Межвыборочные пики могут показаться одним из тех технических кошмаров, которых лучше избегать, но за последние пару десятилетий они стали все более актуальными. До начала века большинство людей даже не знали о них. Однако по мере того как музыка становилась все более громкой и сжатой во время печально известной войны за громкость, мы стали сталкиваться с этой проблемой все чаще.

К счастью, та эпоха постепенно уходит в прошлое: потоковое вещание и современная трансляция способствуют появлению более динамичной музыки.

В наши дни мы можем наслаждаться треками с большей свободой дыхания, но, как оказалось, 0 dBFS (предполагаемый потолок в цифровом аудио) не всегда является истинным пределом. Междискретные пики возникают, когда аналоговый сигнал после цифрового преобразования превышает цифровой максимум. К счастью, многие DAW теперь оснащены функцией замера и ограничения "истинного пика", чтобы предотвратить это, и мы наблюдаем возвращение к большему объему, что означает меньшую вероятность возникновения межвыборочных пиков.

В чем урок? Цифровое аудио не перестает показывать фокусы после преобразования в аналоговое. Возможно, существуют и другие подобные проблемы, которые мы упустили из виду. В этом блоге мы подробно рассмотрим, что такое междискретные пики и почему они имеют значение. Но сначала давайте немного разберемся, как работает цифровое аудио!

Основы цифрового аудио

Мы прошли долгий путь с тех давних аналоговых времен, когда все было чисто физическим и непрерывным. Теперь мы работаем в цифровой сфере, которая, по сравнению со всей историей музыкального производства, все еще остается чем-то вроде новичка на блоке.

Хотя цифровое аудио дало нам множество преимуществ, таких как многодорожечное производство, легкое редактирование и бесконечное количество плагинов, измерительные приборы в наших DAW не всегда дают нам полную картину, особенно когда речь идет о настоящих пиковых уровнях.

В цифровом мире существует абсолютный предел громкости звука, известный как 0 dBFS. Если пик пытается выйти за эту точку, он безжалостно обрезается в процессе, называемом цифровым клиппингом. Это не тот хороший вид искажений, который вы себе представляете - искажения, треск, все то, что вы не хотите видеть в своем финальном миксе.

Сложность заключается в том, что в то время как звук в реальном мире продолжается и продолжается, цифровые системы должны "измерять" или сэмплировать этот звук. Они делают снимки аналогового звука (который является плавным и непрерывным) и преобразуют его в цифровые данные с помощью процесса, называемого аналого-цифровым преобразованием. Именно здесь и возникает частота дискретизации, которая определяет, сколько раз в секунду измеряется звук.

Как только DAW получает достаточное количество сэмплов, она соединяет их вместе, чтобы воссоздать звук, давая нам визуальное представление в виде формы волны. Однако эта форма волны состоит из множества острых, тонких пиков, которые не всегда отражают плавность реального звука. И если вы слишком сильно увеличите громкость, эти пики могут привести к цифровой клиппизации, в результате чего ваш трек будет звучать резко или искаженно.

Итак, хотя цифровые технологии дают нам массу возможностей для контроля, они также несут в себе некоторые сложности, например, убедиться, что междискретные пики не испортят наш микс!

Почему у нас есть межвыборочные пики

Возможно, вы думаете: "Если у нас есть цифровой потолок, зачем нам о чем-то беспокоиться?". Кажется, что если поставить лимитер и довести громкость до 0 dBFS, то на этом все и закончится, верно? Но дело в том, что если вы поднимете музыку до самого потолка, вы получите громкость, но это вовсе не означает, что она будет лучше.

Настоящая проблема возникает, когда цифровой сигнал нужно преобразовать обратно в аналоговый. Аналого-цифровой преобразователь (A/D-конвертер) в вашей системе может делать снимки звука только с фиксированной частотой дискретизации, то есть измеряет в определенные моменты времени. Он не является непрерывным. Поэтому, хотя мы и захватываем большую часть аудиосигнала, всегда есть вероятность, что между этими выборками что-то проскочит.

И вот тут возникает сложность: цифровая область на самом деле не "видит", что происходит между этими точками. Он просто показывает нам красивую визуализацию, основанную на собранных им образцах. Когда цифровой сигнал преобразуется обратно в аналоговый, кривая между этими образцами реконструируется. Именно тогда и появляются межвыборочные пики, создавая пики выше, чем те, которые изначально показывал цифровой сигнал.

Другими словами, эти пики могут скрываться в пространстве между снимками, и когда все преобразуется обратно в аналоговый формат, реальный сигнал может оказаться громче, чем вы ожидали, что приведет к превышению предполагаемого цифрового потолка. Вот где кроется проблема!

Как мы можем избежать межвыборочных пиков

Как же избежать появления пиков между выборками? Лучший подход - дать миксу немного свободы действий. Не доводите аудиозапись до абсолютного предела. Просто оставьте немного пространства, чтобы межсемплерные пики могли появиться, не испортив трек. Даже такой небольшой запас в 0,2 дБ может сотворить чудеса. Серьезно, именно этот крошечный запас может спасти ваш микс от искажений при воспроизведении на разных системах.

К счастью, в наши дни есть несколько отличных инструментов, которые помогут вам идеально настроить эту функцию. Большинство лимитеров теперь предлагают истинное пиковое ограничение, то есть они разработаны так, чтобы улавливать межсемплерные пики до того, как они станут проблемой.

Такие инструменты, как Pro-L2 от FabFilter и L2 Ultramaximizer от Waves, оснащены настоящими пикомерами и позволяют установить настоящий пиковый потолок и держать все под контролем. Таким образом, когда вы устанавливаете лимитер на -0,2 дБ, он следит за тем, чтобы даже скрытые межсамодельные пики не выходили из строя и не вызывали искажений.

Теперь вы можете задаться вопросом: действительно ли мне нужно беспокоиться о межвыборочных пиках, и когда они становятся проблемой? Ответ зависит от нескольких вещей.

Если вы микшируете для высококачественных систем, таких как профессиональные звуковые системы или Hi-Fi установки, эти междискретные пики - меньшая проблема. Высококачественное оборудование лучше справляется с процессом преобразования между цифровым и аналоговым доменом, поэтому вероятность того, что ваш микс распадется на части, ниже.

Проблемы начинаются, когда музыка воспроизводится на небольших устройствах низкого качества, таких как дешевые наушники, автомобильные стереосистемы низкого класса или встроенный динамик вашего телефона. Эти устройства не так гладко справляются с преобразованием, поэтому пики между выборками могут звучать искаженно.

Та же проблема может возникнуть при конвертировании файлов WAV или AIFF в форматы более низкого качества, такие как MP3 или AAC. Алгоритмы сжатия в этих форматах могут еще больше увеличить междискретные пики, и то, что начиналось как незначительный пик в вашем высококачественном миксе, может внезапно стать более очевидной проблемой в сжатой версии.

И вот еще о чем стоит подумать: если ваша музыка будет отправляться в несколько мест (например, на потоковые сервисы, радио или в разные форматы), то вероятность того, что межвыборочные пики вызовут проблемы, увеличивается.

Каждый раз, когда ваш микс преобразуется для новой платформы или формата, это похоже на игру в телефон. Чем больше этапов в процессе, тем больше вероятность ухудшения сигнала.

Заключительные размышления

При всем том междискретные пики - это не конец света. Во многих современных коммерческих миксах они есть, и они по-прежнему прекрасно работают.

Поэтому, несмотря на то, что стоит иметь хороший пикометр и применять истинное ограничение пиков, чтобы держать каждый межсемплерный пик под контролем, не стоит терять сон из-за этого. С небольшим запасом высоты и правильными инструментами вы сможете сделать так, чтобы ваша музыка звучала так, как нужно.