Компрессия динамического диапазона — абсолютное зло или мы что-то не понимаем?

На новых аудио сд-дисках компрессия динамического диапазона самый частый гость. На волне этого родилось даже понятие loudness war или война громкости. Начав копать в этой теме вы без труда найдете картинки, как было раньше в плане динамического диапазона на дисках 80х годов и как стало сейчас, когда динамический диапазон скукожился до смехотворных значений. Особо перекопрессированные диски звучат грязно, невоздушно.

DR — было и стало

Зачем это сделано? Самое частое объяснение — для общего увеличения громкости диска верно лишь отчасти, но пока не будем  вдаваться в объяснения, дополнения и крайности, а разберемся самостоятельно.
Пусть дана исходная фонограмма.
К ней на студии применяют компрессор.

Аппаратный компрессор

Компрессор — это такое устройство (или программа),которое способно следить за уровнем громкости и в соответствии с настройками уменьшать (да, уменьшать) громкость самых громких звуков до заданного значения. Итого мы получаем от работы компрессора , что самые громкие звуки стали тише, логично, что тихие звуки стали громче и слышны более отчетливо.

Компрессор-программа (VST-плагин)

Пушка не так громко выстрелила, или тарелочка не так ярко рассыпалась затмив собой все, ибо более тихие звуки стали соответственно на это фоне громче. На финальном этапе, общая громкость нормализуется, т.е. приводится к максимальному значению.
Ниже я приведу выдержку из википедии:

Пиковая нормализация
Это способ нормализации, при котором уровень звукового сигнала поднимается до максимально возможного значения для цифрового звука без появления искажений. В данном случае ориентиром служит уровень его самого высокого пика. Этот способ позволяет полностью исключить клиппинг, однако, если в звуковом файле есть хотя бы один пик, сильно выделяющийся из общей сигналограммы звукового сигнала, то нормализация по его уровню может привести к тому, что звуковой сигнал останется достаточно тихим, хоть и звук, на который ориентировались при нормализации будет вполне громким.

RMS нормализация
Нормализация по среднеквадратичному значению уровня звука в файле. Полная противоположность пиковой нормализации. При данном способе величина звука измеряется в децибелах. Для человеческого уха этот способ подходит больше всего, однако при больших значениях громкости возможен клиппинг. Чтобы от него полностью избавиться, специалисты рекомендуют нормализовывать звук до значения в 89 децибел, определённого опытным путём, однако для некоторых современных слушателей оно может показаться слишком тихим. Также следует учитывать, что если звуковые файлы имеют различный динамический диапазон, то на слух они могут звучать не одинаково громко даже с одинаковыми значениями RMS.

Соответственно, если запись ранее подверглась компрессии, то на ней уже не будет таких высоких одиночных пиков и в целом, хотя динамический диапазон уменьшится, но разборчивость тихих звуков и звуковых событий, после компрессии и нормализации улучшится. Запись станет для вашего уха более детализированной и насыщенной деталями. Это не значит, что этих деталей небыло на оригинальной записи, конечно они там были, но из за большого динамического диапазона вы их не слышали или слышали очень плохо.
Так значит компрессия несет в себе позитивное зерно?
Несомненно в разумных пределах от компрессии есть много пользы для слушателя,  в том числе аудиофила.
Кроме того благодаря “выровненности” по громкости инструментов фонограмма получается более насыщенной, “телесной”.
Приведу в пример скриншоты взятые вот с этого сайта , показывающие, трек до нормализации

Сколько громкости даром пропадает

И после

Теперь получше,  но можно и побольше

Т.е. нормализация ничего не может испортить, она просто поднимает общую громкость по самому большому пику до 0 дб — рубежа, до которого нет искажений.
В общем то смысл всей операции нормализации просто задействовать все возможности, иначе бы звук был просто тише, но не качественнее.
Так же есть нюанс компрессии — она может быть жесткой (hard), или мягкой (soft).
Здесь все просто — жесткая компрессия, когда сигнал достиг пикового уровня он этим уровнем грубо и ограничивается, при софтовой компрессии звук плавно подходит к пику и также плавно спадает, когда пик кончается.

Это демонстрирует следующая картинка.

Логично, что для выстрела пушки вероятно больше подойдет хард-компрессия, раз уж шандарахнула, так шандарахнула, а для других событий может быть уместнее софт.
Нормализация следует за компрессией, соответственно собака зарыта именно в компрессии и самих компрессорах кстати.
Компрессор, если он аппаратный, то это не такой уж и прозрачный для звука прибор и он может вносить свою окраску, так как компрессор может быть ламповым, может быть на мосфетах, может быть оптическим, и может быть программным.
Тип компрессора выбирают музыканты нашедшие или ищущие свое фирменное звучание и старающиеся его поддерживать. Но в  целом самый точный компрессор, я предполагаю, но можете опровергнуть, программный.
Далее, компрессор может быть разных типов по методу обработки временных интервалов и называться лимитер. На самом деле это все тот же компрессор, но его задача следить за скоростью изменения звуковых событий — транзиентов. Меняя эту скорость можно получить фантастически четкие барабаны, например молотушку в трэш-метал, вместо аморфного размытого гула. Поэтому лимитеры очень активно применяются в мастеринге металлических (хэви метал, трэш и тд) записей, а так же без лимитера и вовсе нельзя добиться некоторых звуков в электронной музыке.

Для хэви-метал компрессия — лучший друг

Из этого следует, что компрессия и лимитер — друзья рок-записей, которые после такой обработки становятся более «мясистыми» и драйвовыми. Хотя формально динамический диапазон становится меньше, но эти жанры, где звук основан не на тонкостях перепадов между звуками разной громкости, а на напоре композиции, передачи ее энергичности, панчовости, задора, от компрессии здорово выигрывают передавая оригинальный напор концертного выступления в помещении слушателя.
С этой же точки зрения в джазе нужно осмотрительно выбирать уровень компрессии, так как в целом разумно компрессированная фонограмма даст реальному слушателю большую четкость образов, больше слышимых тонких деталей и нюансов, но акустическая музыка так устроена, что излишнее вмешательство заставит вас тут же почувствовать фальш или недостаток воздуха. Джаз не тот жанр, где нужна “стена” звука.

Diana Кrall, вам большая компрессия не к лицу

В целом звукорежисеры это прекрасно понимают, поэтому на джазе фактически  всегда динамический диапазон выше, чем на роке или электронике, и это понятно и ясно почему так сделано.
Из этого следует, что объяснять loudness war банальным желанием поднять уровень громкости слишком примитивно.Поднять для чего? Радиостанции все равно выставляют строго свой уровень громкости, и как громко записана запись там не имеет значения, а дома вы громкость регулируете ручкой на усилителе. Т.е. аргумент — не аргумент.
Главная цель разумеется получить более сочный, быстрый и детальный звук для конечного слушателя.
Какие выводы мы можем сделать из этого?
А выводы таковы, что диски использующие компрессию (а это практически все ремастеры) имеют лучший звук.
Замечательно, давайте прослушаем их.

?#!:(|%@#&*!
Если вы испытали похожее впечатление, после прослушивания свежего ремастера, то давайте разбираться и в этом.
Что вы услышали в компрессированном по динамическому диапазону, диске, что вас так возмутило?
Отметьте одну из нескольких или все причины:

Недостаточно высокое разрешение записи
Местами намеки зашкаливания записи (клипинг)
Каша из инструментов
Ощущение ора
Недостаток воздуха

Да, вы правы, возможно так вы и восприняли действие компрессоров, лимитеров, и возможно даже клипинга у работ особо настырных звукорежисеров.
Но в тоже время вы и не правы.
Потому что большая часть проблем перелегла на ваш аудиотракт, который не смог справится с этой фонограммой.
Т.е. для таких дисков нужна качественная аппаратура действительно высокого класса.
Я поясню.
На аппаратуре низкого и среднего класса, не обладающей высокой разрешающей способностью, и без того крадущей, смазывающей, перевирающей часть звуков приходится совсем плохо. Она не может справится с таким потоком и свои недостатки накладывает на ограничения представляемые компрессией. И в итоге, в сумме, получается еще меньше разрешение, еще меньше достоверности звучания и воздуха.
Согласитесь не радует.
Но положение дел кардинально меняется при использовании аппаратуры высшего класса. Эта техника изначально обладает удивительным разрешением и способна показать даже ресницу на глазу у комара. И вот когда ей подают запись, которую ни в коем случае нельзя понизить в разрешении, так как она уже выведена звукорежиссером в предел возможностей, в идеальный баланс, вот тогда такая запись и аппаратура творят чудеса.
Аппараты высшего класса демонстрируют эти записи во всей красе — это насыщенный, густой звук, звуковые события происходят с молниеносной скоростью (молотушка лупит как мячик пинг-понга по стене, перепады звука феноменально отрабатываются).
И благодаря высочайшей детальности самой аппаратуры компрессированная запись так же обладает и шикарной детальностью и не теряет воздушности.
На такой аппаратуре это очень сочные, вкусные записи, которые слушаются с огромным удовольствием.
Так какой выход из данной ситуации.
Их как минимум два. Можно постараться купить аппаратуру действительно высшего класса, новая она будет или б/у, конца 70-х или 2010-х годов не имеет значения, и получить результат. И тогда любые записи в вашей системе будут звучать великолепно, а ремастеры оправдывать свое название.
Либо, на аппаратуре начального и среднего уровня уместно искать диски записанные как можно раньше, в 80х годах (так называемые первопресы тех лет и близкие к ним), так как с 82 года уровень компрессии используемый на дисках постоянно увеличивался и на простой аппаратуре это будет восприниматься, как увеличивающаяся громкость и падающее разрешение.
Конечно же есть и примеры плохо компрессированных дисков, где звукорежиссер перестарался (а тут лучше недостараться), да еще и в клипинг залез, но их число не такое большое.

Звукорежиссер Metallica «Death Magnetic» адски «перестарался»

Вероятность приобрести диск с грамотной компрессией значительно выше, чем наоборот.

Есть желание высказать свое мнение по статье, дополнить, возразить? Добро пожаловать на форум для обсуждения этого материала — перейти.