Термин «Динамический диапазон» используется как в видео, так и в аудио. В видео динамический диапазон — это «расстояние» между самыми темными и самыми яркими областями отображаемого изображения. НО в этой статье мы обсудим динамический диапазон в аудиотехнике.

Что такое динамический диапазон?!

В звуке динамический диапазон — это отношение самого громкого неискаженного звука к самому тихому звуку, который все еще слышен. Динамический диапазон измеряется с помощью шкалы децибел.

Динамический диапазон и децибелы

Децибелы — это логарифмическая шкала относительной громкости . Разница примерно в 1 дБ — это минимальное изменение громкости, которое может быть воспринято, разница в 3 дБ отражает умеренное изменение громкости, а разница примерно в 10 дБ воспринимается как удвоение громкости.

Вот как громкие звуки в природе измеряются с помощью шкалы децибел:

• Шепот: от 15 до 25 дБ
• Естественный окружающий звук: 35 дБ
• Обычный домашний или офисный фон: от 40 до 60 дБ.
• Нормальный разговорный голос: от 65 до 70 дБ
• Оркестровая кульминация: 105 дБ
• Живая рок-музыка: 120 дБ+
• Болевой порог: 130 дБ
• Реактивный самолет: от 140 до 180 дБ

В рамках этой шкалы один дБ — это наименьшая разница в громкости, которую может уловить работающее человеческое ухо.

Например, разница между шепотом и рок-концертом может достигать 120 дБ (при прослушивании на одинаковом расстоянии). Это означает, что рок-концерт в 10 миллиардов раз громче шепота.

Для записанной музыки компакт-диск может вместить аудиосигнал с динамическим диапазоном до 100 дБ, в то время как виниловая пластинка достигает максимума около 65 дБ.

Однако, компакт-диск, виниловая пластинка или другие аналоговые и цифровые аудиоисточники могут поддерживать определенный динамический диапазон, в конечном итоге все сводится к тому, как микшируется аудиоконтент или, в случае теле- и радиопередач, они транслируются, что определяет динамический диапазон, который вы на самом деле слышите.

Когда живая музыка записывается и микшируется на носитель записи для диска, потоковой передачи, загрузки или трансляции, человек, микширующий звук, использует сжатие, чтобы изменить динамический диапазон исходного исполнения, уменьшая и увеличивая уровни громкости звуковых элементов до добиться определенного эффекта прослушивания.

Однако следует иметь в виду, что обычно более желательно, чтобы записанный звук имел динамический диапазон исходного живого звука. Обеспечивает большую точность и текстуру музыки, телепередач или саундтреков к фильмам.

Если музыка плохо смикширована, вокал может казаться заглушенным фоновыми инструментами, а в фильмах диалоги могут быть слишком тихими для понимания.

Динамический диапазон в музыке

Что касается записанной музыки, поп, рок, R&B, хип-хоп и кантри обычно имеют узкий динамический диапазон около 10 дБ. Электронная танцевальная музыка (EDM) обычно имеет самый узкий динамический диапазон (иногда всего 6 дБ).

Кстати, рекламные ролики также имеют очень узкий динамический диапазон, поэтому они звучат громче, чем остальная часть телевизионного или киноконтента, записанного с более широким динамическим диапазоном. Вот почему телевизионная реклама воспринимается как более громкая.

А вы знали, что джаз имеет более широкий динамический диапазон около 20 дБ или шире. Звук варьируется от громких пассажей медных и деревянных духовых инструментов до фортепиано и баса, которые не такие громкие.

В записанной музыке исполнения классической музыки имеют самый широкий динамический диапазон. При прослушивании живого выступления симфонического оркестра динамический диапазон может достигать 90 дБ. Поскольку виниловые пластинки не поддерживают такой широкий динамический диапазон, звуковому преду или фоносу необходимо сузить (сжать) динамический диапазон.

С другой стороны, бывают случаи, когда желательно при воспроизведении дополнительно изменить динамический диапазон аудиозаписи или прямой трансляции за пределы предоставленного звукового микса, чтобы соответствовать конкретной ситуации прослушивания. Одним из примеров этого является разница в восприятии звука в театральных кинотеатрах по сравнению с домашним кинотеатром.

Сжатие динамического диапазона или Динамическое сжатие

В дополнение к тому, как реализуется динамический диапазон при записи и микшировании живого контента, слушатель также может манипулировать им на стороне воспроизведения с помощью параметра, известного как динамическое сжатие.

Эта возможность позволяет слушателю изменять соотношение между самыми громкими и самыми тихими частями источника контента при воспроизведении.

Например, если взрывы или звуковые эффекты слишком громкие по отношению к диалогу, вы можете сузить динамический диапазон звукового сигнала, чтобы диалог был ближе к тому же уровню, что и взрывы/звуковые эффекты. Это делает общий звук более ровным. Это особенно полезно при воспроизведении дисков CD, DVD, Blu-ray, потоковой передаче или трансляции контента с низкой громкостью, когда низкие частоты обычно падают по уровню громкости по сравнению с другими частотами.

Некоторые устройства, которые могут включать возможность реализации динамического сжатия, включают AV-ресиверы, саундбары и универсальные системы домашнего кинотеатра.

В зависимости от марки/модели устройства функция динамического сжатия может обозначаться следующим образом:

• Динамический диапазон,
• Долби Громкость,
• Динамический объем,
• Речь или ясность речи,
• Ночной режим,
• Настройка голоса,
• Выравнивание громкости.

В некоторых случаях динамическое сжатие может применяться не только для настройки динамического диапазона определенного контента, но и для разных источников, например при смене телеканалов. В этом сценарии все каналы слышны на одном уровне громкости.

Динамический диапазон в звуке и отношение сигнал/шум

Динамический диапазон иногда путают с отношением сигнал-шум (он же S/N или SNR). Однако разница в том, что SNR относится к отношению аудиосигнала к шуму, который не является частью аудиосигнала, тогда как динамический диапазон относится к соотношению самых громких и самых тихих частей аудиосигнала.