EBU R 128

EBU R 128
Normalizacja głośności i dopuszczalny maksymalny poziom sygnałów audio
Status Opublikowany
Rok rozpoczęty 2012
Opublikowane po raz pierwszy 2010
Ostatnia wersja
3,0 3 czerwca 2014 r
Organizacja Europejska Unia Nadawców
Powiązane normy ITU-R BS.1770
Strona internetowa https://tech.ebu.ch/publications/r128/

EBU R 128 to zalecenie dotyczące normalizacji głośności i maksymalnego poziomu sygnałów audio. Jest on stosowany głównie podczas miksowania dźwięku programów telewizyjnych i radiowych i przyjęty przez nadawców do pomiaru i kontrolowania głośności programu. Został po raz pierwszy wydany przez Europejską Unię Nadawców w sierpniu 2010 r., a ostatnio zmieniony w sierpniu 2020 r.

R 128 stosuje międzynarodowy standard pomiaru głośności dźwięku, określony w zaleceniu ITU-R BS.1770 i wykorzystujący miary głośności LU (jednostki głośności) i LUFS (jednostki głośności w odniesieniu do pełnej skali ), stworzone specjalnie w tym celu. Dokument EBU Tech 3341 dokładniej wyjaśnił implementację i praktyki pomiaru głośności w 2016 roku.

Przesłanka

Przed przyjęciem R 128 normalizacja opierała się na szczytowym poziomie sygnałów audio, co prowadziło do znacznych rozbieżności głośności między programami i kanałami nadawczymi. Ten sam poziom szczytowy niekoniecznie daje taką samą głośność , ponieważ zastosowanie kompresji i ograniczania zakresu dynamicznego może zwiększyć średni poziom programu bez zwiększania jego poziomu szczytowego. Począwszy od wczesnych lat 90. do początku 2010 r., zarówno branża muzyczna, jak i reklamowa nalegały na kontynuację tej praktyki, aby zapewnić, że muzyka i spoty reklamowe stają się głośniejsze bez przekraczania maksymalnego dozwolonego poziomu szczytowego. Zjawisko to znane jest jako wojna głośności .

Wynikające z tego niespójności i zmiany głośności, zwłaszcza między programami a reklamami, stały się częstym powodem skarg widzów i słuchaczy. Aby pomóc rozwiązać te problemy, Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) opracował nowe algorytmy do pomiaru głośności programów audio w sposób podobny do tego, jak ludzkie ucho odbiera dźwięki, i zbadał nowe metody pomiaru głośności w perspektywie długoterminowej. Pozwoliłoby to odpowiednio znormalizować głośność różnych programów i zawartość programów.

Rozwój

Aby znaleźć praktyczne rozwiązania umożliwiające przejście z normalizacji wartości szczytowych na normalizację głośności, Komitet Zarządzania Produkcją EBU utworzył międzynarodową grupę roboczą składającą się z inżynierów dźwięku z różnych stacji radiowych i instytutów nadawczych. Jego nazwa, PLoud, wywodzi się z połączenia słów produkcja i głośność .

Grupa najpierw opracowała metody oceny i pomiaru, aby kierować rozwojem odpowiednich przyrządów pomiarowych w branży. Sporządziła dokument techniczny, aby umożliwić nadawcom i producentom programów dostosowanie przetwarzania dźwięku do nowych zaleceń, podczas gdy inny dokument techniczny dotyczył procedur dystrybucji sygnału.

Specyfikacja

Definicje

Aby scharakteryzować poziom i zakres dynamiki sygnału audio, R 128 wprowadził nowe jednostki miary:

Jednostka Definicja Opis Przykłady i implementacja
L K Poziom głośności ważony K Poziom głośności mierzony za pomocą ważenia częstotliwości K. Poziom docelowy R 128 wynosi: L K = −23 LUFS
LUFS Jednostki głośności odnoszące się do pełnej skali głośności w skali absolutnej , ważona K, względem skali cyfrowej (której górna granica wynosi 0 dBFS). Odpowiednik LKFS, używany w ITU-R BS.1770.
LU Jednostka głośności Pomiar głośności względnej. 1 LU odpowiada względnemu pomiarowi 1 dB na skali cyfrowej. LU może również wyrażać różnicę poziomu od poziomu docelowego.
W mierniku głośności obsługującym tryb EBU: Poziom odniesienia = −23 LUFS = 0 LU Program ze zintegrowaną głośnością −26 LUFS mierzy −3 LU w trybie EBU (tj. jest o 3 LU cichszy niż poziom docelowy).
LRA Zakres głośności Statystycznie określona wartość opisująca zmianę głośności (dynamikę) programu. R 128 nie określa maksymalnego zakresu głośności. LRA może być dowolnie ograniczany podczas produkcji ze względów estetycznych (w zależności od stylu lub gatunku) lub praktycznych (w zależności od środowiska, w którym program ma być odtwarzany: na przykład kino domowe, urządzenie mobilne lub kino).
TP Prawdziwy szczyt Rekonstrukcja międzypróbkowego poziomu szczytowego sygnału (poziom szczytowy generowany między dwiema próbkami ), obliczonego przez nadpróbkowanie . Maksymalny rzeczywisty poziom szczytowy dozwolony przez R 128 w produkcji wynosi −1 dBTP .
dBTP Prawdziwy poziom szczytowy odniesiony do pełnej skali Poziom sygnału audio uwzględniający wartości szczytowe między próbkami, mierzone w decybelach względem pełnej skali .

Normalizacja

R 128 zaleca normalizację dźwięku na poziomie docelowym -23 LUFS . Pomiar ten to zintegrowana głośność obliczona dla całego czasu trwania programu i całej jego zawartości (tj. bez podkreślania określonych elementów pierwszoplanowych, takich jak głos). Dopuszczalne jest odchylenie ±0,5 LU . Gdy ograniczenia praktyczne uniemożliwiają osiągnięcie tej dokładności (w szczególności mniej przewidywalne materiały, takie jak programy miksowane na żywo), dopuszczalna jest szersza tolerancja wynosząca ±1 LU . Ponadto cały program nie może przekroczyć szczytowego poziomu -1 dBTP .

Aby mieć pewność, że mierniki głośności opracowane przez różnych producentów zapewniają ten sam odczyt, EBU Tech 3341 definiuje tryb EBU , który opisuje sposób wykonywania pomiaru przy użyciu zalecenia ITU-R BS.1770.

Dozowanie

Tryb EBU określa trzy różne metody, które analizują głośność w trzech różnych ramach czasowych:

  • Chwilowy ( M ), przy użyciu przesuwanego okna czasowego 400 ms , najlepiej opisuje chwilową głośność;
  • Krótkookresowy ( S ), przy użyciu przesuwanego okna czasowego wynoszącego 3 sekundy, opisuje bardziej uśrednioną, mniej zależną od zdarzenia głośność z ostatnich trzech sekund;
  • Całkowite ( I ), uśredniające program od początku do końca, opisuje głośność całego programu.

Mierniki działające w czasie rzeczywistym muszą zapewniać częstotliwość aktualizacji co najmniej 10 Hz w przypadku mierników krótkoterminowych i co najmniej 1 Hz w przypadku zintegrowanych mierników głośności.

Aby zapobiec błędnemu przedstawianiu przez ciche fragmenty programu ogólnego pomiaru głośności, zintegrowana głośność jest mierzona za pomocą dwóch funkcji bramkowania : bezwzględnej i względnej. Bramka detekcji, określona w ITU-R BS.1770-4, uwzględnia wyciszenie części audio, w których sygnał spada poniżej bezwzględnego progu -70 LUFS ; podobnie, bramka względna również odrzuca przychodzące dane głośności, jeśli średni poziom spadnie o 10 LU poniżej bieżącej zintegrowanej wartości głośności. Pomiar nie jest bramkowany w chwilowym i krótkotrwałym pomiarze głośności.

Realizacja

Zrzut ekranu programu ebur128 , części programu ebumeter do pomiaru normalizacji głośności zgodnie z EBU R 128

EBU R 128 i tryb EBU zostały wdrożone przez kilku twórców oprogramowania, firmy zajmujące się technologią audio i dystrybutorów treści, w tym Adobe , Apple , Dolby , iZotope , Magix , PreSonus , Sony , Steinberg , TC Electronic , Toyo i Waves .

Wtyczki pomiarowe w czasie rzeczywistym pomagają inżynierom w podejmowaniu decyzji dotyczących miksowania i dostarczaniu programów zgodnych z R 128 , podczas gdy nadawcy i dystrybutorzy treści mogą sprawdzać i normalizować całe programy, przeprowadzając analizę w czasie szybszym niż w czasie rzeczywistym; programy wyprodukowane przed wydaniem zalecenia prawdopodobnie zostaną zmniejszone, aby osiągnąć poziom docelowy.

Ebumeter to oprogramowanie dla systemu Linux , które zapewnia pomiar poziomu zgodnie z EBU R 128.

Adopcja i następstwa

Zalecenie zachęca do stosowania szerszego zakresu dynamicznego w produkcji, ale nie ogranicza stosowania kompresji zakresu dynamicznego. Zasadniczo wiąże użycie kompresji z decyzjami artystycznymi i estetycznymi, a nie z koniecznością uzyskania głośniejszego miksu. Wraz z przyjęciem normalizacji przez nadawców od czasu wprowadzenia EBU R 128 , zmniejszenie zakresu dynamicznego w produkcji nie powoduje, że program jest głośniejszy w transmisji. Powszechne przyjęcie ITU-R BS.1770 i EBU R 128 , w połączeniu z przewagą przesyłania strumieniowego nad dystrybucją nośników fizycznych w 2010 roku, prawdopodobnie położyło kres wojnie o głośność.

Począwszy od 2012 roku kraje europejskie włączyły EBU R 128 do swoich przepisów audiowizualnych, a stacje telewizyjne w Europie przyjęły je we wszystkich kanałach dystrybucji. Sky UK przyjęła R 128 w 2013 roku.

R 128 ma zastosowanie również do programów radiowych i jest stopniowo wprowadzany do europejskich rozgłośni radiowych: na przykład niemiecki nadawca publiczny BR zmienił swoje programy radiowe pod koniec 2015 r.

Ponieważ wdrożenie R 128 nie jest wiążące, [ wymagane dalsze wyjaśnienia ] niektóre stacje telewizyjne nałożyły dodatkowe warunki na produkcję programów. Na przykład austriacki nadawca publiczny ORF ma limit -3 dBTP dla formatów o zmniejszonej ilości danych; Francusko-niemiecka sieć telewizyjna ARTE opublikowała wytyczne dla LRA; różni nadawcy narzucają maksymalne chwilowe i krótkotrwałe wartości głośności dla krótkich raportów, takich jak reklamy.

W 2010 roku internetowe serwisy streamingowe wdrożyły normalizację opartą na głośności, mimo że każda platforma używa innych metod i poziomów docelowych: na przykład YouTube i Tidal stosują tylko normalizację w dół (ściszaj treści, aby dopasować je do poziomu docelowego, ale nie włączaj ciszej treści). Spotify używa ITU-R BS.1770 do pomiaru głośności i normalizuje do wybranego poziomu docelowego -11, -14 lub -23 LUFS . Apple Music aktywuje normalizację głośności, gdy włączona jest opcja iTunes Sound Check .

Poziomy docelowe (lub szacowany poziom równoważny) przyjęte przez serwisy streamingowe
Poziom docelowy Platforma
−14 LUFS Tidal , Amazon Music , YouTube , Spotify
−16 LUFS Muzyka Apple
−18 LUFS Qobuz [ potrzebne źródło ]

Linki zewnętrzne