Messungen und Analysatoren in Pro Tools. Detaillierte Analyse.

In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Audiomessung, die in Pro Tools Ultimate und Pro Tools Studio verfügbar ist.

Benutzer von Pro Tools Ultimate und Studio haben 17 verschiedene Messoptionen, Benutzer von Pro Tools Intro und Artist haben nur 4. Auf der Registerkarte „Metering“ im Fenster „Pro Tools-Einstellungen“ können Sie Parameter anpassen, darunter Fade-Rate und -Tiefe, Referenzpunkt, Integrationszeit und wo Die Farben auf der Anzeige des Messgeräts ändern sich. Dadurch können Sie Messungen in Pro Tools genau nach Ihren Wünschen personalisieren. Bevor wir uns jedoch mit den 17 verschiedenen Optionen zur Audiomessung befassen, die in Pro Tools verfügbar sind, benötigen wir einen kurzen Blick auf die Geschichte der Audiomessung, um zu verstehen, wie wir zu diesem Punkt gekommen sind, sowie ein Glossar, um die verschiedenen in verwendeten Begriffe zu verstehen Audiometrie. Dann können wir die 17 Optionen besser verstehen und wissen, wie wir sie an unsere Arbeitsabläufe anpassen können.

Warum brauchen wir Schallmessungen?

In den späten 1930er Jahren, als der Rundfunk weltweit auf dem Vormarsch war, bestand ein echter Bedarf an einem zuverlässigen Messgerät, um das an den Sender gesendete Signal anzuzeigen. In Großbritannien entwickelte die BBC ihr Peak Program Meter (PPM). Ungefähr zur gleichen Zeit führten deutsche Rundfunkanstalten ähnliche Untersuchungen durch, konnten aber aufgrund der Zeit kurz vor dem Zweiten Weltkrieg nicht mit der BBC zusammenarbeiten, sondern beide entwickelten einen ähnlichen Spitzenwertmesser mit einem speziell entwickelten Messmechanismus und elektronische Platine, die zur Erstellung einer logarithmischen Skala erforderlich ist.

In den USA sahen sich Radiosender mit dem gleichen Problem konfrontiert, erkannten jedoch, dass die Implementierung von PPM bei allen Sendern sehr kostspielig sein würde. Daher suchten sie nach einer passiven, kostengünstigen Lösung und entschieden sich für das, was wir heute als VU-Meter kennen, das erforderlich war eher ein einfacher Zählermechanismus und ein Widerstand, sodass die Implementierung viel kostengünstiger war. Es stellte sich heraus, dass das VU-Meter ein sehr primitives VU-Meter ist, das unmittelbare Lautstärkeänderungen im Programmmaterial annähert, allerdings mit dem Nachteil, dass es kein Peak-Meter ist.

Eines der „Merkmale“ des VU-Meters besteht darin, dass die oberen 50 % der physikalischen Skala die oberen 6 dB des Dynamikbereichs darstellen, der nutzbare Dynamikbereich des Messgeräts jedoch nur etwa 13 dB beträgt. Aufgrund dieses kleinen Fensters ist es unwahrscheinlich, dass sich Material mit niedrigem Pegel bewegt, es liegt jedoch wahrscheinlich innerhalb der für das Aufnahmemedium und die vorgesehene Hörumgebung akzeptablen Grenzen. Was bei diesem relativ kleinen Fenster des Audiosignals normalerweise passiert, ist, dass Benutzer dazu neigen, den Audiopegel zu erhöhen und/oder Audio zu komprimieren, damit der Pegel innerhalb dieses kleinen Fensters bleibt, was nicht immer notwendig ist.

Mit der Weiterentwicklung von Audioaufzeichnungsgeräten wuchs der Bedarf an einer Art Pegelmesser für die Audioaufzeichnung, und in den analogen Tagen der Audioaufzeichnung war ein kostengünstiger Audiopegelmesser offensichtlich der beste Kandidat. Es gibt jedoch eine große Anzahl günstiger Zähler mit der Bezeichnung „VU“. Diese unterschiedlichen Messgeräte entsprechen oft nicht dem offiziellen VU-Meter-Standard und tragen zu Meinungsverschiedenheiten zwischen Programmproduzenten bei.

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Spitzen- und Durchschnittsmeter

Der in DAW-Umgebungen hauptsächlich verwendete Pegelmesser war in der Vergangenheit der Peakmeter. Obwohl es seine Rolle bei der Steuerung des Leistungsspielraums in einem digitalen System erfüllt, hat es nie aussagekräftige Informationen über die wahrgenommene Lautstärke eines Signals geliefert. Zu Zeiten analoger Studios und Tonbandgeräte waren Spitzenpegel weniger wichtig und das VU-Meter ein häufig verwendetes Gerät. Obwohl es Unterschiede zwischen dem wahrgenommenen Pegel und dem auf einem VU-Meter angezeigten Pegel gibt, war es dennoch ein nützliches Gerät, da es sich im Wesentlichen um ein Mittelungsmessgerät handelt.

Mit der fortschreitenden Technologie und der zunehmenden Digitalisierung hat jedoch der Einsatz von Spitzenmessgeräten, zunächst LED und LCD, zugenommen. Bei der analogen Bandaufnahme ist eine Verzerrung nicht möglich, da das Band leicht verzerrt ist. Allerdings ist digitales Audio nicht so tolerant gegenüber Spitzen. Bei digitalen Aufnahmen ist das entweder sehr gut oder sehr schlecht, denn bereits eine Änderung von 0,1 dB kann den Unterschied ausmachen. Infolgedessen ist die Messung des Spitzenpegels viel wichtiger geworden, und LED- und LCD-Anzeigen haben die Messung des Spitzenpegels viel kosteneffektiver gemacht, und wir haben eine Zunahme der Messung des Sample-Pegels bei digitalen Audiorecordern gesehen, einschließlich preisgünstiger Geräte wie DAT und MD-Maschinen, aber alle mit unterschiedlicher und oft unbekannter Ballistik, was die Interpretation all dieser Messungen schwierig macht.

Bei computerbasierten DAWs wurde die Messung Teil der Software und wurde auf dem Bildschirm angezeigt, obwohl die Verwendung zu vieler davon zu einer erhöhten Grafikverarbeitungslast auf Computern führte.

Messungen mit Spitzenpegelballistik an sehr dynamischen Quellen können Benutzer dazu verleiten, die Pegel zu niedrig einzustellen, wohingegen RMS eine realistischere Messung im VU-Stil bietet, die Ihnen Aufschluss über die „echte“ Verstärkungsstruktur geben kann. Aber denken Sie daran, dass Gipfel Gipfel bleiben. Wenn bei einer Spitzenmessung ein Überschwingen auftritt, ist dies genau das Gleiche wie ein Überschwingen bei einer RMS-Messung. Die Folge einer Überlastung an irgendeinem Punkt im Audiosignalpfad ist eine Verzerrung; der RMS-Wert oder die Spitze haben keinen Einfluss darauf.

Wir haben bereits damit begonnen, Begriffe wie RMS, Peak, Volume und Ballistics zu verwenden, und da Advanced Measurements in Pro Tools über 17 verschiedene Messgeräte mit unterschiedlichen Funktionen, Parametern und Designkriterien verfügt und Ihnen die Anpassung einer Reihe verschiedener Parameter ermöglicht, ist das wichtig Verstehen Sie, was die verschiedenen Parameter bewirken und wie sie sich auf die Leistung des Audiopegelmessers auswirken.

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Unter Ballistik versteht man die Reaktion des Messgeräts auf eingehenden Schall. Beispielsweise benötigt der Zeiger eines Volumenmessgeräts ab dem Moment, in dem das Signal auf das Messgerät trifft, etwa 300 Millisekunden, um die Trägheit zu überwinden und die Ableseposition zu erreichen. Ebenso benötigt die Nadel weitere 300 ms, um sich zu erholen, nachdem das Signal stoppt. Während BBC PPM eine Anstiegszeit von 10 Millisekunden hat, was dreißigmal schneller ist als ein VU-Meter. Damit der Benutzer vorübergehende Spitzen erkennen kann, verfügt BBC PPM über eine extrem langsame Abfallzeit (oder Abklingzeit) von 24 dB in 2,8 Sekunden.
Crest-Faktor – Beschreibt die Differenz in dB zwischen dem durchschnittlichen Signalpegel (der vom VU-Typ-Meter angezeigte Pegeltyp) und dem Spitzenpegel (der vom Sample-Peak-Meter angezeigt wird). Eine Sinuswelle im stationären Zustand hat einen Scheitelfaktor von 3 dB, und Musik hat oft einen Scheitelfaktor von etwa 10 dB, wobei die meisten dynamischen Musikstücke typischerweise einen Scheitelfaktor von bis zu 20 dB haben.
Die Abklingzeit ist die Zeit, die der Messwert benötigt, um wieder den angezeigten Höchstwert zu erreichen. Sie werden oft als Anzahl dB über einen endlichen Zeitraum angegeben. Beispielsweise hat BBC PPM eine Abklingzeit von 24 dB in 2,8 Sekunden.
Die Integrationszeit ist die Zeit, die das Messgerät benötigt, um den Audiopegel anzuzeigen, ab dem Moment, in dem das Audiosignal an das Messgerät angelegt wird. Beispielsweise hat ein Volumenzähler eine Integrationszeit von 300 ms. BBC PPM hat eine Integrationszeit von 10 ms, während DIN PPM eine Integrationszeit von 5 ms hat. Bei den BS1770-Lautheitsmessern hat die momentane Lautheitsmessung eine Integration von 400 ms, und die Kurzzeitmessung hat eine Integration oder, einfacher ausgedrückt, einen Mittelwert über 3 Sekunden.
K Scale Metering sind RMS-basierte Skalen mit einem integrierten Sample-Peak-Meter als sekundärem Parameter, entwickelt vom renommierten Mastering-Ingenieur Bob Katz. System K versuchte, das Problem des übermäßigen Einsatzes dynamischer Komprimierung und der kriegsbedingten Lautstärke beim Mischen von Musik zu lösen, indem die Messung mit bekannten Überwachungspegeln standardisiert wurde. K-Scale ist bei Musikmixern beliebt, die eine Anzeige der Gesamtlautstärke erfordern. Es ist zu beachten, dass das K-System älter ist als EBU R128 und ATSC A/85, die beide auf dem BS1770-Standard basieren, und dass das K-System schon immer für die Musikproduktion und nicht für den Rundfunk konzipiert wurde. Es ist auch wichtig zu verstehen, dass die K-Skala von Bob Katz nichts mit der K-Gewichtung zu tun hat, der Equalizer-Kurve, die Teil der BS1770-Standards ist.
Es gibt verschiedene Arten von PPM-Peak-Programmmessgeräten. Sie sind in mehrere Kategorien unterteilt…
QPPM. Zeigt den wahren Pegel des Peaks nur dann an, wenn dieser eine bestimmte Dauer überschreitet, normalerweise einige Millisekunden. Bei Spitzen von kürzerer Dauer zeigt es einen Pegel an, der unter dem tatsächlichen Spitzenwert liegt. Der Grad des Mangels wird durch die „Integrationszeit“ bestimmt. Im Wesentlichen gibt es zwei unterschiedliche Quasi-PPM-Designs, die ihre Wurzeln in Messgeräten haben, die ursprünglich in den 1930er Jahren für AM-Rundfunknetze in Deutschland (Typ I – DIN) und im Vereinigten Königreich (Typ II – BBC) entwickelt wurden. Quasi-PPMs nutzen kurze Integrationszeiten, sodass sie Spitzen erkennen können, die länger als einige Millisekunden dauern. Im ursprünglichen Kontext des AM-Rundfunks in den 1930er Jahren galten Überlastungen aufgrund kürzerer Spitzen als unwichtig, da das menschliche Ohr Verzerrungen aufgrund kurzfristiger Signalbeschneidung nicht erkennen konnte. Durch das Ignorieren von kurzzeitigem Clipping konnten wir den durchschnittlichen Modulationspegel erhöhen. In der modernen digitalen Audiopraxis, in der die Qualitätsstandards hoffentlich viel höher sind als die des AM-Radios in den 1930er Jahren, gilt die Reduzierung selbst kurzer Spitzen im Allgemeinen als etwas, das vermieden werden sollte. Bei typischen realen Audiosignalen unterschätzt Quasi-PPM den wahren Spitzenpegel um 6–8 dB.
SPPM. Dies ist der PPM für digitales Audio, der nur die Spitzenwerte des Samples anzeigt, nicht die wahren Spitzenwerte der Wellenform (die zwischen den Samples liegen und in der Amplitude bis zu 3 dB höher sein können). Es kann entweder ein „echtes“ oder ein „quasi“-Integrationsmerkmal haben.
True Peak Meter. Hierbei handelt es sich um eine PPM-Probe, bei der das Signal zunächst neu abgetastet wird, typischerweise um den Faktor vier, um das Problem mit der Basis-PPM-Probe zu mildern. Sie benötigen dieses Resampling, um festzustellen, was mit dem Signalpegel zwischen den Samples geschieht.
VU-Meter – Ein Loudness-Unit-Meter (VU) oder Standard-Loudness-Indikator (SVI) ist ein Gerät, das eine Darstellung des Signalpegels in Audiogeräten anzeigt. Die ursprünglichen VU-Meter waren ein mechanischer Mechanismus, und die Masse des Stifts verursachte eine relativ langsame Reaktion, die das Signal mit einer Anstiegszeit von 300 ms effektiv integrierte. 0 VU entspricht +4 dBu oder 1,228 Vrms. Das Messgerät wurde nicht zum Messen des Signals entwickelt, sondern soll es Benutzern ermöglichen, den Signalpegel auf einen Zielpegel von 0 VU (manchmal auch als 100 % bezeichnet) einzustellen. Daher ist es nicht wichtig, dass das Gerät nichtlinear und ungenau ist niedrige Level. Die tatsächliche Skala reicht von -20 VU bis +3 VU, wobei -3 VU genau in der Mitte liegt. Das VU-Meter verlangsamt die Messung absichtlich, indem es kurzzeitige Spitzen und Einbrüche mittelt, und spiegelt die wahrgenommene Lautstärke des Materials besser wider als modernere und von Natur aus teurere PPM-Meter. Die Ballistik des VU-Meters wurde so konzipiert, dass sie gut mit gesprochener Sprache funktioniert. Eine Integrationszeit von 300 ms bedeutet, dass Sie die Silben im gesprochenen Wort sehen können, sodass die Sprache sehr angenehm aussieht, aber bedenken Sie, dass sie dadurch nicht genau ist.

Erweiterte Messfunktionen

Nachdem wir die Grundlagen der Audiomessung und die verschiedenen Begriffe behandelt haben, die bei der Audiomessung verwendet werden, werfen wir einen Blick auf die 17 verschiedenen Audiomessoptionen, die in Pro Tools Ultimate und Studio verfügbar sind.

Sample Peak wird in Pro Tools standardmäßig verwendet, seit es in Pro Tools 11 enthalten ist. Die Skalierung und Abklingzeit werden in dB/Sekunde berechnet, was zu einem langsameren Messabfall im Vergleich zu älteren Versionen von Pro Tools führt, die das verwenden, was jetzt so genannt wird Pro Tools Classic. Die Option „Sample Peak“ ist der einzige der 17 Messgerätetypen, der keine Sample-Integrationszeit hat. Daher muss er zu jedem Zeitpunkt die volle dynamische Aktivität des digitalen Signals anzeigen, was bedeutet, dass er alle Peaks von jedem Audio-Sample anzeigen muss. Da es sich jedoch um eine Peak-Meter-Probe handelt, wird nicht angezeigt, was mit dem Spitzenpegel zwischen den Proben geschieht, da hierfür eine Neuabtastung erforderlich ist, um die Inter-Sample-Peaks bzw. echten Peak-Pegel zu ermitteln. Wenn Sie den wahren Spitzenpegel bestimmen müssen, benötigen Sie ein Mess-Plugin eines Drittanbieters.
Pro Tools Classic ist das alte Wäge- und Ballistiksystem von Pro Tools. Dies ist eine Messung, die Pro Tools lange Zeit vor Pro Tools 11 hatte, und wir vermuten, dass sie aus Gründen der Abwärtskompatibilität und der Unterstützung älterer Versionen enthalten ist.
Linear ermöglicht eine direkte lineare Messung der Spitzenwerte von Audio-Samples mit einer Eins-zu-eins-Genauigkeit über einen Messbereich bis hinunter zu -40 dB. Avid empfiehlt Linear für die Nachbearbeitung und Mischung von Musik.
„Linear (erweitert)“ bietet die gleichen Ballistiken wie „Linear“, die Skalierungsskala ist jedoch auf -60 dB erweitert, um mehr Low-Level-Informationen anzuzeigen.
RMS bietet eine ballistische Bewertung, die den durchschnittlichen Pegel (quadratischer Mittelwert des Signals) über einen bestimmten Zeitraum anzeigt. Hierbei handelt es sich um eine Art Lautstärkemessung, die den durchschnittlichen Signalpegel liefert, im Gegensatz zur Spitzenmessung, die den Spitzensignalpegel zu einem bestimmten Zeitpunkt anzeigt.
VU (Loudness Unit) war ein beliebtes Maßsystem für die Mischung von Musik und Dialogen. Die in Pro Tools verwendete VU-Skala wird im unteren Bereich von –23 dB auf –40 dB erweitert, um ein breites Spektrum an Material abzudecken, ohne dass eine Neukalibrierung erforderlich ist.
Digital VU stellt der VU-Ballistik eine hochmoderne digitale Skala zur Verfügung.
PPM Digital hat die gleiche Integrationszeit wie die Probenpeakmessung, jedoch unterschiedliche Skalen und Abklingzeiten. PPM Digital ist in Europa und Asien bei Rundfunkanstalten sowie bei Filmkonsolen in den USA beliebt und verfügt über Integrationszeiten, die denen der Peak-Sampling-Messung ähneln, jedoch andere Maßstäbe und Abklingzeiten aufweisen. Die Option „PPM Digital“ meldet, wie alle anderen Messgerätetypen außer „Sample Peak“, nicht jeden Transienten (z. B. eine Reihe sehr schneller Transienten). Obwohl der tatsächliche digitale Dynamikbereich unterschätzt wird, behauptet Avid, dass er im Laufe der Zeit hinsichtlich der Lautstärke eher dem menschlichen Gehör entspricht.
BBC PPM verwendet einen Abstand von 4 dB zwischen den Skalenmarkierungen. Andere Organisationen auf der ganzen Welt, darunter die EBU, CBC und ABC, nutzen die gleiche Dynamik, jedoch in einem etwas anderen Maßstab.
PPM Nordic ist eine skandinavische Version von DIN PPM mit den gleichen Integrations- und Rückkehrzeiten, aber mit einem anderen Maßstab. „TEST“ entspricht dem Entzerrungspegel (0 dBc) und +9 entspricht dem maximal zulässigen Pegel (+9 dBc). Im Vergleich zur DIN-Skala ist die skandinavische Skala stärker logarithmisch und deckt einen etwas kleineren Dynamikbereich ab.
EBU PPM ist bis auf die Meterskala identisch mit British PPM (BBC). Hierbei handelt es sich um eine Variante des britischen PPM zur Steuerung der Programmebenen im internationalen Programmaustausch (PPM Typ IIb in IEC 60268-10). Die Messgerätskala ist in dB relativ zum mit „TEST“ gekennzeichneten Einstellpegel kalibriert. Es gibt Häkchen im 2-dB-Abstand und bei +9 dB, was dem zulässigen Maximalpegel entspricht.
PPM DIN wird im deutschen Rundfunk verwendet, das nominale analoge Signal, das dem zulässigen Maximalpegel entspricht, wurde auf 1,55 V (+6 dBu) genormt, und dies ist die übliche Empfindlichkeit des DIN-Typs PPM zur Anzeige von 0 dB. Der Entzerrungspegel (-3 dBu) wird auf dem Messgerät durch eine Skalenmarkierung bei -9 angezeigt.
K-12 – Die K-Skala ist eine RMS-basierte Skala mit einem integrierten Sample-Peak-Meter als Sekundärwert. K-12 sollte ausschließlich für Audiomaterial reserviert sein, das für die Ausstrahlung bestimmt ist, obwohl Rundfunkaufzeichnungstechniker K-14 wählen können, wenn sie der Meinung sind, dass es zu ihrem Programmmaterial passt.
K-14 ist für das Mastering gedacht, wenn in einem kalibrierten Mastering-Set gearbeitet wird.
K-20. Die Verwendung des K-20 beim Mischen gewährleistet einen sauber klingenden Mix, der dem Mastering-Ingenieur zugute kommt. An dieser Stelle sollten Produzent und Mastering-Ingenieur besprechen, ob das Programm auf K-14 konvertiert oder auf dem K-20-Niveau belassen werden soll. Wenn Sie auf analoges Band mischen, arbeiten Sie mit dem K-20 und stellen Sie sicher, dass die Spitzenpegel außerhalb des Bandes +14 nicht überschreiten.
VENUE Peak bietet die gleiche ballistische Leistung wie Sample Peak, jedoch mit einer VENUE-Meter-Skalierung von bis zu +20 dB. Beachten Sie, dass VENUE sowohl für die Ein- als auch für die Ausgänge einen analogen Messstil verwendet und daher über dem 0-dB-Referenzpunkt einen Headroom von 20 dB hat, bevor der maximale Betriebspegel erreicht wird.
VENUE RMS Bietet die gleiche Ballistik wie RMS, jedoch mit VENUE-Skalierung bis zu +20 dB.

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Welche Messoptionen fehlen in Pro Tools?

Band BS1770. Es ist sehr seltsam, dass Avid genau zu dem Zeitpunkt, als Lautstärkeregelungs-Workflows in Broadcast-Workflows eingeführt wurden, die in Großbritannien und Europa PPM verwendeten, schließlich verschiedene rundfunkbezogene PPMs wie BBC PPM hinzufügte, aber immer noch nicht die BS1770-Lautheitsmessung hinzufügte ist heute das Standardformat für die Lautstärkemessung in Fernsehsendungen auf der ganzen Welt. Um die Lautstärke mit dem BS1770 zu messen, benötigen Sie weiterhin ein Plugin eines Drittanbieters.

Ein weiterer Teil des BS1770-Lautstärkestandards misst den Spitzenpegel mithilfe eines True Peak-Messgeräts, bei dem das Signal zunächst überabgetastet wird, typischerweise um den Faktor vier, um das zugrunde liegende PPM-Abtastproblem zu mildern. Sie benötigen diese Neuabtastung, um festzustellen, was mit dem Signalpegel zwischen den Abtastungen geschieht, da sich die Spezifikation auf die Messung des Spitzenpegels auf 1 oder 2 dB des Maximalpegels bezieht. Es wurde beschlossen, dass der Spitzenpegel im BS1770-Standard ein echter Spitzenpegel sein sollte, der 6 dB höher sein kann als einige Spitzenpegelmesser. True Peak ist auch wichtig, wenn Sie an Musik-Streaming-Dienste liefern, da Sie sicherstellen müssen, dass Ihre Master nicht übertreiben.

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