Waves LinEq Broadband

Данная статья является частью цикла статей "Waves"

Линейно-фазовый эквалайзер. Задуманный и созданный для мастеринга, сохраняет оригинальный музыкальный баланс наряду с точным контролем над гармоническим спектром при абсолютно нулевом сдвиге фазы.

LinEq Broadband предлагает 6 полос, 5 общих групп и одну специальную низкочастотную полосу. Для более низких частот Waves создали 3х полосный низкочастотный эквалайзер (Waves LinEq Lowband), для белее точной и удобной работы с низкими частотами.

Waves lineq broadband.png

1. Scale - диапазона отображения АЧХ (±12 дБ ±30 дБ).
2. on/off - включение/выключение полос фильтров.
   • Жёлтая область (LF) - Low pass (фильтр низких частот). Данная полоса предназначена для эквализации низких частот.
3. Type - тип фильтра.
   • Bell - полосовой фильтр с колоколообразной АЧХ.
   • Resonant Low-Shelf - резонансный фильтр с регулируемым усилением в области низких частот.
   • V-Slope Low-Shelf - резкий фильтр с регулируемым усилением в области низких частот.
   • Resonant Hi-Shelf - резонансный фильтр с регулируемым усилением в области высоких частот.
   • V-Slope Hi-Shelf - резкий фильтр с регулируемым усилением в области высоких частот.
   • Resonant Hi-Pass - резонансный фильтр верхних частот.
   • V-Slope Hi-Pass - резкий фильтр верхних частот.
   • Resonant Low-Pass - резонансный фильтр нижних частот.
   • V-Slope Low-Pass - резкий фильтр нижних частот.
4. Q - добротность фильтра;
5. Freq - частота среза;
6. Gain - коэффициент передачи фильтра.

   

   Waves lineq broadband 2.gif

7. Output - громкость правого/левого каналов, после эквализации.
8. Output - децибелометр после эквализации.
   • Жёлтая область - индикатор клиппирования.
9. Trim - если происходит клипирование (желтая область (8)), нажмите кнопку Trim и уровень (7) выставятся автоматически.
10. METHOD - метод аппроксимации (вычисление кривой) АЧХ фильтров. От этого зависит линия АЧХ.
    • Normal - нормальный.
    • Accurate - точный.
    • LowRipple - низкая рябь.
11. DITHER - включение/выключение дизеринга.

Задержки при применении линейных эквалайзеров Waves

Линейно-фазовый эквалайзер делает постоянные задержки для всех звуков, а также различные задержки для различных частот дискретизации. Эта постоянная задержка варьируется между плагинами и измеряется в сэмплах:

Частоты дискретизации:

• 44kHz

LinEQ Broadband = 2679 samples = 60.7 ms.

LinEQ Lowband = 2047 samples = 46.4 ms.

• 48kHz

LinEQ Broadband = 2679 samples = 55.8 ms.

LinEQ Lowband = 2047 samples = 42.6 ms.

• 88kHz

LinEQ Broadband = 5360 samples = 60.9 ms.

LinEQ Lowband = 4095 samples = 46.5 ms.

• 96kHz

LinEQ Broadband = 5360 samples = 55.8 ms.

LinEQ Lowband = 4095 samples = 42.6 ms.

Фильтры, формы и методы

LinEQ имеет 3 возможности реализация фильтра:

1. 5-полосный, основной фильтр из основных широкополосных компонентов.
2. Фильтр низких частот из основных широкополосных компонентов.
3. 3 низкочастотных фильтра (плагин Waves LinEq Lowband).

LinEq-Broadband, полса 0 или LF

LinEq Broadband имеет лишь 5 типов фильтров Low Cut (Hi Pass), Low Shelf, Bell, Hi Shelf и Hi Cut (Low Pass). Добротность в этой группе будет оказывать влияние на ширину колокола фильтра, или наклона если вы вырезаете шельфом. Наибольшее значение будет иметь наибольший наклон. Выбранный метод контроля не будет влиять на ответ этой группы. Он имеет свой собственный метод, который придаёт ему большой круглый, толстый звук. Поскольку эта группа сбрасывается при каждом изменении параметров, звук не изменится при перетаскивании маркера, он изменится только тогда, когда вы отпустите кнопку мыши. Рекомендуется сначала установить примерное положение полосы фильтра на графике, а затем точно настроить его путём изменения значения Freq и других необходимых параметров. Вы должны делать мало щелчков, когда повторно устанавливаете фильтр.

LinEq-Broadband, полосы 1-5

Основные полосы фильтра LinEq Broadband имеют 9 типов фильтров или на самом деле все шельфы и срезы фильтров имеют 2 вида. Один из них является фильтром с переменным наклоном точности, который использует настройку Q для изменения наклона фильтра. Другой, вид модели резонанс аналогового фильтра, использует параметр Q, для задания силы резонанса в верхней части склона фильтра. Фильтры могут быть выбраны из 3-х различных методов. Широкий колокол в нижней частоте возможно может иметь вид стеллажа и получаемый на концах диапазон может быть больше единицы. То, что вы видите при настройке эквалайзера, то вы и получаете.

LinEq-Lowband, полосы A, B, C

LinEq-Lowband имеет те же 9 типов фильтров, но предназначен для работы с низкими частотами. Он ведёт себя таким же образом как и LinEq Broadband. LinEq-Lowband работает в диапазоне 11Hz - 600Hz. Достижение линейно-фазовой характеристики для низких частот требует больше оперативной памяти и мощности процесса. Данный эквалайзер КИХ (FIR) оптимизирован специально для работы с низкими частотами. Экстремальные настройки вызовут эффект ряби, которые вызовут малые колебания в частотной характеристике. Вид графика фильтра не станет это скрывать, и вы сами примите решение, в каком виде вам оставить полученный результат. В LinEq-Lowband как и в LinEq Broadband, при перетаскивании маркера звук не изменится, он изменится только тогда, когда вы отпустите кнопку мыши.

Проектная реализация метода

LinEQ позволяет проектировать фильтр, задавать частоту, усиление/вырезание в свойствах необходимой полосы. Это свойства КИХ фильтров - переменных, с конечной импульсной характеристикой, в процессе коэффициентно переводятся. Все фильтры в LinEQ, за исключением основного LinearEQ-Band 1, подлежат трём методам проектирования. Блок METHOD показывает выбранный метод.

При работе с умеренными значениями, т.е. при добавлении или вырезании в диапазоне менее 12dB, при средних значениях Q, влияние методов минимально и рекомендован нормальный метод (Normal). При задаче требующей более экстремальных настроек, выбор метода становится инструментом для ответа на некоторые компромиссы. Основной выбор стоит между крутизной склонов и обрезания стоп-группы (stop-band) рябь (рябь - небольшие колебания частоты ответа). Точный режим (Accurate) также будет производить рябь несколько выше полосы пропускания. Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных методах, их поведении и применении.

LinEQ предлагает методы: нормальный (Normal), точный (Accurate) и низкая рябь (Low Ripple), каждый представляет собой различные способы применения для свойств фильтра. Существенная разница между методами в точности осуществляемой фильтрации и его стоп-группы. Пример ниже, позволяет взглянуть на задачу создания узких вырезов.

Допустим, мы вырезаем 30dB с узкой добротностью (Q) = 6,50 при частоте среза 4kHz. При переключение между тремя методами будет показано, что только в точном методе будет достигнута глубина среза в 30дБ. В нормальном методе фильтр сократит только около -22dB, и в методе низкой ряби только -18dB. Это подчеркивает, что для выполнения задачи по созданию узких вырезов, точный метод (Accurate) достигает лучших результатов. Так чем же хороши методы "нормальный" и "низкая рябь"?

Давайте теперь посмотрим на задачу создания Hi-Cut (Low-Pass) фильтра. Когда мы создаем Hi-Cut фильтр, указанный метод будет определять точность склона в ущерб усилению, наклон прекращает свое точное назначение и дальше по убыванию начинается рябь. Этот момент также известен как стоп-полосы. Позволяет создать Hi-Cut на 4kHz. Настройка Q будет указывать желаемый наклон, максимально возможное значение 6,50. Теперь, при переключении между методами вы увидите, что точный метод на частоте среза даёт наклон в виде кирпичной стены, и точный метод остановится на -60dB, и оттуда вверх в частотной области, медленно, по возрастанию производя рябь. Нормальный метод даст более умеренный склон, (меньшее значение дБ/октава). Стоп-полоса будет происходить на более высокой частоте, но с меньшим значением, около -80dB. Эта же разница будет еще более существенной при использовании метода низкой ряби. Склон будет еще более умеренным и произойдёт на более высокой частоте, но с меньшим усилением в диапазоне до 100 дБ.

Так что стоп полоса происходит на более низких значениях Gain, которые нельзя увидеть на графике LinEQ при разрешении +/-30 дБ. Её можно рассмотреть в спектральном анализаторе, который имеет более высокое разрешение. Чем мудрёнее звук, тем выше стоп полоса и тем слышнее окраска звука рябью. Цель заключается в достижении лучших результатов, которые могут различаться для различных пользователей и ситуаций. В некоторых случаях рябь может находится на уровне -60dB, что может являться незначительным или приемлемым компромиссом по отношению к крутизне склона. Иногда выбор менее точного метода и корректировка обрезания компенсирует склон и контролирует путь его прохождения.

А как насчёт пикового колокола эквалайзера и усиления или ослабления шельфом (полкой)? Здесь точность склона меньший компромисс. Тем не менее экстремальное усиление и ослабление могут создать несколько боковых-лепестков на АЧХ фильтра. Они будут выше в точном методе, а самыми низкими в методе низкой ряби. Колокола в низких и высоких частотах могут иметь слабый склон, таким образом усиление на концах шкалы может быть выше единицы. То, что вы видите, то вы и получите, и метод будет влиять на это.

DITHER

Поскольку процесс LinEQ имеет двойную точность 48 bit, результат округляется к 24 битам. Хотя эквализация не вызывает ошибок квантования и шума, она всё ровно может округлять к 24-бит. Это выбрано по умолчанию, но это выбор инженера, добавить низкий уровень шума или получить небольшие на низком уровне, связанные с программой, нелинейное искажения в следствии ошибок квантования. Любой тип шума будет чрезвычайно низким и неслышным. Есть некоторые родные хост приложения, у которых плагины имеют на выходе значения разрядности выше, чем 24 бит, т.е. 32 bit FP. В этих случаях действительно рекомендуется оставить дизеринг в выключенном состоянии и использовать сглаживание лишь на самом последнем этапе цепочки, к примеру на последнем плагине в цепочке L2.

Заводские пресеты

Пресеты поставляющиеся с LinEQ предназначены для обеспечения некоторых отправных точек, которые пользователь должен настроить по мере необходимости. Некоторые из множества пресетов линейки "Classic", это позиции частот в наследство от покойного Петра Баксандалла, который разработал "тон" схемы для усиления или ослабления низких и высоких частот, используя широкие полосы пропускания Q. Легендарный Майкл Герзон способствовал добавлению альтернативных пресетов Баксандалла, они представлены в пресетах LinEQ. LinEQ не эмулирует оригинального звучания цепей Баксандалла, но пресеты поставлены в общий частотный центр и Q, для низких и высоких группы характерны схемы Баксандалла. Эти пресеты эквалайзера являются плоскими и вы можете начать вырезать или добавлять частоты. При сравнении с REQ вы можете найти некоторые различия в выбранной частоте среза для полок Герзона, это связано с различным определением шельфа между REQ и LinEQ и выбираются так, чтобы обеспечить аналогичные спектральные манипуляции общей частотной характеристики. Ещё несколько пресетов убирают амплитудное смещение (DC offset) и низкочастотный гул без фазовых искажений. Пресет "Resonant and Narrow" показывает, как можно использовать Precision Variable (точность переменной) склона срезающего фильтра и модель резонансного аналогового фильтра вместе, чтобы получить и дополнительный крутой склон, и резонанс одновременно.

LinEq-Broadband пресеты

Full Reset

Параметры LinEQ установлены по умолчанию все полосы являются колоколообразными, высокий диапазон моделирует резонансный аналоговый Hi-Shelf (высокочастотный шельф), все полосы включены. Полосы частот установлены для покрытия значительной части низких, средних и высоких частот, Q довольно широкая.

• LF or Band 0 – Freq:96, Q:1.2
• Band 1 – Freq.: 258, Q: 1.
• Band 2 – Freq.: 689, Q: 1.
• Band 3 – Freq.: 1808, Q: 1.
• Band 4 – Freq.: 4478, Q: 1.
• Band 5 – Freq.: 11025, Q: 0.90, Тип: моделирует резонансный аналоговый Hi-Shelf (высокочастотный шельф).

Baxandall, Low-Mid, Warm, Presence, Hi

Все полосы колоколообразны. LF и полоса 5 установлены в Баксандалл низких и высоких частот. 4 полосы между ними установлены: низко-средне, теплая, презенс и высокие.

• LF or Band 0 – Freq:60, Q:1.2 – Баксандалл бас.
• Band 1 – Freq.: 258, Q: 1. – Низко-средний колокол.
• Band 2 – Freq.: 689, Q: 1. – Тёплый колокол.
• Band 3 – Freq.: 3273, Q: 1. – Презенс колокол.
• Band 4 – Freq.: 4478, Q: 1. – Высокий колокол.
• Band 5 – Freq.: 11972, Q: 0.90. Баксандалл тройной.

Gerzon Shelves, 4 Medium bells

Другие установки полной смеси, полосы распределены более равномерно и имеют высокий, узкий Q. LF или Band 0 - частота: 80, Q: 1,4 Тип - Низкий шельф. Низкий шельф Герзона.

• Band 1 – Freq.: 258, Q: 1.3.
• Band 2 – Freq.: 689, Q: 1.3.
• Band 3 – Freq.: 1808, Q: 1.3.
• Band 4 – Freq.: 4478, Q: 1.3.
• Band 5 – Freq.: 11972, Q:0.90, Тип: моделирование резонансного аналогового Hi-Shelf (высокий шельф). Шельф Герзона.

Baxandall, 4 bells “MIX” Setup

Все полосы колокола. Баксандалл бас, ещё раз тройной. Остальные 4 полосы расположены более равномерно. LF или Band 0 – Freq:60, Q:1.2 – axandall бас.

• Band 1 – Freq.: 430, Q: 1. – Низко-средний колокол.
• Band 2 – Freq.: 1033, Q: 1. – Средний колокол.
• Band 3 – Freq.: 2411, Q: 1. – Презенс колокол.
• Band 4 – Freq.: 5512, Q: 1. – Высокий колокол.
• Band 5 – Freq.: 11972, Q: 0.90. Баксандалл тройной.

Resonant and Narrow

Этот пресет использует точно изменяющийся склон срезающий высокие частоты и моделирование резонансного аналогового Hi-Cut (высокочастотный срез) демонстрирующий мощный комбинированный срезающий фильтр. Попробуйте кликнуть мышкой по пятой и по шестой полосам выключите их, чтобы увидеть, как аналог обеспечивает пик и точность переменной наклона вблизи крутизны "кирпичной стены" (brickwall). Пик очень сильный 12 дБ, и вы можете использовать параметр Q на полосе 6 для его уменьшения. Склон крутой, больше 68 дБ/октава, и вы можете использовать параметр Q полосы 5 для его смягчения.

• Band 4 – Freq.: 7751, Q: 6.50, Тип: Точно изменяющийся высокочастотный склон.
• Band 5 – Freq.: 7751, Q: 5.86, Тип: модель аналогового резонансного высокочастотного среза.

Эта установка предназначена как пример сочетания достоинств обоих типов фильтров, а не как отправная точка.

LinEq-Lowband пресеты

Full Reset

Это настройки LinEQ LowBand по умолчанию. Полоса-A или низкая полоса установлена в точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты и по умолчанию выключена для плоского ответа.

• Band A – Freq.: 32, Q: 0.90, Тип: Точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты.
• Band B – Freq.: 139, Q: 0.90, Тип: Колокол.
• Band C – Freq.: 600, Q: 2, Тип: Колокол.

Baxandall, Low, Low-Mid setup

Все полосы колокола, все полосы включены. Эти установки обеспечивают Баксандалл бас фильтр, низкий колокол и низко-средний колокол для хорошей хирургической операции над низкими частотами.

• Band A – Freq.: 64, Q: 0.5. Баксандалл бас.
• Band B – Freq.: 204, Q: 1. Низкий колокол.
• Band C – Freq.: 452, Q: 1. Низко-средний колокол.

Gerzon Shelf, 2 LF Medium Bells

Полоса A это низкочастотный шельф Герзона. Полосы B,C это низкий, средний широкие колокола.

• Band A – Freq.: 86, Q: 1.25. Шельф герзона.
• Band B – Freq.: 118, Q: 1.30. Низкий колокол.
• Band C – Freq.: 204, Q: 1.30. Низкий колокол.

DC-Offset Removal

Этот пресет на самом деле инструмент применяемый 1 раз чтобы убрать постоянный амплитудный сдвига в сторону от 0 оси. Поскольку смещение амплитуды (DC offset) суммируется, он может быть применён 1 раз на пути от дорожки к миксу. На самом деле небольшие постоянные смещения уменьшают динамический диапазон и представляет собой проблему в аналоговой области, не давая оптимальных результатов. Этот пресет не создаёт каких-либо артефактов, но он будет устранять любое постоянное смещение или суб-частоты > 20dB, это лучшая отправная точка для мастеринга.

• Band A – Freq.:21, Q:6.5, Тип: Точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты.

Remove DC, Lower Rumble

Еще один инструмент для удаления постоянного амплитудного смещения (DC offset), а также низкочастотного сигнала получённых в результате использования "железных" компонентов, таких как микрофон или пульт.

• Band A – Freq.: 21, Q: 6.5, Тип: Точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты.
• Band B – Freq.: 53, Q: 3.83, Gain: -8, Тип: Точно изменяющийся шельф срезающий низкие частоты.

Resonant and Narrow

Этот пресет использует точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты и моделирует резонансный аналоговый Low-cut (срез низких частот), пресет демонстрирует мощный крутой срез комбинированных фильтров. Попробуйте выключить полосы A и B чтобы увидеть, как аналог обеспечивает пик и точность переменной наклона вблизи крутизны "кирпичной стены" (brickwall). Пик находится на уровне 3 дБ, и вы можете использовать параметр Q полосы B для его изменения. Склон крутой, больше 68 дБ/октава, и вы можете использовать параметр Q полосы A для его смягчения.

• Band A – Freq.: 75, Q: 6.50, Тип: Точно изменяющийся склон срезающий низкие частоты.
• Band B – Freq.: 75, Q: 1.40, Тип: Моделирует резонансный аналоговый Hi-Pass (пропускающий высокие частоты).

Эта установка предназначена как пример сочетания достоинств обоих типов фильтров, а не как отправная точка.