Rola Mierników Podczas Masteringu

Wykresy, mierniki, wskaźniki, czyli cała paleta urządzeń pozwalających nam na wizualną interpretację tego, co dzieje się z sygnałem – jest wyjątkowo istotna podczas prac masteringowych.

W szczególności wtedy, gdy chcemy osiągnąć wysoki poziom postrzeganej głośności i względny balans częstotliwości oraz zachować możliwie największą zgodność fazową.

Zwykłe narzędzia do monitoringu, których używamy podczas nagrywania czy miksu, w trakcie masteringu pokazują nam trochę za mało.

Musimy mieć dostęp do trochę bardziej wyspecjalizowanych mierników, które zobrazują nam to, co powinniśmy wiedzieć. I dziś, takimi właśnie narzędziami się zajmiemy.

Podczas masteringu, inżynier będzie zwykle korzystał z:

  • Miernika PPM (Peak Program Meter) – służący do mierzenia szczytów.
  • Miernika RMS (Root Mean Square) – służący do mierzenia poziomu średniego.
  • Oscyloskopu (Phase-scope lub oscilloscope).
  • Miernika Korelacji Fazy (Phase-correlation meter).
  • Analizatora Widma (Spectrum analyzer) – czasem zwanego RTA – Real-Time Analyzer.

Miernik PPM

W przeszłości, jedynym dostępnym sposobem kontrolowania sygnału był miernik VU (Volume Units). Problem z nim polegał jednak na tym, że nie był on w stanie pokazać inżynierowi, jak w rzeczywistości zachowywał się sygnał. Działo się tak z dwóch powodów:

  • Po pierwsze, VU Meter pokazywał tylko średni poziom (a nie szczytowy).
  • Po drugie, miał bardzo wolny czas reakcji, więc odczytanie poziomów szybkich, perkusyjnych dźwięków i transjentów było bardziej zgadywanką. Sygnał z takich instrumentów, jak tamburyno, trójkąt czy nawet atak werbla – był zbyt szybki i krótki, aby ten miernik mógł go dobrze zobrazować, stąd pojawiła się potrzeba wynalezienia innego sposobu monitorowania poziomów. I tak powstał Peak Meter, który miał niesłychanie szybki czas reakcji i mógł wyłapać niemal każdy transjent przez niego przepuszczony. W erze nagrywania cyfrowego udało się na szczęście taki miernik odtworzyć i większość wtyczek przeznaczonych do masteringu taki element posiada – zwykle w sekcji monitorującej poziomy znajdziemy oznaczenie ‘Peak’ i ‘RMS’ – o tym drugim za chwilę.

Zaletą miernika szczytów jest również to, że potrafi wykryć, kiedy szczyty przekraczają poziom 0 dBFS (Full Scale – Pełna Skala cyfrowa, 0 dB w tej skali oznacza najwyższy możliwy poziom przed przesterowaniem) i jeśli taka sytuacja nastąpi zapala się czerwona lampka oznaczona zwykle ‘Over’, która sugeruje nam, że więcej niż trzy kolejne próbki sygnału są powyżej 0dBFS i mamy do czynienia z cyfrowym przeładowaniem sygnału, czego zwykle należy unikać.

Jeśli ktoś chce jeszcze bardziej zgłębić tajniki tego zagadnienia, polecam zapoznać się z pojęciem „zniekształceń między-samplowych” (inter-sample distortion), gdzie szczyty między próbkami (inter-sample peaks) przekraczają cyfrowe zero, a nie każdy miernik typu PPM potrafi to zarejestrować. Niektóre wersje cyfrowe tych mierników dają nam też możliwość podglądania sygnału na różnych podziałkach, np. możemy monitorować, co dzieje się w całej rozciągłości skali (od -120dBFS do 0dBFS), ale z mniejszą rozdzielczością albo patrzeć jedynie na rejon od -50dBFS do +5dBFS, który pokaże nam ‘z bliska’ co dzieje się z „górną” porcją sygnału i pozwoli spojrzeć na to, co dzieje się powyżej 0dB – bardzo przydatna funkcja.

Miernik RMS

Jest cyfrowym odpowiednikiem analogowego miernika VU, o którym wspomniałem powyżej. Root Mean Square odnosi się do pomiaru napięcia sygnału elektrycznego, co dla wielkiego uproszczenia nazywa się „poziomem średnim”. Graficzny wskaźnik w takim mierniku pokazuje nam po prostu moc / energię sygnału. Poziom ten będzie zawsze niższy niż szczytowy (peak), bo jest mierzony w zupełnie inny sposób. Często błędnie utożsamia się odczyty z RMS z poziomem odczuwalnej głośności, mimo iż są one ze sobą blisko związane, to jednak nie są jednym i tym samym. Odpowiedź częstotliwościowa takiego miernika jest płaska, ludzkiego słuchu – nie. Dlatego tak trudno na podstawie miernika RMS ocenić poziom niskich częstotliwości w konkretnym materiale audio.

Pisałem o krzywych Munsona-Fletchera w poprzednim poście, jeśli ktoś jeszcze pamięta. Miernik RMS jest wprawdzie bardzo dobrym narzędziem do względnego porównywania poziomów kilku utworów, ale wkrótce przekonacie się, że dwa różne utwory mogą mieć ten sam poziom Peak i RMS, a przy tym znacząco różnić się postrzeganą głośnością… Obu mierników należy używać w połączeniu z kolejnymi narzędziami, o których opowiem za chwilę.

Niektóre tory obróbki sygnału mają na wyposażeniu „mierniki głośności” (perceived loudness) w formie cyfrowej i spotykane są z reguły w stacjach radiowych czy telewizyjnych. Te mierniki określają jak „głośny” jest dany sygnał mierząc jego rozkład częstotliwości i łącząc go z „pomiarami ważonymi” pasm częstotliwości proporcjonalnie do tego, jak ludzkie ucho reaguje na dane zakresy w całym spektrum. Po polsku – jak wiemy, najczulszy rejon ludzkiego słuchu, to okolice 2-4kHz, więc jeżeli chcemy, żeby częstotliwości typu 100Hz czy 10kHz były odebrane z taką samą głośnością, muszą one rejestrować poziom wyższy od 2-4kHz o jakieś 15dB!

Stacje telewizyjne zobowiązane są (w większości cywilizowanych krajów) do nie przekraczania -10dBFS RMS podczas emisji swoich programów. Dlaczego więc, gdy oglądamy film i nadchodzi czas reklamy, odruchowo sięgamy po pilota, żeby przyciszyć telewizor? Niby ten sam lub bardzo podobny poziom RMS, ale zupełnie inna odczuwalna głośność…

Mierniki postrzeganej głośności, to bardzo dobre narzędzia do monitorowania sygnału, które biorą pod uwagę specyfikę postrzegania dźwięków przez ludzki słuch.

Oscyloskop (Goniometr)

To dość archaiczne urządzenie, które doczekało się oczywiście cyfrowej reprodukcji i zwykle nosi nazwę „Phase-Scope

Funkcją tego miernika jest oczywiście monitorowanie fazy lewego i prawego kanału. Nie muszę chyba nikomu tłumaczyć jak ważna dla zdrowego i silnego sygnału jest pozytywna relacja fazy kanału lewego z prawym? Wspomnę tylko, że jeśli ten balans jest zachwiany, całość materiału będzie brzmiała, co najmniej dziwnie, a niektóre instrumenty mogą nawet zupełnie zanikać podczas odsłuchu w mono, z uwagi na zjawisko znoszenia się częstotliwości. Jeśli wydaje się Wam, że kompatybilność z mono jest w dzisiejszych czasach nieistotna, to grubo się mylicie… Ale nie o tym.

Phase Scope daje nam bogactwo informacji o umiejscowieniu sygnałów w obrazie stereo i relacji poziomów i fazy między kanałami lewym i prawym. Sygnały są zwykle reprezentowane na dwuwymiarowym wykresie i w zależności od tego, z jakim sygnałem mamy do czynienia, będziemy obserwować różne zachowanie się „zawartości” wykresu, np.:

  • identyczne informacje w kanale lewym i prawym (czyli prawdziwe mono) są reprezentowane przez idealnie pionową linię.
  • sygnał tylko w lewym kanale poskutkuje równą linią przechodzącą od lewej przez środek wykresu pod kątem 45 stopni (analogicznie z sygnałem tylko w prawym kanale, z tym że linia będzie wędrowała od prawej przez środek)
  • linia pozioma oznacza, że sygnał jest w idealnej przeciwfazie (czyli bardzo źle…)
  • zwykle, sygnał z rozkładem informacji w obrazie stereo będzie wyglądał jak ruszające się i nieznacznie rozproszone na boki bakterie skupione wokół znajdującego się w środku – dawcy 🙂 Zwykle też, im bardziej intensywny kolor przybierają nasze kropeczki, tym „głośniejszą” porcję sygnału reprezentują…

Polecam zapiąć taki miernik na miks stereo i patrząc na wykres, pomanipulować lekko panoramą, żeby rozjaśnić sobie w głowie działanie tego mądrego urządzenia.

Miernik Korelacji Fazy

Działanie tego miernika, w porównaniu do poprzedniego, jest banalnie proste. Generalnie, jeżeli wykres miernika korelacji fazy znajduje się po prawej stronie podziałki i zmierza ku „+1”, to korelacja fazy kanału lewego i prawego jest w porządku, a wszystko, co będzie nam uciekać w lewo i zmierzać ku „-1” – jest niepokojące. Mówiąc bardzo ogólnie, jeśli sygnał oscyluje gdziekolwiek pomiędzy „0” a „+1”, oznacza to, że mamy akceptowalny poziom relacji fazy i względną kompatybilność mono. Jeśli sporadycznie, raz czy dwa miernik odskoczy w lewą stronę, to nie jest to jeszcze powód do wielkich obaw, ale jeśli przez zdecydowaną większość czasu się tam znajduje, to mamy poważniejszy problem. Z czasem zauważycie, że im szersze są miksy (np. z powodu bardzo szerokich i mocnych pogłosów), tym ten miernik częściej zmierza ku lewej stronie.

Jeśli pojawi się problem kompatybilności fazowej kanałów, warto od razu posłuchać utworu w mono, bo może się okazać, że konsekwencją takiej sytuacji będzie częściowe lub nawet całkowite zniknięcie jakiejś partii z miksu. Czasem odwrócenie biegunowości na jednym z kanałów może problem rozwiązać, ale zdecydowanie lepszym i skuteczniejszym krokiem będzie poprawienie tego błędu w miksie. Rzadko bowiem stosunek przesunięć fazowych jest równy 180 stopniom. Jeżeli problem z fazą jest poważny, tylko ponowny miks jest w stanie poprawić sytuację, inżynier masteringu nie ma w takiej sytuacji żadnej możliwości, jak odesłać miks z powrotem do inżyniera miksu.

Analizator Widma

Zwany także analizatorem spektrum – jest to świetne narzędzie do określenia balansu częstotliwości, jaki panuje w materiale, z którym mamy styczność. Bywa szczególnie przydatny wtedy, gdy chcemy z pewną dokładnością (zależy od rodzaju wtyczki) „zobaczyć”, które pasma zanadto się wybijają, lub których jest za mało. Niektóre typy takich analizatorów dają nam, między innymi – możliwość przyjrzenia się poziomom szczytów sygnałów lub wartościom średnim (podanym w RMS), które w tym przypadku reprezentują ilość energii w danym zakresie. Jeśli nasze narzędzie daje nam możliwość zbliżania się (Zoom In) na konkretne częstotliwości, to tylko lepiej – będziemy mogli z jeszcze większą precyzją dokonywać ewentualnych zmian. Taki analizator, to iście niezastąpione narzędzie i bardzo mocno polecam się w jakiś zaopatrzyć, tym bardziej, że można znaleźć wiele darmowych wersji, więc grzechem byłoby z takiego nie korzystać.

Jak posługiwać się analizatorem widma i na co zwracać uwagę?

Wbrew temu, co możecie sobie pomyśleć, naszym celem nie jest uzyskanie idealnie płaskiego wykresu. Najniższe (poniżej 40 Hz) i najwyższe (powyżej 12 kHz) częstotliwości są w porównaniu z innymi zdecydowanie słabiej reprezentowane na wykresie i jest to normalna rzecz. W tym miejscu warto sobie spojrzeć, jak prezentują się graficznie komercyjne miksy, które według nas brzmią dobrze i w miarę się z takim widokiem zaprzyjaźnić. Nie mówię, żeby od razu celować w idealne klony, bo nie o to chodzi, ale miejcie na uwadze to, jak mniej więcej wygląda rozkład energii w poszczególnych pasmach. Poza tym, sporo zależy od tego, z jakim gatunkiem muzycznym w danej chwili pracujemy, a często nawet utwory z podobnym wykresem będą się różniły charakterem brzmienia. Częstotliwości, to tylko jeden z elementów tego, jak odbieramy dany kawałek, więc nie dajcie się zwieść w ślepy zaułek i starajcie się wyłapywać jak najwięcej aspektów składających się na brzmienie.

Przystępując do analizy utworu powinniśmy upewnić się, że:

  1. Poniżej ok. 40 Hz obserwujemy solidny spadek energii, szczególnie jeśli nasze monitory nie są w stanie zejść tak nisko. Może się bowiem okazać, że jest tam zbyt dużo informacji, których po prostu nie słyszymy, a taka sytuacja zwykle doprowadza do zbyt mocno zamulonych, niewyraźnych i słabych miksów.
  2. Powyżej ok. 12 kHz występuję stopniowy spadek na wykresie. To umożliwia osiągnięcie bardziej naturalnych rezultatów i na dłuższą metę potrafi zapewnić większy komfort potencjalnemu słuchaczowi.
  3. Żadne z pasm nie jest znacząco głośniejsze (o 5 czy więcej dB) niż pozostałe. Zazwyczaj te różnice powinny być nieco mniejsze, ale jeżeli zauważycie wyraźne odstępstwa, możecie próbować delikatnie taki rejon podciąć używając korektora. Powtarzam – delikatnie (max 1-2dB) .
I pamiętajcie też, że każdy gatunek może się rządzić lekko innymi prawami, podobnie z resztą, jak każdy utwór w zakresie tego samego gatunku. One są wszystkie unikalne i jedynym oraz ostatecznym sędzią mogą być tylko nasze uszy!

Zostawić komentarz ?

21 Komentarze.

    • Fakt, dobre – sam używam. O zakresie dynamiki nawet będzie w tym cyklu oddzielny post. Pozdrawiam

    • Myślę, że wszelkie graficzne wskaźniki to super sprawa ale kuszą, by zbyt na nich polegać. Dodatkowo nie jest wcale takie oczywiste, jakby mogło się wydawać, kiedy używamy za mało słuchu. Często kręciłem się w kółko i myśląc wtf?! A wystarczyło rozłożyć parametry na kontrolery, zamknąć oczy i po prostu zrobić dobrze:D. Potem wygląd często zaskakiwał, jednak dawał pewne nowe pomysły i tak w kółko. Ale tego work flow’u pomiędzy grafika i słuchem nie da się wyuczyć i doświadczenia nic nie pobije:D!

      Ale mimo wszystko więcej osób znam niedouczonych zbyt liczących na samo doświadczenie ze ślepego klikania. Trzeba się od jednej do drugiej bandy podbijać by wyczuć swój skuteczny balans:D.

      Mało o masterze bo mało doświadczenia sensownego do powiedzenia, @Sorter może dlatego taka cisza była:D

    • Mierniki dają nam jakieś wskazówki, nie są oczywiście bezwzględnymi wyznacznikami. Warto się po prostu nimi wspierać. Ja też nie mam jakiegoś wielkiego doświadczenia w tej dziedzinie, ale ciągle próbuję je zdobywać – czytam, próbuje, czytam więcej, znowu próbuję. A potem się z Wami dzielę.

    • No ale z dużą ilością parametrów(np. w mixie) na bank masz doświadczenie:D, a nawet liczba danego parametru to już jakaś forma wskaźnika nie tyle co graficznego ale niesłuchowego:D.

      A znacie może jakieś przydatne zalecenia przy używaniu tych mierników w trakcie mixu? A może odradzenie:D? Zamierzam potestować przez jakiś czas.

    • Podczas miksu możesz oczywiście każdego z nich używać i sprawdzać, jak się zachowują poszczególne ślady czy grupy śladów. Nawet jeśli za wiele Ci nie pomogą, to przynajmniej się z nimi oswoisz.

    • No właśnie mam zamiar trochę biegłości załapać w walce z fazami bo zawsze ograniczałem się do pobieżnego przesunięć ms i odwrócenia fal. A z tymi wtyczkami powinno być dużo łatwiej.

    • Raczej tak. Ale słuch zawsze pierwszy!

  1. Tomasz Buga

    Dzięki Igor za ten wpis – bawię się (bo przecież to najlepsza forma nauki :D) miksowaniem od jakiegoś czasu i ostatnio (także przez Twój blog) zacząłem korzystać z TT Dynamic Range Meter, z tymże było to raczej patrzenie ślepo na wykresiki i próba wyłapania największej liczby z minusem 😀 Chodzi mi głównie o to, że nie wiedziałem co to jest Correlation, dlaczego jest tyle wskaźników (peak i RMS) i dlaczego wcześniej (w jednym z wcześniejszych wpisów) tak przykładałeś wagę do monitoringu w mono… Jeszcze raz wielkie dzięki za to, że masz czas i chęci na podzielenie się “wiedzą tajemną” 🙂

    Pozdrawiam!

    • Prosze bardzo. Dobrze wiedziec, ze komus sie ta wiedza przydaje. Zadna ona ‘tajemna’, wystarczy chciec do niej dotrzec 🙂 Staram sie ją zebrac i usystematyzowac, tak zeby latwiej bylo Wam znalezc wszystko w jednym miejscu. Pozdrawiam

    • Tomasz Buga

      Tak przy okazji mierników – czy orientujesz się Igorze czy popularne jest korzystanie z systemu K (K-(N)) proponowanego przez Boba Katza? Ostatnio się z nim zapoznałem i wydaje mi się, że jest to dosyć istotne zagadnienie jeżeli chodzi o produkcję muzyki w ogóle 🙂

    • Jak popularne, to nie wiem – kazdy uzywa tego, co lubi. System K-14, do ktorego sie odnosisz jest zaimplementowany w kilku wtyczkach, np. w naszym rodzimym PSP Xenon.

  2. Dobra, od razu powiem, że nie przeczytałem jeszcze całego wpisu ale z tego co ja pamiętam (o ile dobrze pamiętam) ze studiów, to RMS oznacza wartość skuteczną sygnału a nie średnią. Tak tylko… no ;].

    • RMS odnosi się do energii / mocy sygnału, stąd przyjęło się też mówić, że to wartość średnia. Mi się też ta nazwa nie podoba, bo jest nieprecyzyjna.

    • Czy ja wiem czy określenie RMSu jako wartości średniej jest nieprecyzyjne? Wg mnie jest po prostu błędne. Przecież mamy polski odpowiednik i jest nim właśnie wartość skuteczna. W energetyce jest to właśnie ta wartość która zabija :D. Te słynne 220V czy aktualnie 230V to też nie jest wartość szczytowa tylko skuteczna i odpowiada napięciu stałemu przenoszącemu jak wspomniałeś określoną energię. W naszej “branży” faktycznie nie odpowiada to głośności, ale jest przydatne do określenia np czy sprzęt podczas koncertu wytrzyma poczucie estetyczne akustyka ;).

    • Czyli zależy od konkretnej sytuacji w “branży”. Ja nie robię koncertów, więc dla mnie właściwie odnosi się to tylko do głośności i w tym wymiarze jest nieprecyzyjne.

  3. Mam pytanie odnośnie wtyczki PSP vintage meter i jej kalibracji.
    Zapiąłem to na sume (na sumie daleko do pików),igły zaczęły szaleć,diody pięknie świecić ,co jest? wrzuciłem referencyjny tłumik na 0,master na +o,4db miernik pięknie się buja bez przesterów.Dzięki tym wychyleniom zacząłem regulować tłumiki na swoim miksie widziałem ,który instrument się wybija robiło się bardziej przejrzyście.Nie zajmuje się masteringiem ale chciałem spróbować zblizyć się do tych wskazań zapiąłem korektor ,kompresor wielopasmowy, limiter kompresje rownóległą efekt byl więcej niż zadawalający dla mnie małymi kroczkami zbliżałem się do referencyjnego ,na master fader tego nie widać.Pytanie:czy jeśli meter chodzi na referencyjnym dobrze ,to mogę się opierać na tych ustawieniach również na swoim miksie,i czy to zbieg okoliczności ze po tych wskazaniach igieł podejmowałem właściwe decyzje,czy może w jakimś tam stopniu opanowałem te wymienione pluginy.

    • Prawdopodobnie wszystkiego po trochu… Mierniki pomagaja znalezc punkt odniesienia, ale nie zawsze jest tak, ze trzeba polegac wylacznie na nich. Sa one po prostu uzupelnieniem zrozumienia ogolnej koncepcji, zasad dzialania plug-inow oraz umiejetnego ich wykorzystania polaczonego z analitycznym sluchaniem.

  4. Jeżeli można, pocieszę Cię Igorze, troszkę. „Phase-Scope” ma swoją nazwę w polskim języku (choć rdzenie greckie pewnie) i brzmi ona “goniometr”. Jest to niezmiernie fascynujące urządzenie, w pewnym sensie pozwala obserwować, jak miksy zmieniają się przez lata…

  5. Niedawno dowiedziałem się o czymś o czym w necie jest mało info, patrzyłem na zakamarkach o tym też raczej nie było pisane, mianowicie chodzi mi o miernik LUFS(Loudness units relative to Full Scale), jest to w dostępne pakiecie Izotope Ozone w Meter Taps lub jako całkiem oddzielna wtyczka.
    Często bardziej poważni producenci zachwalali ten temat, że używają tego do ścieżek referencyjnych.
    Sam nie wiem jak to dokładnie działa, co pokazuje dlatego chciałem spytać w tym temacie o miernikach, czy warto się tym zainteresować?

    • Jeśli planujesz pracę w radiu lub telewizji, to na pewno warto się zainteresować, choć i do muzyki nie zaszkodzi. Jest to po prostu nowy standard mierzenia poziomu. O ile się orientuję, to na pewno został już przyjęty w UK, co do reszty świata, to nie jestem pewien.

Zostaw komentarz