Ce este loudness-ul, care sunt parametrii acestuia si cum pot se pot face masuratori utilizand analizorul CMN-LA ?
Aplicatii ale analizorului de loudness CMN-LA:
- monitorizarea loudness-ului la iesirea de program a unei statii TV
- verificarea conformitatii nivelelor audio in procesul de post-productie
- monitorizarea nivelelor audio in infrastructurile de headend/satelit
- verificarea permanenta a conformitatii nivelelor audio pe teritoriul unei tari
Ce este loudness-ul?
Loudness-ul si controlul acestuia a aparut ca o consecinta a diversificarii formatelor video si audio existente la ora actuala.
In general, orice iesire de program a unei statii de televiziune consta dintr-o succesiune de materiale video diverse la care informatia audio poate genera o serie de probleme la receptie si implicit catre telespectatori:
- diferente de nivel audio intre diferite parti ale aceluiasi program (filme, talk-show-uri, sport, reclame, promo-uri) care obliga telespectatorul sa modifice volumul audio
- diferente de nivel intre canale diferite – care duc la aceeasi consecinta - modificarea nedorita a volumului la receptie
Cauzele aparitiei acestui fenomen nedorit:
- diversitatea productiilor digitale video care au o multitudine de formate audio: mono, stereo, surround
- caile de semnal intr-un lant de televiziune constau de cele mai ulte ori dintr-un amestec de echipamente analogice si digitale
- salturile de nivel audio apar cand cand un material cu continut audio cu dinamica mare este urmat de un alt material cu continut audio cu dinamica mica (reclame, promo sau transmisiuni sportive). Intotdeauna materialele audio cu dinamica mica vor fi percepute ca fiind de nivel mare, deranjant la auditie (in engleza “loud” = tare, zgomotos; de aici denumirea de loudness)
- utilizarea materialelor video care au suferit compresie (codec-uri audio utilizate necorespunzator care aplica o sub-esantionare asupra semnalului audio) si care pot duce la o scadere a dinamicii programului audio cu aparitia efectelor mai sus mentionate
In consecinta este necesara o tehnica de control si monitorizare a loudness-ului la iesirea de program a unei statii de televiziune pentru a asigura catre telespectatori urmatoarele cerinte:
- conversatiile si dialogurile sa fie perfect inteligibile
- sa nu existe necesitatea modificarii in permanenta a volumului la receptie de catre telespectator
De ce metodele clasice de masurare a nivelului audio nu rezolva problema loudness-ului?
Din multitudinea de metode cunoscute de masura a nivelului semnalului audio, niciuna nu este potrivita pentru a aprecia corect modul in care urechera umana percepe fenomenul de loudness in cazul programelor de televiziune.
- VU-metrele, inventate in jurul anului 1930 de catre laboratoarele Bell reprezinta o incercare de a masura valoarea medie a unui semnal audio. Principala aplicatie a monitorizarii cu VU-metre era prevenirea saturarii si distorsiunilor la inregistrarea pe banda magnetica sau prevenirea distorsiunilor in canalul de transmisiune. Fiind monitorizate la vremea respectiva numai semnale audio analogice, masurarea se realiza prin integrarea semnalului de intrare cu o constanta de integrare de 300ms. Datorita acestui lucru, tranzitiile bruste de semnal nu sunt afisate de cate VU-m, lucru de asteptat intrucat destinatia lui initiala nu era masurarea varfurilor de semnal
- Indicatoarele de nivel de varf PPM (Peak Program Meter) introduse prima oara de catre BBC tot in jurul anilor ’30 se folosea tot pentru semnale audio analogice. Indicatoarele PPM aveau o constanta de integrare de 10ms. Si in acest caz, varfurile de scurta durata (mai scurte ca durata decat constanta de integrare) trec neobservate.
- Odata cu aparitia semnalelor audio digitale, au fost implementate indicatoarele de nivel de varf PSM (Peak Sample Meter). Acestea functioneaza comparand valoarea esantioanelor semnalului audio digital de la intrare cu valoarea curenta; daca noul esantion sosit este de valoare mai mare, va inlocui vechea valoare; in caz contrar, valoarea curenta este multiplicata cu un coeficient subunitar pentru a determina o scadere logaritmica a indicatiei. Nici acest tip de indicatoare nu poate detecta varfuri bruste de semnal, ducand la aparitia de anomalii specifice: inconsistenta in citirea nivelelor de varf – acelasi material audio redat de cateva ori va genera indicatii diferite de fiecare data. Acest fapt se datoreaza faptului ca si acest indicator prezinta o inertie la fel ca si predecesoarele sale.
- Singura metoda eficienta de masura a nivelelor de varf poarta denumitea de TP (True Peak Meter), care compara cu acuratete esantioanele unui semnal audio digital prin tehnica de supra-esantionare (over-sampling), recreind semnalul audio original dintre esantioane. Acest tip de indicator ar avea ca corespondent in analogic o constanta de integrare zero. Practic, acest tip de indicator de nivel de varf nu are inertie.
Masurarea de tip True Peak este inclusa in tehnica de monitorizare a loudness-ului, dar nu este suficienta. In majoritatea cazurilor exista materiale audio ce au aceleasi nivele de varf, dar game dinamice diferite. Intotdeauna semnalul audio cu gama dinamica mai mica (de obicei asociat reclamelor si promo-urilor) va fi perceput ca fiind de nivel mare, deranjant la auditie.
 |
In figura alaturata sunt ilustrate doua semnale audio cu aceeasi valoare de varf, dar cu game dinamice diferite. Semnalul cu gama dinamica mai mica (dreapta) va fi perceput de urechea umana ca fiind de nivel mare, deranjant la auditie.
Reiese de aici necesitatea existentei unei modalitati de a evalua gama dinamica a diverselor semnale audio pentru un control eficient asupra loudness-ului. |
Standardul ITU-R BS.1770 si masurarea loudness-ului
Dupa cercetari laborioase, organizatia ITU a finalizat standardul ITU-R BS.1770 care descrie o tehnica efectiva de masura pentru determinarea loudness-ului. Acest standard specifica metoda de masura pentru surse de semnal mono, stereo si surround 5.1.
ITU-R BS.1770 ofera:
- masurare in timp real
- valabil pentru orice tip de continut audio (dialog, muzica, film)
- masurare instantanee loudness si true-peak (TP)
- masurare de lunga durata pentru monitorizarea loudness-ului (de la cateva minute la 24 ore)
Pentru masuratorile de lunga durata. ITU-R BT.1770 introduce doi descriptori universali:
- Centrul de gravitate (cu unitatea de masura LKFS; L=level, K=ponderare, FS=Full Scale). Centrul de gravitate indica variatiile de loudness ale diverselor materiale incluse intr-o iesire de program a unei statii de televiziune. Acest descriptor permite alinirea diferitelor surse audio cu gama dinamica diferita astfel incat sa nu mai existe salturile suparatoare de volum intre diverse materiale transmise la iesirea de program. Centrul de gravitate indica si un Target (nivel audio recomandat la care trebuie sa ajunga semnalul de intrare)
- Consistenta (cu unitatea de masura LU=Loudness Units) Consistenta indica variatiile de loudnesss din interiorul unui singur material din programul transmis. Cu alte cuvinte, consistenta indica cat de mult se abate un singur material audio de la nivelul recomandat de loudness.
Masuratorile de scurta durata includ indicatii instantanee de loudness si True Peak (exprimate in dBTP=decibel True Peak)
Pentru vizualizarea si interpretarea “dintr-o privire” a datelor referitoare la loudness se foloseste un tip special de afisare numit “Loudness Radar Display”, datorat asemanarii cu un ecran de radar.
Acest display afiseaza simultan informatii despre:
- valoarea instantanee a loudness-ului (afisata prin intermediul bar-graph-ului circular exterior)
- valoarea de varf instantanee a semnalului audio analizat (True Peak, valoare afisata numeric)
- analiza loudness-ului intr-o perioada determinata de timp (care poate lua valori cuprinse intre 1min si 24 ore). Intervalul de timp stabilit inainte de incepera masuratorilor este reprezentat printr-o rotatie imaginara completa a unei raze de radar (sau o rotatie completa a acelor de ceasornic). In exemplul de mai sus, o rotatie completa corespunde unui interval de timp prestabilit de 4 min
- nivelele de loudness atinse in timpul analizei: nivele mici comparabile cu pragul de zgomot (reprezentate prin sectorul de cerc colorat in albastru), nivele normale (reprezentate prin sectorul de cerc colorat in verde), nivelele mari care depasesc pragurile admise (reprezentate prin sectorul de cerc colorat in galben)
- afisarea numerica a celor doi descriptori: centrul de gravitate si consistenta
- valoarea numerica a target-ului (afisata pe bar-graph-ul exterior in pozitia echivalenta acelor de ceasornic ce indica ora 12). In exemplul de mai sus, valoarea target-ului este de -20LKFS
Analizorul de loudness CMN-LA de la HARRIS este un echipament versatil care ajuta personalul tehnic sa analizeze materiale cu dinamica diferita utilizand vizualizarea de loudness, evitand distorsionarea si fluctuatiile nedorite ale semnalului audio la iesirea de program a unei statii de televiziune.
Caracteristici principale:
- Masuratori de loudness in conformitate cu standardul ITU-R BT.1770
- Masurare instantanee True Peak prin metoda supra-esantionararii (valoarea frecventei de esantionare de 5 ori mai mare)
- Loudness Radar Display pentru evaluarea “dintr-o privire” a principalilor parametri de louness
- Durata de analiza se poate alege in intervalul 1 min – 24 ore
- 8 intrari AES plus intrare optionala HD/SD-SDI cu audio de-embedder (cu capabilitate 3G)
- 4 iesiri AES si 8 iesiri audio analog
- Monitorizare simultana a maxim 16 canale audio
- Decodare Dolby AC-3 si Dolby-E (optional)
- Analiza completa semnale audio mono, stereo, surround (Cinesound 5.1, Cinesound 6.1, Cinesound 7.1)
- Multiple moduri de afisare a informatiilor privind sursele audio plus alarme pentru stare, nivele si metadata Dolby; imagine full screen sau impartita in maxim 4 ferestre vizualizablie simultan
- Iesire DVI-D pentru vizualizare aditionala pe monitor extern
- Meniuri intuitive si butoane iluminate la activare
- Generare de log-uri cu posibilitate export pe port USB
- Echipament in totalitate digital, cu arhitectura digitala; nu necesita calibrare periodica
 |
 |
Pentru oferta sau intrebari va rugam sa ne scrieti pe Această adresă de email este protejată contra spambots. Trebuie să activați JavaScript pentru a o vedea.
