O lona maualuga o le tapulaa
Лимитер, или ограничитель, считается королем всех процессоров, отвечающих за динамику и звучание сигнала. И не потому, что он какой-то особенно сложный или сложный в использовании (хотя и так бывает), а потому, что он в основном определяет, как наше произведение будет звучать в самом конце.
Для чего нужен ограничитель? Вначале он применялся в основном на радио, а затем и на телевидении, радиовещательных станциях, защищая передатчики от слишком сильного сигнала, который мог появиться на его входе, вызывая клиппирование, а в крайних случаях даже повреждая передатчик. Мало ли что может случиться в студии – упадет микрофон, упадет декорация, зайдет трек со слишком высоким уровнем – от всего этого защищает лимитер, который, проще говоря, останавливает уровень сигнала на установленном в нем пороге и препятствует его дальнейшему росту.
Но ограничитель, или лимитер по-польски, это не только предохранительный клапан. Продюсеры в студиях звукозаписи очень быстро увидели его потенциал в совсем других задачах. В настоящее время, в основном на этапе мастеринга, который мы обсуждали в последних десятках или около того эпизодов, он используется для увеличения ощутимой громкости микса. Результат должен быть громким, но чистым и с сохранением естественного звучания музыкального материала, своего рода святым Граалем мастеринг-инженеров.
Ограничитель счетчика компрессора
Ограничитель обычно является последним процессором, который входит в готовую запись. Это своего рода отделка, последний штрих и слой лака, придающий всему блеск. Сегодня лимитеры на аналоговых компонентах используются в основном только как особый тип компрессора, лимитер которого представляет собой несколько измененную версию. Компрессор бережнее относится к сигналу, уровень которого превышает определенный установленный порог. Это позволяет ему расти дальше, но со все большим и большим демпфированием, коэффициент которого определяется регулятором Ratio. Например, соотношение 5:1 означает, что сигнал, превышающий порог сжатия на 5 дБ, увеличит свой выход только на 1 дБ.
В ограничителе нет регулятора Ratio, так как этот параметр фиксирован и равен ∞: 1. Поэтому на практике ни один сигнал не имеет права превышать установленный порог.
Аналоговые компрессоры/лимитеры имеют еще одну проблему – они не способны мгновенно реагировать на сигнал. Всегда присутствует определенная задержка в работе (в лучших устройствах она будет составлять несколько десятков микросекунд), что может означать, что «убийственный» уровень звука успеет пройти через такой процессор.
Современные варианты классических лимитеров в виде штекеров UAD на базе устройств Universal Audio.
По этой причине цифровые инструменты используются для этой цели в мастеринге и на современных радиовещательных станциях. Они работают с некоторым опозданием, а по сути, на опережение. Это кажущееся противоречие можно объяснить следующим образом: входящий сигнал записывается в буфер и появляется на выходе через некоторое время, обычно несколько миллисекунд. Поэтому ограничитель успеет его проанализировать и должным образом подготовиться, чтобы отреагировать на возникновение чрезмерно высокого уровня. Эта функция называется lookahead, и именно благодаря ей цифровые ограничители действуют как кирпичная стена — отсюда их иногда используемое название: кирпичная стена.
Растворение с шумом
Как уже упоминалось, ограничение обычно является последним процессом, применяемым к обрабатываемому сигналу. Иногда выполняется совместно с дизерингом, когда необходимо уменьшить разрядность с 32 бит, обычно используемых на этапе мастеринга, до стандартных 16 бит, хотя все чаще, особенно когда материал будет распространяться в сети, он заканчивается до 24-бит.
Дизеринг — это не что иное, как добавление очень небольшого количества шума к сигналу. Потому что, когда из 24-битного материала нужно сделать 16-битный, восемь самых младших битов (т.е. тех, что отвечают за самые тихие звуки) просто удаляются. Чтобы это удаление не было отчетливо слышно как искажение, в сигнал вносятся случайные шумы, которые как бы «растворяют» самые тихие звуки, делая вырезку самых младших битов практически неслышной, а если уже, то в очень тихих пассажи или реверберации, это тонкий шум музыкального характера.
Смотрим под капот
Стандартно большинство ограничителей работают по принципу усиления уровня сигнала, с одновременным подавлением семплов с самым высоким уровнем в данный момент на эквивалент усиления минус установленный максимальный уровень. Если в ограничителе установить Gain, Threshold, Input (или любое другое значение «глубины» работы ограничителя, по сути являющееся уровнем усиления входного сигнала, выраженным в децибелах), то после вычитания из этого значения уровня, определяемого как Peak , Limit, Output и т.д. (тут тоже номенклатура другая), в результате будут подавляться те сигналы, чей теоретический уровень достигал бы 0 dBFS. Таким образом, усиление 3 дБ и выход -0,1 дБ дают на практике затухание 3,1 дБ.
Современные цифровые ограничители могут быть довольно дорогими, но также и очень эффективными, как показанный здесь Fab-Filter Pro-L. Однако они также могут быть совершенно бесплатными, визуально более скромными и во многих случаях такими же эффективными, как Thomas Mundt Loudmax.
Лимитер, являющийся разновидностью компрессора, работает только для сигналов выше указанного порога — в приведенном выше случае он будет равен -3,1 дБ полной шкалы. Все образцы с уровнем ниже этого значения должны быть увеличены на 3 дБ, т. е. те, что чуть ниже порога, на практике будут почти равны уровню самого громкого, подвергнутого затуханию. Также будет еще более низкий уровень сэмпла, достигающий -144 dBFS (для 24-битного материала).
По этой причине не следует выполнять процесс дизеринга перед окончательным процессом дросселирования. И именно по этой причине лимитеры предлагают дизеринг как часть процесса лимитирования.
Межвыборочная жизнь
Еще одним элементом, важным не столько для самого сигнала, сколько для его приема со стороны слушателя, являются так называемые межвыборочные уровни. Цифро-аналоговые преобразователи, обычно уже используемые в потребительском оборудовании, имеют тенденцию отличаться друг от друга и по-разному интерпретируют цифровой сигнал, который представляет собой в значительной степени ступенчатый сигнал. При попытке сгладить эти «шаги» на аналоговой стороне может случиться так, что преобразователь интерпретирует некоторый набор последовательных отсчетов как переменное напряжение, уровень которого превышает номинальное значение, относящееся к 0 дБ полной шкалы. В результате может произойти отсечение. Обычно он слишком короткий, чтобы его уловило наше ухо, но если эти искаженные наборы многочисленны и часты, это может оказать слышимое влияние на звук. Некоторые люди используют это преднамеренно, преднамеренно создавая искажающие звук межсемпловые значения для достижения этого эффекта. Однако это неблагоприятное явление, в т.ч. потому что такой материал в виде WAV/AIFF, преобразованный в формат MP3 с потерями, M4A и т.д., будет еще больше искажен и таким образом можно полностью потерять контроль над звуком. No Limits Это лишь краткое введение в то, что такое лимитер и какую роль он может играть — один из самых загадочных инструментов, используемых в производстве музыки. Таинственный, потому что укрепляет и подавляет одновременно; что он не должен мешать звуку, и цель состоит в том, чтобы сделать его как можно более прозрачным, но многие люди настраивают его таким образом, что он мешает. Наконец, потому что ограничитель очень прост по структуре (алгоритму) и в то же время может быть сложнейшим сигнальным процессором, сложность которого можно сравнить разве что с алгоритмическими ревербераторами.
Поэтому вернемся к нему через месяц.
