De hoogte is de begrenzer

De limiter, of limiter, wordt beschouwd als de koning van alle processors die verantwoordelijk zijn voor de dynamiek en het geluid van een signaal. En niet omdat het bijzonder complex of moeilijk te gebruiken is (hoewel dat wel gebeurt), maar omdat het feitelijk bepaalt hoe ons stuk helemaal aan het einde zal klinken.

Waar is een begrenzer voor? In het begin werd het voornamelijk gebruikt op de radio, en daarna op televisie, omroepstations, om zenders te beschermen tegen een te sterk signaal dat aan de ingang zou kunnen verschijnen, wat clipping veroorzaakte en in extreme gevallen zelfs de zender beschadigde. Je weet nooit wat er in de studio kan gebeuren - een microfoon valt, een decoratie valt, een track met een te hoog niveau komt binnen - een limiter beschermt tegen dit alles, wat met andere woorden het signaalniveau stopt bij de daarin ingestelde drempel en verhindert verdere groei.

Maar de limiter, of limiter in het Pools, is niet alleen een veiligheidsklep. Producenten in opnamestudio's zagen al snel zijn potentieel in totaal verschillende taken. Tegenwoordig wordt het, vooral in de masteringfase die we in de afgelopen twaalf afleveringen hebben besproken, gebruikt om de waargenomen luidheid van een mix te verhogen. Het resultaat moet luid maar helder zijn en de natuurlijke klank van het muzikale materiaal behouden, een soort heilige graal van mastering-ingenieurs.

Tellerbegrenzer compressor

De limiter is meestal de laatste processor die het voltooide record invoert. Dit is een soort finishing touch, een finishing touch en een laagje vernis dat alles glans geeft. Tegenwoordig worden begrenzers op analoge componenten voornamelijk alleen gebruikt als een speciaal type compressor, waarvan de begrenzer een licht gewijzigde versie is. De compressor is voorzichtiger met het signaal waarvan het niveau een bepaalde ingestelde drempel overschrijdt. Hierdoor kan hij verder groeien, maar met steeds meer demping, waarvan de coëfficiënt wordt bepaald door de Ratio-regeling. Een verhouding van 5:1 betekent bijvoorbeeld dat een signaal dat de compressiedrempel met 5 dB overschrijdt, de uitvoer ervan slechts met 1 dB zal verhogen.

De limiter heeft geen Ratio-regelaar, aangezien deze parameter vast staat en gelijk is aan ∞: 1. Daarom heeft in de praktijk geen enkel signaal het recht de ingestelde drempel te overschrijden.

Analoge compressoren/begrenzers hebben nog een ander probleem: ze kunnen niet onmiddellijk op het signaal reageren. Er is altijd een bepaalde vertraging in de werking (bij de beste apparaten zal dit enkele tientallen microseconden zijn), wat kan betekenen dat het "killer" geluidsniveau de tijd zal hebben om door zo'n processor te gaan.

Moderne versies van klassieke limiters in de vorm van UAD-stekkers op basis van Universal Audio-apparaten.

Om deze reden worden voor dit doel digitale instrumenten gebruikt bij mastering en in moderne omroepstations. Ze werken met enige vertraging, maar lopen in feite voorop. Deze schijnbare tegenstrijdigheid kan als volgt worden verklaard: het ingangssignaal wordt naar een buffer geschreven en verschijnt na enige tijd, meestal enkele milliseconden, aan de uitgang. Daarom zal de limiter de tijd hebben om het te analyseren en zich goed voor te bereiden om te reageren op het optreden van een te hoog niveau. Deze functie wordt lookahead genoemd en zorgt ervoor dat digitale begrenzers zich als een bakstenen muur gedragen, vandaar hun soms gebruikte naam: bakstenen muur.

Oplossen met lawaai

Zoals gezegd is clippen meestal het laatste proces dat wordt toegepast op het signaal dat wordt verwerkt. Soms wordt dit uitgevoerd in combinatie met dithering, wanneer het nodig is om de bitdiepte terug te brengen van 32 bits, meestal gebruikt in de masteringfase, naar de standaard 16 bits, hoewel dit steeds vaker, vooral wanneer het materiaal over het netwerk wordt gedistribueerd, eindigt 24-bits zijn.

Dithering is niets meer dan het toevoegen van een zeer kleine hoeveelheid ruis aan een signaal. Want als je van 24-bits materiaal 16-bits moet maken, worden de acht minst significante bits (dat wil zeggen de bits die verantwoordelijk zijn voor de zachtste geluiden) eenvoudigweg verwijderd. Om te voorkomen dat deze verwijdering duidelijk hoorbaar is als vervorming, wordt willekeurige ruis in het signaal geïntroduceerd, die de zachtste geluiden lijkt te ‘oplossen’, waardoor het afsnijden van de laagste bits bijna onhoorbaar wordt, en als dat al het geval is, dan in zeer rustige passages of nagalm. , dit is de subtiele ruis van het muzikale karakter.

Laten we eens onder de motorkap kijken

Standaard werken de meeste limiters volgens het principe van het versterken van het signaalniveau, terwijl tegelijkertijd samples met het hoogste niveau op dat moment worden onderdrukt met het equivalent van de versterking minus het ingestelde maximale niveau. Als u Gain, Threshold, Input (of een andere waarde van de “diepte” van de werking van de limiter, wat in wezen het versterkingsniveau van het ingangssignaal is, uitgedrukt in decibel) in de limiter instelt), dan na aftrek van het niveau hiervan waarde, deze wordt bepaald als Piek, Limiet, Output, enz. .d. (hier is de nomenclatuur ook anders), als resultaat zullen de signalen waarvan het theoretische niveau 0 dBFS zou bereiken, worden onderdrukt. Zo resulteert een versterking van 3 dB en een output van -0,1 dB in de praktijk in een verzwakking van 3,1 dB.

Moderne digitale limiters kunnen behoorlijk duur zijn, maar ze kunnen ook zeer effectief zijn, zoals de hier getoonde Fab-Filter Pro-L. Ze kunnen echter ook geheel vrij, visueel ingetogener en in veel gevallen net zo effectief zijn als Thomas Mundt Loudmax.

Een limiter, een soort compressor, werkt alleen voor signalen boven een bepaalde drempel - in het bovenstaande geval zou dit -3,1 dBFS zijn. Alle samples onder deze waarde moeten met 3 dB worden versterkt, dat wil zeggen dat de samples net onder de drempel in de praktijk bijna gelijk zullen zijn aan het niveau van de luidste die aan verzwakking is onderworpen. Er zal ook een nog lager sampleniveau zijn, namelijk -144 dBFS (voor 24-bits materiaal).

Om deze reden mag het ditheringproces niet vóór het laatste smoringsproces worden uitgevoerd. En het is om deze reden dat limiters dithering aanbieden als onderdeel van het limiteringsproces.

Leven tussen monsters

Een ander element dat niet zozeer belangrijk is voor het signaal zelf, maar voor de ontvangst ervan door de luisteraar, zijn de zogenaamde inter-sampleniveaus. Digitaal-naar-analoog-converters die doorgaans al in consumentenapparatuur worden gebruikt, zijn doorgaans verschillend van elkaar en interpreteren het digitale signaal anders, wat grotendeels een stapsignaal is. Wanneer u deze "stappen" aan de analoge kant probeert af te vlakken, kan het gebeuren dat de omzetter een reeks opeenvolgende monsters interpreteert als een wisselspanningsniveau dat boven de nominale waarde ligt die verband houdt met 0 dBFS. Als gevolg hiervan kan clipping optreden. Het is meestal te kort om door onze oren te worden opgepikt, maar als deze vervormde sets talrijk en frequent zijn, kan dit een hoorbaar effect op het geluid hebben. Sommige mensen maken hier bewust gebruik van, waarbij ze opzettelijk geluidsvervormende waarden tussen de samples creëren om dit effect te bereiken. Dit is echter een ongunstig fenomeen, incl. omdat dergelijk WAV/AIFF-materiaal, omgezet naar lossy MP3, M4A, enz., nog meer vervormd zal zijn en je dus de controle over het geluid volledig kunt verliezen. No Limits Dit is slechts een korte introductie van wat een limiter is en welke rol deze kan spelen - een van de meest mysterieuze hulpmiddelen die bij muziekproductie worden gebruikt. Mysterieus omdat het tegelijkertijd versterkt en onderdrukt; dat het het geluid niet mag verstoren en het doel is om het zo transparant mogelijk te maken, maar veel mensen stellen het zo in dat het interfereert. Ten slotte omdat de begrenzer zeer eenvoudig van structuur is (algoritme) en tegelijkertijd een zeer complexe signaalprocessor kan zijn, waarvan de complexiteit alleen kan worden vergeleken met algoritmische nagalmapparaten.

Daarom komen we er over een maand op terug.