Едешь, плейлист перемешан, и после тихого джаза вдруг врывается свежий поп так, что хочется схватиться за ручку громкости. Или наоборот: включил альбом, а он заметно тише остальных, хотя система та же. Эту проблему решает нормализация громкости, и мерят её в LUFS.
Аналогия: круиз-контроль для громкости
Представь, что у каждого трека своя «скорость», то есть громкость, с которой его выпустили. Где-то ехали на 60, где-то на 110. Нормализация работает как круиз-контроль: задана цель, и каждый трек подгоняется под неё. Разница в том, что круиз-контроль газует и тормозит по ходу движения, а нормализация обычно меняет уровень трека целиком, один раз. Внутри трека тихие места остаются тихими, громкие громкими.
Вот это важно понять сразу. Нормализация не сжимает динамику, если сделана правильно. Она просто двигает ручку громкости до начала трека.
Чем LUFS лучше пикового уровня?
Раньше уровень записи оценивали по пикам в dBFS. Но пик ничего не говорит о громкости. Два трека с пиками в 0 dBFS могут отличаться по ощущаемой громкости на 10 дБ и больше: в одном редкие удары барабана, в другом сплошная стена звука после жёсткой компрессии. Это пик-фактор.
LUFS мерит то, что ближе к слуху. Сигнал проходит K-фильтр: он приглушает низ и слегка поднимает верх, примерно как ухо, которое на басу менее чувствительно (см. кривые равной громкости). Затем уровень усредняется, а тихие паузы отбрасываются стробированием, чтобы тишина между песнями не занижала результат.
| Показатель | Окно | Для чего |
|---|---|---|
| Momentary | 400 мс | Мгновенная громкость, для индикаторов |
| Short-term | 3 с | Громкость фразы или такта |
| Integrated | Весь трек | По нему и нормализуют |
| True Peak, dBTP | Весь трек | Реальный пик с учётом межотсчётных выбросов |
Что происходит с треками
В примере цель −14 LUFS (такой порядок используют многие стриминговые сервисы, точное значение у каждого своё и меняется в настройках). Громкий современный мастер на −8 LUFS сервис убавит на 6 дБ. Классику на −20 LUFS надо было бы поднять на 6 дБ, но у неё пики и так близко к нулю, и поднимать некуда. Поэтому тихие треки либо поднимают, только пока хватает запаса, либо включают лимитер, либо оставляют как есть. Как именно, решает сервис.
Для вещания в Европе стандарт EBU R128 задаёт цель −23 LUFS: поэтому телевизионные каналы звучат ровнее, чем раньше.
Нормализация и твоя система
Для повседневной езды включать: меньше дёргаешь громкость, спокойнее на трассе. Для сравнения источников и настройки системы полезно понимать, включена ли она. Иначе один и тот же трек из стриминга и с флешки будет звучать с разной громкостью, и ты примешь громкость за качество.
Некоторые приложения предлагают более высокую цель. Чтобы тихие треки дотянуть до неё, сервис может включить лимитер, а это уже сжатие динамики. Для SQ лучше обычный режим.
Если нормализация сделала поток на 6 дБ тише, при выставлении гейна по такому треку ты «откроешь» усилитель на 6 дБ больше, чем нужно. Потом включишь флешку с громким мастером и получишь клиппинг. Гейн выставляй по самому громкому источнику, которым реально пользуешься, и тестовым сигналом, а не музыкой. Подробнее: настройка гейна.
Многие сервисы умеют нормализовать по альбому: весь альбом сдвигается на одно значение, и тихая баллада остаётся тише соседнего хита, как задумал звукорежиссёр.
Напоследок то, что уточняют про единицы, пики и флешку в магнитоле.
LUFS и LKFS обозначают одну и ту же величину: громкость по алгоритму ITU-R BS.1770 с K-фильтром и усреднением. Название LKFS используют в документах ITU и в американском вещании, LUFS в европейском стандарте EBU R128 и в стриминге. Одна единица LU равна 1 дБ, так что −14 LUFS и −14 LKFS означают одинаковую громкость.
RMS-уровень просто усредняет энергию сигнала и одинаково считает бас и середину. LUFS сначала пропускает сигнал через K-фильтр, который приглушает низ и слегка поднимает верх, как слух, и отбрасывает тихие паузы стробированием. Поэтому трек с мощным басом по RMS выглядит громче, чем звучит, а LUFS точнее совпадает с тем, что ты слышишь.
True Peak (истинный пик) это пиковый уровень с учётом выбросов между цифровыми отсчётами, которые появляются при восстановлении сигнала в ЦАП и при пересчёте частоты. Обычный пиковый индикатор их не видит. EBU R128 задаёт максимум −1 dBTP: запас нужен, чтобы при пересчёте и кодировании в MP3 или AAC сигнал не ушёл в клиппинг.
Громкость трека в LUFS показывает любой измеритель по стандарту ITU-R BS.1770. Такой анализ есть в аудиоредакторах и плеерах: в Audacity, например, есть эффект Loudness Normalization с целью в LUFS. Смотри Integrated LUFS для всего трека и True Peak. Так удобно подбирать тестовые треки одинаковой громкости для настройки и оценки тембральной точности.
Зависит от плеера. Нормализация в стриминге делается на стороне сервиса, а на флешке треки играют с той громкостью, с которой их выпустили, если плеер не умеет читать метки громкости вроде ReplayGain. Поэтому плейлист с флешки может скакать на 6 дБ и больше. Выход простой: заранее выровнять громкость файлов на компьютере.
Разная громкость треков сбивает с толку и при настройке тональности: на громком мастере кажется, что баса много, на тихом, что мало. Поэтому в шаге «Настройка системы» мы опираемся на замер и выверенную целевую кривую. Собрать её можно в калькуляторе E.BAEV.Targets.
Замечал, что плейлист в машине скачет по громкости даже с нормализацией? Расскажи в чате EBAEVSQ, каким сервисом пользуешься, подскажем, что там включено.
Источники
- ITU-R BS.1770: Algorithms to measure audio programme loudness and true-peak audio level
- EBU R 128: Loudness normalisation and permitted maximum level of audio signals
- EBU Tech 3341: Loudness Metering: «EBU Mode» metering
- ISO 226: Acoustics. Normal equal-loudness-level contours
- И. А. Алдошина, «Основы психоакустики» (цикл статей, «Звукорежиссёр», 1999–2000)
См. также: Кривые равной громкости, Пик-фактор, Динамический диапазон, Стриминговые сервисы, Компрессор.