​Au:音量与响度

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音量相关概念

众所周知,音量 Volume的大小跟音频的振幅 Amplitude成正比关系,但音量的大小并不就是振幅或电平的大小。数字音频中音量通常需要分成客观的瞬间电平和主观的响度两大类来探讨。

电平 Levels

电平又称为音强,对应的是声波振幅大小。

音频图像(图源:QIPOST《鋼琴音色的物理學》)

电平指示器最主要的作用是实时显示瞬间峰值的音量,即某一时刻的振幅值或电平值。其单位与波形编辑器右侧刻度是一样的,都是dBFS DeciBels Full Scale,简写为dB。注意,这与通常所说的“多少分贝的噪声”里的分贝概念是有区别的。
影音处理软件中的dB用于表示数字音频的分贝值。0 dB是数字设备能达到的最大值,-∞ dB为最小音量,即,静音。正常值均为负值,负得越少,音量越大。调整音量时,要避免因超过电平表的 0 dB引起的爆音失真。
音量相关控件
在Au中,不同位置的音量控件的名称有所不同,作用也有些差异。不过,它们的本质都是增加或减少音频振幅的量。
在效果器中常称为增益 Gain。
在多轨编辑器中,有轨道输出音量、发送音量、音量包络等控件。在轨道中每个剪辑的左下角还有一个“调整振幅”的小旋钮,与波形编辑器中的“调整振幅”的HUD类似。
在混音器面板中,用于调整轨道音量的“推子”,又被称为“音量衰减器”。
响度 Loudness
音频通常是由各种不同频率成份的声波组合而成,人耳对不同频率的敏感度有所不同且具有时间特性。人类主观感受到的音量与音频波形的关系比较复杂,因此,响度的概念应运而生。
响度与频率分布、持续时间、背景声等有密切关系,通常用来描述一段音频信号的平均音量。对于同样的信号,振幅与响度也成正比,但信号的电平不能完全代表其响度。
使用非常接近人耳感知音量能力的EQ曲线(指定的K加权),测量整个音频的平均峰值和谷值差异,忽略低于某个阈值的电平,然后,计算出一个叫做响度的值。
描述响度的单位有两个:LUFS Loudness Unit Full Scale和LKFS Loudness K-weighted Full Scale。它们都是参考单位,EBU R128 才是标准。在兼容EBU R128 的响度表上,立体声 -18 dBFS的正弦波,在 1 kHz下的测量结果就是 -18 LUFS。LKFS是参照K加权数字全刻度(dBFS)的响度单位。LKFS和LUFS其实是一回事。
不同的国家或地区有不同的响度标准。标准化的目的就是将不同节目的音量统一起来,避免听众因切换节目而频繁调节设备的音量。

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调整振幅

说明:以下操作适用于在波形编辑器下进行。如果在多轨编辑器下,则建议使用轨道音量或音量包络的方式进行调整。
1、使用HUD
调整振幅旋钮,又称为HUD(Heads-Up Display,平视显示器)。左右拖动(或直接输入数值)改变整个音频或选区的振幅,松手后回归到 0 dB。因此,如果要撤销操作,可以按 Ctrl/Cmd + Z,或者使用历史记录面板。
HUD可以被移动,也可以被固定在某个位置,还可以设置为跟随选区。
Au菜单:视图/显示HUD
快捷键:Shift + U
如果希望进行选区后才显示HUD,则要在“首选项/常规”内设置。
提示:
(1)对选区静音 Mute后,选区两侧仍有过渡波形,其目的是为了避免波形突然截断。
Au菜单:效果/静音
(2)Au调整音量的算法是基于原始音频信息。所以,对一段被静音或被削波的区域,可以通过多次增加或减少振幅来还原原始波形。
2、使用标准化效果
标准化效果通过设置的峰值电平来同等放大整个文件或选区。仅限波形编辑状态。
Au菜单:收藏夹/标准化为 -0.1dB
Au菜单:收藏夹/标准化为 -3dB
Au菜单:效果/振幅与压限/标准化(处理)
提示:如果要将音频发送给母带处理工程师,应将音频标准化到 -3 dB到 -6 dB之间,为进一步处理留有余地。

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实现标准响度

实现标准响度的基本思路是:使用响度探测计 Loudness Meter了解调整前、后的平均响度 Integrated(LUFS) ,使用压缩器 Compressor压缩振幅高的部分,使音频波形得到抑制、低电平变得更响。之后,统一调整振幅,这样就避免了在提升音量时高音爆音的问题。最后使用限制器 Limiter以限制峰值电平,避免混音后的峰值超标。

1、响度探测计

Au菜单:效果/特殊效果/响度探测计
或者使用第三方插件,比如YOULEAN Loudness Meter 2等。
下载地址:

https://youlean.co/download-youlean-loudness-meter/

还可以通过网站:

www.loudnesspenalty.com

上传音频文件以查看与各类平台响度要求的差距。
响度标准主要参数
Integrated(LUFS):一段时间或完整时间内的平均响度。
Short-term(LUFS):3 秒内的平均响度。
Loudness Range:平均响度动态范围,平均最高与平均最低之差。
Momentary Loudness:400ms 内的平均响度。类似电平表的瞬间响度。
dbTP(True Peak):音频最大峰值上限。
我国广电标准的响度为:-24 LKFS,容差为 ±2 LU Loudness Units。非特殊要求的情况下,-18 LKFS能满足绝大多数场合的应用。视频中一般以对话场景作为参考来调整LKFS,在 -20 ~ -15 LKFS左右即可。我国的峰值电平标准是 -2 dBTP。
2、压缩器
Au菜单:效果/限幅与压限/单频段压缩器

压缩器相关参数:

阈值 Threshold:当音量高于阈值时,压缩器才开启。一般可设 -10 dB左右,但仍要根据实际情况来定。结合输出增益,使之能达到国家广电标准 -24 LKFS,或调至一般需求的 -18 LKFS。
比例 Ratio:音量压缩比例。比如,阈值设为 -10 dB,比例 5:1,则 -5 dB的信号被压缩为 -9 dB:
-10+(10-5)x 1/5 = -9
-0 dB的信号被压缩为 -8 dB:。
-10+(10-0)x 1/5 = -8
起奏 Attack:当信号超过阈值多少时间(ms)后触发效果器。
释放 Release:当信号低于阈值再持续多少时间(ms)后关闭效果器。

输出增益 Output Gain::整体放大或减少。

也可以使用多频压缩器,或者使用第三方插件,比如fabfilter Pro C 。
3、限幅器
Au菜单:效果/限幅与压限/强制限幅

提示:最大振幅可设置为 -2.0 dBTP。

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响度匹配

使用匹配响度 Match Loudness面板,不仅可以拖入多个文件,并在它们之间自动匹配音量(响度),也可以对一个文件应用RMS标准化。
Au菜单:效果/匹配响度
Au菜单:窗口/匹配响度

说明:RMS是均方根的意思,源自于对电功率“有效值”的算法,不等同于响度,但它通常又被作为响度的一种评估方式。

提示:
(1)一些标准化组织研究出了多种不同的以体现主观感受到的响度的算法,计算出一段波形的响度,而无需靠人耳去听。这些响度算法和配套的响度标准用来对数字音频的制作提供了行业制作规范。
(2)如果选择“峰值幅度” Peak Amplitude进行匹配,则同标准化效果一样。
(3)多个文件进行响度匹配操作也属于破坏性操作。所以在点击“运行” Run之前,建议先勾选“导出” Export。
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