Blogikirjoituksia

LUFS, RMS – syvempi katsaus
Joulukuu 2016

Nykystandardit, mitkä määrittävät musiikin äänenvoimakkuustason, ovat joskus vähän sekavia ja vaikeasti ymmärrettäviä. Juuri kun on tottunut ja ymmärtänyt yhden standardin, tuleekin joku uusi, joka käyttää vähän erilaista laskentatapaa.

Ennen kuin puhutaan LUFS mittarista, pitää muistaa, että aikoinaan ainoa mittari mitä audio insinöörit ja miksaajat käyttivät, oli yksinkertainen mekaaninen VU mittari. VU kirjaimet tulevat sanoista ”volume unit”, eli vapaasti käännettynä ”äänenvoimakuus yksikkö”.

VU mittari

VU mittari, joka kehitettiin alun perin vuonna 1939 oli loistava ja toimiva ratkaisu, koska mekaanisen rakenteensa takia, siinä oli aina pieni lagi eli viive. Tästä syystä VU mittari näytti aina RMS tason, eli äänenvoimakkuuden keskitason, ei sen huipputasoa. Tästä syystä musiikki miksattiin VU mittarilla enemmän RMS tasolle ja pysyttiin poissa huipuista.

VU mittariin lisättiin myöhemmin punainen ”peak” lamppu, joka syttyi, kun äänenvoimakkuus meni yli kriittisen rajan.

Toinen hyvä puoli vanhassa VU mittarissa, oli että sitä oli aika tylsä katsoa. Tämä kuitenkin tarkoitti sitä, että sen ajan miksaajat kuuntelivat enemmän itse miksausta kuin mitä käyttivät aikaa mittareiden tuijottamiseen :)

Nykyään on monenlaisia digitaalisia mittareita jotka antavat erittäin monipuolista informaatiota (kuvia alla). On tärkeää ottaa ajoittain katseensa pois näistä mittareista, koska muuten voi käydä niin, että miksaa tai masteroi musiikkia enemmän sen pohjalta mitä näkee, kuin sen pohjalta mitä kuulee.

digitaalisia mittareita

Masterointi on myös hyvin herkkää kuuntelua vaativaa työtä. Jos siinä tuijottaa liikaa mittareita, voi helposti kadottaa sen mikä on tärkeintä. Toisaalta välillä on hyvin tärkeä katsoa mittareita, kun tekee hyvin hienosyisiä säätöjä tai vertailee vaikeasti kuultavia eroja keskenään.

Itse käytän Fluxin Pure Analyzer systeemiä, joka antaa hyvin laajan informaation ja siinä on melkein kaikki mitä tarvitsen yhdessä ikkunassa.

Flux Pure Analyzer

R128 standardi

Pitää lyhyesti mainita R128 standardista, mikä on käytössä Euroopassa. Tämä standardi koittaa hallita yleistä äänenvoimakkuustasoa millä ääntä kaupallisissa medioissa toistetaan.

Jokainen meistä on istunut katsomassa TV ohjelmaa ja sitten yhtäkkiä, kun mainokset alkavat, pitää äkkiä säätää kaukosäätimestä äänenvoimakkuutta alas, koska mainokset tulevat aivan liian kovaa. R128 standardi koittaa hillitä näitä tasovaihteluita ja sen kehitetty kontrolloimaan tätä ilmiötä. Tämä on saatu jo jonkin verran hallintaan monissa medioissa, mutta olen huomannut, että katsoessa Eurosporttia ja muita taivaskanavia, tuo ilmiö – missä mainokset tulevat vielä aivan liian lujaa - on vielä hyvin yleinen.

Toivotaan että asia saadaan tulevaisuudessa vielä paremmin hallintaan.

LUFS

Takaisin aiheeseen. LUFS eli ”loudness units full scale” vapaasti suomeksi käännettynä “äänenvoimakkuus täydellä skaalalla”. Äänenvoimakkuuden täysi skaala on kaikkein alimmasta tasosta aina maksimi 0db tasoon, mikä on korkein taso digitaalisessa ympäristössä. Jos musiikkia pusketaan sen kovempaa digitaalisessa ympäristössä, se klippaa, säröytyy, vahingoittuu, tuhoutuu osittain.

LUFS standardi on hyvin pitkälle sama kuin vanha RMS standardi. Kun saadaan mittareista LUFS taso, sen voi rinnastaa RMS tasoon. Näin asia on helposti ymmärrettävissä. RMS taso tarkoittaa ”koettua äänenvoimakkuustasoa” musiikissa. Eli se ei ole mikään tarkka mittaus, vaan se edustaa musiikin äänenvoimakkuuden ”koettua” sekä ”laskennallista” keskitasoa. Tavallaan se on äänenvoimakkuuden keskiarvo. Jos kappale soi esimerkiksi tasolla -10 ja -3 desibeliä, voidaan tehdä laskutoimitus ja päätyä arvoon, millä keskimääräisellä äänenvoimakkuustasolla musiikki soi. Se riippuu tietenkin monista tekijöistä, kuten miten kauan kaikkein kovimmat tasot ja miten kauan hiljaisimmat tasot soivat, mutta edellä olevan esimerkin kohdalla, RMS saattaisi olla -6 desibeliä. RMS taso koittaa siis määrittää, millaisella keskiarvoisella tasolla musiikin voimakkuus koetaan. RMS lopputulokseen päädytään virallisten tahojen hyväksymällä monimutkaisella laskutoimituksella.

LUFS on siis uusi tapa mitata tämä RMS taso ja tässä metodissa on kehitetty mittaustapaa hieman pidemmälle, vanhasta RMS mittauksesta. LU kirjaimet tulevat sanoista Loudness Units, eli ”äänenvoimakkuus yksikkö”. LUFS systeemissä yksi LU vastaa karkeasti yhtä desibeliä. Tämä on hyvä pitää mielessä, kun tarkkailee LU lukemia.

Peak level ja limitointi

Peak level, eli hetkellinen ”kattotaso” tai korkein lukema mihin musiikki hetkittäin yltää, on aivan eri asia kuin RMS tai LUFS taso. Kattotaso ei anna lukemaa siitä, millä voimakkuudella musiikki koetaan. Kattotaso kertoo ainoastaan hetkellisen kovimman tason. Kattotasoa kontrolloimaan on kehitetty Limitterit, joita käytetään miksaamisessa ja masteroinnissa tänä päivänä koko ajan.

Limitteri, eli ”rajoitin” ei päästä mitään kohtaa musiikissa siihen säädetyn kattotason yläpuolelle. Kun tehdään masterointi, yleinen kattotaso limittereissä on suunnilleen -0.3db. Kannattaa aina jättää vähän tilaa, eli turvaraja, korkeimman -0 desibelin alapuolelle, jotta säröytymistä ei tapahtuisi, kun musiikkia soitetaan eri soittimien, softien ja järjestelmien kautta. Eri järjestelmät nimittäin käsittelevät digitaalista musiikkia hieman eri tavoilla.

Limitointi itsessään on hyvin mielenkiintoinen ilmiö: ääni haluaisi nousta korkeammalle, mutta limitteri laittaa seinän sitä vastaan. Tästä ei mennä yli! Kun ajatellaan asiaa tarkemmin, nähdään että musiikin dynamiikka haluaisi luonnostaan kurottaa ylemmäs, mutta se estetään ohjelmallisesti. Silloin hyvin mielenkiintoinen kysymys on, mitä tapahtuu näille voimakkaammille kohdille jotka limitoidaan, jotka haluaisivat nousta niin ylös kuin niissä energiaa on? Musiikki on luonnostaan aaltoliikettä. Mutta kun näitä limitoituja tasoja katsotaan digitaalisessa näytössä, huomataan että limitoidut kohdat ovat tasaisia. Ne ovat kulmikkaita kuin kakkosneloset. Musiikin energia koittaa kurottaa ylemmäs, mutta koska se limitoidaan, se kadottaa alkuperäisen aaltomaisuuden, kun se törmää seinään ja siitä tulee suorakaide, joka vastaa sitä muotoa tai seinää mihin se törmää.

Tätä on limitointi matemaattiselta ja teoreettiselta kannalta. Mutta miltä limitoitu musiikki tai limitoidut kohdat musiikissa kuulostavat? Se miltä ne kuulostavat, on ilman muuta tärkeäpää kuin miltä ne näyttävät!

Masteroinnissa kuulee paljon erilaisia miksauksia ja oppii erottamaan helposti voimakkaasti kompressoidut ja limitoidut musiikkikappaleet. Voimakkaasti limitoitu musiikki kuulostaa omiin korviin ”yli äyräiden pursuavalta”. Tulee hassu tunne, että kappale on ikään kuin ahdettu liian pieneen tilaan. Se tarvitsee enemmän elintilaa, mutta sillä ei ole sitä. Sillä ei voi olla sitä, koska digitaalinen raja 0 desibeliä tulee liian usein vastaan. Jokaisen musiikkiammattilaisen on erittäin hyvä tietää, että vanhojen mekaanisten VU mittareiden (joista puhuttiin artikkelin alussa) 0 raja, jonka jälkeen mittari näytti punaista, vastaa digitaalisella puolla nykyajan noin -20 desibelin tasoa! Jos VU mittarin 0 raja ylitettiin, se saattoi itse asiassa kuulostaa hyvälle, kunhan siellä ei oltu koko ajan. Varsinkin jos VU mittari meni täydessä skaalassa pohjaan saakka, musiikki alkoi särkeä, mutta punaisella oleminen toi usein hyvää rouheutta soundiin. Jos nykyajan radioista kuuluisi kappale jonka keskimääräinen äänenvoimakkuus olisi -20 desibelin tasolla, se kuulostasi nykystandardin mukaisesti TODELLA hiljaiselta. Siksi nykyään tehdäänkin paljon remasterointeja vanhoista levyistä.

Masterointitasot

Itse koitan masteroida musiikin – riippuen tietenkin genrestä ja kappaleesta – noin -7.5 desibelin LUFS tasolle. Mutta tulee vastaan kappaleita, varsinkin sellaisia joissa on paljon akustisia soittimia, jotka kannattaa jättää mieluummin -12 LUFS tasolle. Jos tällaisen musiikin LUFS tasoa yrittää puskea liian ylös, sen musiikillinen sisältö alkaa kärsiä.

Eli nykyään musiikin keskiverto äänenvoimakkuus on jopa 15 desibeliä enemmän, kuin mitä se oli 50, 60, 70 ja 80-luvulla. Joskus se on jopa 20 desibeliä enemmän! Samalla pitää muistaa, että digitaalisessa ympäristössä on mahdollista käsitellä musiikkia isommilla voimakkuuksilla kuin analogisella puolella aikoinaan oli.

Jos 0 desibelin raja kuitenkin ylitetään digitaalisesti, seurauksena on säröytynyt kappale. Myös jos limitterin seinää vastaan pusketaan liian usein, silloinkin itse asiassa musiikki säröytyy. Mutta miksi näin tapahtuu ja miksi näin ei kannata tehdä on toisen artikkelin aihe.

Takaisin KW-Masterointi blogi sivulle

Puhelin: 040 5022 867

E-mail: KW Masterointi

KW-Masterointi
Kuurintorpantie 1 J
02750, Espoo