Limiter a gyakorlatban

Az előző részekben megismerkedtünk az egyes sávokon és a mix-buszokon használt kompresszorokkal és azok használatával. Ezzel a tudással már minden dinamikával összefüggő keverési feladatot meg tudunk oldani, de sokat közülük nem éppen egyszerűen. Az ilyen bonyolult feladatok gyors és egyszerű megoldására születtek meg az olyan speciális berendezések, amik tulajdonképpen kompresszorok, de inkább csak 1-1 specifikus feladatra használhatóak igazán jól.

A speciális kompresszorok közül a sorozat mai részében elsőként a Limitereket ismerhetjük meg részletesebben és természetesen ki is próbáljuk őket működés közben.

Limiter

A sorozat második részében már olvashattunk a limiterek elvi működéséről, ezért erre most külön nem térek ki. Ha elolvastuk az ott leírtakat, talán azt gondolhatjuk, hogy egy limiter működése nagyon egyszerű. Amikor a beérkező jelszint eléri a küszöbértéket, a limiter nem engedi a növekedését, vagyis korlátozza (limitálja). Ha a jelszint a küszöbérték alá csökken, akkor ez a korlátozás gyorsan megszűnik. Sajnos azonban ha így működne, nagyon nem jó hangja lenne (kb. a digitális túlvezérléssel egyenlő). A limiter is egy kompresszor, ami magas (10+) Ratio-val, gyors attack és release értékkel működik. Tehát itt is van attack és release, és ezeknek van jelleggörbéjük is.

Egy limiter leginkább fontos eleme a release szakasz, ennek hossza és jelleggörbéje, vagyis hogy az időben előrehaladva milyen módon változik a jelszint csökkentés. Ez határozza meg hogy melyik limiternek milyen hangja van, vagyis hogy mennyire észrevehetetlen (transzparens, nem színezi a hangot).

Egy limiter tehát nem más, mint egy nagyon nagy Ratio-val (aránnyal) dolgozó kompresszor. Ez a nagy azt jelenti, hogy minimum 10:1, de inkább 20:1-től ∞:1-ig bármi lehet (ez utóbbi esetet láthatjuk a mellékelt jelleggörbe grafikonon). Ezen kívül célszerűen gyors attack és release értékekkel kell hogy rendelkezzen, különben nem tudja megfelelően ellátni a feladatát. De milyen feladatok lehetnek ezek?

- Élő műsorok esetében a legtöbbször a hangszórók védelmében alkalmazzák, hogy megakadályozzák a túl erős jel -vagyis a túl magas feszültség- okozta károkat.

- Stúdióban elsősorban sávok, vagy a maszter stúdiónak leadott anyag digitális túlvezérlésének elkerülésére alkalmazzák, vagy az ügyfélnek készített demo-mixek kereskedelmi hangerőre emeléséhez. Egyes esetekben hangszínező effektként is alkalmazható.

- Masztering esetében a hangerő maximalizálására és a felhasznált adathordozó optimális kihasználására.

Limiterek alkalmazásai

Limitereket alapvetően a jelszintek kordában tartására használunk, vagyis elsősorban "biztonsági" eszközként, olyan esetekben, amikor a jelszint nem léphet át egy megengedett értéket.

Egy "sima" kompresszor/limiter esetében ez nem tökéletesen történik meg, mivel néhány rövid ideig tartó jelcsúcs átjuthat rajta, ha annak hossza kevesebb, mint az attack idő. Ennek a jelenségnek a megszüntetésére találták ki az úgynevezett Brickwall (brick=tégla, wall=fal) limitereket, amik már tényleg nem engedik át a beállított küszöbérték feletti jelszinteket. Ez elsősorban a digitális hangrögzítéskor játszik fontos szerepet, ahol a maximális jelszintet nem lehet túllépni, és a digitális torzítás nagyon nem kellemes hangú.

Brickwall / limiter
A -brickwall- limitert legtöbbször a mixbusz vagy a maszterelés utolsó effektjeként szokták alkalmazni, hogy még véletlenül se történjen túlvezérlés, vagy digitális torzítás.

Zárójelben jegyzem meg, hogy digitális torzítás gyakorlatilag csak akkor történik meg, amikor a hangot a DAW-ból "kivisszük". Mit jelent ez? A mai modern audió munkaállomások (DAW) belső dinamikatartománya általában 32bit, de egyre többször 64bit vagy még több. Ezek úgynevezett lebegőpontos ábrázolások, ahol az adott érték tizedes pontja a rendelkezésre álló biteken belül bárhol elhelyezkedhet. (erről részletesebben egy későbbi cikkben olvashatunk majd) Ennek megfelelően a 32 bites belső dinamikatartomány közel 1500dB-nek felel meg, ami minimum tízszerese a professzionális stúdiófelszerelések dinamikatartományának. Tehát a DAW-n belül gyakorlatilag nincsen túlvezérlés. Ha valamely sávon mégis kigyullad a piros lámpa, az csupán azt jelenti, hogy a jelszint átlépte a 0dB (VU) jelszintet. Azonban nem sokra megyünk vele, ha a hang csak a DAW-n belül marad, sokkal célravezetőbb (és élvezetesebb is) ha halljuk is azt. Ilyenkor kezdődnek a problémák, mivel a hangkártyánk csak 24 bites és nem lebegőpontos. Ha tehát ezt a 24 biten ábrázolható értéket átlépi a DAW-ból kilépő jelszint, akkor digitális torzítás jön létre. Még "rosszabb" a helyzet a CD esetében, ami "csak" 16 bites dinamikatartománnyal rendelkezik!

Egyéni sávokon nem szokás kizárólag limitert használni, mivel ekkor csak a dinamikatartomány felső részén történik jelszintcsökkentés, ott viszont jelentős mértékben, és ez sajnos természetellenes, torz hangzáshoz vezethet. A limiterek leginkább a rövid idejű jelcsúcsok szintjének csökkentésére alkalmasak, "normál" kompresszorként nem. Viszont kiválóan alkalmazhatóak utánuk helyezve! Ilyenkor a kompresszorral beállítjuk a kívánt hangzást, a limiterrel pedig elkapjuk azt a pár jelcsúcsot, ami kéretlenül jelenik meg a kompresszor kimenetén. Tehát használhatjuk olyan esetekben -pl. dob sávok, akusztikus gitár, basszus, stb.-, ahol a teljes zeneszám alatt csak pár esetben történne túlvezérlés. Ilyenkor nem érdemes a sáv hangerejét csökkenteni, sokkal jobban járunk ha egy limitert alkalmazunk, ami csak azon a pár helyen fogja levágni a jelcsúcsokat ahol azok megjelennek. Ilyen hangos hangoknál amúgy sem hallatszik annyira az esetlegesen létrejövő torzítás. A Brickwall limiterekről részletesebben olvashatunk a sorozat 2-ik részében.

Tipp:

A Brickwall limiterek esetében a kimenő jelszint felső határát legtöbbször Out Ceiling-nek, azaz plafonnak nevezik. Ez jól érzékelteti, hogy mit is takar ez az érték, miért is hívjuk az ilyen limitereket Brickwall-nak, azaz téglafalnak.

Fabfiler - Pro L
(vizuálisan is jól láthatóak
a pirossal jelzett jelszintcsökkentések)

Limitereket legtöbbször a kész maszterelt anyag hangerejének növelésére alkalmazunk, úgynevezett maximizer-ként. Az ilyen pluginekben a limiter küszöbértékét az adott lejátszóeszköz legmagasabb jelszintjéhez állítjuk be, majd a bemeneti jelszintet addig emeljük, amíg csak lehet, vagyis amíg nem keletkezik hallható -kellemetlen- torzítás. Ezt azonban minden esetben magán az adott lejátszóeszközön érdemes ellenőrizni, különösképpen a tömörített audió formátumok esetében, ezek ugyanis sokszor megváltoztatják a dinamikát és a jelszinteket is!

Mivel az azonos peak értékek nem azonos RMS értékeket adnak, sőt maga a hallható hangosság is változik (pl. a frekvencia függvényében), az új szabványok új mértékegységeket vezettek be. Érdemes ezeket az értékeket betartani, még akkor is ha a Loudness War után túl halknak tűnhetnek, mivel egyrészt sokkal dinamikusabb hangzást biztosítanak, másrészt hamarosan talán már a lejátszó eszközökbe is be lesznek építve olyan limiterek amik nem engedik a túlzott hangerőt. Erre legjobb példa a Youtube és az iTunes rendszerei, amik automatikusan lehalkítják a túl hangos műsorokat! Erről a témáról részletesen egy későbbi cikkben olvashatunk majd.

Az európai EBU R128 szabvány szerinti értékek:
Hangosság: -23 LUFS
True-peak: -1dBTP

Ezeket az értékeket úgynevezett hangosság mérővel tudjuk ellenőrizni, ami nem egyezik meg a DAW-ba épített peak meterrel, sem pedig a VU meterrel! Ilyen plugint ingyenesen is letölthetünk pl. MeldaProduction-MLoudness Analyzer.
Ajánlott maximális csúcs (peak) jelszintek: CD -0,2dBFS, MP3 -1 dBFS

További fontos tudnivaló a limitált hanganyaggal kapcsolatban az úgynevezett dinamika-tartomány, vagy angolul DR. Ez az érték -mint azt már tudjuk- a leghalkabb és leghangosabb hang közötti különbséget mutatja meg. A digitális look-ahead kompresszorok megjelenésével ez az érték olyan mértékben csökkent, hogy sok -rossz- esetben szinte eltűnt a dinamika. Vagyis nem a zene eredeti lüktetését, hanem csak egy folyamatos hangot hallhatunk. Masztereléskor használt limitáláskor tehát jó ha nem kompresszáljuk túl össze a zenénket, próbáljunk meg DR14 körüli értéknél maradni! Ennek nem csak hangzásbeli, de praktikus okai is vannak, főként a fent már említett automatikus hangerő-szabályozó rendszerek esetében. Ezek használatakor ugyanis az alacsony DR értékkel felhangosított zenék lehalkulnak, és ezzel együtt elveszítik dinamikájukat is, leginkább egy szokol rádió hangjára fognak hasonlítani.

Egy másik lehetséges felhasználás -bár ez a modern pluginek korában már nem túl valószínű-, ha a kompresszorunk nem képes a szükséges Ratio-val dolgozni. Értem ezt arra, ha egy feladathoz magasabb kompresszálási arányra lenne szükségünk, mint amit a rendelkezésre álló kompresszorunk tud (pl. nagyobb mint 12:1). Ekkor nyugodtan átkapcsolhatjuk a készüléket Limiter állásba, vagy használhatunk a kompresszor helyett kifejezetten limitert. Az egyes készülékek és pluginek használati utasításában mindig feltüntetik a limiter funkcióhoz tartozó arány értéket.

Analóg limiterek

Régebben, amikor még nem használtak a hangmérnökök digitális technikát, természetesen a limiterek is analógok voltak. Egészen pontosan kompresszorokat használtak limiterként. Az egyik első limiterként is használt kompresszor természetesen a Fairchild volt, sőt ezt -mint azt a 6. részben is olvashattuk- kifejezetten erre is használták. A technika fejlődésével később az LA-2A, majd a 1176 is belépett a színpadra, mivel ezeket is lehetett limiterként használni. Főként a 1176-ot még ma is sokan alkalmazzák ilyen célra, köszönhetően rendkívül gyors attack és release értékeinek. (A rajta található felirat is erről árulkodik: Limiting Amplifier, vagyis korlátozó erősítő.)

Problémák az analóg limiterekkel kapcsolatban
Valósidejű analóg felhasználás esetén az első probléma rögtön a limitálási folyamat kezdetén található, vagyis az Attack fázisban. Abban a pillanatban amikor a jelszint átlépi a beállított küszöbértéket (threshold) nem tudhatjuk hogy ezt éppen milyen értékben teszi meg, könnyen lehet az is, hogy már túllépte a lehetséges feszültségérték felső határát és éppen túlterheli az áramkört, vagyis elkezdi felmelegíteni. Tehát nem telik el semennyi idő sem az között, hogy a jelszint átlépi a küszöbértéket és hogy túlvezérlés keletkezik.

Vagyis egyetlen egy jelszintcsökkentésre alkalmazott mechanizmusnak sincs elegendő ideje a reakcióra, és a jelszint mindaddig a küszöbérték felett marad, amíg a limiter nem képes beavatkozni és lecsökkenti a kimenő szintet. Ha késleltetést adunk a jelfolyamhoz, a detektornak ugyan lesz ideje megállapítani a megfelelő jelszintcsökkentés értékét, viszont megszűnik a valós idejű hangtovábbítás. Ez lehetetlenné teszi az ilyen kompresszor/limiter használatát élő műsorok és élő felvétel precíz monitorozása esetén.

Tipp:

A késleltetés általában 3ms körüli, a digitális L2 esetében 1.5ms. Ez azonban csak akkor jelent problémát, ha ez miatt a művész nem képes megfelelő előadást produkálni, vagy ha a processzált jelet visszakeverjük a mixbe, ilyenkor ugyanis fázis problémák állhatnak elő.

Ez összefoglalva azt jelenti, hogy analóg technika esetében nem létezik nulla idő, így 0ms attack és release sem.

Pendulum-PL2 analóg limiter

A fenti problémát többlépcsős limitálással lehet csökkenteni. Ennek lényege, hogy a beérkező jelszintet nem csak a küszöbértéknél, hanem alatta 6dB-el (több lépcső esetén újabb 6dB-el) is figyeli a készülék, és ennek átlépésekor már elkezdi "feltérképezni" a várható jelcsúcs értékét. Ezt egy úgynevezett "gyorsulásmérővel" oldják meg, ami jelzi hogy mennyire meredeken emelkedik a jelszint az időben, és ennek segítségével választja meg a limiter a szükséges jelleggörbét.

Egy másik probléma, hogy ezek a problémás jelcsúcsok nagyon rövidek szoktak lenni. Egy nagyon gyors limiter 0,1ms attack idővel rendelkezik, ami 100 mikroszekundumnak felel meg. Ez digitális technikánál egyenlő 5 mintával (sample) 48kHz-es mintavételezés esetében. Ennyi ideig tart, amíg a jelszint csökkentés eléri a szükséges szint kb. 2/3-át. Vagyis még ilyenkor sem az összes szükséges csökkentés történik meg. Ennyi idő alatt egy AD átalakító (48kHz-en) már ötször túlvezérlődött. (A digitális torzítás kb. 20 egymás után következő sample esetén válik zavaróvá) Több kísérlet is azt mutatta, hogy az 5ms alatti attack idejű limitálás hallható elváltozást okoz a hanganyagban.

Safe Sound Audio- P1
(Sajnos már nem gyártják)

Újabb probléma, hogy minden összetett hang tartalmaz alacsony frekvenciás hullámzást, különösképpen az akusztikus hangszerek mikrofonnal rögzített hangja. Ez modulálja a szintvezérlőt, ami torzításhoz vezet. Egy szinusz hullám esetében ez háromszög hullámhoz hasonló képet ad vissza. Erre a problémára megoldást jelenthet egy változó (automatikus) release érték. A hosszabb release értékeknél a torzítás csökken, viszont ebben az esetben az eredeti dinamika is kedvezőtlenül módosul. Lásd a kompresszor teszteknél már tárgyalt túl hosszú release értékű példákat.

Az analóg limiterek legnagyobb problémája tehát, hogy valós időben dolgoznak, vagyis nem tudják előre, hogy mikor kell majd csökkenteni a GR értékét, mindig egy kicsit "lemaradásban" vannak. Ez a kevésbé dinamikus hanganyagok esetében nem jelent akkora problémát, mint a gyors tempójú és hirtelen változó nagy dinamikájúak esetében. Ilyenkor sajnos a limiter egy kicsit lassúvá válik, nem követi elég gyorsan a jelszint változást, ami túlvezérlést, vagy a jelalak eltorzulását, vagyis hallható színezést eredményez. Persze ez lehet jótékony hatású is, sőt van hogy kifejezetten ez a célunk!

Analóg limiter plugin próba
Nyilvánvaló, hogy analóg limitert csak úgy tudunk kipróbálni, ha rendelkezésünkre áll egy hardver eszköz. Gondolom, hogy az olvasók legnagyobb részének nincsen ilyen eszköze, úgyhogy most inkább egy analóg modellezett plugint fogunk erre a célra használni. Ez nem más, mint a Variety of Sound-ThrillseekerVBL. Ez a plugin egy jól ismert 60-as évekbeli analóg műsorszóró limiter alapján készült. Hogy ez melyik lehet, azt nem tudom... Aki tudja, ossza meg velünk a hozzászólásokban!

A próbához az előző részekben is használt SubCoolTour-Csodaország mixét fogjuk használni. Akinek még nincsen letöltve, az cikkben megtalálja a tudnivalókat a használathoz. A  DAW beállításokat is az ott leírtaknak megfelelően végezzük el! A VBL-t helyezzük el a maszter-busz első szabad insert pontjára a két Sleepy VU közé.

A próbát azzal kezdjük, hogy megállapítjuk a példa szerinti Csodaország mix legmagasabb peak értékét, vagyis a legmagasabb kivezérlés értéket. Ezt nagyon egyszerűen tehetjük meg! Állítsuk le a lejátszást és helyezzük a DAW kurzorát a fájl elejére majd töröljük a maszter-busz kivezérlésmérőjét. Ezt a legtöbbször a kivezérlés (szám)értékre egyszer vagy duplán kattintva tehetjük meg. Ha sikeres volt a törlés, a csúcsérték helyén általában -inf, azaz negative infinity=negatív végtelen felirat látható (lásd a mellékelt képen!). Ezután kapcsoljunk ki minden plugint (a két VU metert nem szükséges) és játsszuk le egyszer a teljes fájlt elejétől a végéig. Ha mindent a leírtaknak megfelelően állítottunk be (0dB fader a sávon és a maszter-buszon is, -3dB Pan law és minden plugin kikapcsolva), akkor a mximális peak érték -8,2dB(FS) a bal oldalon és -8,6dB(FS) a jobb oldalon kell hogy legyen. Ha van egy kis eltérés, az nem gond, a lényeg hogy jegyezzük meg ezt az értéket!

Figyelem! A próbában használt jelszintek nagyon nagy hangerőt is eredményezhetnek, így jobb ha az erősítőnket lehalkítjuk! Ne a maszter-busz fader-ét húzzuk lejjebb, mivel ilyenkor nem a kísérlet eredményeit láthatjuk majd!

Próbáljuk most meg úgy beállítani az analóg limiterünket, hogy ezt a peak értéket adja, de a hangerő emelkedjen. Ezt úgy tehetjük meg, hogy a beérkező hangerőt növeljük, majd a kimenőt csökkentjük. Mivel egy limiteren tesszük meg mindezt, a növelés és csökkentés nem kioltja egymást, hanem csak a jelcsúcsokat fogja -remélhetőleg- levágni. 

Nézzük mi történik, ha a bejövő hangerőt az INPUT-al megduplázzuk +6dB-el, és ehhez igazítjuk a kimenő jelszintet az OUTPUT-al -4dB-el. Ilyenkor megmarad a kimenő peak értékünk a -8,2dB körül, amit a DAW maszter kivezérlésmérőjén ellenőrizhetünk. Ezt minden mérés előtt töröljük, nehogy becsapjon minket!
Amint láthatjuk, a kivezérlés érték nem pontosan -8,2dB és soha nem is lesz az, hiszen ez nem egy Brickwall limiter, hanem egy normál, analóg. Ha ki-be kapcsoljuk a plugint, hallhatunk valami hangerő növekedést, de nem számottevő. Kevés tehát a +6dB bementő jelszint. Ne aprózzuk el, adjunk neki még +10dB-t, tehát állítsuk be +16dB-re. Ezzel természetesen a kimenő jelszint is megemelkedik, amit most -milyen meglepő- korrigálnunk kell az Output potival. A cél érték -8,2dB peak a maszter-busz peak meterén, tehát csökkentsük addig az Output-ot, amíg nagyjából ilyen értéket nem kapunk. Ehhez a beállítás közben többször törölnünk kell a maximális peak értéket! -10,5dB-es értéknél úgy gondolom megfelelő lesz a beállítás.

Most már jelentősebb hangerő növekedést hallhatunk, ha ki-be kapcsoljuk a plugint, sőt ha összehasonlítjuk a két Sleepy VU-t meg is mérhetjük a különbséget. Ez nagyjából +2dB-t jelent. A hangzás inkább  egy kompresszorra emlékeztet, bedúsuló, nem igazán őrzi meg az eredeti dinamikát...

Ez nem túl sok, hogyan fokozhatnánk tovább a hangerő növekedést? Természetesen feljebb tekerhetjük az Input-ot, azaz növelhetjük a bejövő jelszintet. Próbáljuk ki! A magasabb értékeknél jelentős torzítást hallunk, sőt a maximális 24dB-en már alapzaj is hallhatóvá válik! (Nem hiába, ez egy valódi analóg modellezett limiter!) Ez tehát úgy tűnik nem éppen járható út. A kimenő jelszintet (Output) nyilván nem növelhetjük, hiszen akkor a peak értékek is növekednének, ezt pedig nem szeretnénk.

A megoldás a limiter középső részén található, vagyis az erősítőben. Ez angolul Amplifier, ennek megfelelően az AMP feliratú potival a belső erősítő jelszintjét növelhetjük! Tekerjük fel 0,5-re és figyeljük meg mi történik! A hangzás bedúsul, de vele együtt a hangerő is tovább növekszik, míg a maszter-busz peak meterjén is láthatóan a peak érték csak éppen hogy megemelkedett. Persze, mivel analóg modellezésről beszélünk, ez a "felhangosítás" torzítást, vagyis felharmonikus generálást eredményez, ami tovább vastagítja a hangunkat. Figyeljük meg, hogy 0,5-nél magasabb AMP értékek milyen erős, de mégis "kellemes", analóg torzítást eredményeznek!

Aki kicsit figyelmesebb, biztosan észrevette, hogy az AMP növelésével a hangzás egy kissé betompult. Ez az analóg erősítő áramkörök egyik tulajdonsága, torzításkor ugyanis veszítenek a magasfrekvenciájú hangokból. Ennek kompenzálására szokták beépíteni a Brillance nevezetű potit, amit ebben a pluginben egy kisméretű, úgynevezett csavarhúzós-poti képében találhatunk meg. Ezt addig tekerjük fel, amíg vissza nem nyerjük vele az elveszett magasakat. Ezt a lehetőséget egyébként amolyan exciter-ként is alkalmazhatjuk, mivel nem kifejezetten EQ-ként működik, hanem addig nem létező felharmonikusokat ad a hanghoz Vagyis feljavíthatunk vele tompa sávokat.

A Csodaország mix esetében a 0,25-ös AMP érték egy jó középút a torz és a halk beállítás között, bár még így sem nevezhetjük tisztának a létrejött hangzást. Kísérletezhetünk tovább is a beépített COMP, azaz kompresszor és annak segédbeállításaival, sőt kifejezetten ajánlom is ezt megtenni! Amit megfigyelhetünk, hogy a hangzás rendkívül analóg, annak minden jó és rossz tulajdonságával, viszont mint limiter nagyon elmarad a digitális pluginekhez képest. Ha tehát ilyen hangzásra vágyunk, vagy egyszerűen csak szeretnénk egy kis plusz "MOJO"-t adni a sávjainkhoz, ne tétovázzunk, erre kiváló a VBL! Sőt, a legjobb akkor, ha csak kis mértékben, de sok sávon alkalmazzuk, és nem csak a maszter vagy mix-buszon.

Most már tudjuk tehát, hogy milyen problémák adódnak az analóg limitálással kapcsolatban. Megoldás lehet több különböző értékkel működő limiter áramkör beépítése egy készülékbe és ezek között automatikusan kapcsolgatva mindig a legoptimálisabbat kiválasztva egy közepesen jó/rossz limitálás megvalósítása, vagy sokkal inkább a digitális technika használata.

Digitális limiterek

Waves L2 külső rack-es változata

A digitális technika megjelenése óriási lökést adott a limiterek fejlődésének. Megjelent az analóg rendszereken megvalósíthatatlan 0ms idő és a look-ahead technológia. Manapság szinte kizárólag digitális limitereket használunk, a legismertebb talán a Waves L sorozata, amit egy programozónak Meir Shaashua-nak és egy AES hangmérnöknek, Michael Gerzon-nak és 1982-ig visszatekintő kutatásainak köszönhetünk. Az első változat az L1-volt, ami meglepően jó eredményeket adott az alkalmazott IDR-nek és a Look-ahead (előre olvasás) technológiának köszönhetően. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a beérkező hanganyag egy kis részét (64 sample) előre beolvassa, majd ez alapján állapítja meg, hogy mikor mennyi jelszintcsökkentés (egészen pontosan attack érték) szükséges. Ez a technika valós idejű lehallgatáskor csak digitális rendszerben valósítható meg, mivel itt könnyedén megoldható, hogy az adott sáv hangját pár milliszekundummal előre megkapja a plugin. Az analóg és digitális külső look-ahead kompresszorok és limiterek minden esetben késleltetik a hangot 1,5-4 ms-al.

Tipp:

Persze pár trükköt kitaláltak a hangmérnökök a probléma analóg módon történő kezelésére, de ezek mind többletmunkával járnak, ami több időt, vagyis többletköltséget jelent. Az egyik ilyen, ha a limiter vezérlő ágát (sidechain) az adott sáv másolatával tápláljuk meg, de ezt a vezérlő sávot pár milliszekundummal előrébb "helyezzük" a szalagon. Ezzel a megoldással egy lassú kompresszor is gyorssá válik, mivel a detektora hamarabb kapja meg a magas jelszintet. Egy másik trükk, ha az adott sávot visszafelé lejátszva kompresszáljuk, majd ezt rögzítve eredeti irányba lejátszva kapcsoljuk a kompresszor vezérlőágába. Ezzel gyakorlatilag a look-ahead ősét valósították meg, persze tripla munka árán, és sokkal kisebb hatékonysággal.

Azonban az L1 sikereit is jócskán túlszárnyalta az L2-es, amivel egyszerűen akár duplájára (+6dB) is emelhetjük a hangerőt anélkül, hogy hallható torzítást, vagy a hanganyag jellegzetességének változását tapasztalnánk. Ezt elsősorban az L1-hez hasonlóan a look-ahead-nek köszönheti.

Waves L2 működése:

Waves L2 ultramaximizer plugin
Az első és egyetlen

Az L sorozatú limiter ratio értéke ∞:1. Az előre beolvasott jelből kiszámítja a szükséges attack időt és jelszint csökkentést, majd a szigorúan titkos speciális Waves algoritmus alapján sample értékenként kiszámítja a leggyorsabb release értéket, ami még nem okoz torzítást. Ez utóbbit ARC-nek vagyis Automatikus Release Vezérlésnek nevezik. Ezt az algoritmust a fejlesztők a fül biomechanikai és hallásunk pszichoakusztikai jellemzői alapján alkották meg, tanulmányozva, hogy hogyan kapcsolódik a csúcs- és átlagértékekhez.

Az L2 mára már fogalommá vált a hangmérnökök körében, sokan nem is azt mondják, hogy limitert használnak, hanem hogy meg L2-zzük. Olyan népszerűségre tett szert, hogy kikerült a számítógépből, és külső rack-es eszközként is készítik. Mint azt George Yohng honlapjáról megtudhatjuk, a két limiter plugin (L1 és L2) között "nagyjából" csak a release fázis jelleggörbéje a különbség. Ez azonban már elég ahhoz, hogy teljesen eltérő hangzásuk legyen. A Waves természetesen nem állt meg az L2-nél és engedve az idők szavának, elkészítette az L3-ast is, ami már többsávos limiterként működik.

Tehát most már tudjuk, hogy bár a limiterek működése nagyon hasonló, hangzásukban ugyan úgy eltérések vannak, mint a kompresszorok esetében.

W1 Limiter
Ez az eredeti Waves L1 limiter klónja, amit George Yohng készített, és ingyenesen tölthetjük le a honlapjáról. A W1 Limiter szinte mindenben megegyezik az eredeti Waves plugin-al, kivéve az Ultramaximizer funkciót, vagyis az IDR algoritmust. Ez azt jelenti, hogy a plugin nem képes a bitmélységek közötti átváltásra, 24bites audiónkból nem tud 16bitest készíteni. A legtöbb mai DAW-ban már megtalálható a kimeneti fájl bitmélységének átalakításakor a Dither és Noise Shaping funkció, így ebben nem szenvedünk hátrányt, bár a Waves algoritmus állítólag ebben is különleges, itt is lehet még vele 1-2dB plusz hangerőt nyerni. Akinek ez fontosabb mint a költségek, az kb. 300$-t kell hogy fizessen a W1-hez képest további funkciókért. (Bár ha van türelmünk várhatunk egy akciót, ahol jóval olcsóbban is megvehetjük a licenc-et.) A felhasznált irodalomban megtalálhatjuk az L1 és W1 összehasonlító elemzését.

A digitális (brickwall) limiterek próbáját elég érdekesen kell megközelítenünk, ugyanis az ilyen pluginek feladata az, hogy ne lehessen őket észrevenni. Vagyis tesztelésükkor egyetlen dolgunk van, addig emelni a bemenő hangerőt, amíg hallható torzítás nem keletkezik. Ilyenkor leolvassuk a létrejövő jelszintcsökkentés értékét (már ha a plugin rendelkezik ilyen mérőműszerrel) és máris tudjuk, hogy kb. mekkora hangerő emelésre képes.

Sajnos a W1 v2.0-ba még nem került be GR mérő, így itt inkább csak a rendelkezésünkre álló VU meterre és a fülünkre hagyatkozhatunk. A próba elvégzéséhez folytassuk az analóg limiternél már megkezdett DAW projektet. A W1 limitert szintén a maszter busz első szabad insert pontjára helyezzük el, méghozzá a két Sleepy VU meter közé.

Figyelem! A magas jelszintek nagyon nagy hangerőt is eredményezhetnek, így jobb ha az erősítőnket lehalkítjuk! Ne a maszter-busz fader-ét húzzuk lejjebb, mivel ilyenkor nem a kísérlet eredményeit láthatjuk!

A VBL-nél már megállapítottuk a nyers mix legmagasabb peak értékét, ezt fogjuk most is használni. Ahhoz, hogy össze tudjuk hasonlítani a nyers hangot és a Limiter-t, azt úgy kell beállítanunk hogy működésekor a maximális peak érték ne lépje túl a -8,2dBFS-t. Oké, akkor most kapcsoljuk be a W1 Limiter-t és indítsuk el a lejátszást. Az alapbeállításban a Threshold és a Ceiling 0dB-en áll, a Release 250ms. Az Adaptive Release-t kapcsoljuk be (ez az automatikus release). A két VU meter mozgása és értéke teljesen megegyezik, láthatjuk tehát hogy ebben az állapotban a Limiter ezen a mixen még nem csinál semmit. Ezt duplán is ellenőrizhetjük, ha néha töröljük a DAW peak meterét a maszter-buszon, ez a -8,2dB értékre fog visszaállni. Kezdjük csökkenteni a küszöbértéket és figyeljük meg, mi történik! A zene elkezd felhangosodni!

-6dB threshold értéknél már közel kétszer olyan hangos a mix -ami nem csoda, hiszen ahogy a decibelekről szóló részből már megtanultuk, a +6dB az pont dupla hangerőt jelent. A dupla ellenőrzés is hasonló értéket ad vissza, hiszen most a maximális peak értékünk -2,1 és -2,5. Itt tulajdonképpen még nem történik semmi különlegesség!

 Aki egy kicsit figyelmes, az már észrevette, hogy a -8,2dB és a -2,1 dB között pont 6dB a különbség, tehát semmi más nem történt, mint 6 dB-el felhangosítottuk a mixet. A W1 Threshold értéke tehát a bejövő jelszintet emeli. Mivel a DAW műszerünk 0dBFS után jelez túlvezérlést, ahhoz van még +2dB-ünk. De ne legyünk szégyenlősek, emeljünk inkább +6-ot, vagyis a Threshold-ot állítsuk -12dB-re! Ha elindítjuk a lejátszást, egy "érdekes" dolgot figyelhetünk meg. Az előző peak értékekhez ha hozzáadjuk a +6dB-t, amit másodszorra emeltünk, akkor most +4dB-t kéne hogy jelezzen a DAW műszere, de csak 0dB-t jelez. Hát így működik a Limiter! Vagyis a beállított plafonérték (ceiling) felett nem ereszt át jelszintet. Figyeljük meg, hogy a +4dB-lel erősebb jelszint nem okoz torzulást a hangban! Sem recsegést, hullámzást, sem "lyukakat" és pumpálást nem hallunk.

Most ahhoz, hogy össze tudjuk hasonlítani a Limitált és a nyers mix hangzását a kettőt egy hangerőre kell hoznunk. Ehhez kellett megmérnünk a nyers mix peak értékét, ugyanis most a Ceiling-et addig kell csökkentenünk, amíg az ott mért értékeket nem érjük el. Indítsuk tehát el a lejátszást és csökkentsük a Ceiling-et. Elsőként állítsunk be rajta -3dB értéket. Töröljük a DAW maszter-buszán a peak értéket és figyeljük meg hogy mennyire áll be. Sokat nem kell várnunk (a hangerő különbéget a mix alatt szinte eltűntek), és beáll a Ceiling-nek megfelelő -3dB-re. Láthatjuk hogy milyen "könnyű" a dolgunk, vagyis ahhoz hogy elérjük a kezdeti -8,2dB peak-et, a ceilinget mennyire kell állítanunk? Természetesen -8,2-re! Tegyük is meg ezt, és a dupla ellenőrzést alkalmazva töröljük a maszter peak értéket is. Ha az is -8,2dB-t mutat, mindent jól csináltunk!

Figyeljük meg a két Sleepy VU-n látható értékeket! Azonos peak mellett a kimeneti hangerőnk jóval magasabb értékű, általánosan +4dB-el hangosabb. Torzítás még mindig nem hallható! Ha most ki-be kapcsoljuk a W1 Limitert, hallhatjuk hogy a hangerő megnövekedett, de a felhasznált dinamikatartomány nem, vagyis azonos kivezérlés érték mellett magasabb hangerőt értünk el (egészen pontosan +4dB-el magasabbat). Mindeközben a hangzás egyáltalában nem változott, nem érzékelhető a kompresszorokra jellemző tömörítés, amit azoknál -4dB GR-nél már lehet hallani...

De ne álljunk meg még itt sem, nézzük mit lehet kihozni a W1-ből. Keressük meg azt a threshold értéket, amikor már torzítani kezd a hangunk! Ehhez nem kell mást tennünk, mint csökkenteni a Threshold-ot. Figyeljük meg -mint ahogy azt már gondolom mindenki tudja- eközben a kivezérlés peak értéke nem növekszik, marad -8,2dB! Kb. -16dB-ig növelhetjük a bejövő hangerőnket anélkül, hogy erős hallható torzítás keletkezne, ennél a beállításnál kb. +6dBVU-val növeltük meg a kimenő hangerőnket, vagyis pont dupla olyan hangos mint a limiter előtt. Igaz tehát amit az L1 és L2-ről állítanak, képes duplájára növelni a hangerőt hallható torzítás nélkül. Külön jó hír hogy ezt az ingyenes W1-el is el tudjuk érni! Gratulálok George Yohng!!! Bár nem gondolom hogy sok értelme volna egy mixet limiterrel dupla hangerőre emelni, de jó tudni, hogy van elég tartalékunk!

Ha tovább csökkentjük a Threshold értékét egyre hallhatóbbá válik a létrejövő torzítás, sőt ekkor már -igaz csak kis mértékben- de a kimenő peak értékünk is megnő. -18dB-nél már betorzít az erős sub-basszus, a maximális -30dB esetében pedig már pumpáló és hullámzó hangerőprobléma is jelentkezik.

W1 Limiter -23dB Threshold beállítással. Már hallható a torzítás,
de a hullámformán még egyáltalában nem láthatóak a csúcs-levágások.

Kapcsoljuk ki az automatikus (Adaptive) release-t és próbáljuk meg, hogy a Release értéke hogyan befolyásolja a létrejövő hangzást! Hogy a létrejövő effektust még jobban kiemeljük, alkalmazzunk -30dB Threshold értéket! 18ms Release után már szinte folyamatossá válik a torzítás, felette inkább csak a pumpálást lehet hallani.

Loudmax

Nem a W1 az egyetlen L sorozatú limiterhez hasonló plugin. Egy másik fejlesztő (Thomas) elkészítette a LoudMax-ot, ami működésében nagyon hasonlít az L2-höz, de attól eltérő -sokak szerint tisztább- hangzást ad. Ez a plugin -ahogy megszokhattuk a Microchips oldalon- természetesen ingyenes. Szerencsére itt már kapunk beépített GR műszert, amin ellenőrizhetjük a létrejövő jelszint csökkentést, viszont nincsen Release beállítási lehetőségünk. Ebben a pluginben ez rögzített, vélhetően több lépcsős automata release, köszönhetően az alkalmazott look-ahead technológiának.

A W1-nél már elvégzett próbát ismételjük meg a Loudmax-el is! A Ceiling-et természetesen -8,2dB-re állítjuk be, ezen kívül csak a Thresholdat tudjuk változtatni. Ha végigcsináljuk a W1-es értékekkel végzett teszteket, az egyik legszembetűnőbb különbség talán, hogy a -30dB-es threshold értéknél durván zavaró hatást nem tapasztalunk. Van némi hangerő hullámzás, de messze elmarad a W1-től. A GR mérő szerint a peak csökkentés -20-24dB körül van, ez valamivel kevesebb mint 6dB hangerő növekedésként jelentkezik.

Ha beállítjuk a -16dB-es threshold értéket, a hangerő növekedés (a Sleepy VU-n mérve) kb. +5dB, tehát elmarad a W1-től. Láthatóan -és hallhatóan- más algoritmussal dolgozik a Loudmax. Megfigyelésem szerint sokkal érzékenyebb az erős alacsonyfrekvenciás energiára (basszus), vagyis egy-egy ilyen hang hallhatóan lehalkítja a teljes mixet, azonban ennek a halkításnak a mértéke nem növekszik -16 és -30dB Threshold között, sőt torzítás szinte egyáltalában nem hallható semelyik értéken sem. (Csak emlékeztetés képen, a W1-nél -18dB alatt már hallható torzítást lehetett tapasztalni. De ezt magunk is kipróbálhatjuk, ha visszakapcsolunk rá!)

Igaznak bizonyult tehát, hogy a LoudMax tisztább hangzást állít elő, szinte mentes a torzítástól, viszont nem is annyira agresszív, mint a W1. Mivel már tudjuk melyik miben jobb, mindig válasszuk azt amelyik jobban illik a mixünkhöz!

További ajánlott ingyenes Limiter pluginek:
TbT-Pocket Limiter
LVC Audio-Limited-z
Lively Audio-Maxwell Smart

Ennyit tehát mára a tudomány és technika újdonságaiból, érdekességeiből. A jövő héten folytatjuk a sorozatot a Clipper-el és a szalagos szaturációval!

Addig is jó mixelést kívánok mindenkinek!

A következő részhez katt ide...

Felhasznált irodalom:

http://home.btconnect.com/ssa/whitepaper/whitepaper.htm
http://www.barryrudolph.com/mix/waves.html
http://sound.westhost.com/articles/soft-clip.htm
http://productionadvice.co.uk/brickwall-limiters/
http://www.hifimagazin.hu/HFMCD/HFM/CIKKEK/HFM1013.HTM


W1 vs L1
http://redfaux.typepad.com/the_redfaux_transmission/2010/01/is-the-free-yohng-w1-limiter-really-a-waves-l1-clone.html

Gate/manual look-ahead
https://books.google.hu/books?id=dteTNOF2NkIC&pg=PT457&lpg=PT457&dq=analog+look-a-head&source=bl&ots=7l70teWfSv&sig=QFrJJu7U4EinBfli4dA-w27Li3A&hl=hu&sa=X&ved=0ahUKEwih9sSn-qbNAhVGwBQKHcKFAi4Q6AEIHjAA#v=onepage&q=analog%20look-a-head&f=false

Reverse compression:
Michael Paul Stavrou.- Mixing With Your Mind

LUFS, TP
http://www.tcelectronic.com/loudness/loudness-explained/