что такое рмс в музыке
Что такое рмс в музыке
Если у вас приличный опыт звукорежиссуры и с аудиоредакторами вы на «ты», скорее всего, эта небольшая статья ничего нового для вас не откроет. В ней речь пойдет о технических характеристиках звука, таких как пиковая амплитуда и различные виды RMS.
Впрочем, иногда бывает весьма полезно уложить в голове уже знакомую информацию словами другого человека.
Пиковая амплитуда
Главный абсолютный показатель громкости в звуковой дорожке – это пики. Открывая файл в любом редакторе, вы видите прорисовку волны, которая в громких местах подскакивает вверх. Эти «подскоки» как раз и называются пиками, или пиковой амплитудой (Peak Amplitude).
Нужно помнить, что звук – не математическая, а физическая величина, значение его громкости не может быть отрицательным. Соответственно, горизонтальная линия, изображающая ось Х, не означает, что волна ниже нее имеет отрицательную громкость. Самый тихий звук находится не в самой нижней точке рабочего окна, а на уровне оси Х. Любые отклонения вверх или вниз – некоторая неотрицательная громкость. Всплеск вниз будет таким же заметным, как и всплеск вверх на ту же амплитуду.
Но не путайте значение 0 дБ с осью Х, которую скорее можно назвать «минус бесконечностью». 0 дБ – это ограничительные линии, которые можно найти в аудиоредакторе с двух сторон от волны – сверху и снизу (см. рисунок). Выход за пределы этого уровня приведет к клипам, то есть к искажениям сигнала. Клипы можно получить двумя способами – ошибками во время записи (слишком сильно разогнанная чувствительность микрофона или инструмента) или ошибками при обработке уже записанных фрагментов.
Обычные методы увеличения громкости на первых порах приобщения к сфере звукорежиссуры – это повышение чувствительности (Gain) или нормализация (Normalize). Эти два приема – по сути одно и то же, только первый позволяет изменить громкость на заданное значение, а во второй – привести к заданному уровню.
Зачем же тогда нужна функция изменения чувствительности? Во-первых, с ее помощью можно не только увеличить громкость, но и уменьшить. А во-вторых – опытный звукорежиссер использует манипуляции с чувствительностью для выравнивания громкости звучания дорожки в ручном режиме, учитывая необходимый запас в децибелах для будущей обработки (хедрум).
К примеру, бывает, что бочка, бас-гитара или голос записаны динамически неровно, а использовать компрессор нецелесообразно. Тогда проваливающиеся участки можно аккуратно поднять, а слишком громкие – слегка убавить. Такая процедура наносит звуку намного меньше вреда, чем топтание дорожки компрессией, но она требует опыта.
Однако наведение порядка с пиковыми значениями через нормализацию или гейн практически никогда не дает ощутимого эффекта по увеличению громкости песни. Чтобы заставить композицию звучать громче, необходимы более глубокие вмешательства, связанные с уменьшением ее динамического диапазона.
RMS и его разновидности
Для условной градации песен по громкости и анализа динамического диапазона звукорежиссеры используют характеристику RMS в различных видах.
RMS – параметр, показывающий среднюю громкость звучания трека или какой-либо его части. С математической точки зрения RMS (Root Mean Square) – это среднеквадратическое значение громкостей всех семплов дорожки.
По сути, звуковой файл – это многократное чередование амплитудных пиков и провалов волны. Даже в очень громкой музыке невозможна ситуация, когда волна непрерывно находится на максимуме своей амплитуды, ей обязательно надо проходить через центральную ось, ведь звук – это колебания.
В любой записи есть определенное количество громких и тихих участков, а также участки с промежуточными значениями громкости. Минимальный дискретный участок звукового файла – это семпл. Каждый семпл в звуковой дорожке имеет свою амплитуду, то есть воспроизводится на определенной громкости.
При работе на частоте дискретизации 44,1 кГц в 1 секунде записи содержится 44100 семплов. Если композиция длится 1 минуту, то всего в ней 2,646 млн. семплов. Чтобы вычислить RMS, нужно громкость (амплитуду) каждого семпла возвести в квадрат, суммировать все получившиеся значения, потом это число разделить на количество семплов, и из результата вычислить квадратный корень. Как будто бы сложно, но на деле все элементарно:
Где a – это каждый отдельный семпл, n – количество семплов.
Среднеквадратическое – это почти то же самое, что знакомое всем из школы среднее арифметическое, только каждое слагаемое возводится в квадрат, а из общего результата дроби вычисляется квадратный корень.
Разные аудиоредакторы немного по-разному подходят к анализу RMS, но в целом концепция схожая. Очень удобен для этих целей Adobe Audition. При сборе статистических данных по файлу программа учитывает следующие показатели:
Что такое среднеквадратичная мощность динамика и как ее интерпретировать
Многие производители динамиков просто говорят о мощности, выраженной в ваттах. Другие производители дают вам среднеквадратичную мощность в ваттах, в то время как некоторые другие дают вам пиковую мощность или максимальную мощность (некоторые даже оба значения), так как вы их интерпретируете?
Что такое RMS мощность
Например, динамик с рейтингом RMS 30 Вт, но пиковая мощность 60 Вт означает, что динамик имеет среднюю мощность 30 Вт, но способен время от времени излучать импульсы мощностью 60 Вт, и все же, скорее всего, звук, излучаемый при такой мощности, искажен. или шумно.
Затем мы получаем, что RMS указывает средний уровень мощности без искажений. Это первая важная «мощность», которую вам нужно знать перед тем, как выбирать громкоговорители, поскольку, если громкоговоритель будет работать выше этой номинальной мощности, его диафрагма может быть необратимо повреждена, поскольку громкоговоритель не сможет рассеивать выделяемое тепло. благодаря электрическому току, циркулирующему через его катушку, способному расплавить изолятор, покрывающий медный провод его соединений.
Музыкальная сила
Полученное значение рассчитано на номинальном значении импеданса динамиков, поэтому результат субъективен и ненадежен. В этом случае, если вы видите, что производитель рекламирует свои динамики с указанием «музыкальной мощности» или просто мощности, не доверяйте ему, потому что это субъективная ценность, которая не дает существенного значения для определения мощности динамиков.
Пиковая мощность (PMPO)
Например, производитель может рекламировать динамики с номинальной мощностью PMPO 100 Вт, а затем с номинальной мощностью RMS всего 10 Вт. Таким образом, это информация, которая просто представляет собой маркетинговую стратегию для увеличения показателей продукта, но не является ни реальной, ни надежной.
Что такое RMS, значения сигнала, искажение сигнала
Что такое RMS
Среднеквадратичные значения получаются в результате математической процедуры, используемой для расчета единичного значения по последовательности отсчетов. Это позволяет сравнивать один цикл с другим, или одну фазу с другой. RMS-напряжение является эффективным значением изменяющегося или переменного напряжения. Это значение должно соответствовать такой же мощности, как и в случае постоянного напряжения, приложенного к чистому сопротивлению. В нынешнем мире дискретных волновых сигналов, вырабатываемых кристаллами процессоров цифровой обработки сигнала (ЦОС), такие измерения являются одними из наиболее легко реализуемых. Каждое значение данных в течение предопределенного периода (обычно это один цикл) умножается само на себя (возведение в квадрат), а затем все такие значения в течение периода усредняются (суммируются с последующим делением на общее количество) и из полученного значения извлекается квадратный корень.
RMS значения сигнала
RMS-значение чистого синусоидального сигнала составляет примерно 70,7% пикового значения. При искаженной форме волны это не верно, что является ответом на вопрос, почему приборы, измеряющие не в терминах истинных среднеквадратичных значений, могут выдавать совершенно различные результаты при различных степенях искажений и, следовательно, не могут использоваться при наличии гармоник. Те приборы, которые лишь вычисляют 71% от пикового значения будут давать неверный результат для формы тока. классическая форма токового сигнала однофазного источника питания с выпрямлением полной волны, присутствующего во многих электронных устройствах. Эта форма волны с гармоническими искажениями (THD) на уровне 108% имела пиковое значение 3,6 А и истинное среднеквадратичное значение 1,4 А, что не совпадает с рассчитанной величиной 0,707*3,6=2,55 А.
Невысокого качества анализаторы электроэнергии, которые настроены на RMS-значения, могут пропускать некоторые данные. Ряд приборов рассчитывают RMS-значения в ходе нескольких циклов. Весьма вероятно, что эти мониторы не зафиксируют многофазовый провал в течение одного цикла
RMS искажение сигнала
Такое искажение сигнала типично для случая, когда неполадка устраняется с помощью защитного предохранителя. провал в течение одного цикла, возникший вследствие пробоя при пиковом напряжении (возможно из-за неисправности изоляции или удара молнии) будет давать различные RMS-значения на каждом из трех циклов