KW Masterointi

Blogikirjoituksia

True Peak – mitä on True Peak?
Joulukuu 2018

Niin kuin tiedämme, suuri osa nykymusiikkia tehdään digitaalisessa ympäristössä eli työasemassa (DAW). Työasemassa musiikki on digitaalisessa muodossa ja ennen kuin sen voi kuulla, se pitää konvertoida analogiseksi signaaliksi. Tämän työn suorittaa äänikortti ja sen DA/AD konvertterit.

Analogisessa ja digitaalisessa signaalissa on eroja. Analogisen signaalin muoto on aaltomainen ja tasainen, kun taas digitaalisen muoto on porrasmainen.

Kun konvertointi tapahtuu, eli kun signaali muutetaan digitaalisesta analogiseksi edellä mainitun konvertterin kautta, tietokone ottaa digitaalisia näytteitä analogisesta signaalista. Sitä kuinka usein näitä näytteitä otetaan, kutsutaan näytteenottotaajuudeksi (Sample Rate), joista tavallisimmat ovat 44.100 kHz ja 48.000 kHz. Mutta vaikka niitä otettaisiin 98.000 kHz taajuudella, silti digitaalisesti signaali luetaan aina matemaattisesti osissa, kun taas analoginen on yhtenäinen - aaltomainen.

Digitaalinen signaali on siis yllä olevan kuvan kaltainen, porrasmainen ja sillä on vaikutusta äänen laatuun! Tästä syystä on kehitetty digitaalisesti ohjelmoituja tapoja parantaa sitä. Osana tätä digitaalisesta analogiseksi konvertointia, digitaalinen signaali ajetaan monimutkaisten muuntimien läpi, jotka rakentavat signaalin uudestaan. Uudelleenrakennusfiltterit pehmentävät digitaalisen porrasmaisen signaalin pyöreämmäksi ja analogimaisemmaksi sekä paremman kuuloiseksi.

Kaikki hyvin tähän asti, mutta nämä filtterit, joiden läpi signaali ajetaan aiheuttavat pientä vaihtelua äänen tasossa eli äänenvoimakkuudessa ja usein nostavat sitä.

Itse asiassa analoginen signaali (true peak) on aina kovemmalla tasolla kuin digitaalinen signaali (sample peak). True peak näyte (näytteen pituus riippuu näytteenottotaajuudesta) voi olla jopa 1db kovemmalla tasolla kuin digitaalinen signaali. No miksi tämä on ongelma?

Jos digitaalisen signaalin taso on lähellä 0db:n rajaa, mitä se esimerkiksi masterointi vaiheessa on, signaali saattaa edellä mainitussa konversiossa itse asiassa mennä yli 0db:n rajan ja silloin syntyy digitaalista säröä. Eikö voisi ajatella, että juuri tätä varten meillä on työasemassa mittarit millä äänenvoimakkuutta seurataan ja pidetään taso aina turvallisesti alle 0db:n rajan?

Juuri näin on, mutta nämä mittarit ovat digitaalisia ja digitaalisella puolella, jolloin ne eivät itse asiassa mittaa lopullista konvertoitua signaalia, vaan senhetkistä työaseman digitaalista signaalia!

Tämän takia on True Peak mittarit kehitetty!

True Peak ottaa siis mittaus algoritmissä huomioon sekä työaseman että koventterin, joten lukema on sen takia täysin tarkka!

Vaikka digitaalinen mittari näyttäisi -0.5 db:tä, saattaa konversiossa signaalin True Peak olla +0.2 db eli säröä syntyy. Erittäin korkealuokkaiset AD (audio to digital) konvertterit ovat yleensä tältä osin täsmällisiä ja tätä ongelmaa ei pitäisi syntyä, mutta ne ovat samalla hyvin kalliita laitteita joita löytyy vain paremmin varustetuista studioista. Korkealuokkaisten muuntimien mittareihin voi luottaa, mutta jos asiassa on yhtään epäilystä - ja vaikka ei olisikaan, True Peak mittari on nykypäivänä hyvin suositeltava hankinta. Mittarilla voi tarkistaa tilanteen ja olla varma, että säröytymistä ei synny.

Eri alustojen algoritmit

On myös hyvä tietää, että jos lataa kompressoidun tiedostomuodon (iTunes tai mp3) esimerkiksi Spotify palveluun, niin Spotifyn algoritmi, joka limitoi ja kompressoi kappaletta lisää, voi tuottaa siihen säröä, ellei kappale ole masteroitu tätä silmällä pitäen. Vaikka kappale olisikin masteroitu niin, että se ei säröydy, eli käyttämällä tarpeellista head roomia sekä true peak mittaria, siihen voi silti paikoitellen tulla säröä Spotifyn algoritmin tuloksena!

Tästä syystä digitaalisesti julkaistaviin kappaleisiin suositellaan nykypäivänä jättää jopa 1db tilaa (headroomia). Oikein tehtynä ja masterointuna, kappaleen ei pitäisi silloin missään vaiheessa säröytyä digitaalisessa julkaisualustassa.

LUFS ja True Peak

LUFS, joka tarkoittaa "loudness unit full scale", eli vapaasti käännettynä "voimakkuusyksikkö koko skaalalla" on nykyään standardi äänen kovuuden mittauksessa. Aikaisemmin, ja vielä nykyäänkin käytössä oleva RMS ei ole yhtä tarkka. LUFS:llä ja True Peakilla on yhtymäkohtia, joista on tärkeä mainita:

Yksi LU (loudness unit/ voimakkuusyksikkö) on sama kuin 1 desibeli (db). Tämä tarkoittaa sitä, että jos esimerkiksi pyritään iTunes ja Spotifyn nykypäivän referenssi tasoon -14 LUFS ja huomaat masterisi tason olevan työaseman mittarin perusteella -10db, niin kappale soi liian kovaa. Mutta kun desibelit vastaavat LU tasoa, ei tarvitse muuta kuin laskea ulotulon äänenvoimakkuutta 4 db:tä ja ollaan tavoitellussa tasossa.

Tosin tässä vaiheessa kannattaa olla tarkkana, miten sen tekee, koska 1 LU = 1db suhde, muuttuu hieman, kun kappaleen "loudness" (koettu voimakkuustaso) kasvaa. Jos vääntää stereo ulostulon äänenvoimakkuutta 4db alaspäin, se ei siis välttämättä riitä, koska kompressointi ja limitointi voi silti nostaa tasoa yli halutun. Siksi kannattaa soittaa kappale läpi kovimmasta kohdasta ja säätää limitterin ulostuloa sekä stereo ulostuloa yhdessä, kunnes tavoiteltu taso on saavutettu. No sitten siirrytään True Peak tason säätämiseen:

Ensinnäkin True Peakin lukemiseen tarvitaan mittari, mutta niitä on aika hyvin ja halvalla jo saatavissa. Jos tehdään masterointi striimaus alustalle (iTunes, YouTube, Spotify) on suositeltavaa jättää 1db tilaa (headroomia) lopulliseen masteriin. Jos kappale soi -0.5db True Peak tasolla, voisi ajatella, että työaseman stereo ulostulon tasoa voi laskea 0.5 db ja haluttu taso on saavutettu. Mutta asia ei ole ihan näin yksinkertainen, koska niin kuin aiemmin kerroin, True Peak ja LUFS ovat yhteydessä toisiinsa.

Pelkästään ulostulon äänenvoimakkuutta säätämällä, muuttuu samalla myös kappaleen ingroitu, eli yhdistetty LUFS taso. Tämän takia kannattaa ensin laskea limitterin ulostuloa ja samalla lisätä kappaleen äänenvoimakkuutta työaseman ulostulossa, kunnes päästään haluttuun lopputulokseen. Eli näiden kanssa pitää tasapainotella, jotta nämä säädöt tulee tehtyä oikein.

LUFS ja RMS erot

Jos käyttää RMS mittaria ja mittaa valmiiksi miksatun kappaleen tasoa - joka on tuotettu nykystandardin mukaisesti - tämän mittarin kautta, voidaan helposti päästä esimerkiksi -9.0 RMS tasoon. Jos silti samalla mitataan LUFS tasoa, niin se voikin olla -12 LUFS. Mistä tämä ero johtuu?

Syy on siinä, että RMS mittaa ensinnäkin äänenvoimakkuutta lyhyeltä periodilta ja lisäksi RMS mittaa vain kappaleen keskiarvoista äänenvoimakkuutta. Jos kappaletta soittaa vaikka vain 10 sekuntia, saa RMS lukeman siltä ajalta. Jos soittaa koko kappaleen läpi ja katsoo RMS tasoa sen jälkeen, se todennäköisesti on muuttunut. Tämä on siis kappaleen keskiarvoinen äänenvoimakkuus.

LUFS mittaa varsinaista äänenvoimakkuutta sekä koettua voimakkuustasoa; joskus joku biisi voi kuulostaa kovemmalta kuin toinen, mutta kun niiden tasoja mitataan, huomataan että se mikä kuulosti hiljaisemmalta, olikin mittareiden mukaan kovemmalla! Tämä johtuu tekniikoista millä kappale on äänitetty ja miksattu sekä masteroitu. Jo äänitys- ja miksausvaiheessa voidaan pyrkiä tiettyyn integroituun (yhdistettyyn) LUFS tasoon kompressointia käyttämällä. Vaikka Loudness War onkin jo suurelta osin ohi, on hyvin yleistä, että halutaan yhä oma kappale masteroituna niin, että se soi mahdollisimman kovaa.

Jotta se olisi mahdollista saavuttaa, täytyy siis jo äänitys- ja miksausvaiheessa ottaa tämä huomioon ja käyttää kompressoria aggressiivisesti. Jos halutaan, että masterointi pelkästään saa kappaleen soimaan mahdollisimman kovaa, silloin pitää uhrata vähän dynamiikkaa ja biisin musikaalisuutta Loudness Warin alttarille.

Takaisin KW-Masterointi blogi sivulle

Tai hyppää alla olevista linkeistä suoraan haluamaasi artikkeliin

- Digitaalisen äänen dynamiikka

- Ihmisen kuulo ja samplerate

- Automaattiset masterointipalvelut

- Ditheroinnin ymmärtäminen

- LUFS standardi ja Bob Katz K-systeemi

- Miten radio prosessoi musiikkia

- Studion kuuntelu ja monitorointi

- Bittiresoluutio ja Ditherointi

- LUFS, RMS – syvempi katsaus

- Sidechain ja Linear Phase tekniikka

- Dynaaminen alue ja sen manipulointi

- Hyvän tonaalisen balanssin hakeminen

- Referenssien käyttäminen masteroidessa

- Miten miksata masterointia varten

- Kotona masterointi vai masteroitistudion käyttäminen?

- Lyhyt oppimäärä masteroinnin historiaa

- Limitterin käyttö ja masterointiketju

- Paljon hyvää plugareissakin

- Loudness War

- Asiaa kaapeleista

- Hyvän masteointi ekvalisaattorin etsintä

- Analogisen ja digitaalisen ero