L'audio per dummies 3 - Livelli in uscita - home studio

Parentesi sui bit in registrazione

Dei BIT in registrazione occorre parlarne a parte.
I bit sono una espressione della capacità dinamica di un file, ogni blocco da 8, 16, 24, 32, 64 o 32 bit in virgola mobile ha una sua capacità massima di accogliere il suono. Ogni bit in più aggiunge 6dB di volume possibile. 24X6=144 dB (16 milioni di valori di misura contro i 256 degli 8 bit). 
32X6=192 dB. 

32 bit floating point (virgola mobile) sopportano 1528 dB.

Considerando che un microfono standard non ci arriva a quel livello, che la massima pressione sonora registrata sulla terra è stata di 210 dB, potrebbe sembrare inutile avere così tanta dinamica disponibile.
Ma l'audio e la sua registrazione non segue queste lineari regole logiche, parto da 0 e salgo fin che ce n'è, no! Arrivo allo zero partendo in genere da -40dB, circa 104 dB sopra lo zero matematico, se va bene. Cuffie permettendo. Rumore elettrico di fondo permettendo. 
Se con il 24 bit una volta toccato lo 0 era come farlo con il 16 bit, si distorceva, a 32 floating point non ci si arriva proprio alla distorsione anche tenendo il gain altissimo. Perfetto dunque per ogni fonte che abbia picchi improvvisi come gli effetti sonori di motori, oppure come le batterie o le grandi orchestre.
Ma utilissimo per chiunque registri, dato che senza alcuna distorsione anche minima, il suono è davvero molto più definito ed è recuperabile per riportarlo ai volumi di cui parlo in questo articolo; perché non puoi riprodurli suoni a 900/1000/1500dB, devi sempre riportarli entro gli standard.
La registrazione e la riproduzione sono mondi separati con in comune solo il risultato ottenuto in registrazione che influenzerà quello in riproduzione. Se registrerai male, avrai un pessimo suono in uscita.

dinamica e percezione

In editing e in play, lungo tutta la catena dove faremo passare il suono sarà necessario evitare di clippare alzando i gain in ingresso al plugin altrimenti anche il miglior file a -18dB va in distorsione.
I livelli di picco sono controllabili ed è possibile gestire la loro forza per ottenere più densità nel suono, più loudness. Vale a dire che tra due file audio, a parità di livello massimo di dBFS, uno sembra abbia più volume rispetto all’altro.

Per sintetizzare: un file dalla grande dinamica di solito ha poca intensità. Poco loudness. Al contrario, a pari livello, se ha più intensità avrà meno dinamica.

Un microfono Neumann in sala di registrazione senza compressori, riprendendo una conversazione si aggira sui 20 LRA. Il valore però cambierebbe se unissi una partita di calcio e una telenovela e degli spot senza alcun controllo dinamico con quegli effetti in cui non senti il commentatore ma appena parte lo spot si aprono le finestre.
Aggiungendo compressori e limiter il livello si abbassa aumentando il livello LUFS ma rendendo minore la variazione.
La variazione è il problema da tenere sotto controllo nei media televisivi e questa misura, LRA, serve a definire come varia il livello negli audio ma il suo scopo sono le trasmissioni broadcast: un film a basso volume e la pubblicità sparata ad esempio. LRA è stato definito da EBU, European Broadcasting Union.

Questo parametro serve in particolare nelle produzioni lunghe come film o documentari oppure come lettura in uscita per radio e TV.

Il LUFS/LKFS Considera come viene percepito il suono basandosi su quanto sappiamo della percezione umana del suono.

Per esempio, un suono ad un certo volume lo percepiamo più alto se si trova su una frequenza differente o addirittura per noi varia la tonalità con il variare del volume. Il nostro orecchio è fatto per sentire certi suoni e in aggiunta il cervello si concentra e isola quello che ritiene interessante o pericoloso o curioso.

Per farti un esempio, per far sentire una grossa esplosione, si abbassa tutto il suono dell'ambiente prima dell'evento. La mente si accende all'improvviso silenzio e l'esplosione gode di tutto il suo fragore. Hai mai dormito meglio con il rumore costante della TV poi qualcuno la spegne e ti svegli?

Oppure tra tanti rumori tutti egualmente importanti nel mix, basta che quello che vuoi evidenziare sia preponderante all'inizio e poi scenda e si impasti per sembrare sempre enorme. Si usa per esempio allentando il tempo di attacco dei compressori così che il colpo di uno strumento dia l'impressione di essere particolarmente forte ma non faccia poi sparire tutti gli altri dopo.
L'orecchio l'ha colto e la mente lo segue.

Molte tecniche di mix che considerano come la mente percepisce ciò che l'orecchio gli manda sono utilizzate in pubblicità o nei film, oltre che nella musica. Non è solo volume o pan-pottaggio, si tratta di tempi, frequenze, ritardi.

A questo va aggiunto che un suono troppo pompato o distorto affatica l'orecchio e perde di valore, a dispetto di quello che vorrebbero spesso i clienti: dai volume, spingilo. Potresti ottenere il contrario.

Riguardo le intensità dei suoni esistono altri "standard" seguiti in vari paesi che si prefiggono gli stessi obiettivi: dettare una regola per tutti così da armonizzare l'emissione sonora in TV, nei cinema, alla radio eccetera. Esistono parametri di legge a seconda del genere e dei media di destinazione per evitare che all'arrivo degli spot o delle sigle si verifichi quella fastidiosissima botta di volume che il film non aveva.

YouTube e altri canali pubblici invece sono di manica larga, per ora, nelle loro interfacce pubbliche. Hanno standard invece nelle piattaforme musicali e di cinema on demand.

I software che usiamo per assemblare gli audio, nelle versioni professionali fanno uso di misuratori - meter - per consentirti di sapere se suoni correttamente. Così come un metro è tarato sul metro da tutti adottato come standard, quelli sono tarati o regolabili per rispettare i livelli richiesti.

Si potrebbe andare oltre raccontando di come i pubblicitari e i fonici abbiano scovato trucchi per aumentare la percezione del volume ingannando il metro di misura, come di sicuro hai intuito. 

RMS, il vecchio misurino sempre attuale

I livelli in uscita dal mix - il Loudness

Youtube o Facebook come altre piattaforme nella loro facciata dedicata all'uso privato come detto sono parecchio di manica larga e non normalizzano i file accettando qualsiasi cosa sia in termini di dBfs che di LUFS/RMS. 

In genere se carichi un video per la tua azienda o il tuo canale privato, puoi tenere il file come ti pare. Ma questa non è una buona ragione per non rispettare buone regole dato che dietro queste ci sono motivi tecnici per mantenere un buon livello qualitativo. Basti pensare che a parità di dB di picco lo stesso file può suonare più o meno forte, può avere maggiore o minore LUFS o RMS, può essere più o meno percepibile nella sua intensità. 

Parlando di livelli di picco, si evita sempre di stare a 0dB sia per ragioni di efficienza dei codec di compressione sia per le possibili scarse capacità di esecuzione del file da parte dei convertitori, gli ADC, quei cosi che trasformano il file in suono. 

I convertitori da digitale ad analogico presenti in tutti i device d'ascolto (eccetto la radio a transistor e l'amplificatore a valvole!).

Per quanto riguarda i riproduttori o player, quelli di migliore qualità potrebbero non distorcere.  Tra i processori di segnale broadcast ne esistono alcuni che addirittura correggono i transienti tagliati, ma sono prodotti destinati al broadcast o alla post produzione. Invece gli smartphone o altri player consumer potrebbero semplicemente suonare male vicini agli 0dB.

Anzi, lo fanno proprio, perché tutti i file che ascoltiamo sono compressi.

Dato che tutti i file distribuiti vengono compressi è giusto sapere che i vari codec peggiorano le loro performance quando i file audio sono troppo pompati, quando non c'è dinamica. Non sono in grado di compiere una analisi corretta delle frequenze su cui devono lavorare.

Oltre a questo, se non hanno spazio sotto lo 0db possono generare distorsioni. 

Quindi la ragione è ancora più valida nelle varie fasi di conversione dei file audio durante gli ascolti dalle piattaforme che ripetono lo stesso video per esempio dove i file subiscono delle transcodifiche, vengono rielaborati, ricampionati, ricompressi. Se sei intestardito a stare a 0dB per guadagnare anche l'ultimo frammento di dB disponibile allora tieni in considerazione che i codec utilizzano una tecnica chiamata oversampling per migliorare la resa del file compresso e sappi che in questa fase il rischio di distorsione è garantito.

La soglia di spazio detta headroom di sicurezza media è di 1dB, quindi non andare oltre -1 dB. I meno prudenti lavorano a -0,5/-0,7dB.

Parlando dei file che andranno normalizzati o ricampionati dalle piattaforme: dBFS è la misura del picco massimo cui arrivano i transienti. Quello che per anni siamo stati abituati a controllare, a tenere sott'occhio. Come avrai capito non è più lui il solo protagonista del balletto ma ha ancora molto da dire.

Se quello che invierai alla piattaforma è molto rumoroso, che so un rock metal spacca timpani, il consiglio degli esperti è di tenere almeno 2db di headroom quindi di stare almeno a -2dBFS. Questo evita che il pezzo subisca troppe perdite di qualità nelle conversioni sui canali che non normalizzano ma che semplicemente adattano il file alle loro necessità di bitrate o formato, perché il file che caricherai su certe piattaforme verrà convertito quando addirittura  normalizzato ai LUFS e ai dBFS che vuole quella piattaforma.

Per chiudere, una nota importante: dato che molti canali normalizzano i LUFS alla loro necessità, l'intervento sul file non è più di sola normalizzazione del picco massimo ma anche di compressione dinamica o adattamento della dinamica del file. Significa che se non hai masterizzato correttamente il file finale potresti sentire suoni che in mix non sentivi perché potrebbe cambiare il rapporto dinamico del file.

Potrebbero alzarsi parti del file che in mix, senza un adeguato controllo non sentivi, esattamente come accade in mastering su un mix poco curato con rapporti tra picco e media del suono eccessivi.

Quindi mixa e fai il master, controlla il LUFS e non andare a 0 dB.

radio, TV e regolamenti

Radio privata e Nazionale: per gli spot si tende ad inviare file molto pompati appena sotto lo 0dB. In genere le emittenti normalizzano a -3dB di picco i file per le pubblicità sui loro server, in base alla loro piattaforma di messa in onda ma alla fine escono molto più bassi.

Non c'è un vero controllo del LUFS da parte dei produttori di spot eccetto da chi ha l'abitudine e magari cerca di non andare oltre i -13 LUFS.
Quando poi gli audio sono quelli della TV allora ci si ritrova file a -24 LUFS e -18 dBFS che vengono normalizzati alle necessità dell'emittente.

Nel caso delle televisioni c'è una fortissima attenzione a quello che era divenuto un problema, la fortissima differenza tra l'audio del film e quello delle pubblicità. Regolamentato in Italia da AGCOM.
Se i film hanno una loro intensità, così come un concerto d'archi trasmesso da un teatro, la pubblicità tende a sovrastare i livelli di percezione creando un fastidioso sbalzo sonoro che costringe ad abbassare il volume.

L'idea dei pubblicitari è che occorre farsi sentire.

In sala mix siamo spesso chiamati a pompare i file degli spot ed è possibile farlo restando nei limiti di legge perché grazie ai compressori multi banda, ai generatori di armoniche e ad altri mille trucchi è possibile far percepire un suono più forte rispetto ad un altro a parità di dBFS e anche di LUFS o RMS.

Ma siccome il primo strilla, tutti gli altri a ruota alla radio strillano di più e a casa alla fine si preme il tasto MUTE. Shh... fate silenzio.

Perché c'è una cosa che si dice raramente: l'eccessiva compressione, la mancanza di dinamica, il suono poco naturale, stanca il cervello che automaticamente lo esclude perché lo ritiene fastidioso.

Quindi alla fine l'effetto delle pubblicità urlate si perde come la vite del cinturino dell'orologio nel lavandino, quando non c'è il tappo.

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