Dodržujete normy hlasitosti EBU R128? Konec bojů o nejvyšší hlasitost!

Loudness War, aneb narvi to tam fest, jak jen to jde!

Který marketér by nechtěl, aby v rozhlase či televizi všichni poslouchali spot či reklamu, kde propaguje právě svůj výrobek. A který muzikant by nechtěl, aby jeho skladba či písnička zaujala potenciální fanoušky.

Nejsnazší cestou, jak toho dosáhnout, je mít vlastní audio produkty mnohem hlasitější než konkurence. Jak na to? V sedmdesátých a osmdesátých i devadesátých letech to šlo ještě poměrně snadno.

Protože média kontrolovala pouze špičkové úrovně hlasitosti, v nevýhodě byly ty pořady a ta hudba, kde autoři a zvukoví mistři pracovali s velkým dynamickým rozsahem hudby či mluveného slova a navíc ještě (a vlastně jak z uměleckého, tak psychoakustického pohledu správně) šetřili s nejvypjatějšími dynamickými pasážemi a špičkami (fff) jak se šafránem.

Stalo se tak, že se v detektivce pětkrát vystřelilo a podle toho zvukový mistr zodpovědný za dynamickou úroveň vysílání nastavil natvrdo „volume“ celého filmu. Oproti tomu chytří marketéři provedli tu nejdrsnější kompresi a narvali vyrovnanou hladinu obsahu až skoro k nule – tedy limitu.

Moderní programy barevně upozorní na to, že se už blížíte hlasitosti, která překračuje žánrovou normu: např. Loudness Toolkit od NUGEN Audio.

V praxi se to projevilo tak, že vás reklama nazvedla z křesla. Vnímali jste ji jako násobně hlasitější než film a za tchýnina peskování typu „Jsi normální, Kakamile, proč to tak hulíš?“ jste vmžiku sahali po dálkovém ovladači. A u popkornu regulovali a regulovali a regulovali - hlasitost.

Pro tento boj na audio trhu se ujal termín Loudness War. Slovní spojení použil jako první Robert Orban ve článku v roce 1979 zabývajícím se bojem o úrovně hlasitosti. Kritizoval v něm důsledky nadměrné komprese a s ní spojené omezování vysílání v rozhlase FM.

Hujere, Hujere, zas nová norma?

Není divu, že na tuto situaci začali reagovat lidé z branže. Na počátku tisíciletí již existovala řada různých institucí, vydávajících teoretická opatření pro sjednocení hlasitosti. Ta ale stále nebyla právně závazná. Ve většině případů totiž nebrala v potaz subjektivitu vnímání hlasitosti.

Průlomovým rokem se stal rok 2006. Tehdy vydal Radiokomunikační sektor Mezinárodní Telekomunikační Unie nové doporučení ITU-R BS.1770-1. To už respektovalo subjektivní vnímání hlasitosti a definovalo nový algoritmus pro měření hlasitosti televizního a rozhlasového vysílání. Tato kritéria se stala posléze celosvětovým standardem, který funguje dodnes. Na nich bylo postaveno Technické doporučení R 128, vydané v roce 2011 společností EBU.

Produkty od NUGEN Audio testují nejlepší světoví zvukoví mistři. Výsledkem jsou algoritmy, které vás zbaví nepříjemných překvapení a věrně informují o tom, jak budou vaše mixy znít na různých zvukových platformách.

V České republice se obě tato doporučení uplatňují od roku 2013. Základním kamenem současné normalizace je tak v ČR kombinace dvou dokumentů: Technického doporučení EBU R 128 ´Normalizace hlasitosti a maximální povolená úroveň zvukových signálů´ a Doporučení ITU-R BS.1770 ´Algoritmy k měření hlasitosti zvukových pořadů a skutečné špičkové úrovně zvuku´.

Tfuj tajbl přehnané komprese!

Proč máme být vlastně s kompresí opatrní? Nejenže její různé úrovně ústí v ve vysílací dynamický guláš, ale jejím přeháněním může snadno dojít k několika nežádoucím jevům v kvalitě audia.

Zruším hloubku dynamiky

Kompresí na prvním místě zruším dynamické rozdíly mezi hlasitostně rozdílnými pasážemi. Např. hladiny od fff po mf stáhnu jen na mf a zkomprimovanou stopu znovu vytáhnu až k horní hranici fff (tedy 0 dB). Znamená to, že mi ve skladbě zbyla (pokud tam vůbec v takových rozdílech byla) jen polovička dynamických úrovní.

Poslouchat dynamicky neplastickou kompozici je únavné a je ověřeno, že takto vytavená dynamika způsobuje u posluchače fyzickou únavu, bolesti hlavy a nechuť dále dílo poslouchat. A může dokonce dojít k poškození sluchu.

Balík plug-inů Modern Mastering obsahuje i program MasterCheck pro optimalizaci mixu. Ten kromě EBU R128 nabizí věrné algoritmy pro standardy  ATSC A / 85 (CALM ACT), EBU R128 S1, ARIB TR-B32, OP-59, AGCOM 219/9 / CSP, Portaria 354 a DPP.

Změním barvu jednotlivých nástrojů i nástrojových sekcí

To však není všechno. Každá komprese nad nastavenou pracovní úrovní (prahem – trashhold) mění tvar vlny. Vlastně ji ořezává a zplošťuje. A samozřejmě pak existuje rozdíl mezi oblou vlnou s nízkým počtem harmonických složek, do které se ořezáním dostává nežádoucí množství lichých složek, a pilovitým signálem s vyrovnaným zastoupením sudých a lichých, u kterého plochým ořezáním převáží liché složky: ostrý pilovitý tón zbledne. A to nemluvíme o ruchových složkách, které se tvrdou limitací do barvy rovněž vetřou.

Zruším čitelnost harmonií

Tím, že tvrdou kompresí vstupují do celkové barvy ruchy a šumy, se samozřejmě zastírá čitelnost nástrojových sekcí (nástrojových mixtur) a hlavně harmonie. Ta se začíná slepovat a v geologii bychom řekli, že ze smíšeniny tak vzniká splynulina. Rozdíly mezi barvami i jakostí intervalů se smazávají, převládne jednolitá šedá hmota. Ale hodně hlasitá.

Společnost EBU není malá!

Nezdá se to, ale budete-li dodržovat obě výše zmíněná odporučení, vaše zvukové dílo se stane součástí poměrně velké společnosti. EBU se totiž skládá ze 73 členů z 56 Evropských států a dalších 33 spolupracovníků z Asie, Afriky i Ameriky, se sídlem ve švýcarské Ženevě. EBU provozuje téměř 2000 televizních, rozhlasových a online kanálů a služeb. Společně oslovují více než jednu miliardu lidí po celém světě a vysílají ve více než 120 jazycích (https://www.ebu.ch/about).

Jak tedy na to, aby vaše mixy i mástry splňovaly současné normy? Podívejme se detailněji na metody měření a vůbec na celou doporučenou metodiku.

K váhování nebolo K-Weighting

Váhovací K křivka vznikla vlastně proto, aby sladila subjektivní dojmy poslechu s objektivními měřeními. Bere v potaz psychoakustické vnímání posluchače. 

Jde vlastně o upravený hornopropustný filtr (Hi-pass Filter) začínající se zvedat od 1 kHz a od 1,5 kHz držící konstantní úroveň zdvihu + 4dB.

V praxi se tento parametr využívá tak, že se křivka aplikuje na všechny měřené kanály a následně se vypočítá střední kvadratická hodnota úrovně. Výsledek se zobrazí jako ´LKFS´ (Loudness, K-Weighting, referenced to digital Full Scale) aneb vážená K hlasitost vztažená k digitální plné stupnici.

Tuto jednotku je dle EBU možné zapsat i jako LUFS (Loudness Unit referenced to digital Full Scale).

Pro relativní měření, tedy měření nevázané na subjektivní vnímání a žánr se používá jednotka hlasitosti LU, kde se 1 LU rovná 1 dB.

Hlasitost, rozsah hlasitosti a skutečná úroveň špiček

Pro techniku měření i pro dodržování nových norem je třeba pochopit tři hlavní pojmy: hlasitost pořadu (Programme Loudness), rozsah hlasitosti (Loudness Range) a skutečná špičková úroveň (True Peak Level).

Hlasitost pořadu (Loudness)

Hlasitost pořadu se dá zjednodušeně definovat jako průměrná úroveň pořadu či vybrané stopy. Výsledek se zobrazuje v jednotkách LUFS. Důležitou roli zde hraje tzv. hradlovací funkce. Hradlo slouží k vymezení spodní hranice. Pokud vysílaný signál poklesne totiž pod určitou úroveň, měření se přeruší a znovu se spustí až ve chvíli, kdy je signál nad touto minimální úrovní.

Pokud bychom tuto funkci vynechali, mohlo by u pořadů s delšími tichými pasážemi nebo nízkou úrovní hluku, dojít k nízké hodnotě úrovně integrované hlasitosti, a tím pádem i vysoké hlasitosti po normalizačním procesu (průměrnou úroveň bychom až příliš zvedli). Hradlo pro absolutní ticho je proto stanoveno na hodnotu -70 LU.

Rozsah hlasitosti (LRA)

Rozsah hlasitosti (LRA) je nově definovaný parametr. Popisuje celkový rozsah v celé délce pořadu, od nejslabší až po nejhlasitější část. Tento rozsah je měřen v jednotce LU. Aby se zabránilo tomu, že extrémní výkyvy pořadu budou ovlivňovat celkový výsledek, je horních 5% a spodních 10% celkového rozsahu hlasitosti z měření vyloučeno.

Skutečná špičková úroveň (TPL)

Třetím a rovněž podstatným parametrem zvukové úrovně v doporučení R 128 je skutečná špičková úroveň (True Peak Level, zkratka TPL). Udává maximální hodnotu signálu v měřené časové doméně. Jeho hodnota může být vyšší než nejvyšší hodnota v časově omezených vzorcích.

Měřící a mástrovací program WaveLab Pro 10 od Steinberg umí zobrazit křivky okamžité, krátkodobé a integrované hlasitosti plus další údaje.

Jak hlasitost měřit?

K měření hlasitosti se doporučuje používat měřič hlasitosti s režimem EBU. Tento režim definovaný v EBU Tech Doc 3341 a nabízí 3 rozdílné časové stupnice:

• Okamžitou hlasitost (Momentary Loudness, zkratka “M“), ta pracuje s časovým intervalem 400 ms
• Krátkodobou hlasitost (Short-term Loudness, zkratka “S“) ta porovnává úrovně v časovém intervalu 3 s
• Integrovanou hlasitost (Integrated Loudness, zkratka “I“) vyhodnocující hlasitost od začátku do konce.

WaveLab Pro 10 od Steinberg obsahuje i měřák hlasitosti, který průběžně porovnává úrovně okamžité, krátkodobé a integrované hlasitosti vůči hlasitosti požadované.

Mixujeme jinak než před EBU R128?

Nové normy sebou přinesly samozřejmě otázky, jak mixovat? Stejně jako předtím, nebo společně s „EBU měřáky“?

Klidně můžete zachovat stávající metody a postupy míchání. Tedy tak, abyste měli bohatý rozsah hlasitosti a zároveň aby master nešel do červené. A následně (při masteru) potom vyrovnáte celkovou hlasitost na požadovanou hodnotu EBU.

EBU Tech Doc 3343 však doporučuje, abyste při mixování paralelně zapojili měřiče hlasitosti s režimem EBU a sledovali, v jaké úrovni se nacházíte. Výhodou je, že budete průběžně v obraze a nenecháte změnu barev až na konec. Navíc se tento způsob báječně hodí pro přenos živých akcí: koncertů, sportovních událostí i mluveného slova.

A nezapomeňme na metadata! Dobré normalizace lze dosáhnout i s použitím metadat. Ta mohou být buď aktivní (u měnícího se zvukového signálu) nebo popisná (obsahující informace o signálu, např. formát, nebo celém úseku (LUFS).

Jaká průměrná hlasitost platí pro televizní vysílání?

Stanovení úrovně LUFS dle EBU R 128 EBU na základě série měření a výpočtů stanovilo průměrnou hlasitost pořadu na -23 LUFS (s tolerancí ±0,5 LU) pro všechny Evropské televizní vysílatele. Toleruje jen maximální možnou odchylku ± 1 LU u pořadů, u kterých nelze dosáhnout přesné úrovně. Např.  u živých vysílání s nepředvídatelnými úrovněmi hlasitosti.

Míchejte a nastavujte celkovou hlasitost v reálném čase. Např. s modulem LM-Correct.

Jaká průměrná hlasitost pro podcasty?

Rozhlasová vysílání a podcasty jsou trochu jiné kafe. Často jsou totiž přehrávány na mobilních zařízeních a v hlučném prostředí. Většina hardwarových zařízení navíc neposkytuje dostatečné zesílení pro programy normalizované na -23 LUFS. Audio Engineering Society (AES) proto vydala dokument AES TD1004.1.15-10 ´Doporučení pro hlasitost audio streamování a přehrávání internetových souborů´. Jsou v něm stanoveny úrovně hlasitosti mezi -20 LUFS a -16 LUFS (s tolerancí ±0,5 LU). Závisí na dané platformě.

A do hry rovněž vstoupily společnosti, jejichž produkty či služby jsou úzce spojené se zvukem. Každá z nich pak doporučila svou vlastní úroveň, např.:

• Apple Music a Google -16 LUFS
• Amazon Alexa, Spotify a Tidal hodnotu -14 LUFS
• YouTube -13 LUFS.