Waves IDR

Данная статья является частью цикла статей "Waves"

Ищете Быстрый старт?

Существует небольшой раздел об использовании IDR в руководстве WaveSystem. Пожалуйста, обратитесь к нему для полного объяснения того, когда использовать IDR (в L1, например) и как использовать небольшой плагин IDR.

Следующий раздел предназначен в качестве технического обзора Waves IDR, а также общих объяснений концепции сокращения длинных слов, дизеринг, шум-шейпинга, шум квантования, и многое другое.

Основы Waves IDR

IDR это собственный формирователь шума дизеринга системы Waves совместно разработанный компанией Waves и Майклом Герзоном, мировым авторитетом в психоакустике. Компоненты IDR в процессорах Waves могут быть использованы, чтобы максимизировать цифровое разрешение получаемого звука. Разработка IDR это результат долгосрочных исследований Mr. Gerzon, с многими другими ведущими специалистами в области технологий увеличения цифрового разрешения начиная с 1982 года.

В промышленности, IDR и такие же системы являются взаимозаменяемыми и называются системами снижения длины слова, системами понижения битовой глубины, системами дизеринга, и «фирменными процессами». Их иногда неправильно называют понижателями дискретизации, что относится только к частоте дискретизации. Конечный результат (или цель) не то же самое, независимо от названия: захватить больше деталей от длинных слов (24 бит или более) в выход более коротких длин слова (например, 16 бит).

Параметры IDR

Система Waves IDR реализована с использованием следующих трёх элементов:

1. Квантование (выходящая длина слова)
2. Тип дизеринга
3. Кривая формирования шума

В разных плагинах не всегда доступны все параметры.

Например, только L1-Ultramaximizer (отображается как +L1 в большинстве программ) и аппаратный мастеринг лимитер L2 предлагают полный контроль над всеми тремя параметрами, перечисленными выше. Небольшой плагин IDR внутри настроен на первый тип дизеринга и первую кривую Normal, и пользователю доступен только параметр квантования, чтобы выбрать длину слова.

Некоторые плагины имеют внутренний дизеринг, такие как Renaissance Equalizer и Renaissance Compressor, которые имеют двойную точностью (фиксированую 48 бит на DSP, 64 бит с плавающей точкой на хосте), с использованием простого плоского дизеринга для выхода в систему (дизеринг для 24bit/DSP, 32bit/хост). Для этого дизеринга нет доступных параметров.

Другие процессоры имеют формирование внутреннего шума (например, Q10, который имеет для каждой полосы формирование шума, чтобы обеспечить 120 дБ соотношения сигнал-шум), которые также не имеет доступных пользователю параметров.

О дизеринге и формировании шума

Дизеринг и формирование шума это два независимых, но взаимодополняющих метода, чтобы улучшить воспринимаемое качество звука после повторного квантования.

Как будет объяснено здесь более подробно, каждый метод отвечает за улучшение субъективного качества шума, добовляемого повторным квантованием. Таким образом, каждый из них может быть использован отдельно, чтобы улучшить это специфическое качество.

Дизеринг делается для того, чтобы изменить характер шума квантования, чтобы он больше напоминал аналоговое шипение, а не цифровой шум квантования. Основной эффект дизеринга это снижение (или, в случае Type 1, практическое исключение) любой корреляция между шумом квантования и исходным сигналом, таким образом уменьшая (устраняя) нелинейное искажение характерное для цифрового шума квантования. Процесс дизеринга это "обмен" между этим искажением и более устойчивым аналовым шипением. Формирование шума делается для того, чтобы оптимизировать распределение общей энергии шума по всему спектру.

Эта оптимизация соответствует чувствительности уха. Это означает уменьшение шума (будь то искажение или шипение) в чувствительных зонах для уха (от 1 до 6 кГц), это "обмен" для увеличения шума в менее чувствительных зонах (выше 15 кГц, к Найквисту).

Надеемся, что это помогло вам увидеть, что в обоих методах имеется вопрос о «обмене» характера и частот которые содержит шум (шипение и искажение) в соответствии с субъективными критериями.

Как эти процессы помогают «захватить» более 3х бита информации? Самая простая аналогия указать на дизеринг в графике, в которой имеется точно такой же процесс, и точно такой же тип моделирования психического восприятия. Мозг способен воспринимать деталь, которая ниже, чем уровень шума (в данном случае, дрожания). Тем не менее, шум квантования в значительной степени коррелирует с сигналом, иными словами, это связано и регулируется сигналом.

Дизеринг делает чтобы этот шум перестал коррелировать (потому как дизеринг это случайный сигнал), что позволяет мозгу воспринимать детали. Затем формирование шума помогает сместить энергию шума в менее чувствительной области слуха.

Дизеринг

1. Нет дизеринга <off>. В рамках всех приложений (программ, которые совместимы с плагинами Waves), эта опция не означает, что внутренние данные вообще не сглаживаются. В случае аппаратного L2, это означает, что внутренние 48bit данные будет сокращены до выхода 24bit. IDR в L2 является более продвинутым, поэтому техническая информация следующих пунктов не применяются; для получени точной информации обратитесь к руководству L2.
2. IDR дизеринг Type 1. Это широкополосный дизеринг. Type 1 добавляет определённое количество шума вызывая увеличение фонового шума на 5 дБ в сравнении с отсутствием сигнала дизеринга. Это полностью исключает каие либо низко-уровневые искажения и сигнало-зависимые эффекты модуляции. Результатом является очень прозрачный и чистый низко-уровневый звук с высоким разрешением, который имеет устойчивое низко-уровневое шипение больше похожее на шум аналоговой системы превосходного качества, вместо цифрового шума квантования. Это технология "пуристов". Type 1 предназначен для не нелинейных искажений или модуляции шума на низких уровнях, и сочетает в себе оптимальный шум дизеринга с психоакустическим шумом. Type 1 также оптимизирован, чтобы вызывать минимальные побочные эффекты при применении к стереофоническим сигналам. Type 1 это рекомендуемый выбор при высоко качественном мастеринге. Объединяя максимизацию уровня (управление пиками) и IDR обработку, 16 битные файлы созданные из 20 или 24 битных мастеров, могут иметь разрешение кажущееся 19 битным - улучшение 18 дБ! Когда сигналы могут быть подвергнуты более чем одной стадии обработки и квантования обратно в 16 бит, дизеринг увеличивающий разрешение должен удовлетворять дополнительным требованиям, чем технология предназначенная только для одноэтапного использования. Если применять эту цифровую технологию увеличения разрешения оптимизированную для мастеринга CD в оду стадию, несколько раз подряд, то это может привести к нежелательным побочным эффектам. Однако технология Waves Type 1, является первой оптимизацией для использования на каждой стадии обработки, учитывая эффекты каскадной и последующей обработки сигнала, если это необходимо.
3. IDR дизеринг Type 2. Этот дизеринг является узкополосным, добавляет практически не слышимый шум, и таким образом почти на 5 дБ тише, чем Type 1, но с некоторыми низко-уровневыми искажениями. Тем не менее, эти искажения, как правило значительно ниже, чем вообще при отсутствии дизеринга. Type 2 имеет особую разновидность, сводящую к минимуму количество добавляемого шума, тем самым давая более низкий уровень шума, чем процесс IDR Type 1, но за счёт некоторого количества низко-уровневых искажений. Type 2 имеет некоторые преимущества для высококачественного мастеринга, а также, и это чисто ваш выбор, что вы хотите получить в конечном итоге, понижение искажений при использовании Type 1, или большее понижение шума при использовании Type 2.

Формирование шума

Ещё один способ уменьшения воспринимаемого уровня шума это "формирование" частот содержащихся в шуме, чтобы шум соответствовал кривым чувствительности уха. В общих чертах, формирование шума сдвигает энергию шума в частотный диапазон, где мы слышим его меньше всего. В +L1 и L2 представлены три варианта формирования шума, перемещающие больше энергии шума на более высокие частоты, выше 15 кГц и к Найквисту, где наши уши наименее чувствительны к нему, а также снижается энергия низких частот шума. (Помните, что не все плагины предлагают управление кривыми формирования шума). Три варианта формирования шума отличаются количеством этого «сдвига воздействия».

1. Выкл. Нет формирования шума, в результате чего большое количество слышимого шума, (и искажений, если не используется дизеринг). Результат имеет равные уровни шума (искажений) на всех частотах, что не оптимально с психоакустической точки зрения.
2. Средний.
3. Нормальный. Помимо того, что очень подходит для создания производственных мастеров, используйте Normal с дизерингом Type 1 разработанный, чтобы быть превосходным для мастеров, которые будут обработаны вновь по какой либо причине, в том числе с последующим повторным дизерингом, с накопительной характеристикой, которая оптимизирована, быть минимальной.
4. Ультра. Это даёт наибольшее воспринимаемое подавление шипение/искажения. Ультра это очень высококачественная установка, подходящая для использования только на самом последнем этапе мастеринга звуков с высоким разрешением (16bit и более длинными слвами), предназначен для высококачественных цифровых носителей. Ultra лучше всего использовать на последней стадии подготовки звука (производстве мастера). Теоретически возможно, что относительно высокое количество высокочастотной энергии может привести к нежелательным побочным эффектам, в случае если сигнал будет обрабатываться или повторно редактироваться в цифровой среде. Тем не менее, при многотысячных обработках мастеров IDR, такой ситуации не возникало. Поскольку теоретически это возможно, мы хотели бы сообщить вам об этом.

Вы можете услышать эффект формирования шума отдельно, мониторя выход плагина +L1 и установив тип дизеринга в положение выкл, затем выберите одну из опций формирования шума. Конечно, эффект формирования шума ещё больше при использовании дизеринга Type 1 или Type 2, потому как формирование шума снижает слышимость добавляемого шума дизеринга.

Вы можете попробовать полный эффект IDR технологии, слушая тот же материал, с обоими типами IDR и различными видами формирования шума. Наиболее очевидные места для изучения это ноты или реверберация во время конца их звучания, или "хвостах"; именно здесь ошибки квантования наиболее слышны, хотя они присутствует на всех низкоуровневых сигналах (например, на мягких элементах микса, и т.д.).

Если вы чувствуете, что не в полной мере поняли компромиссы между IDR и установками параметров формирования шума, то опции которые обычно хорошо работают для CD-мастеринга это Type 1 с Normal формированием шума. Для снижения уровня шума в файлах 16-бит и больше, используйте Type 2, Ultra; для максимизации разрешения, Type 1, Ultra.

Показатели подавления шума ещё лучше для двойных частот дискретизации (например, в разделе IDR аппаратного процессора L2). Если слышимость шума будет единственным фактором, то выбор будет почти всегда в использовании формирования шума Ultra, но в некоторых ситуациях, вид тяжёлого формирования шума Ultra может иметь некоторые недостатки, и другие установки могут быть лучше, такие как Normal или Moderate.

Ещё один момент, который не имеет отношение к техническому недостатку Ultra, а к эстетическому, это то, что установка Ultra может сохранить и фактически выявить истинное качество мастера. Таким образом, если оригинальный мастер не имеет хорошего качества, вы можете предпочесть использовать Moderate или Normal, другие хорошие соперничащие "менее откровенные" технологий по сокращению длины слова, те которые "зачищают" некачественные мастеры.

Для 16-битных задач, формирования шума Ultra следует избегать в следующих ситуациях:

• При последующем цифровом редактировании, если сигнал будет подвергаться более позднему редактированию. В точках редактирования, экстремальное формирование шума в редких случаях может привести к низкоуровневым, но слышимым щелчкам, когда звук будет воспроизводится на недорогих CD проигрывателях. Примером ситуаций в которых лучше избегать использования формирования Ultra это CD с музыкальной продукцией или звуковые эффекты, которые несомненно будут предметом дальнейшего цифрового редактирования.
• При плохом исправлении ошибок, т.е. когда сигнал предназначен для носителей с плохим исправлением ошибок, таких как CD штампованные с плохим контролем качества. При обнаружении ошибок, которые исправлены не должным образом, настройка Ultra, как и все другие тяжелые формирователи шума и другие технологии увеличения разрешения, могут привести к фоновым звуковым потрескиваниям, особенно на очень дешёвых проигрывателях компакт-дисков. В то время как эти эффекты не происходят на большинстве средне качественных или Hi-Fi CD проигрывателях, но они могут быть заметны на очень дешёвых продуктах. При использовании формирования шума Normal, количество таких потрескиваний на плохой штамповке значительно снижается. Конечно, можно утверждать, что слушатели с очень дешевыми плеерами вовсе могут быть не заинтересованы в высококачественном воспроизведение!
• При последующей эквализации перед размножением (не пользователем!), если впоследствии будет использовано большое усиление высоких частот. (Опять же, мы ссылаемся на эквалайзацию премастеринга человеком перед размножением копий, а не если пользователь увеличивает высокие частоты своей системе. Для пользователя это прекрасно, и это его дело). Это может привести к сильному увеличению высоких частот используемых в формировании шума Ultra, они станут настолько высоким по уровню, что будут неприятно звучать или подавать в динамики избыточную энергию шума. Поэтому формирование шума Ultra лучше избегать в ситуациях, когда например при премастеринге сборника возможна последующая эквализация. Однако, если мастеринг делается правильно с первого раза, большое усиление высоких частот совершенно ненужно, и этот контекст является несколько спорным. Значительно более низкое усиление высоких частот используется в формированиях шума Normal и Moderate (все из них можно посмотреть на анализаторе в режиме реального времени, таком психоакустическом анализаторе как Waves PAZ).

Рекомендуемые настройки IDR

Конечно, эти настройки для тех ситуаций, когда у вас есть доступ к полному набору параметров IDR, в настоящее только в +L1-Ultramaximizer или аппаратном L2 .

Помните: Маленький плагин IDR внутри настроен на Type 1, Normal.

Может быть использована любая комбинация дизеринга и формирования шума, но для различных задач особенно рекомендуются следующие параметры.

• Использование высокого качества общего назначения, в том числе материал который может быть отредактирован, эквализирован, и к которому может быть применён повторный дизеринг: Type 1 - Normal.
• Самый низкий уровень шума: Type 2 - Ultra.
• Низкий уровень шума/высочайшее качество (окончательный мастер): Type 1 - Ultra.
• Низкий уровень шума, возможность редактирования/эквализации: Type 2 - Normal.
• Высокое качество, с самым низким риском ложных шумов при редактировании или при воспроизведении на дешёвых CD проигрывателях: Type 1 - Moderate.
• Низкий уровень шума, с наименьшим риском ложных шумов при редактировании или при воспроизведении на дешёвых CD проигрывателях: Type 2 - Moderate.