Что такое клиппинг в музыке
Клиппинг — или почему сгорает сабвуфер
Что такое clipping (клиппинг)
Клипп или клиппинг (от английского clipping — отсечение, срезание) — форма искажения звука из-за ограничения амплитуды сигнала.
Во время нормальной работы усилителя переменное напряжение двигает звуковую катушку динамика вверх-вниз, в момент возникновения клиппинга в вершинах амплитуды появляются по′лки или обрезы, в это время напряжение не может измениться, потому что уровень громкости заставляет его расти, а усилитель выдать больше уже не может. В эти моменты катушка залипает в крайних положениях и начинает греться от высокого напряжения и отсутствия охлаждения за счет движения. В результате чего перегревается и в конце-концов сгорает.
Откуда появляется клиппинг
Клипппинг возникает если выходное напряжение усилителя превышает предел напряжения питания, другими словами, когда вы пытаетесь выжать из усилителя то, чего он не может. Например вам мало баса и вы накручиваете гейн все больше, включаете бассбуст. В какой-то момент это превышает возможности вашего усилителя и вместо чистого сигнала начинает идти обрезанная синусоида. Усилитель честно старается, но он больше не может.
Запас по клипу зависит от мощности сабвуфера, мощности усилителя, его питания и чистоты входного сигнала.
Клипп так же может формироваться с магнитолы если ее громкость будет выкручена выше нормы, а при использовании различных улучшайзеров, бассбуста, задранных пресетов эквалайзера и т.п. эта норма очень сильно снижается.
Здесь мы рассматриваем клиппинг сабвуфера, но эта информация полностью актуальна для всех типов динамиков.
Коротко по пунктам:
Как бороться с клиппом
На слух легкий клипп определить довольно сложно, но он и не столь опасен. Если вы слышите отчетливые искажения на музыке или чувствуете паленый запах от саба, то это уже тяжелая стадия.
Для того чтобы избежать клиппинга правильно подбирайте усилитель, используйте провода для питания достаточного сечения, делайте надежные контакты и главное — правильно настройте усилитель.
Нужно отметить, что иногда клиппинг используется сознательно для повышения результатов в соревнованиях по звуковому давлению, но к музыке и повседневу это не имеет никакого отношения.
Удачи, берегите свои динамики!
Читать еще:
Жмите на кнопку чтобы поделиться материалом:Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом:
Клиппинг или клиппирование сигнала.
Бывали ли случаи, что при прослушивании музыки с колонок вы слышали треск и искажение сигнала? Во всём виноват клиппинг. Но эта форма искажения сигнала имеет не только минусы, но и плюсы. Рассмотрим все за и против и определим когда клиппинг вреден, а когда необходим как художественный эффект в музыки.
Клиппирование сигнала
Клиппинг с английского переводиться как обрезание, отсечение. И действительно это так. Проделаем следующий эксперимент. Создадим аудиотрек в любой из программ по записи и редактированию музыки (Cubase, Pro Tools, Nuendo, REAPER и т. п.). Используйте ту программу в которой вы работаете, так как принцип эксперимента один и тот же и подходит для любой из них.
Возьмём эталонный сигнал (например, синусоиду — скачать ).
Вот как он выглядит:
Теперь в инсерт аудиотрека поставим любой штатный максимайзер:
Далее, чтобы нам увидеть изменения советую скачать очень удобный и полезный плагин для анализа сигналов — s(M)exoscope. Теперь воспроизведём сигнал и начнём увеличивать громкость максимайзером. В итоге наступит такой момент, когда сигнал начнет обрезаться:
Вот это и есть клиппинг. Если усилитель начинает работать с сигналом большей силы чем он может воспроизвести, происходит клиппирование. У каждого из усилителей есть свой максимум мощности и больше чем он может усилить не получиться. Он просто начнет обрезать сигнал (клиппировать). Вначале, мы видели, как обрезается сигнал синусоиды, тоже самое происходит и с более сложными сигналами.
Минусы клиппирования сигнала
Если усилитель работает в режиме клиппирования, то это может привести к повреждению устройства воспроизведения (колонок). Почему?
Чем больше вы усиливаете сигнал в режиме клиппирования, тем амплитуда его сильнее сжимается и обрезаются не только громкие, но уже и тихие участки сигнала. Это приводит к тому, что всё звучит одинаково громко.
Плюсы клиппирования сигнала
Начиная с 1960-х годов искажения в звуке стали считаться не только дефектом, но и художественным приёмом в аудиозаписи. Этот приём стали активно применять многие электро-гитаристы специально перегружая усилитель для получения таких эффектов, как fuzz, overdrive, distortion (об этих эффектах поговорим в отдельной статье).
Цифровое клиппирование сигнала
В «цифре» клиппинг происходит когда сигнал превышает определённый ограниченный диапазон.
Цифровое клиппирование сигнала происходит, если хотя бы два сэмпла, у которых максимальный уровень, воспроизведутся подряд. Услышать этот клиппинг невозможно, но для этого и существуют индикаторы, которые укажут нам на эти изменения (индикатор будет находиться в красной зоне):
Как избежать клиппирования
Можно ли восстановить искаженный сигнал
Если у вас уже имеется запись с клиппированием, то, конечно, возможно восстановить «обрезанную» часть сигнала. Но:
Программы для восстановления (конечно, это не полный список, а только несколько примеров): Adobe Audition, AudacityLADSPA, CuteStudio Declip, Nyquist (Clipfix для Audacity), Sony Sound Forge.
Во всех подобных программах алгоритм действия плагина направлен на то, чтобы восстановить обрезанные области путем интерполяции потерянного сигнала. Но повторимся, что эффективнее восстановления происходит со слегка обрезанным сигналом.
Клиппинг (аудио)
Клиппинг (англ. clipping — обрезание, срезывание, стрижка) — форма искажения звука, выражающаяся в ограничении амплитуды сигнала при превышении выходным напряжением усилителя лимита напряжения питания. На осциллографе выражается как обрезание верхушек синусоидного сигнала. Субъективно выражается в возрастании громкости звука, появлении «шипения» и «треска».
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Клиппинг (аудио)» в других словарях:
Клиппинг Аудио — Клиппинг на экране осциллографа. Вместо чистой гармонической волны наблюдается обрезка синусоиды сверху и снизу верхушки плоские вместо закруглённых. Клиппинг (англ. Clipping обрезание, срезывание, стрижка) форма искажения звука. Выражающаяся в… … Википедия
Клиппинг — (англ. clipping обрезание, срезывание, стрижка) используется в нескольких терминах английского происхождения. Может означать: Клиппинг (аудио) форма искажения звука Клиппинг (цвет) форма уменьшения цветового… … Википедия
Измеритель уровня звука — Аналоговый VU измеритель Измеритель уровня звука измерительный прибор, применяемый в звукотехнике для определения уровня звукового сигнала. Звук измеряется в децибелах (дБ). Это логарифмические единицы, которые хорошо отражают… … Википедия
AC3filter — AC3filter … Википедия
Как клиппинг стал звуком современности
Для начала проясним, что я не противник клиппинга. Существует статья за моим авторством, которая рассказывает, как при помощи клиппинга заставить KICK бить сильнее. Я пользуюсь клиппингом постоянно. У меня даже есть неисправный аппаратный компрессор, который используется специально в целях достижения этого эффекта.
Но у меня особое к нему отношение. Я использую его в том случае, когда мне нужно достичь широты и характера без создания уродливых гармоник и выравнивания удара. Плохой клиппинг способен выбить звук, заставить его звучать дешево и слабо. Тем не менее это звучание, которое мы слышим на современной сцене повсеместно.
Что такое клиппинг?
Звук по сути является амплитудой растянутой по времени.
В акустическом мире не существует резких ограничений по амплитуде. Все звуки от дыхания мыши и до взрыва гранаты базируются на разнице давлений в атмосфере.
Вот в механическом, электрическом и цифровых мирах мы встречаемся с ограничениями.
Когда амплитуда натыкается на такие ограничения ей приходится им подчиняться, что приводит к искажению формы. Она меняется, порождая энергию там, где ее раньше не было.
Не каждый клиппинг одинаково полезен!
Существует две формы клиппинга — жёсткий (hard) и мягкий (soft). Они могут проявляться в механической, электрической и цифровой областях. В каждой из областей клиппинг в той или иной форме проявляется по разному.
Жесткий механический клиппинг происходит тогда, когда превышены физические ограничения. Чаще всего это происходит на микрофонах и колонках. Когда они принимают или выдают звук, диафрагма движется в соответствии с уровнем звукового давления (sound pressure level, SPL). У диафрагмы есть ограничения, так что если SPL превышает допустимые показатели, то звук неизбежно искажается.
Жесткий клиппинг также существует в электрическом пространстве. Он может происходит по обширному ряду причин, но, как правило, каждая из них основана на уровне гейна, в котором превышена общая величина напряжения нелинейного элемента. Как только устройство достигает предела напряжения, происходит клиппинг, не совсем похожий на механический.
Также с помощью электроники мы можем достичь мягкого клиппинга. Такой клиппинг происходит тогда, когда устройство начинает сатурировать сигнал до момента достижения предела, что приводит к “изгибанию” амплитуды до проявления клиппинга. Результатом такого подхода является более теплый “округлый” звук.
Цифровой клиппинг — это, пожалуй, самая естественно агрессивная форма клиппинга. В “цифре” существует абсолютный предел, а это значит, что никаких “сгибаний” и “округлений” у края ожидать не стоит.
Умышленный клиппинг
Клиппинг начался с электрогитар.
Гитары производят достаточно чистый звук. Искажения изначально проявили себя в сломанных устройствах и в деятельности людей, которые хотели получить от своих усилителей максимум звука. Прошло не так много времени и эксперименты не заставили себя ждать.
В 60е производители начали создавать устройства, которые позволяли добиваться клиппинга разного типа. Это были дисторшн педали. Музыкантам новинка понравилась и звук начал просачиваться в мейнстрим. Джимми Хендрикс и The Rolling Stones утилизировали эти примочки с лихвой. И хотя рок существовал еще со времен Чака Берри, тот рок, который нам больше известен сегодня, берет свое начало именно с вышеупомянутых артистов, на чей звук, как уже было упомянуто, несомненно повлиял дисторшн.
В 70х музыканты начинают экспериментировать с большим разнообразием искажений. Многие используют overdrive, который выдает мягкий клиппинг со всеми “зернистыми” вытекающими. Иные музыканты, вроде того же Хендрикса или Black Sabbath, приспосабливают жесткий клиппинг, в частности fuzz. Подобное использование клиппинга сделало его популярным, окончательно вписав в перечень правильных и полезных инструментов для творчества.
Расширяя горизонты
Если музыканту позволить экспериментировать, он несомненно это сделает. Нам нравится расширять горизонты и осмысленно хулиганить. Как только дисторшн появился на рынке, мы начали вешать его на все — бас, барабаны, вокал — ничто не спаслось. Мы поколениями слышали и принимали дисторшн практически в любой форме.
Сразу после расцвета коммерческого радио и индустрии звукозаписи в целом в 60х 70х пришло время конкуренции радиостанций и лейблов 80х. Людям захотелось, чтобы их записи звучали “громче, чем у других”. Для того, чтобы этого достичь звукоинженерам ставили задачу делать пластинки максимально громкими.
Есть два основных способа эту задачу выполнить:
очень резко сжать динамический диапазона (лимитинг);
загнать запись в искажения (дисторшн).
Лимитинг выдуман для того, чтобы запись звучала громче без заметных искажений и является лучшим вариантом и по сей день.
Лейблы продолжали настаивать на увеличении громкости, а инженеры крутили лимитеры до предела. Звук был на грани, из-за чего он так или иначе искажался. Не радикально, но заметно. Так клиппинг попал на записи, но тут он не остановился.
Конкуренция в продакшне
Идея громкости перекочевала в эпоху сэмпл паков. В начале 2000х Хип-Хоп, а затем и EDM стали завоевывать рынок. Данные жанры сильно полагаются на запрограммированные партии ритм секций. Ритм секции базировались на семплерах и драм-машинах, и подготовленные семплы барабанов стали частью музыкального арсенала.
Рынок ритм семплов появился в середине 2000х. Показателем качества семпл пака зачастую была мощь. Для ее достижения авторам паков не только приходилось качественно записывать/создавать тот или иной звук, но еще и вытягивать громкость. Они пошли по проторенной дорожке и также начали использовать динамическую компрессию и дисторшн.
. то есть выходит, что до того как мы пытаемся вытянуть собственную композицию до “мирового звучания” части ее составляющие (семплы в частности) часто уже находятся у предела. В таком формате музыка существует уже на протяжении 15 лет.
Возможности изменились
Звукозаписывающая техника эволюционировала и теперь мы способны записываться максимально чисто, но клиппинг настолько стал нам близок, что иногда, когда он отсутствует, нам кажется, что с записью что-то не так.
Сказать по правде, это не так уж и плохо. Не так много стилей полагаются на чистый звук. Музыка — это отражение культуры и эмоций, а они не могут существовать без несовершенств.
Дисторшн, как сама музыка, является отражением человеческого удела, со всей его неидеальной красотой.
Клиппирование
Клиппирование или клиппинг (англ. сlipping или clip — обрезание, отсечение) — одна из форм искажения формы волны, которое происходит при перегрузке усилителя и при превышении выходным напряжением усилителя предела напряжения питания. На осциллографе выглядит как обрезание верхушек сигнала. Субъективно выражается в появлении «шипения» и «треска».
Содержание
Обзор [ править ]
Когда усилитель заставляют создать сигнал большей силы чем его питание, он может произвести клиппирование. Усилитель будет усиливать сигнал только до своей максимальной мощности, после чего сигнал более не может быть усилен. На максимальной мощности усилителя сигнал просто «обрезается», это называется «клиппингом». Весь сигнал, который находится за пределами возможностей усилителя просто отрезается, в результате чего синусоида становится искаженной и приобретает прямоугольный вид.
Многие электро-гитаристы намеренно перегружают усилитель для получения специального эффекта «овердрайв», (см. также дисторшн).
Воздействие клиппирования [ править ]
Сигнал с усилителя работающего при клиппировании имеет две особенности, которые могут привести к повреждению колонок:
Другие эффекты клиппирования включают в себя:
Цифровой клиппинг [ править ]
В цифровой обработке, клиппинг происходит когда сигнал заходит за определённый ограниченный диапазон. Например, в 16-битной системе значение 32767 является наиболее положительным (которое может быть представлено), и если во время обработки сигнала амплитуда будет увеличена в два раза, например 32000 должно стать 64000, то вместо этого амплитуда усекается до максимальной = 32767. В результате этого верхушки волн становятся плоскими и происходят грубые искажения сигнала.
Цифровой клиппинг это как минимум 2 сэмпла расположенных подряд, уровень которых максимальный. Такой клиппинг не заметен на слух и обнаружить его можно только визуально, с помощью индикаторов клиппирования или рассмотрев форму волны.
Избегание клиппирования [ править ]
Как видно на экране осциллографа, волна в результате клиппирования теряет свою синусоидальную форму. Чтобы этого избежать необходимо понизить общий уровень (громкость), или использовать лимитер, для подавления резких пиков сигнала (например, у баса или малого барабана).
При записи желательно предотвращать клиппирование, но если запись уже имеет клиппированные участки, и они не могут быть перезаписаны, возможно применение инструментов для их восстановления.
Восстановление клиппированного сигнала [ править ]
Цель восстановления состоит в том чтобы составить правдоподобную замену «обрезанной» части сигнала.
Жёстко-клиппированные сигналы не могут быть восстановлены в первоначальное состоянии, поскольку информация содержащаяся в пиках которые «обрезались» полностью утеряна. Мягко-клиппированные сигналы могут быть восстановлены в первоначальное состояние с приемлемой точностью, поскольку ни одна из частей сигнала не потеряна полностью. В этом случае, степень потери информации пропорциональна степени клиппирования.
Например один из методов в CuteStudio Declip, работает по принципу копирования сигнал непосредственно от одного из стерео каналов в другой, потому как возможно что только один из каналов клиппирует.
Существует несколько программных решений для борьбы с этой проблемой, которые дают различные результаты и используют различные методы: Sony Sound Forge, Adobe Audition, Nero Wave Editor и плагины в пакете Audacity LADSPA, поставляющиеся с программным обеспечением. Существует также плагин Nyquist под названием Clipfix для Audacity.