样本间峰值可能听起来像是一种技术噩梦,让人唯恐避之不及,但在过去几十年中,它们变得越来越重要。在本世纪初之前,大多数人甚至不知道它们的存在。然而,在声名狼藉的响度大战中,随着音乐的音量越来越大,压缩程度越来越高,我们开始越来越频繁地遇到这个问题。
幸运的是,随着流媒体和现代广播技术的发展,那个时代正在慢慢远去,音乐也变得更加动感。
如今,我们可以享受到有更多喘息空间的音轨,但事实证明 0 dBFS(数字音频的假定上限)并不总是真正的极限。当模拟信号经过数字转换后超过数字最大值时,就会出现采样间峰值。值得庆幸的是,现在许多 DAW 都有 "真实峰值 "测量和限制功能来防止这种情况,我们也看到了更多的净空,这意味着出现采样间峰值的机会更少了。
教训?数字音频在转换成模拟信号后,并不会停止作怪。我们可能忽略了更多类似的问题。在本篇博客中,我们将深入探讨什么是采样间峰值以及它们为何重要。但首先,让我们来了解一下数字音频的工作原理!
数字音频基础知识
从过去的模拟时代开始,我们已经走过了漫长的道路,那时的一切都纯粹是物理的、连续的。现在,我们在数字领域工作,与整个音乐制作史相比,数字音乐仍是新生事物。
虽然数字音频给我们带来了很多好处,例如多轨制作、简易编辑和无穷无尽的插件,但 DAW 中的仪表并不总能给我们提供全面的信息,尤其是涉及到真正的峰值电平时。
在数字世界中,声音的响度有一个绝对极限,即0 dBFS。如果一个峰值试图超过该点,它就会被无情地切断,这个过程被称为数字削波。这可不是你想象中的那种失真--失真、噼啪声,所有这些都是你不希望在最终混音中出现的。
最棘手的是,当现实世界中的声音持续不断时,数字系统却必须对声音进行 "测量 "或采样。它们对模拟声音(平滑、连续)进行快照,并通过一个称为模数转换的过程将其转换为数字数据。这就是采样率的作用,它定义了每秒测量声音的次数。
一旦 DAW 拥有足够的采样,它就会将这些采样拼凑在一起以重现声音,并以波形的形式为我们提供直观的表现。然而,波形是由一堆尖锐、纤细的峰值组成的,并不总能反映真实声音的平滑度。如果音量开得太大,这些峰值会导致数字削波,使音轨听起来刺耳或失真。
因此,虽然数字技术为我们提供了大量的控制能力,但也带来了一些挑战,比如确保采样间的峰值不会干扰我们的混音!
为什么会出现样本间峰值
你可能会想,"如果我们已经有了数字上限,为什么还要担心什么呢?似乎装上限制器并将音量调到 0 dBFS 就可以了,对吗?但问题是,将音乐音量提升到天花板可能会让你的音乐更响亮,但这并不一定意味着音乐就更好听。
当数字信号需要转换成模拟信号时,真正的问题就出现了。您看,系统中的模数转换器(A/D 转换器)只能以固定的采样率对声音进行快照,这意味着它是在特定的时间点进行测量。它不是连续的。因此,虽然我们捕捉到了大部分音频信号,但在这些采样之间总有可能出现尖峰。
问题就在这里:数字域实际上并不能 "看到 "这些点之间发生了什么。它只是根据采集到的样本向我们展示一个漂亮的可视化效果。当数字信号转换成模拟信号时,这些采样点之间的曲线就会被重建。这时,采样间的峰值就会潜入,产生比数字信号最初显示的峰值更高的峰值。
换句话说,这些峰值可能潜伏在快照之间的空隙中,当一切都转换回模拟信号时,真实世界的信号最终可能会比你预期的更响--将你推过所谓的数字上限。这就是问题所在!
如何避免样本间峰值
那么如何避免出现采样间峰值呢?最好的办法就是给混音留出一点喘息的空间。不要将录音推到绝对极限。只要给采样间峰值留出一点空间,就不会破坏音轨。即使只有 0.2 dB 的余量也能创造奇迹。说真的,正是这微小的余量,能让你的混音在不同的系统上回放时不会失真。
值得庆幸的是,如今我们有了一些出色的工具,可以帮助您完美地解决这个问题。现在,大多数限幅器都能提供真正的峰值限幅,这意味着它们能在采样间峰值成为问题之前将其捕捉到。
FabFilter 的 Pro-L2和Waves 的 L2 Ultramaximizer等工具都有真正的峰值表,可让您设置真正的峰值上限,并对一切进行控制。因此,当您将限制器设置为 -0.2 dB 时,它就能确保即使是那些隐藏的同频峰值也不会失控并导致失真。
现在,您可能想知道:我真的需要担心样本间峰值吗?答案取决于几个方面。
如果您是为专业音响系统或高保真音响设备等高品质系统混音,这些采样间峰值就不会成为问题。高端设备能更好地处理数字域和模拟域之间的转换过程,因此混音中断的几率较低。
如果用较小、质量较差的设备(如廉价耳塞、低端汽车音响或手机内置扬声器)播放音乐,麻烦就来了。这些设备无法顺利处理转换,因此采样间的峰值听起来会失真。
当你的WAV 或 AIFF 文件转换成 MP3 或 AAC 等低质量格式时,也会遇到同样的问题。这些格式中的压缩算法会进一步提高采样间的峰值,在高质量混音中的一个小峰值,在压缩版本中会突然变成一个更明显的问题。
这里还有一点需要考虑:如果您的音乐将流向多个目的地(如流媒体服务、广播或不同格式),那么采样间峰值造成问题的可能性就会更大。
每次将混音转换为新的平台或格式,就像在打 "电话"。过程中的步骤越多,信号就越有可能衰减。
最终想法
综上所述,采样间峰值并不是世界末日。许多现代商业混音中都有这种现象,而且它们仍然做得很好。
因此,虽然值得拥有一个好的峰值表,并应用真正的峰值限制来控制每个采样间的峰值,但不要为此而失眠。只要有一点额外的余量和正确的工具,就能让你的音乐听起来恰如其分。