Имя пользователя:

Пароль:


Список форумов ОЛИВЬЕ ИЗ РАЗНЫХ ТЕМ Kлуб потребителей Интернет, компьютеры, девайсы Просмотров: 719

Динамический диапазон аудиозаписей. Можно ли выразить красоту числом?


Дела ляктронные
  #1
Сообщение 06 Mar 2022, 09:44
Ursego Аватара пользователя
СОЗДАТЕЛЬ ТЕМЫ
Canada, Ontario
Город: Toronto
Стаж: 9 лет 10 месяцев 6 дней
Постов: 10698
Лайкнули: 3442 раз
Карма: 33%
СССР: Днепропетровск
Пол: М
Лучше обращаться на: ты
Заход: 25 Jun 2022, 16:59

Рыбий скелет и сосиска в жизни аудиофила

Чтобы ввести читателя, любящего музыку, в курс дела, приведу пару цитат:

Аудиофилов - любителей высококачественного звуковоспроизведения - давно уже возмущает тенденция, с каждым годом все заметнее проявляющаяся в производстве музыкальных компакт-дисков: они звучат все громче и… все хуже. Этот феномен получил название loudness war, то есть "война громкости" или, вернее, "гонка громкостей" - по аналогии с гонкой вооружений. Суть его проста: обнаружив, что радиослушатели всегда предпочитают более громко звучащие станции, звукозаписывающие фирмы - в надежде привлечь максимально широкую аудиторию к радиотрансляции своей музыки - неустанно наращивают уровень громкости выпускаемых ими компакт-дисков. Поскольку же повышать уровень громкости и без того громких пассажей музыкального произведения можно лишь до определенного предела, за которым неминуемо возникают искажения, звукоинженеры, чтобы добиться нужного эффекта, увеличивают громкость тихих пассажей. В результате музыка в целом действительно начинает восприниматься как более громкая.

Более того, при этом в силу физиологических особенностей человеческого уха субъективно расширяется ее частотный диапазон. Однако достигается это ценой сужения диапазона динамического. Иными словами, высоких и низких частот человек слышит больше, зато некогда тихие места уже почти не отличаются по уровню громкости от пиков. Такое сжатие динамического диапазона превращает музыку в звуковую кашу, что особенно заметно при воспроизведении на высококачественной аппаратуре.

dw.com
Динамический диапазон (композиции) - это грубо говоря, отношение громкости самого громкого (пикового) участка к среднему (RMS) уровню громкости. Чем выше ДД (DR) , тем более богатой, насыщенной, наполненной мельчайшими звуковыми нюансами (если, конечно, они имеются в оригинале) нами воспринимается музыка.

К сожалению, на протяжении 1990-х с массовым распространением цифровых эффект-процессоров, изначально призванных выровнять звучание отдельных инструментов в миксе, распространилась дурная тенденция: финальный микс, готовый к записи на CD, стали выравнивать таким образом, чтобы тихих участков вообще не осталось. Это явление получило название "loudness war", т.к. таким образом продюсеры поп-музыки старались увеличить субъективную громкость звучания.

Подобный подход имеет множество негативных моментов: вместо богатой, насыщенной композиции ухо слышит сплошную "стену звука", в которой не остается места для звуковых нюансов. От такой музыки быстро устаешь физически; прослушав альбом, нет никакого желания включать его повторно. Это касается буквально всех стилей и направлений музыки (и в особенности, ambient/new age/downtempo/chillout, которые призваны расслаблять, создавать богатую звуковую атмосферу).

Для энергичной, быстрой поп-музыки, индастриала, а также для хэви-метал и производных стилей - минимально допустимым DR будет 6. Ниже этого порога даже самая забойная музыка сливается в кашу, из которой трудно выделить отдельные участки. Для классического рока, а также арт- и прогрессив-рока минимально допустимое значение DR должно быть повыше, скажем 7..8. Что же касается спокойных, расслабляющих стилей, к каким относится эмбиент, даунтемпо, нью-эйдж, трип-хоп и прочая "'энигматика", то для комфортного прослушивания этот показатель должен быть еще выше, минимум 8..9.

Кстати, среди поклонников виниловых рипов бытует мнение, что современные продюсеры убивают динамику звучания специально, поскольку каждый новый альбом сразу после релиза появляется на торрентах для бесплатного скачивания. А винил, в отличие от CD, людям придется покупать, и сделать с него идентичную копию невозможно. Так это или нет, не знаю. Однако (по крайней мере в некоторых случаях) мастеринг CD и винила действительно сильно отличаются.

slushaem.com

В цитате были упомянуты минимальные уровни ДД для разных музыкальных стилей. Вот какая таблица попалась не по этому поводу:

Изображение

Я составил для себя такую таблицу:

13 и выше - аудиофильская область
12 - нижняя планка отличного качества
11 - нижняя планка хорошего качества
10 - в принципе, ещё можно кое-как слушать
9 - явно ощущаешь говнистость записи
8 - <вырезано цензурой> :_mad_: (приходится эквалировать / крутить крутилки)

Следующая иллюстрация схематически показывает оригинальный звук (сверху) и звук, подвергшийся очень сильной компрессии (снизу):

Изображение

Конечно, динамический диапазон - не единственный показатель качества записи. Но, по моему опыту, низкий ДД неизбежно снижает удовольствие от музыки (вплоть до того, что её невозможно сделать слушабельной никакими крутилками и эквалайзерами). А вот высокий ДД вовсе не гарантирует, что качество будет офигенным - люди придумали и другие способы убить музыку, кроме компрессии (мне как-то попался диск с DR14, где просто не было верхов). Но, тем не менее, ДД очень важен - критически важен. И зависимость между ощущаемым качеством звука и его численным выражением более, чем слышна. Послушав песню, я могу приблизительно предсказать в какой области лежит её ДД. И наоборот - взглянув на число, я примерно представляю каким будет звук.

Является ли ДД точным показателем качества? Нет, по очень простой причине. Дело в том, что разница между низкими и громкими фрагментами может быть относительно небольшой в самой песне - в том, как она звучала "в жизни" (а не потому, что подверглась компрессии). Скажем, песня может иметь "естественный" DR10 (что и будет выявлено при измерении), но при этом звучать так же качественно, как DR13 (просто в последней музыканты играют и поют то громче, то тише, с бОльшим разбросом). И наоборот - скажем, "в жизни" был DR17, но на компакт-диске, после компрессии, вышел DR12 - качество будет плохим несмотря на высокое значение ДД. Кстати, именно различные "естественные" динамические диапазоны являются причиной того, что разные песни одного альбома имеют разный ДД.

Есть ещё одна причина, по которой ДД может использоваться лишь как ориентир, а не точный индикатор. Есть записи, качество которых - произведение звукорежиссёрского искусства (возможно, и сами музыканты на это повлияли, хотя многие так увлечены самими песнями, что забили на качество - вообще не думают об этом, слепо полагаясь на "профессионалов", работающих в студии). Как правило, это диски, выпущенные "аудиофильскими" студиями, такими, как Stockfisch, Chesky, 2xHD, Blue Coast, Groove Note. Но не только - например, сгрузите альбомы потрясной китайской певицы Yao Si Ting или белорусского гитариста Валерия Дидюли. Так вот, эти диски звучат прекрасно несмотря на то, что их динамические диапазоны совсем не впечатляют - часто 9-10, а то и вообще 8. Я бы сказал, их ДД кажется децибела на 3 выше, чем есть на самом деле. Но это скорей экстремальные примеры - исключения, подтверждающие правило.

Вышесказанное означает, что, хотя зависимость между ощущаемым качеством звука и численным значением ДД чаще всего более, чем слышна, нужно учитывать и естественную погрешность в плюс-минус два деления. Причём этот разброс увеличивается с ростом области "диапазона" ДД. Поясню на примере: если разница между DR7 н DR9 очень существенная (порой "день и ночь"), то между DR12 и DR14 - едва ощутимая (а выше разница между значениями вообще неразличима - идеал, и всё!).

ХРОНИКА УПУЩЕННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Тенденция увеличения громкости, показанная сигналограммой песни Битлз "Something", четырежды изданной на CD с 1983 года:

Изображение

Читаем здесь:

Что произошло с динамическим диапазоном?! Вот тот вопрос, который следует задавать музыкальным лейблам, продюсерам, артистам и, не в последнюю очередь, инженерам звукозаписи и мастеринга. То есть всем тем, кто в ответе за происходящее с музыкой. Большинство из того, что мы слушаем сегодня, - это не более чем искажения, сопровождаемые ритмом. И не потому, что музыка плохая. Замечательная музыка страдает из-за до предела ужатого динамического диапазона, который лишает ее силы, эмоций и прозрачности. Большинство выпускаемой сегодня музыкальной продукции - это вообще не музыка. Это скорее антимузыка, потому что сама жизнь выдавливается из нее технологиями сверхсжатия на этапах трекинга, микширования и мастеринга. Неудивительно, что все меньше людей желают платить за нее деньги.

Инженеры и звукорежиссеры затратили десятилетия на то, чтобы максимально правдоподобно воссоздавать волнующую музыкальную атмосферу живых концертных исполнений в записи с ограниченным динамическим диапазоном. В аналоговую эпоху это было особенно сложно. Самые тихие звуки требовалось удержать выше уровня шума, в то время как самые громкие сигналы было необходимо, напротив, держать ниже уровня искажений. Поэтому самые тихие звуки всячески усиливали, а громкие сигналы гасили, ограничивая тем самым динамический диапазон аналоговой записи ради заметного повышения ее качества.

А затем в музыкальную индустрию пришло чудо под названием "цифровая запись". Доступный для записи динамический диапазон волшебно расширился почти до сотни децибел, то есть качество звукозаписи уже практически могло конкурировать с живыми концертами. Но, увы, так представлялось только в теории. Потому что на практике музыкальная индустрия выбрала иной путь.

Вместо того чтобы использовать преимущества новой технологии в существенном расширении динамического диапазона, было начато движение в прямо противоположном направлении. Боссы индустрии решили, что чем музыка громче, тем она лучше. В результате чуть ли не все, от исполнителей до инженеров и продюсеров, включились в какую-то совершенно абсурдную гонку за странной целью - выпустить на рынок альбом с таким звуком, чтобы громче не было ни у кого. Единственный же путь для изготовления все более громких компакт-дисков - это больше и больше сжимать динамический диапазон сигнала, максимально подтягивая уровень самых тихих звуков к уровню самых громких.

В цитате сказано: "Доступный для записи динамический диапазон волшебно расширился почти до сотни децибел". Имеется в виду разница между максимальной громкостью и полной тишиной. У винила это максимум 70 дБ (но чаще 55-65), у компакт-диска 96 дБ (та самая "почти сотня"), у DSD 120 дБ, у хай-реза 24/192 - 144 дБ. Не путайте это с тем динамическим диапазоном, который мы обсуждаем в данной теме (например, 9 или 13) - последний описывает разницу между максимальной громкостью и средней громкостью.

Очевидно, что влияние ДД на качество никак не связано с форматом записи (ведь это просто разница между громкостями различных фрагментов). То есть многие CD звучат хуже винила вовсе не потому, что записаны в 16/44. Да, разница между цифрой и аналогом есть, но она теряется в разнице между высоким и низким ДД как капля в океане.

Чисто технически, DSD - лучшее, что может быть в цифровой записи, а MP3 - наоборот, находится на "противоположном полюсе". И тем не менее вполне может быть, что MP3 будет звучать лучше, чем DSD, из-за разницы в динамическом диапазоне. Для примера послушайте альбом "Тысяча поцелуев" израильского певца Йеорама Гаона (сгрузить zip-архив). Для меня этот альбом особый, я слушал его 30 лет назад перед выездом в Израиль. После переезда кассета потерялась, и вот недавно решил сгрузить его из интернета чтобы вспомнить молодость. Нашёл только на ютюбе, сгрузил с помощью этого сайта. Выяснилось, что это не просто MP3, а MP3 крайне низкого пошиба - 128 (даже не 320). Но при этом я был поражён качеством записи! Замер ДД показал 13. Разумеется, если бы этот же альбом был CD или DSD, кайфа было бы ещё больше, но это уже не связано с ДД.

ИЗМЕРЯЕМ АЛГЕБРОЙ ГАРМОНИЮ

Замер ДД имеющихся у вас записей важен не столько из любопытства, сколько имеет практическое значение. Любой аудиофил, наслаждаясь самОй музыкой, в то же время оценивает и качество своей аппаратуры. Так вот, если вы видите, что ДД не очень высокий (скажем, менее 10), то вряд ли стОит ожидать запредельного качества, и ваша техника (даже если её стоимость с подержанную машину) в этом не виновата.

Для замера ДД вам понадобится плеер Foobar2000, который можно бесплатно сгрузить здесь (кстати, это один из популярных аудиофильских плееров, он умеет выводить на USB сигнал DSD native - крайне важно, если выслушаете музыку с компа через внешний ЦАП). Затем устанавливаем на Foobar2000 специальный плагин, для этого выполняем два шага:

  1. Сгружаем плагин отсюда (распаковывать архив не нужно).
  2. В сгруженном архиве читаем файл foo_dynamic_range.chm - он содержит инструкцию как по установке, так и по использованию плагина.
Каждый раз, когда вы измеряете ДД альбома, плагин автоматически создаёт в папке альбома текстовый файл, где вы найдёте как ДД каждой песни в отдельности, так и итоговое значение, присвоенное всему альбому. Это медианное значение, причём если к-во песен чётное, а у двух "серединных" песен ДД не совпадают, то их среднее арифметическое округляется в нижнюю сторону, т.е. "пессимистически", что правильно. Я всегда добавляю это значение (например, DR9) в название папки, чтобы, если чё, сразу видеть, что аудиофильского звука скорей всего не будет, и предотвратить возможные мысли, что надо заменить аппаратуру на более качественную. Например, вот так выглядит папка с Харриссоном в моей коллекции:

Изображение

А теперь - ещё одна цитата:

Журнал Stereo: Современная музыка "насилует" слух.

Парадоксально, но факт: владельцы аудио-хай-энда а также профессиональной аппаратуры отказываются слушать на своих системах выпускаемую сегодня музыку, утверждая, что она на хорошей аппаратуре звучит куда хуже, чем на посредственной.

Немецкий журнал Stereo первым в Германии начал снабжать рецензии на новые компакт-диски указанием на размер их динамического диапазона - Dynamic Range. Выглядит это как DR11 или DR5. DR5 означает сверхгромкую и интенсивную музыку, которую тяжело слушать меломанам, а DR16 значит, что музыка динамичная и "прозрачная", то есть более хорошо и правильно технически записанная. Прошел год с тех пор, как начали выставлять эти оценки, и журнал Stereo подвел некоторые итоги.

Что такое loudness?

Это английское слово буквально переводится как "уровень громкости", "сила звука", но в виду имеется не максимальная, а субъективная громкость, насыщенность музыки. То есть не то, насколько громки самые громкие ее места, но насколько интенсивно играет ее общая масса. У термина "динамический диапазон" есть несколько смыслов, журнал Stereo меряет разницу в децибелах между максимальными пиками песни и средним уровнем ее громкости. Чем этот разрыв меньше, тем громче оказывается песня в целом, а ее волновая диаграмма, видимая на экране компьютера, все больше напоминает плотную гусеницу или колбасу [на аудиофильском жаргоне это именуется "сосиска" - Ursego]:

Изображение

Музыка с маленьким DR означает, что нет тихих мест, и нет мест средней громкости, нет нарастания и ослабевания звучности, нет изменения энергии музыки. Специалисты в этом случае говорят, что нет динамики. Музыка с большим DR может взорваться и затихнуть, в ней слышно много нюансов, её волновая диаграмма похожа на рыбий скелет:

Изображение

Для измерения DR журнал Stereo использует бесплатную программу, которую разработал Фридеман Тишмайер (Friedemann Tischmeyer), ведущий на своем сайте борьбу против неоправданного искажения музыки. Его программу может скачать любой желающий. Тишмайер - один из энтузиастов и пропагандистов так называемой loudness war, то есть войны против громкости в аудиозаписи.

Сочный овердрайв.

Причины, по которым музыка становится все более насыщенной и грохочущей, понятны. Насыщенная музыка звучит более сочно, она сбивает с ног, она заводит слушателя, она оглушает, она прет, как танк. А поскольку поп и рок-продюсеры озабочены попаданием песен в хит-парад, у них есть прямой материальной интерес применять нехитрые технические средства для повышения воздействия своего продукта. Но дело не только в коммерции. Интенсивная музыка нравится и музыкантам, которые хотят звучать в режиме перегрузки, овердрайв - это комплимент для рок-музыки. Современный слушатель считает, что перенасыщенная музыка - это норма, а вот старые записи джаза и классики - недотянуты, жидковаты.

Существует много способов уменьшить динамический диапазон музыки, сделав тихие пассажи более громкими. Прибор, сжимающий музыку, называется компрессором, компрессоры широко употреблялись в семидесятых годах, а в девяностых, когда в студиях воцарились компьютеры, компрессоры стали программными. И тут для злоупотреблений не осталось никаких границ. С середины 90-х динамика музыки - как новой, так и переизданной и ремастированной старой, - стала стремительно уменьшаться.

Претензии.

Претензий к перенасыщенной музыке очень много. Во-первых, в процессе компрессирования появляются искажения, и чем сильнее сжатие, тем сильнее искажения. Инструменты и голоса не просто начинают звучать неестественно: в звуке появляется металл, скрип, "песок". Высокие частоты выше 14 килогерц (человеческое ухо в идеале слышит до 22 кГц в очень раннем возрасте) у большинства современных поп-песен начисто отсутствуют, утверждает журнал Stereo. То, что мы слышим как высокие частоты, - это высокочастотные обертона привнесенных искажений, то есть, говоря поэтически, дребезжание, оставшееся на месте убитых звуков. Искажаются тембры, окраска звука, искусственно сжатая музыка звучит неестественно.

Хуже того: она начинает действовать на нервы и разрушать органы слуха. Наш слух способен выносить громкий аудиоимпульс, но если уровень громкости - постоянно высокий и пауз нет, то ухо долго удерживается в состоянии напряжения. А это очень вредно. Кроме того, у интенсивной музыки нет возможности дальнейшего повышения интенсивности, она уже и так на максимуме, а в клубах и на концертах время от времени пытаються еще "додать газу".

Но даже если слушать новые CD не на оглушающей громкости, то все равно они оказывают негативное воздействие на нервную систему. Одна песня заводит слушателя, но весь альбом оказывается слишком большим стрессом для ушей. Очень многие альбомы невозможно дослушать до конца, даже если ты поклонник и фанат исполнителя. Аудиохарактеристики звуков оказываются настолько искаженными, диспропорции настолько сильными, что органы слуха не справляются со стрессом, и музыка перестает нравиться. И чем лучше твоя аппаратура, тем более этот эффект заметен, потому что дефекты записи хорошая аппаратура делает еще более слышимыми.

https://vk.com/wall-70923364_22276

Статья "Война громкостей" в Википедии.

Вам есть что сказать по этой теме? Зарегистрируйтесь, и сможете оставлять комментарии
cron