Headroom

Co je headroom?
Obrazně řečeno je headroom volný prostor nad špičkami signálu. Jeho množství lze odhadnout pouhým pohledem na grafickou podobu signálu a přesně změřit standardním měřičem v nahrávacím softwaru, který ukazuje momentální hodnoty špiček signálu (TPL čili True Peak Loudness). V prostředí digitálního zpracování vyhodnocujeme hlasitost na škále Decibel Full Scale (dBFS), kde hodnota 0 představuje práh, jehož překročením dochází k nežádoucímu zkreslení signálu (tzv. klipování). Je-li špičková hodnota stopy např. -6.0 dBFS, headroom je 6 dB. V takovém případě máme na zesílení signálu k dispozici necelých 6 dB. Necelých proto, že vždy udržujeme určitý odstup od nuly a to minimálně 0.1 dB. Headroom ovlivňuje (čti rozšiřuje) také dynamika nahrávky. Tu měříme v decibelech (dB) a je vyjádřena termínem Peak to Loudness Ration (PLR), který vyhodnocuje rozdíl mezi integrovanou a maximální špičkovou hlasitostí v měřeném úseku (celá skladba či její část). Je-li dynamický rozsah např. 11 dB, pak 11 dB PLR + 6 dB TPL = 17 dB celkového headroomu.

Headroom a recording
Každá dobrá nahrávka začíná komponováním, rozkvétá kvalitou nástroje a osobitostí interpretace. Hodně však dělá samotný náběr, který definuje autenticitu výkonu. Dobrý výsledek stojí na základech kvalitního nasnímání při produkci a je za tím schovaná celá věda okolo umístění a typu mikrofonů, předzesilovačů a tak dále. Výsledkem by měl být záznam, kde tělo signálu má průměrnou hlasitost ca. -24 dBFS a špičky dosahují hodnoty ca. -10 dBFS.

Ve fázi nahrávání hraje důležitou roli i volba bitové hloubky, která definuje dynamický rozsah a hranici šumu (Noise Floor). Obecně vzato je pro recording nejvhodnější 24-bitový formát s teoretickými hodnotami 144 dB dynamického rozsahu a nízko položenou hranicí šumu -144 dB.

Headroom a mix
Míchání nabízí dva scénáře přístupu ke hlasitosti: a) mix pro nekomerční využití, kde si můžeme dovolit snahy o maximalizaci hlasitosti, protože nebude prováděn mastering; b) mix pro komerční využití, kde jsou tyto snahy nežádoucí a provádí se až při masteringu. Rozdělení na komerční a nekonerční využití je samozřejmě do jisté míry zavádějící, protože i domácí nahrávce či pracovní verzi lze dopřát péči masteringu. Smyslem úvahy je, že ne každá nahrávka mastering potřebuje (např. demo) a je-li před distribucí očekáván mastering, provádí se maximalizace hlasitosti až v jeho rámci.

Ve variantě B směřujeme průměrnou hlasitost těla signálu k hodnotě ca. -18 dBFS a špičkovou hlasitost k hodnotě ca. -6 dBFS. Při srážení špiček signálu kompresorem hlídáme zachování dobrého dynamického rozsahu. Za účelem krocení špiček lze použít i saturaci.

S výjimkou pro variantu A limiter do mixu nepatří, protože maximalizace hlasitosti není úkolem míchání. Může však být použit pro studijní účely k získání hrubé představy, co udělá se zvukem smíchané nahrávky, kterou považujeme za hotovou. Takto lze odhalit některé skryté závady mixu, na kterých je potřeba zapracovat (rovnováha hlasitostí, frekvenčního spektra a dynamiky). Před exportem projektu musí být takto použitý limiter deaktivován, resp. odstraněn ze sběrnice.

Headroom a mastering
Základní poučka zní – směrem od recordingu k masteringu ubývá headroomu. Čím blíže je signál k nule, tím je hlasitější. Při snaze o dosažení maximálního efektu zesílení bývá odstup od nuly 0.1 až 0.3 dB. Pro digitální distribuci, kde se často uvažuje s dodatečnou konverzí do jiného audio formátu či normalizací, může být ze strany provozovatele streamovací služby stanoven specifický požadavek na headroom (např. 1 dB). Je dobré mít na paměti, že výsledky práce limiteru jsou nejlepší, když nemusí řešit mnoho kolizních míst. Proto by do něj měl vstupovat dobře vyvážený signál, který nebude negativně ovlivněn komprimací pod vysokým kompresním poměrem.

Protože všechno souvisí se vším, tak kromě mnoha psaných i nepsaných standardů platí v hudbě zákon tzv. padajícího lejna. Ten umožňuje svalit vinu za nedobře odvedenou práci na výkon předchozího technika. Pravdou je, že každé stadium výrobního procesu vyžaduje péči o specifický set parametrů a headroom je jedním z těch, se kterým se budeme setkávat opakovaně. Dodávám, že výše uvedené hodnoty nejsou dogma, ale zlatá střední cesta, co poskytuje nejlepší výchozí bod.