Głośność muzyki

Podczas przygotowywania materiału na płytę Synergy postanowiłem nieco bardziej przyłożyć się do masteringu niż to bywało wcześniej. Wprawdzie już przy okazji albumu Expectation korzystałem z dobrodziejstw trybu projektowego w Studio One, jednak tym razem poszedłem krok dalej i zmierzyłem się z poziomami głośności, w czym miała mi pomóc aplikacja (plugin) Youlean Loudness Meter 2.

Cyfrowe 0dB

O głośności do tej pory wiedziałem (przyznam ze wstydem!) niewiele. Tyle, że górna granica cyfrowego audio nie może przekraczać 0dB, bo inaczej pojawią się przesterowania (ang. clipping) i materiał będzie można wyrzucić do kosza. Coś gdzieś też błąkało mi się po głowie o głośności średniej RMS oraz o tym, że jeśli wrzuci się "zbyt głośny" materiał do serwisów streamingowych, to zostanie on automatycznie ściszony. Zacząłem więc zgłębiać temat.

Starsi pamiętają może czasy, gdy w telewizji pojawiający się blok reklamowy powodował zakrywanie uszu, bo w porównaniu do nadawanego wcześniej filmu głośność reklam była wręcz nieprzyzwoicie wysoka. Problem był na tyle palący, że wreszcie przyjęto pewne normy i zaczęto wymuszać stosowanie standardów, aby chronić odbiorców. Z telewizji i radia standardy te przeszły także do branży audio, razem z nowym-starym sposobem mierzenia głośności. Piszę "nowy-stary", bo zarówno LUFS (ang. loudness units referenced to full scale), jak i true peak są tak naprawdę zbliżone do stosowanych dotychczas RMS i peak, tylko bardziej precyzyjne. LUFS na przykład bierze pod uwagę m. in. krzywe izofoniczne (człowiek odbiera różnie głośność różnych częstotliwości), zaś true peak mierzy także szczyty międzypróbkowe. Nie chcę jednak wchodzić głęboko w teorię, bo rzecz jasna nie jestem inżynierem dźwięku czy zawodowym realizatorem, więc poznałem wspomniane zagadnienia od strony czysto utylitarnej.

W tych wszystkich bojach z głośnością chodzi obecnie - w praktyce - o wygodę końcowego odbiorcy. I o to, by właśnie nie musiał - korzystając np. z Tidala czy YouTube'a - ciągle "wachlować" suwakiem głośności, bo jednego utworu prawie nie słychać, drugi zaś powoduje, że głośniki aż podskakują.

Zapyta ktoś: a po co mierzyć i LUFS, i true peak, nie wystarczy jedno z nich? Ano nie. LUFS mierzy nam średnią, odczuwalną głośność utworu, zaś true peak kontroluje poszczególne zmiany amplitudy (które nie powinny NIGDY przekraczać 0dB, a w praktyce -1dB). Innymi słowy, true peak chroni nas przed przesterowaniami, a LUFS służy do porównywania głośności różnych utworów.

Jednostki

Nie będę wnikał szczegółowo w opis decybela czy LU, bo nie o to tu chodzi. W codziennej pracy możemy spokojnie przyjąć, że 1LU = 1dB i nie ma się czym tutaj przejmować. Najważniejsze to wiedzieć, że głośność mierzy się w dół. Tzn. górna granica to wspomniane wcześniej 0dB, powyżej której nigdy nie powinniśmy się znaleźć. Jak więc głośny powinien być materiał audio? Mnie się zawsze po głowie kołatała wartość -0.1dB, która miała zapewnić maksymalną a bezpieczną głośność. Tylko, że nie bardzo wiedziałem, co to za głośność. Czym innym jest bowiem -0.1dB dla true peak, a czym innym -0.1dB dla skali LUFS (czyli -0.1LU). Już wyjaśniam.

Prościej zrozumieć true peak, bo jest to wartość szczytowa. Oglądając wykres dźwięku, widzimy charakterystyczne "igły" - to są właśnie te wartości szczytowe. No i tu sprawa jest jasna - wystarczy znaleźć największy taki peak i upewnić się, że nie przekroczy on 0dB, czyli w praktyce tego mitycznego -0.1dB. Zabezpieczamy się w ten sposób przed clippingiem, czyli przesterowaniem cyfrowym, bardzo nieprzyjemnym dla ucha.

Gorzej z głośnością odczuwalną. Ta jest mierzona w pewnym odcinku czasu, np. dla całego utworu. Mówiąc po ludzku, jeśli mamy dwa utwory z jednakowym poziomem LUFS, to powinniśmy odbierać je jako tak samo głośne (taka jest istota tej całej zabawy - przeskakując w Spotify z utworu na utwór mamy mieć komfort braku skoków głośności).

Poziomy głośności

Skoro już wiemy mniej więcej, że sterujemy dwiema wartościami, true peak oraz LUFS, to do jakich poziomów powinniśmy dążyć? To zależy, a zależy od przeznaczenia naszego materiału. Nagrywając płytę CD, możemy faktycznie pozwolić sobie na -0.1dB true peak i -9LUFS (a nawet głośniej), jednak przeznaczając muzykę dla platform streamingowych, trzeba już się trzymać (na ogół) -1dB dla true peak i -14LUFS (dla serwisów Apple'a nawet -16LUFS). Czasem można pozwolić sobie na głośniejszy materiał (-11LUFS), ale za to trzeba obniżyć true peak do -2dB.

W przypadku płyty CD ograniczeniem był właściwie tylko poziom szczytowy, więc producenci rozpoczęli tzw. wojnę głośności. Wystarczy bowiem zauważyć, że kompresując dźwięk, zmniejszamy dynamikę, czyli likwidujemy coraz więcej "szpileczek", a co za tym idzie, możemy coraz bardziej podnosić ogólną głośność, byle tylko nie przekroczyć -0.1dB TP. Ta "wojna" doprowadziła do tego, że niektórych wydań CD ciężko jest słuchać, a klasycznym wręcz przypadkiem pójścia za daleko jest płyta "Death Magnetic" zespołu Metallica, która jest wręcz nieprawdopodobnie skompresowana i praktycznie non-stop maksymalnie głośna...

W serwisach streamingowych jest nieco inaczej - tu możemy spokojnie wrzucać pliki zbyt głośne. ALE! więcej będzie z tego szkody niż pożytku, bo możemy być pewni, że algorytmy tegoż serwisu bardzo sprawnie ograniczą głośność takiego materiału do wartości standardowych (czyli zwykle -1dB TP i -14LUFS), a im większa będzie różnica między tym standardem, a parametrami naszego pliku, tym bardziej opłakany da to efekt.

Zmierzam do tego, że obecnie tak naprawdę wojna głośności już się zakończyła. Czego byśmy nie robili, to na Spotify czy YouTube i tak sprowadzi się to do ustalonego standardu -1dB TP i -14LUFS. Obecnie cała sztuka polega na czymś innym - trzeba tak zmasterować materiał, aby był maksymalnie zbliżony do standardu platformy, którą zamierzamy zasilić. Wówczas jest duża szansa, że po przetworzeniu naszej muzyki przez algorytmy platformy będzie ona w dostatecznie dużym stopniu zgodna z tym, co wyprodukowaliśmy. Jako test proponuję przygotować plik z parametrami płyty CD, czyli -0.1dB TP i -7LUFS, wrzucić go np. na SoundCloud, a potem przygotować drugi plik -1dB TP i -14LUFS, również go wrzucić i porównać efekty. Głośność odczuwalna powinna być taka sama, ale brzmienie już niekoniecznie.

Mierniki

Dochodzimy zatem do sedna zagadnienia - co i jak mierzyć, żeby uzyskać wymarzone parametry? Oczywiście musimy mieć miernik LUFS (z moich doświadczeń wynika, że z reguły od razu jest on zaopatrzony też w miernik true peak, więc tym drugim nie musimy się kłopotać). Część programów DAW ma już wbudowany miernik LUFS/TP, np. Cubase 10.5 Pro czy Studio One 5 Pro, warto więc sprawdzić, czy w ogóle potrzebujemy czegoś zewnętrznego.

Moim zdaniem jednak warto zdobyć niezależny miernik, a można znaleźć ich całą masę. Osobiście używam Youlean Loudness Meter 2 Pro oraz Voxengo Span Plus (który wprawdzie jest bardziej analizatorem widma, ale świetnie się też sprawdza w pomiarach LUFS/TP), zaś daje się także używać w roli miernika limiter od FabFilter, czyli Pro-L2:

Youlean Loudness Meter

Voxengo SPAN

FabFilter Pro-L

Youlean Loudness Meter oraz Voxengo SPAN występują także w wersjach całkowicie darmowych i bardzo funkcjonalnych, w zupełności wystarczających do pomiarów - w wersjach płatnych dochodzą z reguły funkcje zwiększające wygodę, np. zapisywanie własnych presetów, skalowanie interfejsu, możliwość eksportu pomiaru do pliku graficznego (co - jak się dowiedziałem z kilku filmów o masteringu - często jest wymagane przez klientów, którzy chcą mieć graficzny dowód, że otrzymany plik spełnia wszelkie standardy platformy, na którą jest przeznaczony).

Po sesji z albumem "Synergy" moim ulubionym pluginem pomiarowym stał się właśnie Youlean Loudness Meter 2, którego mam w wersji Pro. Po pierwsze, mogłem w nim skonfigurować sobie profil dla płyty CD-Audio - większość nowoczesnych mierników skupia się głównie na profilach streamingowych (co nie dziwi).

Po drugie, jest piekielnie szybki i ma dość unikalną funkcję pomiaru całego nagrania od razu - nie wiem, czy wszyscy użytkownicy tego programu wiedzą, że można po prostu przeciągnąć plik audio na okno pluginu. Pomiar trwa wówczas 1-2s i już mamy dane całego pliku!

Wersja Pro dostarcza dwóch bardzo przydatnych rzecz: pierwszy to możliwość pomiaru dynamiki utworu (miejsca o dużej dynamice są bardziej podatne na kompresję), zaś drugi to możliwość eksportu danych w postaci graficznej - jako wspomnianą wyżej dokumentację dla odbiorcy, jeśli dokonujemy masteringu na zlecenie.

Kontrola najwyższą formą zaufania

Jeśli nie mamy potrzeby tworzenia płyt CD, w zasadzie jedyne, co musimy zrobić, to kontrolować LUFS i TP dla naszych nagrań tak, aby nie przekraczały dopuszczalnych norm. Wówczas nasz materiał powinien brzmieć dobrze, bo będzie w minimalnym stopniu (być może wcale?) modyfikowany przez automatyczne algorytmy. Ciekawą formą kontroli jest strona https://www.loudnesspenalty.com, która - po stronie przeglądarki, nic nie jest wysyłane na zewnętrzne serwery! - potrafi sprawdzić, jak będą modyfikować wskazany plik najpopularniejsze serwisy streamingowe - czy go pogłośnią, czy ściszą, czy zostawią bez zmian.

Uf, dzisiaj materiał do płyty "Synergy" ma powędrować do tłoczni i zobaczymy, jak wiedza teoretyczna wypadnie w praktyce!