экспандирование.

Понижающая компрессия – самая популярная форма динамических модификаций, делающая уровень громких пассажей тише. Лимитирование – частный случай понижающей компрессии с очень высоким соотношением (ratio)

Повышающая компрессия – поднимает уровень тихих пассажей. Часто используется в энкодерах Dolby или других шумоподавляющих системах; в системах автоматического контроля уровня AGC, который используют радиостанции; а также этот тип компрессии звука широко используется в бытовых видеокамерах. В Главе XI мы рассмотрим более эффективное применение повышающей компрессии. Для ясности – термин компрессия мы применяем всегда имея ввиду понижающую компрессию, пока нам не нужно специально указать, что компрессия повышающая.

Повышающее экспандирование делает уровни громких пассажей ещё громче. В умелых руках такие приборы могут быть использованы для расширения динамики, увеличения музыкального впечатления или для восстановления потерянной динамики. Применяются в реставрации пиков и воспроизводящей части Dolby SR, в процессоре DBX Quantum, в различных плагинах Waves, а также в Weiss DS1-MK2.

Понижающее экспандирование – самый распространенный тип. Делает тихие места еще тише. В о с- новном применяется для уменьшения шума. Встречается в классических гейтах Kepex и Drawmer, в системах шумоподавления Dolby и аналогичных им; в процессорах типа TC Finalizer; а также во встроенных гейтах микшерных консолей. Для ясности – термин экспандер мы используем для понижающего типа экспандирования, пока нам не нужно обозначить, что экспандирование повышающее.

Искусство ручного изменения громкости – макродинамические манипуляции

Во время сведения тяжело концентрироваться одновременно на внутреннем балансе микса и на динамических движениях внутри музыки. Иногда инженеры намеренно занижают мастер фейдер во время микширования, чтобы избежать перегрузки, что лишает кульминацию её мощного импульса. Во время мастеринга мы можем расширить хорошо-сбалансированный рок или поп микс, создавая динамические движения музыки. Аккуратная игра уровнем может сделать очень много – вы удивитесь,

что может сделать лишь 1 децибел разницы. Также важно в этом случае то, что мы особо -то и не вмешиваемся в уровни композиции, клиент будет спокоен.

Как и когда двигать фейдер

Художественные изменения уровней действительно могут улучшить произведение, но их надо делать наиболее музыкально. Внутренние изменения уровня незаметны, если делаются вручную как минимум на¼ dB за раз, что намного лучше использования компрессоров или экспандеров, которые ведут себя более агрессивно.

Когда вы изменяете уровни – сконцентрируйтесь на натуральном движении музыки: если музыканты пытаются сделать крещендо – понижение уровня на нём будет выглядеть плохо, сведет на нет муз ы- кальный посыл. Очень тихие пассажи требуют особого внимания. Если кульминация песни звучит так как надо, а интро слишком тихо – следует поднять интро, найдя правильный метод редактирования. Например:

-длинное, постепенное понижение уровня к концу интро;

-серия ½ или ¼ dB редакций, понижая звук шаг за шагом в критические моменты. Очень действенно, если мы не хотим, чтобы слушатель понял, что мы мухлюем с уровнями громкости;

-быстрое изменение уровня в месте стыковки поднятого интро и обычного продолжения песни.

Искусство изменения внутреннихуровней песни

Некоторые тихие пассажи надо поднимать, но если музыканты специально старались сыграть их таким образом, то сильное поднятие фейдера может похоронить этот эффект. Поэтому нам важно понимать, в каком случае и как далеко мы можем поднять тихое место без потери музыкального замысла, а та к- же важно понимать с какой скоростью делать изменения, чтобы они были незаметными. В DAW физические движения фейдеров заменяются кроссфейдами или прописыванием кривых автоматизации. Главное – чтобы все манипуляции были незаметными для слушателя.

Если нам нужно опустить громкий пассаж – лучшее место, где это можно сделать – в конце тихого пассажа перед громким. В этом случае громкий пассаж не потеряет свой импульс, человеческий слух воспримет его так, как и было задумано.

ГЛАВА X. Понижающие процессоры

Кривые изменения сигнала в компрессорах и лимитерах

Такая кривая показывает соотношение входной громкости сигнала к выходной при применении обр а- ботки. Входной уровень располагается на оси X координат, а выходной на оси Y. Линейный усилитель прямую линию. На картинке мы видим три различных кривых усиления. Отсутствие усиления, усиление на 10 децибел и понижение на 10 децибел. Имейте ввиду, что средняя кривая ведет к искажен и- ям, если входной сигнал больше -10 dBFS.

Threshold компрессора – это уровень, от которого начинается изменение громкости (порог срабатывания), а ratio компрессии описывает соотношение между входным и выходным сигналами над порогом срабатывания. На картинке ниже слева мы видим простой компрессор, с соотношением компрессии 2.5:1, что означает, что увеличивая входной уровень на 2.5 dB, мы увеличиваем выходной всего на 1 dB. Компрессор такого типа делает громкие пассажи тише, потому, что выходной уровень над порогом срабатывания тише, чем на входе – это всегда так, пока мы не используем gain makeup – простой усилитель после секции компрессора. Справа мы видим, что используя мейкап, мы можем восстановить уровень сигнала до полного уровня (0 dBFS). Для иллюстрации я использовал экстремальное значение усиления на 20 dB. Типичное же использование даёт нам обычно всего 1-3 dB мейкапа. Входные громкости от -40 dB до -15 dB усиливаются, а после -15 dB усиление пропадает. Мы видим, что усиление на 20 dB, суммируясь с понижением на 20 dB, ведет к 0 dB результирующей громкости.

Типичная модель кривой компрессии снова становится прямой линией после некоторого количества компрессии, то есть соотношение сохраняется лишь на 15-20 dB над порогом срабатывания. Другие модели компрессии всегда сохраняют кривую зависящую от ratio далеко за порогом срабатывания. Существует множество различных кривых компрессии и все они звучат по-разному. Чтобы достичь хорошего эстетического эффекта при использовании любого компрессора – музыка должна звучать вокруг точки срабатывания, когда кривая изменяет её. Поэтому типичные точки срабатывания реальных компрессоров находятсяв границах от -20 dBFS до -10 dBFS или выше.

Колено

На картинке мы видим очень высокое соотношение 10:1 над точкой срабатывания – выход практически горизонтальная линия – это очень строгая компрессия, обычно зовущаяся лимитированием.

Часть кривой в районе точки срабатыванием зовется knee (колено), которое обозначает переход от входной громкости к выходному скомпрессированному сигналу. Термины soft и hard knee (мягкое и жесткое колено) обозначают этой тип кривой от плавного перехода (слева на картинке) до резкого (справа), где компрессия достигает своего ratio моментально над точкой срабатывания. Мягкие колена имеют более приятный звук в районе точки срабатывания. Для тех моделей компрессоров, где возможно только жесткое колено – можно сымитировать мягкое, уменьшив соотношение компрессии или повысив точку срабатывания.

Время атаки ивосстановления

Время атаки – это время, за которое компрессор начнет работать на понижение уровня, после того, как сигнал достигнет порога срабатывания. Типичное время атаки при мастеринге лежит в диапазоне от 50 до 300 миллисекунд (или больше при необходимости). Среднее время атаки около 100 миллисекунд. Так как цифровые компрессоры быстрее реагируют, то 100 мс на цифровом компрессоре аналогично, скажем, 40 мс на аналоговом. И вообще лучше убрать все числовые надписи с ручек, написать «быс т- ро» и «медленно» и всё делать на слух!

Время восстановления – это время, за которое уровень сигнала вернется к изначальному значению, после того, как его уровень опустится ниже порога срабатывания компрессора. Типичные временя восстановления лежат в диапазоне от 50 до 500 миллисекунд или даже одна секунда или две, со с редними значениями в районе 150-250 мс. Но лучше также применять термины коротко или быстро или медленно и длинно к временам атак и восстановления. Странно, но нет стандартов для определения

этих времен - каждый производитель по-своему градуирует приборы и измеряет эти значения, поэтому лучше руководствоваться лишь своим слухом.

Функция предпросмотра сигнала

Эта функция позволяет использовать очень быстрые, порой нулевые времени атаки, что очень важно например при лимитировании сигнала. Этот эффект значит, что прибор реагирует на импульс до того, как он произойдет! Всё это требует линии задержки сигнала, поэтому аналоговый прибор с этой функцией невозможен. В схеме такого компрессора присутствует так называемый сайдчейн ( sidechain) – в буквальном переводе – цепочка на стороне. Это дополнительная цепь сигнала, которая служит для управления компрессором. Оригинальный звук задерживается, а в цепь сайдчейна идет без задержки, что позволяет отследить и предвидеть изменения оригинального звука до того, как он поступит на компрессор. Аналоговые компрессоры работают без какой либо задержки, они пропускают начальные импульсы без обработки, медленнее реагируют – но это формирует их неповторимое звучание и шарм.

С левой стороны рисунка мы видим простой сформированный сигнал от высокого уровня к низкому и обратно. Справа тот же сигнал, пропущенный через компрессор с очень быстрым временем атакии восстановления и очень высоким ratio компрессии. Точка срабатывания лежит посередине между громкой и тихой частью сигнала.

На этом рисунке слева мы видим тот же сигнал, пропущенный через компрессор с низким ratio, медленными временами атаки и восстановления. Обратите внимание, как медленная атака пропускает оригинальный импульс источника. Когда сигнал падает ниже порога срабатывания ему требуется время (восстановления), за которое громкость вернется к исходному значению. Эффект перекомпрессии (звук компрессора) как раз и происходит из-за неправильно выбранного времени восстановления, изза которого сигнал не успевает вернуться к первоначальному значению, до того, как снова переходит порог срабатывания и начинает снова компрессироваться.

Контраст этому – рисунок справа. Этот компрессор имеет большее ratio, быструю атаку и очень быстрое время восстановления. Более высокое ratio заставляет сигнал быстрее и сильнее опускать уро-

вень, а быстрое восстановление моментально возвращает сигнал к исходному значению. Этот тип компрессии может заставить музыку звучать расплющено.

Главный факт понижающей компрессии – от заставляет громкие пассажи быть тише, а мейкап позволяет поднять средний уровень. При сведении это позволяет микшировать инструмент с более низкой громкостью без потери его тихих пассажей, или на большем уровне, без того, что громкие пассажи заглушат собой другие инструменты. На мастеринге компрессор может добавить или расширить «кач», но при чрезмерном использовании вызвать обратный эффект.

Задержка восстановления

Задержка времени восстановления может придать красок звуку. Всего несколько компрессоров п о- зволяют это делать. Удобно использовать эту функцию, если мы хотим сделать звук более натурал ь- ным, не преувеличивая сустейн инструмента – сигнал становится более мягким, или наоборот, если мы хотим уменьшить различные шумы.

Искажения атаки и восстановления

На картинке ниже мы видим, что происходит с сигналом, если времена атаки и восстановления слишком быстрые.

Искажения возникают, если время восстановления меньше 50 мс с соответствующей быстрой атакой.

Микродинамические манипуляции. Изменяем музыкальный импульс с помощью понижающего компрессора.

Компрессоры, экспандеры и лимитеры – фундамент современной звукозаписи, сведения и мастеринга. Мы можем добитьсяболее ритмического звучания, более или менее качающего или просто б олее хорошего или плохого.

В опытных руках компрессия творит чудеса. Опытный инженер может использовать компресиию для придания красок звуку, для создания специальных эффектов – множество музыкальных жанров осно-