Гейн выставил, на любимом треке всё чисто, а на живой записи бочка вдруг хрипит. Виноват пик-фактор: средний уровень музыки может быть скромным, а отдельные удары барабана в разы выше. Ниже о том, какой он у разных сигналов и как его учесть при выборе усилителя и настройке гейна.
Что такое пик-фактор?
Какой пик-фактор у разных сигналов?
| Сигнал | Пик-фактор |
|---|---|
| Синус | 3 дБ |
| Розовый шум для теста AES2 | 6 дБ |
| Современная «громкая» поп-музыка | около 6–10 дБ |
| Живая, акустическая, классическая | 12–20 дБ и больше |
Зачем пик-фактор знать при выборе усилителя
Пик-фактор подсказывает, какой нужен запас мощности, чтобы пики не упирались в питание. 10 дБ пик-фактора означают пики в 10 раз мощнее среднего. Не хватит запаса, получишь клиппинг.
Пример: СЧ динамик ESB 9.4m рассчитан на 120 Вт RMS. Если усилитель отдаёт ему 120 Вт на пиках, то при музыке с пик-фактором 10 дБ средняя мощность будет всего около 12 Вт, а при 20 дБ около 1,2 Вт. Почти вся мощность усилителя уходит на пики.
Почему «живая» музыка звучит живее?
Высокий пик-фактор даёт чёткие атаки и широкий динамический диапазон. Система, которая честно отыгрывает пики, звучит легко и объёмно. Я поэтому и поставил на фронт шесть моноблоков EarClear ES 1601: мощности с запасом, чтобы атака не упиралась в потолок.
Что за «громкостная война»
Многие современные треки сильно сжаты компрессией: пик-фактор снижают, чтобы трек звучал громче. Такая музыка сильнее нагружает систему при той же громкости и звучит менее «живо».
Как учесть пик-фактор при настройке
- Закладывай запас мощности усилителя под пики.
- Выставляй гейн по пикам, а не по среднему уровню.
- Для прослушивания и тестов бери разную музыку, с высоким и низким пик-фактором.
Короткие ответы про пики и RMS
Пик-фактор в дБ переводят по формуле 20·lg(пик/RMS) для напряжения, поэтому 6 дБ это пик в 2 раза выше RMS, 12 дБ почти в 4 раза, 20 дБ в 10 раз. По мощности те же цифры в квадрате: 12 дБ означают пики примерно в 16 раз мощнее среднего. У синуса пик-фактор 3 дБ, то есть 1,41 по напряжению.
Пик-фактор трека видно в любом аудиоредакторе или плагине-измерителе, который показывает пиковый уровень и RMS. Вычти RMS из пика в дБ, и получишь пик-фактор. Для оценки «громкостной войны» удобнее смотреть разницу между пиком и громкостью в LUFS: у сжатого поп-трека она маленькая, у живой классической записи большая.
Катушку динамика греет средняя мощность, а не пики. Поэтому сигнал с низким пик-фактором (сжатая музыка, синус) греет сильнее при той же пиковой громкости. Подробнее в статье «Мощность на синусе».
Синус 0 dBFS подходит для поиска порога клиппинга: его пик равен максимальному пику цифрового сигнала, то есть самым громким местам музыки. Но пик-фактор синуса всего 3 дБ, и средняя мощность у него намного выше, чем у музыки при том же пике. Поэтому такой сигнал гоняют коротко, иначе катушка динамика перегреется.
Почти нет: пик-фактор задаётся сведением и мастерингом, а кодек MP3 уменьшает размер файла и динамику специально не сжимает. Путать сжатие формата с компрессией динамики не стоит, это разные вещи. Пики после декодирования могут немного вырасти, поэтому сильно «прижатые» к 0 dBFS треки иногда клиппуют уже в источнике. Запас мощности под пики всё равно закладывай в усилителе.
Гейн, выставленный по «громкому» поп-треку, может отправить в клиппинг систему на записи живого оркестра. Поэтому уровни проверяй на нескольких треках разного характера. Порядок действий описан в шаге «Настройка системы». Что пик-фактор значит для выбора мощности усилителя, посчитано в статье про эффективность системы и мощность усилителей.
Не уверен, хватит ли твоему усилителю запаса под пики? Спроси в Telegram-чате, прикинем по твоей связке.
Источники
- AES2-2012
- IEC 60268-1: Sound system equipment. General
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- В. К. Иофе, В. Г. Корольков, М. А. Сапожков, «Справочник по акустике», 1979
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: Пиковая мощность, Клиппинг, Динамический диапазон.