DAW и сведение в аналоге

"AlexeyLukin" wrote in message
news:d5ld5m$2qca$1@news.rusaudiopro.ru...
>> Max Seleznevwrote:
>
>> В частности в моем примере транкейт проиходит на уровне 18 бит.

> А у вас не очень жизненный пример.
>Ведь разрядность аккумулятора
> микшера обычно составляет как минимум 32-bit int.
Пример из серии "и такое может быть" - специально сконструированный для того
что бы выделить проблему. Но разрядность аккумулятора здесь абсолютно не
причем, еще раз повторяю полученный в примере результат от этого ни как не
зависит т.к. на выходе все равно 24 бита. См. ниже.

> Формула, которую
> тут выше привели, годится для формата FP. Для целых чисел она не
> годится из-за быстрого накопления ошибок округления (да и еще из-за
> того, что K1...K64 - числа с плавающей запятой). Реальные микшеры
> работают, скорее, так:
>
> S = Kмастер * ((К1*N)*Т1 + (К2*N)*Т2 + ... + (К64*N)*Т64) / N,
>
> где N - это некий масштабирующий множитель (сдвиг), предотвращающий
> падение разрядности (то самое, от 24 бит до 18), а вычисления
Замечательно - умножим на N, потом разделим на N и транкейта как не
бывало... :)
Формула неплохая, но ты бы сам досчитал по ней до конца.

Все идут разговоры о том, что в своем примере я использую неправильные
способы микширования, а если использовать правильные то никакого уменьшения
разрядности не будет. Должен, уже наверное в седьмой раз подчеркнуть - от
способа микширования снижение разрядности не зависит. В моем понимании это,
говоря физическим языком "закон сохранения" - нельзя в коробку размером с 1
кирпич запихнуть 64 таких кирпича не уменьшив их в объеме в 64 раза, точно
также нельзя запихнуть информацию из 64 треков в один не выкинув
значительную часть этой информации.

В качестве примера рассмотрим ситуацию в случае наиболее корректного с моей
точки зрения алгоритма микширования, я о нем уже упоминал:
"Стандартно для нескольких десятков треков, в серьезных системах
используются аккумуляторы около 40 бит, на больших Ямаховских пультах
кажется 56. Такие аккумуляторы позволяют обойтись без
деления при пересчетах с гейном - так точнее и иногда даже быстрее. "
Этот алгоритм кстати похож на твою формулу, с той только разницей что
формула это еще не алгоритм.

[Примечание. В данном примере рассматривается микшер у которого максимально
возможное положение трековых фейдеров 0дБ, на первый взгляд это кажется
странным, но сравнивая работу микшеров на своих звуковухах LynxTWO (0дБ) и
RME FireFace800(+6дБ) прихожу к выводу что для цифры именно так и надо.
Впрочем если распространить алгоритм на случай микшера с +6дБ фейдерами то
ничего принципиально не изменится - на пару бит возрастет разрядность
аккумулятора. ]

Микшер для микширования 64-х 24-битных треков в один 24 битный. Все треки
моно. На случай стерео можно распространить путем использования двух таких
микшеров, панорама при этом будет определятся соотношением фейдеров
громкости одного и того же трека в обоих микшерах.

Алгоритм состоит из двух фаз.

Фаза I. Собственно микширование.
Берем отсчет каждого трека, умножаем на целое число [в диапазоне от 0
(Mute) до N (0dB)] соответствующее положению фейдера этого трека, прибавляем
полученное произведение к целочисленному аккумулятору. Так для всех 64-х
треков.

Каким должно быть число N? Для простенького микшера хватит около 1000,
округлим до 1024 (2 в 10 степени). На первый взгляд это очень много,
но следует помнить что множитель на который умножается трек есть величина
линейная, в то время как фейдер - логарифмическая (линейная по дБ которые
сами есть логарифмы) поэтому при отображении множества возможных положений
фейдера на множество возможных значений множителя, значительная часть этих
самых возможных множителей окажется незадействованной. На практике получаем
так: на диапазон изменения фейдера от -6дБ до 0дБ приходится половина
диапазона от 0 до N, т.е. в нашем случае 512 значений, следующие 256 уходят
на диапазон от -12 до -6 дБ, далее 128 на от -18 до -12, 64 на -24 ... -18,
32 на -30 ... -24, 16 на -36 ... -30, 8: -42 ... -36, и еще 8 остается на
еще несколко децибел вниз- короче едва хватило чтобы можно было ставить
фейдер с шагом примерно в 1 дБ. Для серьезных микшеров с точностью установки
фейдера 0.1 дБ число N будет достигать 100 000 или более.

Оценим разрядность аккумулятора необходимую для корректного выполнения фазы
I в нашем случае.
Разрядность аккумулятора=разрядность исходных треков+биты на запас по
перегрузке+биты на множитель фейдера=24+6+10=40 бит.

Итак после выполнения фазы I мы получили аудио поток формата 40 бит int. При
этом мы ни где не использовали деления, округления и т.п. и следовательно не
потеряли ни одного бита информации, т.е. получили идеальный цифровой микс.
Если бы можно было так и оставить то проблемы цифрового микширования не
существовало бы, но к сожалению, как уже неоднократно отмечалось, на выходе
нам нужен 24 бит поток.

[Примечание. При использовании аккумулятора 32 int, который некоторые
программисты почему-то считают достаточным, нам пришлось бы уже на фазе I
использовать деление/округление cоответственно с потерей информации и
транкейтом. Тоже самое можно сказать про формат 32fp (чистый 32fp а не
"неявный" 64fp) который в народе считают очень крутым. Тем не менее есть
основания полагать что существуют программы где микширование производится
именно в этих форматах. ]

Фаза II. Перевод в 24 бит с учетом мастерфейдера (Кмастер).
1. Делим наш 40 битный поток на N=1024. Получаем 30 битный, попутно можем
поздравить себя с транкейтом на 1-2 бита треков, фейдеры которых были
выставлены ниже 0дБ.
2. Умножаем на Кмастер. Тут есть маленькая тонкость - с одной стороны
Кмастер - число произвольное определяемое положением мастер фейдера - т.е.
волей звукорежиссера, но с другой стороны в штатном режиме работы
звукорежиссер _обязан_ выставить мастерфейдер так что бы не было перегруза.
При выполнении этого требования Кмастер скорее всего (исключение только если
треков мало и они тихие) окажется числом дробным, а умножение на это число
будет эквивалентно делению, причем это деление автоматически приведет 30
битный поток к 24 битному.

Возвращаясь к моему давнишнему примеру с 63 молчащими треками и одним
звучащим. Если будет Кмастер=1 то действительно никакого транкейта не будет
и наш единичный трек будет звучать со своей полной разрядностью 24 бита, но
при этом едва зазвучат остальные 63 трека нам придется резко, без всякого
художественного смысла, а лишь затем что бы не допустить перегруза рвануть
мастер фейдер вниз на 20-30 дБ. Поэтому нам придется заранее выставить
мастерфейдер (только не надо про двиганье на ходу - это уместно далеко не
всегда) так что бы не было перегруза. При Кмастер=1/64, перегруза
гарантированно не будет, но при этом наш одиночный трек поделится на 64 т.е.
оттранкейтится с 24 до 18 бит. Ч.Т.Д.

Разумеется при микшировании реальных 64 треков Кмастер скорее всего можно
будет сделать не 1/64, а побольше, насколько, сильно зависит от материала,
но все равно (для 64 треков) он будет не 1/2, 1/3, 1/4... а где-то 1/20,
1/30,
1/40, 1/50..., и при этом надо помнить что в реальном микшировании фейдеры
некоторых треков могут стоять и в районе -6дБ и даже на -12дБ, что дает
дополнительный транкейт этих треков на 1-2 бита.

Вообще если алгоритм Фазы I более менее однозначен, то Фаза II может быть
реализована по разному. Я рассмотрел случай наиболее простой и наименнее
корректной реализации - уменьшение разрядности производится просто
транкейтом. Для хороших результатов нужно применять дизеринг, причем
вариантов его применения может быть несколько - в идеале надо бы объединить
два деления (на N и 1/Kмастер) в одно с одновременным дизерингом. Но на
практике зачастую просто отбрасывают 8 младших бит (транкейтят с 40 до 32)
что бы получился легко обрабатываемый поток 32 int и уже затем там делают
деление и дизеринг. Все эти вариации естественно сказываются на звучании, но
снижение разрядности будет иметь место в любом случае.

"AlexeyLukin" wrote in message
news:d5lb9u$2n3i$1@news.rusaudiopro.ru...
>> MaxKwrote:
>> Знаю по крайней мере 2 системы, где с fp 0 не там, где Вы говорите
> Да, я выше писал, что есть исключения. Но все равно в них хедрума
> предостаточно.

Это я Петрову отвечал, по поводу "Пардон, но за 0 дБ принимается как раз
именно верхнее значение - полный
размах шкалы" :-))

С уважением
MaxK

> При том, что инженеры мастеринга должны избегать превышений аналоговой
> волной уровня 0 dBFS

нихрена они не должны )

Вернее должны сделать то, что от них требует продюсер. Нужно продюсеру чтобы
был меандр 0dbfs - значит так и надо.