Więcej...
Limitery w praktyce
Limitery w praktyce

Choć limitery z pozoru wydają się proste, to w rzeczywistości są najprawdopodobniej najmniej rozumianymi i najczęściej nadużywanymi procesorami dynamiki. Na czym więc polega ich prawidłowe zastosowanie i co tak naprawdę się za nimi kryje?

Technologia
2015-07-09

Kluczem do uzyskania profesjonalnych miksów jest znajomość zasad kształtowania dynamiki dźwięku, ale potrzebne do tego narzędzia często nie są należycie wykorzystane. Wielu początkujących realizatorów włącza procesory dynamiki na każdej ścieżce, chcąc uzyskać głośny, wyrazisty miks, często nie zastanawiając się nad konsekwencjami.

Zakres dynamiki sygnału audio określony jest przez mierzoną w decybelach różnicę między sygnałem najgłośniejszym i najcichszym. W przypadku gęstej aranżacji, ścieżki charakteryzujące się dużym zakresem dynamiki mogą okazać się niesłyszalne, a każdy sygnał zawierający wyraziste szczyty może zmniejszyć zapas dynamiki miksu. Przesadnie przetworzone nagranie może być pozbawione dynamicznej gęstości i wagi, którą charakteryzują się profesjonalnie zrealizowane i zmasterowane produkcje, co z kolei przełoży się na niespójne odtwarzanie na różnych systemach. Z tego powodu tak ważne jest zrozumienie zasad manipulacji zakresem dynamiki we wszystkich jej formach.

Limitery i kompresory

Zmiany dynamiki w dłuższym odcinku czasu mogą być kontrolowane przez ręczne ustawianie poziomu, ale bardzo często dynamika zmienia się krótkookresowo, niekiedy w zakresie milisekund, więc do automatycznej kontroli stosuje się kompresory. Każda część sygnału, której poziom przekroczy zadany próg będzie ściszana z ustawioną głębokości. Parametr Attack określa czas, jaki mija od momentu przekroczenia przez sygnał poziomu Threshold do zaaplikowania wobec niego maksymalnego tłumienia. Z kolei parametr Release to czas potrzebny na zanik tłumienia od momentu, gdy poziom sygnału wejściowego spadnie poniżej poziomu Threshold. Ponieważ efektem kompresji jest zmniejszenie poziomu sygnału, jego kompensacji dokonuje się regulatorem Make-Up Gain, który służy do przywrócenia takiej samej głośności odczuwalnej materiału jak przed kompresją. Kompresory są wykorzystywane do wyrównania zakresu dynamiki sygnału lub do  kształtowania jego charakterystyki dynamicznej, ale nie zawsze pozwalają na natychmiastowe wychwytywanie szczytów. W efekcie, przy ustawieniu nieco wolniejszego czasu ataku na wyjściu pojawia się początkowy transjent. Elementy o wysokim poziomie szczytowym zmniejszają zapas dynamiki (headroom) w całym miksie i zwykle są na tyle krótkie, że trudno jest je ograniczyć w sposób transparentny dla brzmienia.

Limiter jest odmianą kompresora, pozwalającą na redukcję najszybszych transjentów dzięki wyjątkowo krótkiemu czasowi reakcji i głębokości tłumienia od 10:1 wzwyż. Jego konstrukcja określa sposób aplikowania tłumienia: analogowe „wzmacniacze ograniczające” są czymś w rodzaju nieco głębiej działających kompresorów i zwykle koloryzują dźwięk. Z kolei cyfrowe limitery progowe (brickwall) działają transparentnie ze współczynnikiem tłumienia bliskim nieskończoności, a ich nazwa wzięła się stąd, że sygnał wyjściowy nie może przekroczyć ustawionego poziomu maksymalnego (ceiling). Limitery progowe mają zarówno regulację progu zadziałania lub, znacznie częściej, wzmocnienia sygnału wejściowego, a także regulację poziomu maksymalnego. Sygnał wejściowy jest zwiększany regulatorem Input Gain, a najgłośniejsze sygnały będą wówczas tłumione w momencie osiągnięcia ustawionego poziomu maksymalnego. Aby wychwycić najszybsze transjenty, limitery zwykle wyposażone są w funkcję działania z wyprzedzenie (lookahead), ładując sygnał do bufora o wielkości kilku milisekund, dzięki czemu mogą działać z czasem ataku 0 ms (kosztem latencji systemu).

Ograniczanie w praktyce

Zastosowane w odpowiedni sposób limitery mogą pełnić szereg różnych funkcji. Mogą działać jako „strażnicy” poziomu maksymalnego, zabezpieczając przed przesterowaniem transjentów i sygnałów w kanałach. Głośniejsze szczyty mogą być w ten sposób kontrolowane z minimalnym oddziaływaniem na brzmienie, zwiększając głośność odczuwalną przez redukcję poziomów maksymalnych i zmniejszenie zakresu dynamiki. Kilka instancji subtelnie ustawionych limiterów włączonych na wybranych śladach miksu i na grupach może działać wyrównująco, dzięki czemu brzmienie materiału pozostanie niezmienione, ale ogólny materiał stanie się głośniejszy (o mniejszym zapasie dynamiki). Limitery stosuje się też na etapie masteringu, dla zdefiniowania finalnej głośności materiału.

Zastosowane zbyt często (lub nieumiejętnie) limitery mogą też negatywnie oddziaływać na sygnał. Zbyt mocno ograniczony materiał (czyli bardzo głośny) daje męczące brzmienie bez wyrazistego uderzenia i klarowności. Niedoświadczeni realizatorzy często stosują głęboko działające limitery w celu zwiększenia głośności kosztem utraty transjentów, zniekształceń i degradacji brzmienia. Ograniczanie jest stosunkowo łatwym do zaaplikowania procesem, ale wymaga ostrożności i przemyślenia jego wpływu na materiał muzyczny.

Podstawy ograniczania

Co robi limiter i jak możemy zachować kontrolę nad jego pracą? W naszym samouczku zapoznamy się z podstawami tematu.

Aby aktywować ograniczanie w limiterze zazwyczaj musimy zwiększyć poziom wejściowy dedykowanym regulatorem. Spowoduje to, że więcej sygnałów zacznie osiągać poziom określony progiem wyjściowym kompresora. Ustawiamy go w decybelach w odniesieniu do 0 dBFS, i jest to poziom, którego sygnał wyjściowy nie może przekroczyć - każdy szczyt sygnału, który dojdzie do ustawionego progu zostanie stłumiony.

Zwiększanie poziomu wejściowego przy jednoczesnym ograniczaniu szczytowego spowoduje oczywisty wzrost odczuwalnej głośności w porównaniu do sygnału wchodzącego na limiter. Może to wywołać wrażenie, że sygnał jest po prostu lepszy, co często odwraca naszą uwagę od faktu niekorzystnej redukcji transjentów i spadku przejrzystości brzmieniowej. Aby zachować tę samą głośność odczuwalną niektóre limitery pozwalają na jednoczesną zmianę poziomu wejściowego i wyjściowego. Mimo aplikowania ograniczania sygnał zachowuje swoją głośność i limiter nie „oszukuje nas”, że brzmienie jest lepsze (bo głośniejsze). Następnie można w sposób wiarygodny porównać sygnał przed i po ograniczaniu, by móc ocenić rzeczywisty wpływ na brzmienie.

1.

Dźwięk werbla w naszym przykładowym zestawie typu 909 jest krótki i ostry. Aby przyjrzeć się kształtowi fali użyjemy wtyczki oscyloskopu działającego w czasie rzeczywistym, co pozwoli nam ocenić wpływ limitera na redukcję transjentów.

2.

Na kanale z naszym werblem włączamy standardowy Limiter z programu Cubase. Ustawienie wzmocnienia 10,6 dB i poziomu wyjściowego na -7 dB sprawia, że dźwięk werbla staje się głośniejszy, z mocniej zarysowanym atakiem.

3.

Krótkie czasy powrotu w limiterze powodują, że sygnał wraca do swojego normalnego poziomu jak najszybciej. Poprzez nieznaczne zwiększenie tego czasu sprawiamy, że sygnał jest nieco dłużej tłumiony, zanim wróci do poziomu nominalnego.

4.

Z uwagi na zwiększenie głośności odczuwalnej trudno jest nam ocenić efektywność działania limitera. Na szczęście niektóre ograniczniki, na przykład Fab Filter Pro-L, pozwalają zsynchronizować wzrost wzmocnienia z obniżaniem poziomu na wyjściu. Porównanie sygnału przed/po pokazuje teraz wyłącznie efekt ograniczania szczytów.

5.

Cała partia perkusyjna może zabrzmieć lepiej po przetworzeniu jej za pomocą limitera na grupie, tłumiącego zachodzące na siebie transjenty. Ograniczniki takie jak Cubase Brickwall Limiter mają parametr Threshold - ustawiliśmy go tak, aby uzyskać poziom tłumienia rzędu 3,5 dB.

6.

Warto zauważyć, że kilka ustawionych łańcuchowo limiterów może dać bardziej przejrzysty sygnał niż jeden. Usuwamy dotychczasowy limiter i w jego miejsce wstawiamy dwa różne, każdy wprowadzający redukcję rzędu 3-4 dB. Taka konfiguracja daje mniejszą degradację brzmieniową. Trzeba jednak pamiętać o odpowiednim ustawieniu czułości wejściowej i poziomu wyjściowego.
















Kontrola głośności

W domenie cyfrowej mamy skończoną wartość dostępnego zapasu dynamiki - poziom maksymalny to 0 dBFS. Każdy sygnał, który przekroczy ten poziom będzie obcięty i zniekształcony.

W ramach środowiska cyfrowego korzysta się z mierników i procesów standardowo bazujących na kontroli poziomu szczytowego, ale brzmienie sygnałów o dużym poziomie szczytowym może być cichsze w porównaniu do innych, mających poziom szczytowy o niższej wartości. Dzieje się tak, ponieważ za to, w jaki sposób odbieramy głośność materiału audio odpowiada poziom RMS (średnia głośność w funkcji czasu). Zmniejszanie wyłącznie poziomów szczytowych, a następnie zwiększanie głośności całego materiału skutkuje zmniejszeniem zapasu dynamiki, czyli różnicy między poziomem średnim a szczytowym, a w konsekwencji odbieraniem przez nas takiego dźwięku jako głośniejszego.

Głośne, niepotrzebne szczyty sygnału mogą być tłumione bez efektów ubocznych

Można pomyśleć, że to świetny sposób na głośne nagrania, ale zawsze dzieje się to kosztem redukcji szczytów i utratą dynamiki oraz przejrzystości. Transjenty zapewniają naszemu sygnałowi odpowiedni impet i dają wrażenie uderzenia dźwięku. Ich stłumienie zatem sprawia, że miks wydaje się płaski, a brzmienie rozmyte. Dlatego zawsze trzeba poszukiwać odpowiedniego kompromisu właściwą kontrolą poziomów szczytowych a obecnością transjentów, i dokonywać tego już na etapie miksu. Kompresja równoległa (z czasem ataku ustawionym na minimum) lub zastosowane podobnie ograniczanie świetnie sprawdza się przy zwiększaniu czytelności z jednoczesnym zachowaniem oryginalnych transjentów. Podobnie subtelna saturacja taśmowa oraz podkreślenie harmonicznych może skutkować zwiększeniem odczuwalnej głośności, choć ich efektem ubocznym będzie usunięcie szczytów sygnału. Stąd też obróbka równoległa może znacząco pomóc. Takie same efekty można uzyskać właściwie balansując częstotliwości na etapie miksu, by sygnał brzmiał już wystarczająco dobrze zanim poddamy go obróbce z użyciem limitera.

Klasyczne limitery oprócz funkcji kontroli poziomu wprowadzają też charakterystyczne zakolorowanie brzmienia.

Sześć zaawansowanych technik ograniczania

Współczesne limitery są czymś więcej niż narzędziami do dynamicznego tłumienia poziomu, przetwarzając różne elementy sygnału lub kreując interesujące efekty.

Tak jak w przypadku kompresorów, szerokopasmowe ograniczanie pozwala uzyskać adekwatne efekty, ale niekiedy użytkownicy chcą mieć lepszą kontrolę nad poziomami szczytowymi. Złożony materiał muzyczny może zawierać szereg szczytów w całym zakresie częstotliwości, które mogą interferować z innymi elementami miksu. W tej sytuacji szerokopasmowe ograniczanie może całkowicie zrujnować strukturę transjentów. Skupiając się natomiast na pojedynczym, stwarzającym problemy zakresie możesz przejąć kontrolę nad występującymi w nim szczytami, a mając limiter wielopasmowy możesz ustawić inne parametry dla każdego z zakresów.

Z kolei przetwarzanie w trybie Mid-Side daje niezależną kontrolę nad poziomami szczytowymi składowej monofonicznej i stereofonicznej. Można do tego celu użyć limiterów pracujących w trybie M-S albo rozbić sygnał na składowe M i S, dla każdej z nich aplikując standardowy (lub pasmowy) limiter.
Wiedząc o tym, co powoduje niechciane pompowanie i zniekształcenia będące efektem ubocznym ekstremalnych ustawień limitera, możesz użyć tej wiedzy w celach kreatywnych lub w kontekście tworzenia struktur muzycznych.

1.

Ograniczanie jest tradycyjnie wykorzystywane do subtelnej i transparentnej kontroli poziomów szczytowych, ale mocne tłumienie można też wykorzystać kreatywnie. Mamy tu ekstremalną redukcję poziomu, która zamienia dynamiczny breakbeat w rozmytą strukturę rytmiczną funkcjonującą w tle podstawowego rytmu.

2.

Ustaw bardzo krótki czas Release, aby uzyskać efekt pompowania i/lub zniekształcenia. Chodzi o to, abyś zorientował się co do efektów tego typu obróbki. Zamieniliśmy w ten sposób partię break w rytmiczne pompowanie z 24-decybelowym tłumieniem i czasem powrotu 1 ms.

3.

Podobnie jak wszystkie procesory dynamiki, limiter może też pracować w odniesieniu do określonego zakresu częstotliwości. Niski środek w naszej pętli tomów jest zbyt ostry i  agresywny. Do niezależnej obróbki dynamiki wyłącznie tego pasma użyjemy modułu Dynamics z Ozone 6.

4.

Kompresja równoległa pozwala zmiksować mocno sprasowaną dynamicznie partię z materiałem bez obróbki. To samo odnosi się też do limiterów. Użyjemy parametru Mix w Brainworx bx_limiter w celu pogrubienia partii perkusji. Kontrolka XL pozwala też dodać trzecią i piątą harmoniczną.

5.

Mamy złożony, gęsty miks zawierający szereg wyrazistych szczytów w sygnale Mid. Standardowy limiter szerokopasmowy wpłynie także na składową Side i może zniszczyć równowagę przestrzenną. Użyjemy więc limitera M/S, który da nam niezależną kontrolę nad składową monofoniczną i stereofoniczną.

6.

Standardowo stosuje się limiter na końcu łańcucha wtyczek, po wszystkich zastosowanych procesorach. Spróbuj jednak złamać tę regułę, jeśli sytuacja tego wymaga. Dla przykładu, może się okazać, że chcesz zmniejszyć poziom szczytów przed wprowadzeniem sygnału do kompresora.

















Limiter w masteringu

Ograniczanie jest jednym z najważniejszych procesów na etapie masteringu. Zobaczmy jak można je efektywnie przeprowadzić.

Trudno sobie wyobrazić łańcuch masteringowy bez finalnego limitera, który określa poziom szczytowy całości i redukuje zakres dynamiki, podnosząc głośność materiału. Zazwyczaj limiter stosowany jest na końcu całego zestawu procesorów na sumie. Wykorzystuje się go głównie do subtelnej redukcji szczytów, ale należy unikać takiej sytuacji, w której jego praca powoduje utratę transjentów lub powstawanie zniekształceń. Ustaw czas Release zgodnie z tempem przetwarzanego materiału. Aby uzyskać bardziej przejrzyste brzmieniowo efekty, rozłóż redukcję poziomów na kilka limiterów. Na przykład, zamiast wprowadzać 3 dB tłumienia włącz szeregowo trzy limitery, każdy z tłumieniem 1 dB.

1.

Na wstępie zgraliśmy nasz miks do pliku stereo, a upewniając się, że szczyty sygnału nie przekraczają -6 dB, zostawiliśmy odpowiedni zapas dynamiki na przetwarzanie masteringowe. Importujemy cały materiał do nowego projektu, by oprzeć się pokusie dokonywania zmian w miksie.

2.

Zaznaczamy i zapętlamy fragment zawierający najgłośniejszą sekcję utworu, a następnie na kanale włączamy wysokiej klasy limiter masteringowy. Ustawiliśmy próg zadziałania oraz poziom maksymalny w Ozone 6, by zachować jednakową głośność odczuwalną. Na tym etapie można wprowadzić jedynie 3 dB tłumienia - potem zaczynają pojawiać się zniekształcenia sygnału.

3.


Nie tylko limiter jest odpowiedzialny za głośny master - poprzedzająca go korekcja dynamiczna i tonalna także może zwiększyć odczuwalną głośność. Przed limiterem zastosowaliśmy subtelną kompresję wielopasmową, korekcję Mid-Side oraz grupową kompresję.

4.

Eksperymentujemy z ustawieniami tak, by limiter różnie reagował na różne części materiału. Do uzyskania większego efektu uderzenia zastosowaliśmy dostępny w Ozone 6 moduł Transient Emphasis. Na koniec zwiększyliśmy poziom szczytowy do -0,1dB (aby uniknąć przesterowań przy konwersji do MP3) i zgraliśmy nasz master.












Samodzielny mastering

Poświęcając wiele czasu i energii na stworzenie miksu naszego utworu często mamy ochotę na samodzielne przeprowadzenie masteringu. Musisz jednak pamiętać o tym, że zawodowi realizatorzy miksu zazwyczaj wysyłają swoją pracę do specjalistów. Są oni wykwalifikowani i doświadczeni, mają inne spojrzenie na naszą produkcję, pracują w doskonałych akustycznie pomieszczeniach i dysponują szerokopasmowym odsłuchem, który potrafi obnażyć problemy brzmieniowe niesłyszalne w Twoim studiu. Zazwyczaj dysponują też kosztownym, wysokiej klasy sprzętem, który pozwoli osłodzić i poprawić miks w sposób, o jakim możesz tylko pomarzyć.

Możesz jednak zdecydować się na samodzielny mastering, np. po to, by móc ten utwór odtworzyć w klubie, niezależnie od zlecenia jego masteringu zawodowcom, lub by po prostu zorientować się, jak poszczególne elementy zaczną się układać po aplikacji procesorów masteringowych i ograniczania. W takiej sytuacji warto zgrać całość do postaci oddzielnego pliku i umieścić w nowej sesji.

Limitery wtyczkowe

W swoim arsenale warto mieć zaufany, sprawdzony limiter. Oto kilka potencjalnych opcji.

1.

Brainworx bx_limiter

Brainworx bx_limiter jest znacznie prostszym i mniej obciążającym komputer wariantem bx_XL, który może być stosowany do różnych elementów miksu. Jako limiter ograniczający szczyty sprawdza się świetnie, ponieważ jest przezroczysty brzmieniowo - po prostu tłumi szczyty z takim poziomem, jakiego oczekujesz. Włączony na sumie po koloryzującej brzmienie kompresji daje Ci lepszą kontrolę nad jej przebiegiem, a ustawiony głębiej pozwala kreatywniej podejść do przetwarzania sygnału. Z jego zdolnością do zwiększania głośności odczuwalnej oferuje wiele opcji, bez negatywnego wpływu na brzmienie.

2.

Universal Audio 1176LN Classic Limiting Amplifier

Bazująca na oryginalnym UA 1176LN, wykorzystującym do redukcji tranzystor FET, wtyczka ta świetnie sprawdza się gdy chcesz nadać brzmieniu odpowiedni charakter, z zachowaniem krótkiego czasu ataku typowego dla oryginału.

3.

iZotope Ozone 6

Modularny procesor masteringowy, oferujący szereg interesujących narzędzi w ramach jednego pakietu. Do przetwarzania dynamiki możemy wykorzystać dwa procesory - Dynamics, umożliwiający pracę wielopasmową, także z uwzględnieniem ograniczania w tym trybie, oraz Maximizer, przeznaczony do zwiększania głośności odczuwalnej materiału audio.

4.

FabFilter Pro-L

Podobnie jak inne wtyczki ze wspaniałej serii Pro, Pro-L ma przejrzysty interfejs graficzny, w tym wypadku oferujący podgląd sposobu działania limitera. Na pierwszy rzut oka wygląda dość prosto - dzięki czemu od razu przyciąga uwagę potencjalnych nabywców - ale po kliknięciu przycisku Advanced uzyskujemy dostęp do całej gamy ustawień, z różnymi typami ograniczania i sterowania pracą. Jeden z najbardziej wszechstronnych limiterów na rynku.

5.

Sonnox Oxford Limiter

Może wyglądać na nieco przestarzały, ale prawda jest taka, że wielu czołowych producentów na świecie nagminnie z niego korzysta. W przypadku niektórych typów materiału dźwiękowego sprawuje się lepiej niż inne limitery, mając sporadyczną tendencję do lekkich zniekształceń. Mimo to wciąż pozostaje jednym z najlepszych limiterów do tzw. codziennego użytku.

6.

Waves L2 Ultramaximizer

Kolejny klasyczny i dość leciwy limiter, ale wart wypróbowania. L2 łączy limiter ograniczający z maksymalizatorem, dając Ci wszystkie narzędzia, by odnieść zwycięstwo w wojnie głośności. Wygląda staroświecko, ale brzmi czysto i klarownie. To wciąż jeden z najlepszych limiterów.

7.

Voxengo Elephant 4.0

Zasadniczo Elephant jest limiterem do pracy w trybie dookolnym 5.1, ale to, co oprócz świetnego brzmienia czyni go wyjątkowym, to jego narzędzia do analizy materiału audio. Brzmi czysto i transparentnie. Ma wszystko to, co powinien mieć porządny limiter, abyś mógł w pełni kontrolować swoją pracę. Nie można też zapomnieć o świetnych presetach, które w nim znajdziemy.

8.

Universal Audio Precision Limiter

UA Precision Limiter to mocno brzmiący, transparentny ogranicznik progowy oferujący możliwość uzyskania całej gamy efektów - od prostego ograniczania do głębokiego pompowania sygnału. Dzięki buforowi 1,5 ms może pracować z zerowym czasem ataku, oferując precyzyjne wskazania bazujące na specyfikacji K-System.


















Artykuł pochodzi z
Nowe wydanie Estrada i Studio
Estrada
i Studio
lipiec 2015
Kup teraz