Что отражает уровень динамического диапазона (DR)

hifi news.ru / Евгений Домрачев / отредактировано

Несмотря на, казалось бы, технический рост современной аппаратуры, многие любители музыки со стажем отмечают паршивое качество записи релизов нынешних дней. Они звучат громко, плоско и быстро утомляют слух. И это отнюдь не старческое брюзжание. Речь в этом материале пойдет не об эфемерных вещах вроде "магического звучания старой ламповой техники" и не о вкусо-стилевых пристрастиях. Как мы увидим ниже, "под раздачу" попадают и "старички". Претензия меломанов опирается на совершенно конкретные физические показатели. Наверняка каждый владеющий более-менее объемной коллекцией СД отметит, что диски выпусков до середины 90-х годов на слух звучат "тише", чем более современные издания. Чем это объяснить? Чем достигается этот эффект, за счет чего он происходит и что раньше мешало сделать их более "громкими"?

В качестве примера приведем полную разочарований историю одного заядлого поклонника группы Rush. Зная, как обычно трепетно относились Rush к рекордингу, он был потрясен безобразно-грубым звуком альбома "Vapor Trails". Пытливый меломан решил посмотреть поподробнее треки в звуковом редакторе Sound Forge и сравнить их с образцами из предыдущих альбомов Rush. Результаты "вскрытия" можно посмотреть на рисунках:

Альбом "Vapor Trails" был выпущен в 2002 году. "Counterparts" – в 1993-м, "Roll The Bones" – в 1992-м, "Power Windows" – 1985-го, – это был первый компакт Rush, который записывался в цифровую ленту. Альбом 1984-го года "Grace Under Pressure" изначально записывался на аналоговую ленту.

Ну что тут сказать... Группа (или, возможно руководство лейбла, настоявшее на именно таком варианте издания) стали жертвами всеобщей звукозаписывающей пандемии "Громче – значит лучше". А это хворь по своей заразности не лучше птичьего гриппа...

Как делали CD в 80-х…

Звуковой материал для компакт-дисков 80-х годов (если сейчас не брать во внимание проблемы цифрового оборудования тех лет, страдающего большим джиттером и не очень точным преобразованием) готовился с соблюдением "всех правил корректности". Как известно, уровень цифрового сигнала ограничен величиной 0 дБ. Выше возникает "клиппинг" – недопустимые искажения, гораздо более безжалостные чем, скажем, "перегрузка" уровня записи на магнитной аналоговой ленте. Во избежание клиппинга, при подготовке цифрового мастера в 80-х выбиралось место записи с самым высоким значением уровня сигнала – "пик", относительно которого выставлялся уже весь остальной уровень сигнала на цифровом носителе. А во избежание непредвиденных флуктуаций и для "запаса по мощности" значение самого "пика" лежало где-то на несколько дБ ниже нуля.

«А он мятежный, просит бури, как будто в буре есть покой»…

Острая конкурентная борьба на полях радиоэфира, являющегося одним из основных инструментов обретения популярности исполнителя, привели к рождению мифа о "громком победителе". Дескать, слушатели приметят того, кто из ротации громче всех гаркнет. А как это сделать, если аппаратура для записи стандартизована? Правильно, любыми способами добиться увеличения громкости на носителе.

Первым делом "пики" были подтянуты к 0 дБ. Этого оказалось мало. Чтобы приблизить основной материал к теоретически возможному пределу цифрового уровня 0 дБ было принято решение наплевать на эти "пики". И малость подобрезать их для того, чтобы они не выходили на уровень выше 0 дБ. А, как известно, аппетит приходит во время еды и в настоящее время мы имеем подавляющее количество "громких" компакт-дисков с записью, рисунок который напоминает шестеренки. Или кремлевские стены – известный азиатский оплот патернализма и тирании, что по метафорическому тождеству созвучно с шестеренками. Тоталитаризм, механистичность, репродукторы с громогласными маршами, словом, мрачная картина.

Обвинение в цифрах

Если отвлечься от печальных исторических аналогий, то на техническом языке это называется "компрессия" – очень похоже на "сжатие" (еще на "гнет" похоже – опять вылазит политический термин). Это уже "почти МР3", не правда ли? В принципе, кастрационная, антимузыкальная суть здесь одна и та же – отбрасывание "ненужной информации" – с той лишь разницей, что в МР3 эта процедура касается частотного спектра сигнала, а в нашем – применяется к его амплитуде. Причем неутомимый поклонник группы Rush в своем исследовании предъявил и точки клиппинга в новодельных записях своего любимого коллектива:

Альбом	Пик, dBFS	Клиппинг-сэмплы, шт.	Средневзвешенная мощность RMS, dB
Vapor Trails (2002)	0	110	-9,5
Counterparts (1993)	0	5	-14
Roll The Bones (1992)	0	5	-17
Power Windows (1985)	-0,3	0	-18,5
Grace Under Pressure (1984)	-0,3	0	-18,5

За образцы были взяты 10-секундные отрезки, так что клиппинг-семплов на самом деле гораздо больше, счет идет на многие тысячи. В результате звуковая волна искажается и принимает вот такой вид:

О достоверной передаче записи и прочих гурманских вкусностях вроде гармониках верхнего порядка речи уже не идет. С другой стороны, когда подавляющее большинство слушателей ныне потребляют сплющенную мр3-кодеком музыку из флеш-плеера через пластмассовые затычки, гармоники уже никого не интересуют; действительно – «было бы погромче, да и ладно».

Стоило ли огород городить?

Достигаются ли первоначальные цели компрессии? Весьма сомнительно. Хам заметен своим галдежом только в толпе культурных людей. Если вся толпа состоит из хамов, если все они одинаково одеты и острижены, то здесь уже некого выделять – это, наверное, футбольные фанаты. Приближая аналогии к делам акустическим, можно привести пример с задушевным общением в коммунальных квартирах, или просто в неблагополучных семьях – орет телевизор, орут проживающие друг на друга – взаимопонимания от количества накрученных децибелов явно не прибавляется.
Новодельные записи павианьим ревом своим устрашают лишь редкого ценителя качественного звука, во всех же прочих случаях – уныло занимают свое место в маркетинговом лотке, да и только. На радиостанциях для трансляции материала на одном уровне громкости стоят собственные компрессоры сигнала – им безразлична изначальная амплитуда записи, так что чье-то стремление выделиться лишь за счет студийной компрессии здесь не поможет. А может даже и навредить, поскольку штатный процессор радиостанции придавит имеющиеся пики нескомпрессированной записи, а предварительно обработанной – придавит весь уровень, поскольку пиков у нее практически не осталось. Так что скомпрессированная «громкая» запись в радиоэфире может даже зазвучать хуже, чем «тихая». Такие случаи тоже имеют место быть. В профессиональной среде известна история с Grammy Awards, когда в 2001 году из двухста претендентов на приз за лучший рекординг получила единственная запись, где не использовалось компрессирование сигнала. Остальные диски, по словам жюри, было просто тяжело слушать.

И самое главное, из-за компрессирования композиция теряют важную музыкальную составляющую – ДИАПАЗОН, т.е. разницу между самым громким и самым тихим звуком. При компрессировании сигнал становится громче (хотя вообще-то это работа усилителя), но при этом запись теряет в ясности и эмоциональности, делается плоской и орущей. Если довести идею компрессии до абсурда, мы получим лишь белый шум. Спору нет, существуют нойзовые музыкальные направления, но тем-то они и хороши, что в аудиоколлекции могут контрастировать с деликатной фортепианной пьесой. А так, слушая по трансляции назойливый перестук и заклинания певицы Beyonce – красивой лицом и бедрами, ловишь себя на мысли, что ШУМ, производимый этим бессмысленным и утомительным синглом, уже практически сравнялся с самыми жестокими творениями мастера камиказде-нойза Merzbow.