Giai đoạn tăng lợi nhuận là gì

Thế giới âm thanh kỹ thuật số có vẻ khó hiểu. Ví dụ, trong vật lý của âm thanh, độ to được đo bằng decibel và các giá trị luôn dương, nhưng trong máy trạm kỹ thuật số (DAW), decibel đột nhiên trở thành âm. Và phép thuật kỳ lạ này là gì?

Một điều bí ẩn khác: trên màn hình DAW, đôi khi bạn có thể thấy các mức tín hiệu trên 0 và đôi khi thậm chí xuất hiện cả decibel “dương”. Tất cả điều này có nghĩa là gì? Hãy giúp tôi hiểu! Các thuật ngữ “âm lượng”, “tăng”, “cấp độ” liên tục được nghe thấy xung quanh chúng ta và trên YouTube – nhưng sự khác biệt giữa chúng là gì?

Chúng ta hãy cố gắng hiểu điều này mà không cần các công thức phức tạp. Suy cho cùng, chúng tôi chủ yếu là nhạc sĩ chứ không phải kỹ sư. Đồng thời, chúng ta sẽ học cách tổ chức hợp lý cái gọi là “khoảng trống cấp độ” trong các dự án âm nhạc được tạo bằng DAW.

Về cơ bản không có âm lượng trong ghi âm kỹ thuật số. Decibel "tự nhiên" là gì

“Độ ồn” không chỉ là một từ dùng để mô tả cường độ áp suất âm thanh tác dụng lên tai. Đối với mỗi người, âm thanh nhỏ và lớn được cảm nhận một cách chủ quan. Những gì chỉ là “ồn ào” đối với một người có thể là “ồn ào khủng khiếp” đối với người khác.

Việc tạo ra âm nhạc luôn đòi hỏi phải tính đến các tiêu chí chủ quan, điều này đôi khi cản trở sự hiểu biết giữa những người tham gia vào quá trình sáng tạo. Vì vậy, điều quan trọng là phải có sự hiểu biết khách quan hơn về âm lượng khi thực hiện các dự án âm nhạc.

Trong tự nhiên không có sự tương tự trực tiếp về âm lượng, như trong thế giới kỹ thuật số. Âm thanh truyền qua sóng đàn hồi trong môi trường khí, lỏng hoặc rắn. Nguồn âm thanh là một cơ thể vật lý chịu các rung động cơ học, chẳng hạn như dây hoặc dây thanh âm của con người.

Chúng ta hãy thử tưởng tượng điều này một cách trực quan, mặc dù không khoa học lắm: sau khi phát ra âm thanh, dây đàn dao động ngang (trong không gian ba chiều) với một tần số và biên độ nhất định, tạo ra các sóng đàn hồi xung quanh nó.

Những sóng này gây ra các vùng có áp suất không khí cao và thấp lan truyền trong môi trường khí. Các nhà vật lý mô tả những rung động này là “áp suất âm thanh”.

Để đo cường độ áp suất âm thanh, các nhà khoa học đã phát triển một công thức có tính đến chính áp suất, trở kháng âm của môi trường và tính trung bình theo thời gian. Điều này cho phép chúng ta thu được giá trị bình phương trung bình gốc của cường độ âm thanh tại một điểm nhất định trong thời gian và không gian.

Trong âm nhạc, sự dao động của âm thanh chủ yếu là tuần hoàn, tương tự như sự dao động của dây đàn. Đôi khi chúng ta đánh giá cường độ của chúng bằng khái niệm “biên độ áp suất âm thanh”, nhưng trên thực tế điều này không quá quan trọng.

Điều thực sự quan trọng là decibel dương (ký hiệu là dấu “+”) trong vật lý đề cập đến cường độ áp suất âm thanh, nhưng chỉ liên quan đến một điểm cụ thể trên thang đo. Decibel là đơn vị tương đối, logarit hoặc bội số và chỉ có ý nghĩa nếu có “điểm bắt đầu”.

Trong vật lý, điểm bắt đầu này là mức áp suất 20 micropascal (µPa) – đây là ngưỡng thính giác trung bình của con người khi chưa cảm nhận được âm thanh và cảm thấy im lặng. Mặc dù con mèo có lẽ sẽ không đồng ý với điều này.

Mức độ âm thanh cảm nhận được của một người được nghiên cứu riêng biệt, sử dụng các đơn vị đo lường riêng của người đó, chẳng hạn như tiền, thành phần tần số và các yếu tố khác. Nhưng khi làm việc với DAW, những chi tiết này không quá quan trọng. Điều chính đối với chúng tôi là không nhầm lẫn với decibel.

0 decibel SPL (mức áp suất âm thanh) có nghĩa là sự im lặng đối với một người. Dưới đây là một số giá trị điển hình để so sánh:

• 15 dB – “Vừa đủ nghe” – giống như tiếng lá xào xạc;
• 35 dB – “Có thể nghe rõ” – ví dụ: cuộc trò chuyện bị bóp nghẹt, môi trường yên tĩnh trong thư viện hoặc tiếng ồn trong thang máy;
• 50 dB – “Rõ ràng nghe được” – giống như một cuộc trò chuyện ở âm lượng trung bình, một con phố yên tĩnh hoặc tiếng hoạt động của máy giặt;
• 70 dB – “ồn ào” – ví dụ như tiếng nói chuyện lớn ở khoảng cách 1 m, tiếng ồn của máy đánh chữ, tiếng ồn của đường phố hoặc tiếng máy hút bụi đang hoạt động ở khoảng cách 3 m;
• 80 dB – “Rất ồn” – giống như tiếng đồng hồ báo thức kêu lớn ở khoảng cách 1 m, tiếng hét, tiếng xe máy lắp ống giảm thanh hoặc tiếng động cơ xe tải đang chạy. Nghe những âm thanh như vậy trong thời gian dài có thể gây suy giảm thính lực;
• 95 dB – “Rất ồn” – ví dụ tiếng ồn của toa tàu điện ngầm ở khoảng cách 7 m hoặc tiếng đàn piano lớn chơi ở khoảng cách 1 m;
• 130 dB – “Đau” giống như tiếng còi báo động, tiếng ồn của nồi hơi tán đinh, tiếng hét lớn nhất hoặc tiếng xe máy không có ống giảm thanh;
• 160 dB – “Sốc” là mức mà màng nhĩ có khả năng bị thủng, chẳng hạn như một phát súng ngắn nổ sát tai, một cuộc thi hệ thống âm thanh ô tô, hay sóng xung kích từ máy bay siêu thanh hay vụ nổ 0,002 megapascal.

Ghi âm. Khối lượng và mức tăng

Khi ghi lại âm thanh, chúng ta phải chuyển đổi các dao động âm thanh định kỳ trong không khí thành dao động điện. Kể từ khi phát minh ra máy ghi âm vào năm 1857, các nhà khoa học và kỹ sư đã thử nghiệm nhiều phương pháp ghi âm khác nhau.

Hóa ra cách hiệu quả nhất và rẻ nhất là sử dụng các thiết bị điện như micro, bộ thu từ tính và áp điện (đối với dây và đôi khi là các nhạc cụ gõ như đàn piano).

Các thiết bị điện âm này chặn các biến động áp suất âm thanh trong không khí (bộ thu từ ghi lại các rung động của dây và cảm biến áp điện ghi lại các rung động của cơ thể) và chuyển chúng thành tín hiệu điện tương tự.

Vào thời điểm chuyển đổi này, âm thanh “biến mất” đối với chúng ta. Sau đó, chúng ta chỉ xử lý các dao động điện “yên tĩnh” trong quá trình làm việc.

Chính những rung động này được truyền bên trong các thiết bị âm nhạc - bộ khuếch đại, hiệu ứng analog, máy ghi âm, v.v. Để những rung động này, dù được khuếch đại, xử lý hay đơn giản là ghi trên băng từ, lại biến thành âm thanh, chúng phải được chuyển đổi ngược lại. thành âm thanh bằng cách sử dụng một thiết bị rung không khí đặc biệt. Thiết bị này được gọi là loa.

Tín hiệu tương tự có đặc tính chính – nó liên tục theo thời gian và ở mỗi mili giây – hoặc ít nhất một phần triệu giây – nó có một tham số nhất định. Giả sử, trong trường hợp biểu diễn âm thanh điện tử tương tự, đây có thể là biên độ (độ chênh lệch lớn nhất của các giá trị so với mức trung bình).

Tín hiệu tương tự nhận được từ micrô cho chúng ta thấy lịch sử thay đổi thường xuyên của áp suất âm thanh trong một khoảng thời gian. Chẳng hạn, chúng tôi hát một bài hát trong đó chúng tôi đã lên kế hoạch cho 2 phút giọng hát trong các câu thơ và điệp khúc, và khi ghi âm, chúng tôi nhận được một bản ghi chép về những thay đổi của áp suất âm thanh trên màng micrô.

Các tín hiệu điện tương tự thu được bằng cách chuyển đổi các rung động âm thanh được biểu diễn dễ dàng nhất dưới dạng đồ thị dạng sin. Trên thực tế, âm thanh có nhạc và không có âm nhạc là một tổng phức tạp của các hình sin.

Nhưng nó cũng có thể đơn giản – khi bộ tạo âm analog cung cấp cho chúng ta một sóng hình sin có tần số chẳng hạn như 440 Hertz (nốt “A”), chúng ta sẽ nghe thấy một “tiếng bíp” rõ ràng nhưng nhàm chán từ loa.

Và cuối cùng, ở đây chúng ta đạt được lợi ích. Từ tăng có nghĩa là đạt được. Chúng tôi đặt mức độ của nó với các bộ điều chỉnh trên bộ khuếch đại và card âm thanh. Điều này khác với các nút điều khiển “âm lượng” hoặc “mức áp suất âm thanh” (Mức) ở chỗ chúng ta có thể khuếch đại tín hiệu vượt quá giới hạn mà sự biến dạng của nó bắt đầu.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét kỹ hơn: hình sin của chúng ta (hãy nhớ rằng nó tượng trưng và hiển thị cho chúng ta tín hiệu tương tự bên trong một thiết bị điện) là những “ngọn đồi” và “thung lũng” tròn đối xứng lặp lại theo định kỳ.

Chúng ta có thể tăng chiều cao của “ngọn đồi” và độ sâu của “thung lũng” (tức là biên độ) hay nói cách khác là “tăng cường tín hiệu”, “thêm mức tăng” không phải vô thời hạn.

Chúng ta sẽ không nói về thiết kế mạch của các thiết bị ở đây, chúng ta hãy tin rằng mỗi thiết bị đều có một giới hạn vật lý mà thiết bị có thể tăng biên độ của tín hiệu theo tỷ lệ – mà không “phá vỡ” nó.

Khi mức tăng đạt đến điểm tới hạn và vượt quá giá trị cho phép, mạch vật lý của thiết bị bắt đầu cắt đứt các “ngọn núi” từ trên cao và cắt bớt các “thung lũng” từ bên dưới.

Theo cách nói kỹ thuật, điều này được gọi là “cắt tương tự”. Trong trường hợp này, ngoài tín hiệu âm thanh hữu ích, có thể nghe thấy tiếng thở khò khè, lạch cạch và tanh tách từ loa. Trong kỹ thuật âm thanh, điều này còn được gọi là “biến dạng phi tuyến”.

Bây giờ chúng ta có thể hiểu rằng mức âm lượng trong công nghệ âm nhạc là sự thay đổi biên độ của tín hiệu TRƯỚC KHI vượt quá giới hạn mà nó bắt đầu bị biến dạng. Và “đạt được” có thể dễ dàng vượt quá những giới hạn này.

Điều nghịch lý là khi mức tăng tăng đáng kể vượt quá giá trị cho phép, áp suất âm thanh do loa tạo ra (nơi phát ra tín hiệu đã xử lý) không phải lúc nào cũng tăng. Điều trên đúng với việc xử lý âm thanh kỹ thuật số.

Giả sử, bên trong DAW gửi tín hiệu đã xử lý đến card âm thanh, khi cắt và tăng mức tăng trên bảng điều khiển ảo đến vùng có giá trị điên cuồng, mức âm lượng thực sự không tăng. Trong loa của màn hình âm thanh, chúng ta chỉ nghe thấy sự biến dạng ngày càng tăng thêm. Điều này là do sự thể hiện đặc biệt của âm thanh trong “kỹ thuật số”, mà chúng tôi sẽ nói một vài từ dưới đây.

Bây giờ, hãy quay lại “decibel âm”. Hãy nhớ rằng dB là đơn vị tương đối chỉ có ý nghĩa nếu chúng liên quan đến một số điểm tham chiếu.

Trong bản ghi âm, điểm như vậy được coi là mức tín hiệu vượt quá mức bắt đầu biến dạng. Nó được chỉ định là "không". Mọi thứ trong vùng “về 0” đều là tín hiệu không bị cắt, mức tín hiệu này được biểu thị bằng dB bằng “âm”. Mọi thứ ở trên là tín hiệu bị méo với biên độ bị cắt (“đỉnh và đáy”). Và họ biểu thị nó bằng dB bằng dấu “cộng”.

Thông thường, mức âm lượng được hiển thị bằng decibel “âm” trên cả thiết bị analog và kỹ thuật số. Thật tiện lợi và trực quan.

Điều gì xảy ra với âm lượng trong kỹ thuật số?

Trong card âm thanh của chúng tôi, tín hiệu analog trước tiên được khuếch đại một chút bằng bộ tiền khuếch đại, sau đó được truyền qua bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số (ADC). Để đơn giản hóa, đây là những gì ADC thực hiện:

1. 1. Nó cắt bỏ một dải tần, loại bỏ những thứ không cần thiết, chẳng hạn như âm thanh dưới 20 Hertz mà một người vẫn không thể nghe thấy;
   2. ADC chia tín hiệu liên tục thành một số giá trị riêng lẻ nhất định (lấy mẫu và lượng tử hóa), nghĩa là nó thực sự biến sóng hình sin trơn tru của chúng ta thành một chuỗi các “cột”.

Tần số lấy mẫu xác định số lượng “cột” như vậy. Độ sâu bit lượng tử hóa, hay “độ sâu bit”, xác định độ chính xác của từng biểu diễn “cột”.

Tốc độ lấy mẫu càng cao (nhiều vạch), tín hiệu số càng gần với sóng hình sin trơn ban đầu.

Độ sâu bit ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo tín hiệu tại một thời điểm nhất định. Càng nhiều bit thì lỗi càng nhỏ. 16 bit cho âm thanh không tệ, 24 bit thậm chí còn tốt hơn.

• ADC mã hóa hoặc “số hóa” từng “cột”, biểu thị nó dưới dạng một số cụ thể kèm theo số sê-ri.

Trong các trạm âm thanh kỹ thuật số của chúng tôi, âm thanh vật lý, trước tiên được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự, sau đó thành tín hiệu số bằng ADC, sẽ trở thành một tập hợp các khái niệm toán học trừu tượng. Hiểu rằng âm thanh chỉ là toán học là điều quan trọng. Không có “âm thanh” thực sự trong dây hoặc phần mềm.

Mức âm lượng “không” trong trạm âm thanh kỹ thuật số, ngoài mức bắt đầu bị méo tiếng, cũng có điều kiện. Đối với độ sâu ADC 24 bit, “số 0 kỹ thuật số” chỉ là 24 “ô” nhị phân, mỗi ô chứa giá trị “1”.

Vì ô thứ 25 và tất cả các ô tiếp theo đều bị thiếu nên tín hiệu vượt quá “0” đơn giản là không thể tăng âm lượng. Thay vào đó, ngày càng có nhiều biến dạng được thêm vào nó.

Khi làm việc với mức âm lượng trong trạm âm thanh kỹ thuật số, điều quan trọng là tránh méo tiếng. Bởi vì tín hiệu kỹ thuật số được thu thập từ các bus chính của trạm âm thanh của chúng tôi sẽ được gửi đến bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự (DAC), tín hiệu này xuất ra màn hình âm thanh hoặc tai nghe. Ở đây chúng ta nghe thấy hiện tượng méo tiếng (cắt bớt), điều này cho thấy đoạn âm thanh bị hỏng. Đôi khi độ biến dạng có thể dễ chịu, chẳng hạn như khi thêm độ biến dạng băng (băng) nhẹ mà các kỹ sư âm thanh có thể sử dụng một cách có mục đích.

Cách xử lý mức âm lượng trong DAW của bạn

Các hãng thu âm thế giới ở cả phương Tây và phương Đông, có đội ngũ kỹ sư âm thanh hoặc ký hợp đồng với họ, thường yêu cầu các bản phối và bắt nguồn từ các nhạc sĩ không thành thạo với mức âm lượng không cao hơn -6 dB ở mức cao nhất. Họ cần điều này để có “khoảng trống về khối lượng” cho việc xử lý tiếp.

Điều quan trọng là phải hiểu rằng chúng ta đang nói về các đỉnh chứ không phải mức áp suất âm thanh trung bình của bản nhạc, được đo bằng RMS hoặc LUF (âm lượng trung bình chính thức kết hợp với âm lượng cảm nhận được).

Logic và kinh nghiệm chỉ ra rằng khi ghi âm giọng nói, nhạc cụ trực tiếp và tổng hợp thông qua card âm thanh, chúng ta có thể kiểm soát mức khuếch đại trên đầu vào và xem mức -dB bên trong DAW.

Cố gắng đảm bảo rằng các đỉnh của tín hiệu ghi ở đầu vào không bao giờ vượt quá -6, -5 dB là có thể chấp nhận được và không để “thu nhập” đạt 0 dB.

Bằng cách sử dụng các nhạc cụ tổng hợp ảo và các nhạc cụ được lấy mẫu bên trong DAW, bạn có thể cảm thấy tự do hơn một chút. Tuy nhiên, điều cần thiết là luôn có một “khoảng trống” về âm lượng ở đầu ra của các công cụ ảo và plug-in xử lý.

Khi bắt đầu sắp xếp trong một dự án, bạn nên đặt ngay bộ giảm âm của bảng điều khiển DAW cho tất cả các rãnh ở mức -10 hoặc tốt nhất là -12 dB. Điều này sẽ tạo ra một khối lượng dự trữ.

Điều quan trọng cần nhớ là nhạc nền thường chứa đựng kịch tính. Các sự kiện âm nhạc phát triển, dẫn đến cao trào. Và khi nhiều nhạc cụ vào sở trường cùng lúc, tổng mức tín hiệu trên bus chính nhất thiết sẽ vượt quá mức tín hiệu của bất kỳ bản nhạc cụ thể nào. Do đó, nhãn để xử lý cuối cùng (làm chủ) phải cung cấp tệp trong đó các đỉnh không vượt quá -6 dB.

Tốt hơn hết là tránh vượt quá mức này trên xe buýt chính trong quá trình sắp xếp và trộn trước hơn là lãng phí thời gian để giảm mức độ của từng rãnh sau đó. Bạn cũng nên lưu ý đến khả năng tự động hóa khối lượng, điều này có thể dẫn đến các vấn đề khác. Đó là khuyến khích để có được trong hỗn hợp sơ bộ cùng một hình ảnh như dự định ban đầu.

Những lo ngại rằng bản phối sẽ có âm thanh “yên tĩnh” thường là không có cơ sở. Âm thanh trong DAW không bao giờ thực sự “im lặng” – nó chỉ là một sự trừu tượng toán học. Một kỹ sư nhãn được cung cấp một thân cây hoặc hỗn hợp khô có đỉnh -8 hoặc thậm chí -10 dB sẽ không phải thất vọng. Anh ấy sẽ tự mình thực hiện tất cả những điều chỉnh cần thiết.

Khi làm việc với các mức âm lượng trong DAW của bạn, có một số quy tắc cần tuân theo sẽ giúp bạn tránh được hầu hết các vấn đề.