Как сделать индикатор клиппинга в усилителе

Обновлено: 07.07.2024

Господа, кто знает, что за примочка у Надов в усилителях - Soft Clipping. У меня она пока выключена, как говорится - не уверен - не обгоняй. а может включить? Кто в курсе - что она даёт в смысле звука и надо ли её пользовать, эту функцию.
Ну а у меня теперь остался один вопрос невыясненным. Я уже писал, что с CD звук подаю на ресивер Яму, а оттуда с преаута - на мощник. Вот то последнее звено, которое в моём тракте каку выдаёт - это пред ресивера. Так вот теперь думаю, либо к этому мощнику подкупить отдельный предусилитель (в размере 1000 $ могу посилить), либо мощник продать, денег доложить и где-то за 1500 уёв купить интегральник. Вопрос к знатокам - как поступить?
А вообще, как говорится, с кем поведёшься, с тем и наберёшься ))))))))))
Я ведь изначально на Аудиенцы 52 рассчитывал, а уважаемый форум почитал, людей умных послушал - и вот тебе на - на Контур развели.
(Шучу)
А за ответы и советы всем огромное спасибо.

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?

Клиппированный сигнал имеет большую мощность, чем колонки могут воспроизвести. Эта излишняя мощность может повредить динамики вследствие их перегрева.
Клиппированный сигнал содержит очень много высокочастотных составляющих. Поэтому эта энергия может повлиять на твитер колонки и привести к его поломки из-за перегрева.

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

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

Понизить громкость или общий уровень (трека, группы, мастер-шина)
Использовать лимитер для подавления пиков.

Можно ли восстановить искаженный сигнал

Сигнал с сильно клиппированным сигналом восстановить почти не реально, так как в нём обрезана основная информация для восстановления сигнала
Сигнал со слабым клиппированием можно восстановить, но тут всё зависит от того сколько обрезано полезной информации. Чем меньше, тем точнее будет восстановленный сигнал.

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.

Спасибо за то, что читаете сайт New Style Sound . Делайте репост статьи, делитесь этой информацией с друзьями.

Клиппинг на экране осциллографа. Вместо чистой гармонической волны наблюдается обрезка синусоиды сверху и снизу — верхушки плоские вместо закруглённых.

Содержание

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).

Сигнал с усилителя работающего при клиппировании имеет две особенности, которые могут привести к повреждению колонок:

Потому как клиппированный сигнал имеет большую площадь пиков, чем максимальный не клиппированный, усилитель производит больше мощности (см. пример кривой справа). Эта дополнительная мощность может привести к повреждению компонентов колонок, в том числе низкочастотных, высокочастотныхдинамиков или кроссоверов, в следствии перегрева.
В частотном спектре, клиппирование производит большое количество высокочастотных гармоник. Эта дополнительная высокочастотная энергия, потенциально может повредить твитер колонки в следствии его перегрева.

Другие эффекты клиппирования включают в себя:

У клиппированной музыки сжимается амплитуда, при этом все ноты начинают звучать одинаково громко, потому как громкие ноты обрезаются на том же уровне, что и тихие.

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.

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.

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.

Читайте также: