O przewagach zapisu i edycji dźwięku z rozdzielczością 24-bitową chyba nikogo nie trzeba przekonywać. Wystarczy powiedzieć, że na 1 bit rozdzielczości przypada 6 dB zakresu dynamiki, więc pliki 16-bitowe mogą mieć teoretyczny zakres dynamiki 96 dB, a pliki 24-bitowe już 144 dB. To oznacza, że rozpiętość dynamiczna między najcichszym sygnałem w materiale muzycznym (jest to zazwyczaj poziom szumów własnych wykorzystywanych urządzeń), a maksymalnym nieprzesterowanym sygnałem jest w przypadku tych drugich aż o 48 dB większa. Dzięki temu możemy rejestrować i przetwarzać dźwięk z niższym poziomem bez obawy o utratę jego dynamiki, mając jednocześnie duży zapas dla odpowiedniej prezentacji transjentów. Praca w 24, a nawet 32 bitach daje też więcej swobody na etapie miksowania, ponieważ dostępny zakres dynamiki znacząco przekracza ten sam parametr występujący nawet w najwyższej klasy sprzęcie audio.
Cóż z tego, kiedy na sam koniec nasza produkcja muzyczna i tak skończy jako plik w rozdzielczości 16-bitowej – czy to jako ścieżka na płycie CD, czy też jako MP3 dostępne w Internecie.
Aby plik produkcyjny, który ma zazwyczaj 24-bitową rozdzielczość, przekształcić do postaci 16-bitowej, trzeba usunąć w poszczególnych słowach bitowych, z których każde opisuje w systemie dwójkowym wartość poszczególnych próbek sygnału, 8 najmłodszych bitów. Najmłodszych, czyli tych, które odpowiadają za najniższe poziomy. Jeżeli je ot tak po prostu usuniemy za pomocą obcinania bitów (truncate), to w sygnale wynikowym braknie informacji o najcichszych składowych. W przypadku głośnych sygnałów będzie to oznaczało nieznaczną zmianę w ich brzmieniu, ale w przypadku tych cichszych, zwłaszcza wybrzmiewających, będzie już wyraźnie słychać zniekształcenia dźwięku.
Dlatego właśnie wymyślono dithering, czyli roztrząsanie, które może przyjmować różne formy. Najprostszą, choć nie uważaną za właściwy dithering, jest zaokrąglanie wartości poszczególnych sampli, które pozwala w pewnym zakresie złagodzić skutki prostego obcinania bitów. Bardziej zaawansowane formy ditheringu polegają na dodaniu specjalnie ukształtowanego szumu o bardzo niskim i zależnym od materiału dźwiękowego poziomie oraz składzie (niejako wplatając go w sygnał), który sumując się z najcichszymi dźwiękami w materiale 24-bitowym sprawia, że jego elementy składowe zostają niejako przeniesione do tych wartości, które nie będą podlegały redukcji bitów albo przesunięte w widmie sygnału poza zakres słyszalny.
Aby zaprezentować działanie algorytmu ditheringu niemalże jak pod mikroskopem, zmniejszyłem poziom oryginalnego 24-bitowego nagrania o 48 dB, a następnie fragment ten poddałem działaniu procesora PSP X-Dither (test w lutowym numerze magazynu Estrada i Studio) z różnymi ustawieniami, aplikując zmniejszenie rozdzielczości do 12 bitów. Pliki po poddaniu ditheringowi zostały następnie znormalizowane, aby można było lepiej usłyszeć różnice w działaniu algorytmów ditheringu.
Oczywiście w warunkach realnej pracy nikt nie będzie stosował tak skrajnych zabiegów, ale prezentacje te pozwolą lepiej zrozumieć, na czym polega dithering i jakie są efekty jego działania. Zaznaczam raz jeszcze – mamy tu do czynienia z ekstremalną sytuacją i ekstremalnie niekorzystnymi dla brzmienia warunkami. Przy rzeczywistej konwersji bitowej słyszane tu zjawiska odbywają się na poziomie praktycznie niesłyszalnym.
dithering
PSP X-Dither
Firma PSPaudioware udostępniła swój najnowszy produkt. Tym razem nie jest to procesor dynamiki, korektor ani efekt. Rzeczy zaszły zdecydowanie dalej.
PSP X-Dither to wysokiej klasy masteringowy procesor do ditheringu, czyli służący do redukcji rozdzielczości bitowej materiału audio, np. z 24-bitowego pliku master do postaci 16-bitowej pod kątem płyty CD. Rzecz jest o tyle istotna, że nie można tak po prostu „uciąć” 8 bitów, ale ich brak zamaskować w taki sposób, by jak najmniej odbiło się to na brzmieniu materiału finalnego. W tym celu stosuje się specjalne algorytmy bazujące na dodawaniu odpowiednio ukształtowanego szumu, dzięki któremu najmłodsze bity są subtelnie „rozmywane”.
Procesor dostępny jest w postaci wtyczki AudioUnit, VST, RTAS i AAX. W przeciwieństwie do wielu innych tego typu narzędzi, których twórcy zalecają jedynie jednorazowe zastosowanie ditheringu na końcowym etapie pracy masteringowej, X-Dither może być też stosowany na etapach pośrednich, czyli na pojedynczych ścieżkach i grupach, także podczas produkcji.
Oto wypowiedź Boba Katza na temat nowego produktu PSPaudioware: „Nie sądziłem, że ktokolwiek może zrobić to, co zrobiła firma PSP. Stworzyli całą gamę szumów ditheringu, które pozwalają mi wykreować 16-bitowy materiał brzmiący niemal identycznie jak 24-bitowy plik źródłowy. W przypadku innych algorytmów ditheringu zawsze musiałem pójść na kompromis, którego efektem był dźwięk o innym charakterze tonalnym niż oryginał, albo mający mniejszą głębię, albo ze spłaszczonymi transjentami. Mając X-Dither mogę łatwo znaleźć idealny typ szumu dopasowany do muzyki, nad którą akurat pracuję”.
Demo procesora można pobrać ze strony PSP. Do 2 stycznia obowiązuje promocja cenowa – wtyczkę można kupić za 69 dolarów, a od 3 stycznia 2014 będzie już kosztować 89 dolarów (ceny netto).
Mastering z Ozone (nowa wersja bezpłatnego e-booka)
Firma iZotope udostępniła najnowszą, zaktualizowaną wersję (2013) swojej popularnej publikacji pod tytułem Mastering with Ozone, obejmującą wszystkie nowe funkcje i możliwości wprowadzone wraz z pakietem Ozone 5. Przypomnę tylko, że Ozone 5 to jeden z najlepiej wyposażonych i najchętniej używanych przez wiele osób na całym świecie pakietów masteringowych dla komputerów PC i Mac, obejmujący całą gamę procesorów oraz narzędzi do analizy i pomiary sygnału. System Ozone pozwala nie tylko na pracę w typowym trybie stereo, ale i mastering w trybie Mid-Side, dzięki czemu przed inżynierem masteringu otwierają się nowe możliwości w zakresie ingerencji w dźwięk. I choć wielu masteringowców się do tego nie przyznaje, eksponując znajdujące się w swoich pracowniach drogie urządzenia sprzętowe klasy masteringowej, to bardzo często korzystają oni właśnie z Ozone 5 dla tzw. „szybkich robótek”, zwłaszcza gdy pracują online. Oczywiście, nie ma w tym nic złego, bo Ozone 5 to naprawdę świetnie brzmiący i dający olbrzymie możliwości system. Oprócz publikacji Mastering with Ozone (dostępnej jako tradycyjny PDF i dla urządzeń iOS), firma iZotope udostępnia też Dithering with Ozone oraz Ozone 5 Help Guide, które także można pobrać stąd.