串流音乐平台的响度指南

串流音乐平台的响度指南


最先遇到的状况应该会是录制的声音音量应该要多少，通常录制人声与乐器进数字编曲软件里并没有一定的规范表明要多少 dBFS 才是正确的，但在过去传统模拟系统使用的音量指示表 VU 表上，当时普遍认为 VU meter 在 0 VU 时会是声音最稳定且最没有失真的状态，因此才会有模拟录音时期将音量录在所谓 0 VU 甜蜜点，换算成音响模拟系统的单位 dBu 约等于 +4 dBu，再换算成我们在计算机上常见的数字讯号标准 (dBFS) 大约会落在 -18 dBFS 至 -20 dBFS 左右，不过这并不是个标准答案，只能说是一个可以参考的依据，其还可能因为各种机制的转换标准或是各设备间的规格不同而有些许差异。



(VU 表头)


(URIW 1176LN Classic Limiting Amplifier 上的 VU 表)


(Pro Tools 里的 Mixer分轨仪表)

而在制作完的歌曲若没有足够预算交给专业母带工程师做后期处理，可能会想要自己试着做母带压音量，这时会遇到的问题就是我该将音量做到多大声，在得到这个答案前，会不断遇到一个叫做 LUFS 的通用单位。

Part 1 - 关于 LUFS

LUFS 是什么呢？他是Loudness Units Full Scale 的缩写，为 EBU R128 中所使用的单位，而 EBU R128 是一套响度标准化及允许的最大音频信号水平的指南，计算出整体声音的平均音量后再以平均音量与期望音量间的差值来进行调整。

关于 LUFS 测量值，首先要理解的是，考虑到人类不会对所有的频率感知到相等的音量，意思是人耳在某些特定频率上感受到的音量表现会高于其他某些听感上相对较不敏感的频率带。为了模拟这个效果，LUFS 计量器会对低于约 100 Hz 的声音讯号进行温和衰减，同时增强高于约 2 kHz 讯号。这又被称为 “K加权”，实际上意味着它们对低频较不敏感，而对高频较为敏锐。相较于其他音量单位，LUFS 是一种更准确、更普及的音量测量方式，而不像以前常使用的峰值音量（Peak Volume）或总音量（RMS volume）测量方式那样容易产生误导性。以LUFS 作为音量的标准，能够帮助制作人更好地控制音频的音量，让其在不同的播放环境中都能表现出最佳的效果。

Part 2 - LUFS 外的音量单位

除了LUFS (Loudness Units Full Scale) 之外，还有以下几个常用的音量大小指针：

dBFS (decibels Full Scale)：是一个相对于满量程的缩放单位，以0 dBFS为最大值，代表声音讯号的最高点，其余的值都是相对于此点的电平大小。此单位也就是大家所使用的 DAW 里最常见的仪表单位。

dB SPL (decibels Sound Pressure Level)：是用来测量声音压力的单位，以听力阈值（20μPa）为参考值，常用于测量音响系统的音量大小。

RMS (Root Mean Square)：RMS 值是通过计算一定时间内信号样本的平方和的平均值，然后取其平方根来计算的。反映了信号在某段时间内的平均功率或能量。RMS 值常用于测量音频信号的音量或音量强度。它可以更好地模拟人耳对声音强弱的知觉。RMS值与 LUFS 值密切相关，LUFS 值实际上就是以 dB 为单位的 RMS 值。LUFS 通过根据人耳对不同频率的敏感度来 “加权” RMS 值来计算。

K系统（K-System）是一种音量管理系统，由工程师 Bob Katz 于1990年代开发。K系统的目的是提供一种更有效的方法来管理音量，以实现更好的动态范围和更好的音频质量。K系统主要有两个组成部分：K-20 和K-14。这些名称代表了系统中使用的最高dBFS值。K-20是指使用最高的dBFS值为 -20dBFS，常用于电影工业领域，而K-14是指使用最高的dBFS值为-14dBFS，常用于流行音乐领域。其核心理念是将声音讯号分成三个部分：动态范围、中间范围和平均值范围。每个部分都有不同的音量级别限制。使用K系统可以帮助工程师更好地控制音量，保持声音动态范围的完整性，并确保录音质量的最佳表现。

LKFS (Loudness K-weighted Full Scale)：是一种与LUFS相关的音量标准，也被称为Loudness K-System。LKFS 将声音讯号使用一种名为 K-weighting 的滤波器进行处理，以模拟人类听觉对不同频率的敏感度，以更好地测量声音的感知音量。

dBA (decibels A-weighted)：是一种使用 A-weighting 滤波器对声音信号进行处理的音量标准，以更好地模拟人类听觉对不同频率的敏感度。dBA 通常用于测量环境噪音和工作场所的声音水平。

Part 3 - LUFS 的重要度及其应用

LUFS 已经是整个音乐及影视产业里最常见的音量标准，我们常见或常听的影音串流平台像是 Netflix, Amazon, Spotify, Apple Music 甚至是杜比全景声的混音等等，其上架时对于音量的规范都是以 LUFS 做为基本规范单位。这边所指的规范概念是指在音档上架至各平台时，各平台为了使用者在收听每首歌曲时不会因为音量落差，而造成聆听过程忽大忽小，或是被突如其来的大音量吓到，因此会有提高响度较小歌曲音量、降低音量过于大声歌曲的机制，这个过程称为音量规范化 ( Loudness Normalization)。

尽管并不是每个影像或是音乐创作者都需要做让声音标准化规格的后期制作，但还是可以透过认识这样的系统指摽去衡量自己的作品若在大众使用的平台上可能得到的声音及其与市售音乐、影像作品的音量差距为何。

Part 4 - 必须注意 True Peak

除了 LUFS 外另一个重要的单位依据：True Peak，他的单位通常被表示成 dBTP (Decibel True Peak)。由于数字讯号在转换成模拟讯号时会经过一个叫做 Reconstruction Filter 的模拟 Low-pass 滤波器，这个过程中，它会重新插入高于 Nyquist 频率*的频率分量,以重建完整的频谱和恢复所有可听频率。这样可以获得更加自然和平滑的声音。这个转换过程有机会发生数字的取样点没有超过最大容许值，但两个点中间被还原出的模拟讯号却超过最大容许值。

这就是为什么纵使在 DAW 显示的音量虽然不超过 0dBFS，但却有可能再转换成模拟过程中仍然产生破音的情况发生，而 dBTP 测量就是通过一种叫做 Oversampling 的方式来模拟预测最终的电平，透过增加取样的频率点(增加四倍以上)来模拟实际模拟输出的情况，Oversampling 可以更精确地仿真模拟声音讯号可能的音量大小。

*在数字取样中,取样定理告诉我们,要准确再现所有听觉频率范围内的频率,取样率必须至少是最高频率的两倍。这个频率就是 Nyquist 频率。所有高于Nyquist频率的频率在数字转换过程中都被移除了。



(数字讯号还原成模拟讯号时，取样点之间的模拟讯号可能大于最大容许值而产生 Clipping)

Part 5 - 各平台的音量标准

有了上面关于 LUFS 单位的简单认识后，这边也来看看各常见串流平台的音量标准。


Part 6 - 同样的 LUFS 却可能听起来不一样大声？

LUFS 的指针可以做为一个音量大小的评判标准，但其也可能因为歌曲乐风、混音手法、歌曲结构或是频率等影响而造成其两首音乐作品有相同的 LUFS 但在听感上却明显觉得其中一首歌较为大声，可能的原因像是一首歌曲整体拥有较多的高频(人耳对于高频较为敏感，高频的差异较低频于听感上较为明显)，或是因为某些歌曲其实拥有较大差异的声音动态，其相较于稳定音量动态的歌曲也会觉得没那么大声，因此在观察歌曲的音量时除了要看是歌曲的平均 LUFS 数值外，也必须观察其在最大声的段落(例如：可能是声响最丰富的副歌)时的瞬态短期 LUFS 来做综观的比较，最好的方法还是会建议使用与自己作品类似曲风或是结构感的歌曲来当作一个较为客观的音量 Reference 对照组。

Part 7 - 几款观测音量用的Plug-in

若你平常使用的 DAW 里没有内建的Loudness Meter 可以清楚反映自己的成品落在多少 LUFS 的话，以下简单推荐一些能够准确测量你作品音量的软件及网站：

1. izotope - Insight 2

izotope 知名的测量软件Insight 2，他可以选取各种音量标准来测量成品的响度，其 LUFS 观测有分短期、瞬态、及整体的响度，也有像是 LRA 值 (表示声音在极短时间内的最大振幅变化有多大，可以用来分析响度动态)、True Peak、RMS等单位，除了响度外也能精确观测声音的音场和频谱。



2. IK Multimedia - Metering

IK Multimedia 的Metering 也像 Insight 一样有各种精确的频谱、音场、响度分析，其还可以设置目标曲风，可以帮你诊断出在某个特定曲风下，你歌曲的音量与该曲风在业界的响度差距。图片

3. Waves - WLM Plus Loudness Meter

WLM Plus 是一款软件工具,可以帮助您确保声音讯号内容符合 ITU、EBU 和 ATSC 等机构制定的所有规范，也可以直接在 Plug-in 上调整 Gain 值，让你不用在切换其他 Plug-in，也有客制化的高低滤波可以做微调。


4. YOULEAN - LOUDNESS METER 2

YOULEAN - LOUDNESS METER 2 也有上述 Plug-in 所提到的各种基本单位可以让你轻松评断音乐响度，最重要的是他免费版就能满足大部分音乐工作者的需求，而付费的 Pro 版更有可以直接拖曳音文件或影片文件进入软件观测、或是各种串流平台默认Preset 等功能。



5. Loudness Penalty

这是一个在线网站，可以让你把完成的音档用拖曳并放置的方式进入区块，不需要几秒就能侦测出你的音档与各平台的响度差距，Loudness Penalty 会显示出若你的音档超过各平台规范大概会被砍多少 db ，如下所示，不需付费且操作简单使它成为许多音乐人的爱用网站之一。





(上图表示这首歌曲的音量上传至YouTube 及 Spotify 会被压低 2.3 dB，Apple Music 会压低 4.3 dB)

来自digilog