Война за громкость: хронология - Часть 1
1983 Bryan Adams - Cuts Like a Knife (A&M CD-3288)
Этот диск представляет нам раннюю стадию технологии мастеринга AudioCD. Одна из больших достопримечательностей компакт-диска – это его широкий динамический диапазон и отсутствие поверхностного шума. Таким образом, первое поколение CD полностью реализовывало эти преимущества.
Максимальная громкость компакт-диска неотъемлемо ограничена пиковой звуковой амплитудой, которая обозначается как «0dB» или «100%». В отличие от аналоговой среды, этот предел не может быть никак превышен. Если Вы попробуете сделать это, то закончите тем, что волновая форма будет ужасно искажена. Её вершина и/или основание будет резко ограничена этим максимальным уровнем. По другому это называется «клиппинг». Ранние CD мастерились с полным уважением к этому ограничению и не допускали даже малейшего намёка на клиппинг.
В данном случае, альбом Брайана Адамса (хоть это и типичная «громкая» рок-музыка), был отмастерён с большим запасом динамической высоты (headroom). Самый высокий пик достигает всего лишь 74,8% (или -2,52dB). Этот пик возникает всего один раз на диске, в течение трека №9. Волновой график показан здесь (вверху левый канал, внизу – правый).
Очевидно, что этот пик даже близко не подобрался к тому, чтобы быть обрезанным. Таким образом, громкость этого компакт-диска может быть реально увеличена на 2,5dB, абсолютно не жертвуя при этом никаким звуковым качеством. Этот единственный пик был бы просто поднят до 100%-го предела. Вы можете думать об этом как о коротышке за рулём автомобиля, кресло в котором может регулироваться по высоте. Он может поднять его повыше, но при этом не стукаться головой об потолок – в этом случае, это буквально и есть «высота» (headroom, динамический зазор).
1988 Willie Nelson - What a Wonderful World (Columbia CK 44331)
Это пример того, о чём я только что говорил. На этом диске есть единственный пик, который реально достигает 100%-го предела, но всё еще не является подрезанным. Любой другой трек в этом альбоме имеет более низкий пиковый уровень. Вот волновая форма трека №6, где показан этот единственный 100%-й пик (в начале песни):
Вот увеличенный масштаб этого места, чтобы показать, что клиппинг здесь отсутствует:
Это показывает самую консервативную форму CD-мастеринга, где существует только единственный пик в единственном треке, который достигает максимального уровня – всё остальное на диске ниже этого. Однако, как мы будем видеть дальше, прошли годы, компакт-диски стали всё более популярными, и эта «древняя» форма CD-мастеринга становится всё более редкой!
1987 George Michael - Faith (Columbia CK 40867)
Хоть мы и возвращаемся на год назад, но в этом случае мы показываем вам более современный вид музыкального CD. На этом диске большинство треков содержит множественные пики, которые достигают 100%-го предела, но опять же, они никак не подрезаны. Вот волновая форма заглавной песни «Faith»:
Вы легко заметите, что имеется множество пиков, достигающих 100%-го уровня (0dB). Но имеется ли здесь клиппинг? Я тщательно просмотрел их всех, но нигде этого не заметил. Вот пример некоторых из этих 100%-х пиков. Как Вы видите, волновая форма нигде не искажена:
Вероятно, это идеальный компромисс между «старым» цельным звуковым качеством и желанием сделать диск, который бы казался «немного громче» при воспроизведении. Большинство CD, выпущенных с конца 80-х, уважало этот компромисс. Но к началу 90-х вещи стали изменяться в худшую сторону.
1991 Amy Grant - Heart In Motion (A&M 75021 5321 2)
Увы, в очень конкурентном мире популярной музыки многие имена могут быть потеряны для истории, и кто первый сделал это, мне не известно. Но к этому времени, тенденция к сокращению звукового качества и динамического диапазона компакт-дисков уже началась. В данном случае, не только многие песни достигают максимального пикового уровня, но и многие из этих пиков несут на себе печать клиппинга – там, где вершины и/или основания волн расплющены (обрублены) по той причине, что она столкнулись с кирпичной стеной 100%/0dB. Это сразу бросается в глаза, если посмотреть на график трека №3:
Увеличивая масштаб, я иллюстрирую то, о чём только что говорил:
В этом случае, 7 сэмплов подряд пытались превысить предел. Поскольку это невозможно, то они сформировали плоскую линию – следовательно, мы видим здесь нашего старого друга – клиппинг. Совершенно плоской линии никогда не случается при записи звука (если конечно, звук преднамеренно не лимитирован). То, что здесь происходит, производит очень неестественную «квадратную волну», и когда Вы её воспроизводите, то получаете взрыв искажённого звука. Цифровая запись на компакт-диске содержит 44100 сэмплов в секунду. В данном случае, семь из них сформировали квадратную волну. По времени это 7/44100 секунды – слишком быстро, чтобы быть непосредственно услышанным. Но когда в течение секунды случается слишком много таких обрезанных сэмплов, эффект становится более заметным и вызывает «клиппинг-искажение» - резкий хрустящий звук, который очень неприятен для ушей.
1995 The Rembrandts - L.P. (East West/Atlantic 61752-2)
Всем нравится песня «I'llBeThereForYou» из сериала «Друзья», верно? Хорошо, а смотрели ли Вы когда-нибудь на её волновой график? Ё…..!
Хотя этот специфический трек и достигает пикового уровня всего лишь в 96,2% - что ниже 100%-го предела и потому, теоретически, он должен быть свободен от клиппинга. Но когда Вы измените масштаб изображения, то увидите, что очень многие пики строго ограничены этим уровнем (т.е., явно действовал жёстко нагруженный brickwall-лимитер).
Мне становится грустно от этого, поскольку из-за клиппинга навсегда теряется оригинальное содержание и качество звука. Хотя есть методы, позволяющие «предположить» или «достроить» недостающие части волновой формы и разгладить всю эту квадратуру, но это не восстанавливает оригинальный звук: это, так сказать, просто художественная реконструкция. Таким образом, когда используется агрессивный клиппинг, то компания грамзаписи просто-напросто РАЗРУШАЕТ часть музыки. Если Вы думаете, что эта песня была достаточно плоха (в плане клиппинга), то держитесь, и будьте готовы лицезреть ещё более отвратное зрелище…
1999 Ricky Martin (C2/Columbia CK 69891)
Я думаю, что мне даже не надо объяснять того, что Вы здесь видите. В данном случае, это, вероятно, поможет объяснить, почему Ваши уши начинают болеть после прослушивания «Livin' LaVidaLoca» даже в течение короткого времени!
При изменении масштаба вся эта звуковая резня становится ещё более очевидной:
