Waves L2 Углублённая информация о IDR

Данная статья является частью цикла статей "Waves"

О дизеринге и формирование шума

Дизеринг и формирование шума это два независимых, но дополняющих друг друга, метода повышения воспринимаемого качества звука после его перекватования. Как, каждый метод отвечает за улучшение субъективного качества переквантовывая путём введением шума, будет описано здесь более подробно. Таким образом, для улучшения этого специфического качества, каждый из них может быть использован отдельно.

Дизеринг делается для того, чтобы изменить характер шумов квантования, чтобы они больше напоминали аналоговое шипение, а не цифровые шумы квантования. Основной эффект дизеринга это понижение (или, в случае Type 1, практически полное исключение) любого отношения между шумом квантования и исходный сигналом, таким образом уменьшаются (устраняются) нелинейные искажения типичных цифровых шумов квантования. Процесс дизеринга это "обмен" этих искажений на устойчивое аналоговое шипение в сигнале.

Формировании шума делается для того, чтобы оптимизировать распределение общей энергии шума по всему спектру. Эта оптимизация выполняется в соответствии с чувствительностью уха. Это означает уменьшение шума (будь то искажения или шипение) в чувствительных зонах уха (от 1 до 6 кГц), "обменивая" на увеличение шума в менее чувствительных для слуха зонах (выше 15 кГц, в направлении к Найквисту).

Наедимся, что это помогло вам увидеть, что в обоих этих методах, речь идёт о «обмене» характера и содержании частот шума (шипения и искажений) в соответствии с субъективными критериями.

Как эти процессы помогают «захватить» ещё 3 бита детализации? Самая простая аналогия это дизеринг в графике, это точно такой же процесс, и он точно такой же тип моделирования психологического восприятия. Мозг способен воспринимать детали, которые ниже, чем минимальный уровень шума (в данном случае, дизеринг). Тем не менее, шум квантования тесно соотносится с сигналом; другими словами, это связано и управляется сигналом. Дизеринг делает этот шум несоотносимым (потому как дизеринг это случайный сигнал), поэтому это позволяет мозгу воспринимать детали. Затем формирование шума помогает сдвинуть энергию шума к менее чувствительной для слуха области.

Дизеринг

1. Отсутствие дизеринга. Это нормальное сокращение дающее на низких уровнях высокую степень нелинейных искажений. На самом деле при нормальном использовании нет причин для выключения дизеринга. Единственная причина выключения будет заключаться в обеспечении прозрачного 24 битного выхода от входа (идеального клона); все гораздо проще просто используйте кнопку обхода! Даже если для достижения желаемой конечной длины слова вы используете внешние системы дизеринга, вы должны использовать IDR L2 для дизеринга 24-битного выхода.
2. Дизеринг IDR Type 1. Это широкополосный дизеринг. Type 1 добавляет определённое количество шума, вызывая увеличение фонового шума на 5 дБ по сравнению с отсутствием дизеринга. Это полностью исключает все низкоуровневые искажения и сигналозависимые модуляционные эффекты. Результатом является очень прозрачный и чистый низкоуровневый звук с высоким разрешением, и с добавлением шума более напоминающим устойчивое низкоуровневое шипение аналоговой системы отличного качества, вместо цифровых шумов квантования. Это технология "пуристов". Она предназначена для понижения уровня нелинейных искажений или модуляционного шума, и сочетает в себе оптимальный шум дизеринга с его психоакустическим формированием. Type 1 также оптимизирован, чтобы вызывать минимальные побочные эффекты при применении к стереофоническим сигналам. Type 1 это рекомендуемый для использования выбор при обработке высоко качественных мастеров. Объединяя максимизацию уровня (управление пиками) и обработку IDR, 16 битный звук созданный из 20 или 24 битного мастера, таким образом может иметь очевидное разрешение 19 бит, улучшение более 18 дБ! Если сигналы могут быть подвергнуты более чем одной стадии обработки и квантования обратно в 16 бит, разработанное улучшение разрешения должно удовлетворять дополнительным требованиям, чем технология, предназначенная только для одноэтапного использования. Если эта цифровая технология увеличения разрешения оптимизированная для одноэтапного CD мастеринга применяется несколько раз подряд, это может привести к нежелательным побочным эффектам. Однако технология Waves Type 1, является первой оптимизацией для использования на каждом этапе обработки, что обеспечивает эффективную каскадную и последующую обработку сигнала, если это необходимо.
3. Дизеринг IDR Type 2. Это узкополосный дизеринг, практически не добавляющий слышимых шумов, и таким образом почти на 5 дБ тише, чем Type 1, но с некоторыми низкоуровневыми искажениями. Тем не менее эти искажения, как правило, значительно ниже, чем вообще без дизеринга. Type 2 имеет уникальный вид, минимизирующий количество добавляемого шума, тем самым давая более низкий уровень шума, чем процесс IDR Type 1, но за счёт некоторых низкоуровневых искажений. Type 2 имеет некоторые преимущества для высококачественного мастеринга, а также это выбор между максимально низкими искажениями Type 1, или дополнительным снижением шума Type 2.

Формирование шума

Другой способ уменьшить воспринимаемый уровень шума это "формирование" частотного спектра шума, чтобы он соответствовал кривым чувствительности уха. Основа шума сдвигается в частотный диапазон, где мы слышим его наименее всего. L2 предоставляет три варианта формирования шума, перемещая больше энергии шума на более высокие частоты выше 15 кГц в направлении к Найквисту, где наши уши наименее чувствительны, и снижается энергия шума на низких частотах. Три варианта формирования шума постепенно отличаются по количеству этого "сдвига". L2 для оптимального снижения качества, имеет формирование шума девятого порядка.

1. Выключено. Нет формирования шума, в результате чего шум более слышимый, (и искажения если не используется дизеринг). Результат имеет равный уровень шума (искажений) на всех частотах, что не оптимально с психоакустической точки зрения.
2. Moderate (средний). Это обычно снижает воспринимаемое шипение (или искажения, если не используется дизеринг) приблизительно на 6 дБ. Усиление высоких частот шума составляет около 9 дБ для 44.1 кГц.
3. Normal (нормальный). Это обычно снижает воспринимаемое шипение (или искажения, если не используется дизеринг) приблизительно на 12 дБ. Усиление высоких частот шума составляет около 15 дБ для 44.1 кГц. (Кроме того, это очень хорошо подходит для мастеринга, использование Normal с дизерингом Type 1 должно также отлично подходить для мастера, который будет по какой либо причине снова обработан, в том числе с последующим повторным дизерингом, с минимальными характеристиками накопления).
4. Ultra (ультра). Это даёт наибольшее сокращение воспринимаемых шипения/искажений, обычно на 18 дБ. Усиление высоких частот шума составляет около 23 дБ для 44.1 кГц. Ultra это очень высококачественная установка, подходящая для использования только на самом последнем этапе мастеринга звука высокого разрешения (16 бит и выше) предназначенного для высококачественных цифровых медиа. Ultra лучше всего использовать в последней стадии подготовки звука (производстве мастера). В связи с усилением высоких частот, теоретически возможно, что относительно большое количество высокочастотной энергии может привести к нежелательным побочным эффектам, если сигнал будет снова обрабатываться или редактироваться в цифровой среде. Тем не менее, при многотысячных обработках продуктов плагином L1 (L1 это программный плагин, который привёл к развитию аппаратного L2), такой ситуации не возникало. Поскольку теоретически это возможно, мы хотели бы сообщить вам об этом.

Вы можете услышать сам эффект формирования шума, установив тип Dither выключенным и выбрать один из вариантов формирования шума, мониторя выход. Конечно, эффект формирования шума ещё больше при использовании дизеринга Type 1 или Type 2, так как формирование шума снижает слышимость добавляемых шумов дизеринга.

Теперь попробуйте полный эффект технологии IDR, послушайте тот же материал, с обоими типами IDR и различными видами формирования шума. Наиболее очевидные места для изучения, это "хвосты" нот или реверберации. Именно в этих местах ошибки квантования наиболее слышимы, хотя он присутствует на всех низкоуровневых сигналах (например, на элементах которые в миксе очень тихие и т.д.). Если вы чувствуете, что не в полной мере поняли компромиссы между настройками IDR и формированием шума, то вариант который обычно хорошо работает для CD-мастеринга это Type 1 с формированием шума Normal.

Для снижения уровня шума при 16 бит и выше, Type 2, Ultra; для максимального разрешения, Type 1, Ultra.

Приведённые здесь цифры шумоподавления относятся к частоте дискретизации 44,1 или 48 кГц. 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.

Для 16-битных задач, формирование 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).