Qu'est-ce que la mise en scène des gains

Le monde de l’audio numérique peut sembler déroutant. Par exemple, en physique du son, l’intensité sonore est mesurée en décibels et les valeurs sont toujours positives, mais dans les stations de travail numériques (DAW), les décibels deviennent soudainement négatifs. Et quelle est cette étrange magie ?

Autre mystère : sur l'écran du DAW, on peut parfois voir des niveaux de signal supérieurs à zéro, et parfois même apparaître des décibels « positifs ». Qu'est-ce-que tout cela veut dire? Aide-moi à comprendre ! Les termes « volume », « gain », « niveau » sont constamment entendus autour de nous et sur YouTube – mais quelle est la différence entre eux ?

Essayons de comprendre cela sans formules compliquées. Après tout, nous sommes pour la plupart des musiciens, pas des ingénieurs. Et en même temps, nous apprendrons à organiser correctement ce que l'on appelle la « marge de niveau » dans nos projets musicaux créés à l'aide d'un DAW.

Il n’y a pratiquement aucun volume dans l’enregistrement audio numérique. Que sont les décibels « naturels »

Le « volume » est bien plus qu'un simple mot qui tente de décrire l'intensité de la pression sonore appliquée aux oreilles. Pour chaque personne, les sons faibles et forts sont perçus subjectivement. Ce qui est simplement « bruyant » pour une personne peut être « terriblement fort » pour une autre.

Faire de la musique nécessite toujours de prendre en compte des critères subjectifs, qui interfèrent parfois avec la compréhension entre les acteurs du processus créatif. Il est donc important d’avoir une compréhension plus objective du volume lorsque l’on travaille sur des projets musicaux.

Dans la nature, il n’existe pas d’analogue direct au volume, comme dans le monde numérique. Le son voyage à travers des ondes élastiques dans un milieu gazeux, liquide ou solide. La source du son est un corps physique qui subit des vibrations mécaniques, comme une corde ou des cordes vocales humaines.

Essayons d'imaginer cela visuellement, bien que pas très scientifiquement : après que la corde ait sonné, elle vibre latéralement (dans un espace tridimensionnel) avec une certaine fréquence et amplitude, créant des ondes élastiques autour d'elle.

Ces ondes provoquent des zones de haute et basse pression atmosphérique qui se propagent dans l’environnement gazeux. Les physiciens décrivent ces vibrations comme une « pression acoustique ».

Pour mesurer l'intensité de la pression acoustique, les scientifiques ont développé une formule qui prend en compte la pression elle-même, l'impédance acoustique du milieu et la moyenne temporelle. Cela nous permet d’obtenir la valeur quadratique moyenne de l’intensité sonore à un moment donné et dans l’espace.

En musique, les vibrations sonores sont principalement périodiques, semblables aux vibrations d’une corde. Parfois, on évalue leur intensité à l'aide de la notion d'« amplitude de pression acoustique », mais en réalité ce n'est pas si important.

Ce qui est vraiment important, c'est que les décibels positifs (indiqués par un « + ») en physique font référence à l'intensité de la pression acoustique, mais uniquement par rapport à un point spécifique sur une échelle. Les décibels sont des unités relatives, logarithmiques ou sous-multiples et n'ont de sens que s'il existe un « point de départ ».

En physique, ce point de départ est un niveau de pression de 20 micropascals (µPa) – c'est le seuil moyen de l'audition humaine lorsqu'il ne perçoit pas encore les sons et ressent le silence. Même si le chat ne serait probablement pas d'accord avec cela.

Le degré d'intensité sonore perçue par une personne est étudié séparément, en utilisant ses propres unités de mesure, telles que les fonds, sa composition fréquentielle et d'autres facteurs. Mais lorsque l’on travaille avec une DAW, ces détails ne sont pas si importants. L'essentiel pour nous est de ne pas confondre les décibels.

0 décibels SPL (niveau de pression acoustique) signifie le silence pour une personne. Vous trouverez ci-dessous quelques valeurs typiques à titre de comparaison :

• 15 dB – « À peine audible » – c'est comme le bruissement des feuilles ;
• 35 dB – « Clairement audible » – par exemple, une conversation étouffée, un environnement calme dans une bibliothèque ou du bruit dans un ascenseur ;
• 50 dB – « Clairement audible » – c'est comme une conversation à volume moyen, une rue calme ou le fonctionnement d'une machine à laver ;
• 70 dB – « Bruyant » – par exemple, des conversations bruyantes à une distance de 1 m, le bruit d'une machine à écrire, une rue bruyante ou un aspirateur en état de marche à une distance de 3 m ;
• 80 dB – « Très bruyant » – c'est comme un réveil bruyant à une distance de 1 m, un cri, le bruit d'une moto avec un silencieux ou le bruit d'un moteur de camion en marche. L'écoute prolongée de tels sons peut entraîner une perte auditive ;
• 95 dB – « Très bruyant » – par exemple, le bruit d'une voiture de métro à une distance de 7 m ou un piano bruyant jouant à une distance de 1 m ;
• 130 dB – « La douleur » est comme une sirène, le bruit des chaudières rivetées, le cri le plus fort ou une moto sans silencieux ;
• 160 dB – « Choc » est le niveau auquel le tympan est susceptible de se rompre, comme un coup de fusil de chasse près de l’oreille, une compétition de système audio de voiture, ou l’onde de choc d’un avion supersonique ou une explosion de 0,002 mégapascal.

Enregistrement sonore. Volume et gain

Lorsque nous enregistrons du son, nous devons convertir les vibrations sonores périodiques de l’air en vibrations électriques. Depuis l’invention du phonautographe en 1857, les scientifiques et les ingénieurs ont expérimenté diverses méthodes d’enregistrement du son.

Il s'avère que le moyen le plus efficace et le moins cher consiste à utiliser des appareils électriques tels que des microphones, des micros magnétiques et piézoélectriques (pour les cordes et parfois les instruments à percussion comme les pianos).

Ces appareils électroacoustiques interceptent les fluctuations de la pression sonore de l'air (les capteurs magnétiques enregistrent les vibrations des cordes et les capteurs piézoélectriques enregistrent les vibrations du corps) et les convertissent en un signal électrique analogique.

Au moment de cette transformation, le son « disparaît » pour nous. Ensuite, nous traitons uniquement des oscillations électriques « silencieuses » au cours de notre travail.

Ce sont ces vibrations qui sont transmises à l’intérieur des équipements musicaux – amplificateurs, effets analogiques, magnétophones, etc. Pour que ces vibrations, qu’elles soient amplifiées, traitées ou simplement enregistrées sur bande magnétique, se transforment à nouveau en son, il faut les reconvertir. en son à l'aide d'un appareil spécial vibrations de l'air. Cet appareil s'appelle un haut-parleur.

Un signal analogique a la propriété principale – il est continu dans le temps et à chaque milliseconde – ou au moins un millionième de seconde – il a un certain paramètre. Disons que, dans le cas d'une représentation électronique analogique du son, cela pourrait être l'amplitude (le plus grand écart de valeurs par rapport à la moyenne).

Le signal analogique reçu du microphone nous montre un historique de changements fréquents de pression acoustique sur une période de temps. Nous chantons, disons, une chanson dans laquelle nous avons prévu 2 minutes de chant dans les couplets et les refrains, et lors de l'enregistrement, nous obtenons, pour ainsi dire, une chronique des changements de pression acoustique sur la membrane du microphone.

Les signaux électriques analogiques obtenus en convertissant les vibrations sonores sont plus facilement représentés sous la forme de graphiques sinusoïdaux. Les sons musicaux et non musicaux sont en fait une somme complexe de sinusoïdes.

Mais cela peut aussi être simple : lorsque le générateur de sons analogique nous donne une seule onde sinusoïdale avec une fréquence de, disons, 440 Hertz (note « A »), nous entendons un « bip » clair mais ennuyeux du haut-parleur.

Et finalement, nous arrivons ici au gain. Le mot gain signifie gain. Nous réglons son niveau avec des régulateurs sur les amplificateurs et les cartes son. Celui-ci diffère des boutons de commande « volume » ou « niveau de pression sonore » (Level) dans le sens où nous pouvons amplifier le signal au-delà de la limite au-delà de laquelle commence sa distorsion.

Regardons maintenant de plus près : notre sinusoïde (rappelez-vous qu'elle symbolise et visualise pour nous un signal analogique à l'intérieur d'un appareil électrique) est constituée de « collines » et de « vallées » rondes et symétriques qui se répètent périodiquement.

On peut augmenter la hauteur des « collines » et la profondeur des « vallées » (c'est-à-dire l'amplitude) ou, en d'autres termes, « renforcer le signal », « ajouter du gain » pas indéfiniment.

Nous ne parlerons pas ici de la conception des circuits des appareils, supposons simplement que chacun d'eux a une limite physique à laquelle l'appareil peut augmenter proportionnellement l'amplitude du signal – sans le « casser ».

Lorsque le gain atteint un point critique et dépasse les valeurs admissibles, le circuit physique de l'appareil commence à couper les « montagnes » par le haut et à rogner les « vallées » par le bas.

Dans le langage de l'ingénierie, cela s'appelle « écrêtage analogique ». Dans ce cas, en plus du signal sonore utile, des sifflements, des cliquetis et des crépitements peuvent être entendus dans les haut-parleurs. En ingénierie audio, cela est également appelé « distorsion non linéaire ».

Nous pouvons désormais comprendre que le niveau de volume dans la technologie musicale est un changement dans l'amplitude du signal AVANT la limite au-delà de laquelle il commence à se déformer. Et le « gain » peut facilement dépasser ces limites.

Le paradoxe est que lorsque le gain est augmenté de manière significative au-delà de la valeur autorisée, la pression sonore créée par les haut-parleurs (vers lesquels le signal traité est émis) n'augmente pas toujours. Ce qui précède est vrai pour le traitement audio numérique.

Disons qu'à l'intérieur d'une DAW qui envoie le signal traité à la carte son, lors de l'écrêtage et de l'augmentation du gain sur la console virtuelle dans la zone des valeurs insensées, aucune augmentation réelle du niveau de volume ne se produit. Dans les haut-parleurs des moniteurs audio, nous n'entendons que l'ajout de plus en plus de distorsion. Cela est dû à la représentation particulière du son en « numérique », dont nous dirons quelques mots ci-dessous.

Pour l’instant, revenons aux « décibels négatifs ». N'oubliez pas que les dB sont des unités relatives qui n'ont de sens que si elles sont liées à un point de référence.

En enregistrement sonore, ce point est considéré comme le niveau du signal au-delà duquel la distorsion commence. Il est désigné par « zéro ». Tout dans la zone « à zéro » est un signal sans écrêtage dont le niveau est indiqué en dB avec un « moins ». Tout ce qui précède est un signal déformé avec une coupure d'amplitude (« pics et vallées »). Et ils le désignent en dB avec un « plus ».

Il est d'usage d'afficher le niveau de volume en décibels « négatifs » sur les appareils analogiques et numériques. C'est pratique et visuel.

Qu’arrive-t-il au volume dans le numérique ?

Dans nos cartes son, le signal analogique est d'abord légèrement amplifié par un préamplificateur puis transmis via un convertisseur analogique-numérique (ADC). Pour simplifier, voici ce que fait un ADC :

1. 1. Il coupe une bande de fréquences, supprimant les éléments inutiles, par exemple les sons inférieurs à 20 Hertz, qu'une personne ne peut toujours pas entendre ;
   2. L'ADC divise un signal continu en un certain nombre de valeurs individuelles (échantillonnage et quantification), c'est-à-dire qu'il transforme en fait notre onde sinusoïdale lisse en une séquence de « colonnes ».

La fréquence d'échantillonnage détermine le nombre de ces « colonnes ». La profondeur de bits de quantification, ou « profondeur de bits », détermine la précision de chaque représentation « colonne ».

Plus le taux d'échantillonnage est élevé (plus de barres), plus le signal numérique est proche de l'onde sinusoïdale lisse d'origine.

La profondeur de bits affecte la précision de la mesure du signal à un moment donné. Plus il y a de bits, plus l'erreur est petite. 16 bits pour l'audio, ce n'est pas mal, 24 bits, c'est encore mieux.

• L'ADC code ou « numérise » chaque « colonne », la représentant comme un numéro spécifique avec un numéro de série.

Dans nos stations audio numériques, le son physique, d'abord converti en signal analogique puis en signal numérique à l'aide d'un ADC, devient un ensemble d'abstractions mathématiques. Il est important de comprendre que le son n’est que mathématique. Il n'y a pas de véritable « son » dans les câbles ou le logiciel.

Le niveau de volume « zéro » dans une station audio numérique, au-delà duquel la distorsion commence, est également conditionnel. Pour une profondeur ADC de 24 bits, le « zéro numérique » n'est que de 24 « cellules » binaires, chacune contenant la valeur « 1 ».

Étant donné que la 25e cellule et toutes les cellules suivantes sont manquantes, un signal dépassant « zéro » ne peut tout simplement pas augmenter en volume. Au lieu de cela, de plus en plus de distorsions s’y ajoutent.

Lorsque vous travaillez avec des niveaux de volume dans des stations audio numériques, il est important d'éviter toute distorsion. Parce que le signal numérique collecté sur les bus maîtres de notre station audio est envoyé à un convertisseur numérique-analogique (DAC), qui le transmet à des moniteurs audio ou à des écouteurs. Ici, nous entendons une distorsion (écrêtage), qui indique un dommage à la piste audio. Parfois, la distorsion peut être agréable, par exemple lorsqu'on ajoute une légère distorsion de bande (bande), que les ingénieurs du son peuvent utiliser à bon escient.

Comment gérer les niveaux de volume dans votre DAW

Les labels mondiaux, tant à l'Ouest qu'à l'Est, qui comptent des ingénieurs du son parmi leur personnel ou concluent des contrats avec eux, demandent généralement des mixages et des stems à des musiciens sans mastering avec des niveaux de volume ne dépassant pas -6 dB en crête. Ils en ont besoin pour disposer d’une « marge de volume » pour un traitement ultérieur.

Il est important de comprendre que nous parlons de pics et non du niveau de pression acoustique moyen d’une bande sonore, qui est mesuré en RMS ou en LUF (intensité moyenne formelle combinée à l’intensité sonore perçue).

La logique et l'expérience dictent que lors de l'enregistrement de voix, d'instruments live et de synthés via une carte son, nous pouvons contrôler le niveau de gain sur l'entrée et voir le niveau -dB à l'intérieur de la DAW.

Efforcez-vous de garantir que les crêtes du signal enregistré à l'entrée ne dépassent jamais -6, -5 dB est acceptable, et ne laissez pas le « revenu » atteindre 0 dB.

En utilisant des synthés virtuels et des instruments échantillonnés dans votre DAW, vous pouvez vous sentir un peu plus libre. Il faut cependant qu'il y ait toujours une « marge » de volume aux sorties des instruments virtuels et des plug-ins de traitement.

Lorsque vous démarrez un arrangement dans un projet, il est recommandé de régler immédiatement les faders de la console DAW pour toutes les pistes sur -10, ou de préférence -12 dB. Cela créera une réserve de volume.

Il est important de se rappeler que la bande sonore contient généralement du drame. Des événements musicaux se développent, menant à des sommets. Et lorsque plusieurs instruments entrent dans le forte en même temps, le niveau total du signal sur le bus maître dépassera nécessairement le niveau du signal d'une piste particulière. Par conséquent, l'étiquette du traitement final (mastering) doit fournir un fichier dans lequel les crêtes ne dépassent pas -6 dB.

Il vaut mieux éviter de dépasser ce niveau sur le bus master lors de l'arrangement et du pré-mixage plutôt que de perdre du temps à baisser le niveau de chaque piste par la suite. Vous devez également être conscient de la possibilité d'automatisation du volume, ce qui peut entraîner des problèmes supplémentaires. Il est conseillé d'obtenir dans le mixage préliminaire la même image que celle initialement prévue.

Les craintes qu’un mix semble « silencieux » sont souvent infondées. Le son dans une DAW n'est jamais vraiment « silencieux » – c'est juste une abstraction mathématique. Un ingénieur d'étiquettes disposant d'un stem ou d'un mix sec avec des pics de -8 ou même -10 dB ne sera pas déçu. Il fera lui-même tous les ajustements nécessaires.

Lorsque vous travaillez avec les niveaux de volume dans votre DAW, vous devez suivre quelques règles qui vous aideront à éviter la plupart des problèmes.