RMS: AES17 vs. ITU-R BS1770

¿Qué sistema usas para medir el nivel RMS?
AES17.
12
60.00%
ITU1770.
0
0.00%
El de mi medidor favorito.
4
20.00%
Ni idea de qué es todo esto.
4
20.00%
Votos totales: 20
#1 el 25/05/2012
Hola a todos.

A ver, el tema no es nuevo, ya se ha escrito algo en este hilo: http://www.hispasonic.com/foros/cual-standard-rms-temas-actuales/299373/pagina6#post2345508

El tema es que he estado documentándome un poco sobre el asunto y me gustaría saber cómo lo véis, qué usáis o qué planteamiento os parece más adecuado a la hora de producir música.

Para aquellos que no sepáis nada del asunto, lo explico muy brevemente (espero no cagarla en ninguna coma).

A la hora de medir audio se usan unas unidades concretas. Básicamente, como unidad para comparar en audio se usan los "decibelios" (la décima parte de un "Belio", que son unidades logarítmicas de base 10) y se expresan valores en esa escala logarítmica tomando un valor concreto como referencia, expresando la diferencia con respecto a esa referencia en decibelios o, para abreviar, "dB". Ejemplos de referencias concretas: 0dB SPL (el umbral de audición del oído humano), 0dBFS (el máximo valor teórico de una muestra de audio en digital), etc. ... Así tendremos siempre una referencia por un lado y por otro lado la diferencia a esa referencia expresada en dB.

Por otro lado, también se usan varios conceptos para medir el nivel en audio que, "muy salvajemente", se pueden resumir en dos ideas claras: valores instantáneos y valores aproximados que reflejen el nivel de muchos valores instantáneos en el tiempo. Así, clásicamente nos hemos interesado por cosas como los valores pico (el máximo valor que tenemos aunque sea en el mínimo tiempo) y valores medios (algo que nos dé una idea de qué niveles tenemos en un margen de tiempo concreto, por ejemplo el volumen medio del estribillo de una canción).

Pues bien, supongo que la inmensa mayoría ya conoceréis a los "dB RMS" y aquí es donde está la cuestión planteada. En matemáticas, en física, en ingeniería, en desarrollo de software para análisis de señales digitales, es decir, EN CIENCIA pura y dura, la definición de RMS ("Root Mean Square", "valor cuadrático medio") es la siguiente: "es la raíz cuadrada de la media aritmética de los cuadrados de los valores". Es una media estadística que nos da una idea de la magnitud constante equivalente para una señal que no es constante. Por ejemplo, la luz de casa: 220v a 50Hz. Si analizamos la señal que sale del enchufe observamos que el valor máximo en voltios que alcanza es de 311v. Por qué nos dicen entonces que son 220v? Porque 311v de corriente alterna equivalen a 220v de corriente continua y así tenemos una idea clara de qué podemos alimentar.

Así, en electrónica aplicada a señales (incluyendo audio profesional) se empezaron a usar varias unidades basadas en los decibelios por sus ventajas a la hora de diseñar circuitos: dBu (voltaje RMS relativo a 0,775v), dBm (potencia relativa a 1 milivatio), etc. . En este caso concreto, se eligió esta referencia concreta porque 600 ohmios era la impedancia estándar de referencia en los circuitos de los teléfonos, o lo que es lo mismo, por una cuestión de uso histórico.

500px-Relationship_between_dBu_and_dBm.svg.png

Pero claro, una cosa es la ciencia y otra cosa muy distinta es la música. Por lo visto, hace ya algunos años (50? 60?), a la hora de tratar con audio se introdujeron unos aparatos llamados "medidores" para realizar comparaciones y poder hacerse una idea de los niveles a los que se estaba trabajando. El problema vino a la hora de calibrar los medidores para darnos una idea tanto del nivel instantáneo de una señal como del valor medio de la señal en un margen de tiempo concreto, para lo cual se usó precisamente el concepto de "RMS". Entonces se decidió optar por una referencia clara: la onda sinusoidal. Así, tenemos que una onda sinusoidal con un voltaje RMS de 0,775 voltios es igual a 0dBu, a 0dBm, a 0dB en un medidor de pico y a 0dB en un medidor RMS (que en el fondo miden voltajes). Para calibrar un vúmetro ("VU Meter", medidor VU) también se le aplica una sinusoidal (por definición de 1KHz y de 1,23 voltios para que marque el "0" precisamente con la resistencia estándar de 600 ohmios a la salida del mismo).

Históricamente se ha venido usando la medición RMS de esta manera: una señal sinusoidal tiene el mismo valor pico que valor RMS. No porque "la raíz de la media de los cuadrados" fuera el mismo valor que el nivel pico de la señal en voltios, sino porque es una referencia clara que encaja en todo el sistema. Al respecto, se recogió la idea en el estándar "AES17", básicamente porque era así cómo se estaban usando los medidores RMS y porque tenía sentido todo en conjunto. AES viene de "Audio Engineering Society", Asociación de Ingenieros de Audio, originaria de EE.UU., es la mayor asociación mundial de ingenieros de sonido.

El "problema" se presenta con la aparición de los "DAW" y los medidores basados en software. Al parecer, la desconexión entre los programadores y el mundo musical analógico fue lo que originó la diferencia. El hecho de que una señal cuadrada dé una lectura de +3dB RMS con respecto al pico de dicha señal en un medidor RMS analógico es lo que descoloca a los programadores digitales y por lo visto éstos deciden aplicar el hecho matemático de que el valor RMS de la función seno es 0,707 veces el valor de su amplitud. De esta manera, de golpe, aparecen mediciones RMS "matemáticas" aplicadas como mediciones RMS "musicales", generando con ello la diferencia de lecturas y la confusión de los neófitos (aquí me incluyo yo).

Por lo visto, la cosa ha ido mejorando en este aspecto y los desarrolladores de software han tenido en cuenta la situación y han ido actualizando sus medidores para, por lo menos, tener la opción de usar el sistema que se prefiera. Un ejemplo claro de esto sería Wavelab. Otros, directamente simulan medidores analógicos clásicos, como los Dorrough de Waves (por poner un ejemplo) y por lo tanto incorporan el sistema clásico de medición RMS.

ITU ("Union internationale des télécommunications", Unión Internacional de las Telecomunicaciones, organismo de Naciones Unidas encargado de regular las telecomunicaciones a nivel internacional) ha sacado "recientemente" (año 2006 por lo visto) la recomendación ITU-R BS1770 en la que viene a recoger la idea "matemática" de la medición RMS, dando para una señal sinusoidal de 1KHz a 0dBFS una lectura de -3,01LKFS ("Loudness, K-weighted, relative to Full Scale", Volumen con filtrado "K" relativo a la escala digital). El filtrado "K", según la propia ITU1770 se compone de una primera etapa con un filtro shelving y de una segunda con un filtro pasa-altos.

Hasta aquí mi humilde exposición de lo que he podido documentarme, espero no haber cometido demasiados errores y que os pueda servir de manera constructiva, pues esa es mi intención. Fuentes: wikipedia, ITU1770, AES17, alguna página rara y algún foro.

Enlaces interesantes:

- sobre ITU: http://en.wikipedia.org/wiki/International_Telecommunication_Union
- sobre AES: http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_Engineering_Society
- Recomendación ITU-R BS.1770-2: http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bs/R-REC-BS.1770-2-201103-I!!PDF-E.pdf
- Stándar AES17-1998 (r2004): http://www.google.es/#hl=es&q=aes17+filetype:pdf
(en este último enlazo a búsqueda de google, ya que el documento tiene copyright y es de pago en el sitio oficial de AES y no quiero infringir ninguna norma de los foros).
- Intervención de Bob Katz en Gearslutz: http://www.gearslutz.com/board/mastering-forum/74390-pink-noise-signal-showing-unexpected-level-daw.html#5

Saludos, Daniel Lazarus.

AVISO: Ayer ERA NOVATO!!! Ahora soy "ENTERADILLO CASERO"... ;)
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http://www.hispasonic.com/dlazarus

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#2 el 25/05/2012
Mi opinión personal. Con la información de que dispongo yo me decantaría claramente por la definición de AES.

Yo entiendo que si hablamos estrictamente de los estándares se refieren a cosas distintas: AES17 para producción de música o audio general e ITU1770 para audio digital con el enfoque de las telecomunicaciones, no con el enfoque de un estudio de música. El único medidor de ITU1770 que conozco es el "WLM Meter" de Waves que mide específicamente lo que marca ese estándar.

Si pasamos de los documentos, igualmente me siento más cómodo con la calibración por la señal sinusoidal. Es la señal que se lleva usando toda la vida, sinusoidal a 1KHz (AES especifica 997Hz para medir en digital) y a 0dB como referencia.

Una cosa es que entendamos la definición matemática de "RMS" y otra cosa es cómo la usemos para hacer música. A mí me da igual que el medidor me diga valores RMS matemáticos o valores RMS calibrados aunque sean falsos. Pero le encuentro mucha más lógica a calibrar (en nuestros días digitales ya casi sólo a comprobar) un medidor usando la señal sinusoidal de 1KHz. No le encuentro ninguna lógica a tener un medidor calibrado con una señal cuadrada.

Saludos, Daniel Lazarus.

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#3 el 25/05/2012
:comer: Recopilemos hilos, podráimos al final crear un Post it por aclamación. :birras:
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#4 el 26/05/2012
Hilos que estoy encontrando:

http://www.hispasonic.com/foros/rms-sinusoidal-cuadrada-cual-diferencia/345711
http://www.hispasonic.com/foros/rms-distintos-resultados-medicion-wavelab-5-6/320826
http://www.hispasonic.com/foros/medidor-rms/278957

Es decir, encuentro muchos hilos hablando de RMS pero muy pocos en los que se discuta realmente sobre la diferencia de lecturas. Por lo visto no es inusual que un forero empiece con "quiero llegar a tal nivel RMS" y a partir de ahí cada uno dé sus ideas pero sin tener realmente claro cuáles son realmente sus referencias y de ahí la sorpresa de algunos que, midiendo niveles RMS "cuadriculaos", no entienden que se pueda llegar a lecturas de -4dBFS RMS, por ejemplo.

En fin, espero que el tema por lo menos despierte la curiosidad de los que no lo conocen y las ganas de participar de los que sí que lo conocen.

Saludos, Daniel Lazarus.

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#5 el 26/05/2012
Aguno más hay, a ver si te ayudo, hamijo.
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#6 el 27/05/2012
:secreto: :comer:
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#7 el 01/06/2012
Creo que tendría que haberle puesto un título más llamativo, porque aquí no entra ni Cristo...

Bueno, por lo menos puedo decir que "la comunidad" usa la medición RMS de toda la vida (calibrada con señal sinusoidal) en un 66,67% (4 votos) frente al 33,3% restante que no tiene ni idea de qué es todo esto (2 votos) :desdentado:

Cabe decir que he estado leyendo un poco más sobre todo el tema a raíz de la noticia del nuevo medidor de Steinberg aparecida en portada aquí, en Hispasonic: http://www.hispasonic.com/noticias/steinberg-presenta-slm-128-medidor-ebu-r-128-gratuito-para-nuendo-5-cubase-65/31866

Aquí os dejo el enlace a la EBU-R 128: http://tech.ebu.ch/docs/r/r128.pdf

Hay unos videos interesantes por el youtube sobre el tema de EBU-R 128 que enlazo como búsqueda en google para evitar historias: http://www.google.es/#hl=es&q=normalizacion+de+loudness+subt%C3%ADtulos+en+espa%C3%B1ol

Comentaré a grandes rasgos lo que he entendido de la EBU-R 128 para los más perezosos. :)

El propósito de la EBU-R 128 es acabar con las diferencias de volumen entre contenidos tanto en televisión como en radio, por ejemplo, cuando aparecen anuncios y suenan mucho más alto que la película romántica que estábamos viendo, etc. ...

Mencionan una nueva unidad, los "LUFS" (que en inglés suena algo parecido a "loves") que son equivalentes a los LKFS de la ITU-R BS1770. Establecen una referencia como objetivo de loudness del material a emitir, -23 LUFS con una desviación permitida de +-1LU y un pico máximo verdadero de -1dBTP ("dB True Peak") medido con un medidor que cumpla las especificaciones ITU-R BS1770. Definen 3 parámetros de audio:

- "Programme loudness" (el volumen promedio de un programa entero, de principio a fin, ya sea un anuncio de 15 segundos como una película de 2 horas).
- "Max. True Peak Level" (lo dicho, el pico máximo medido según la ITU-R BS1770).
- "Loudness Range" (una herramienta de medición que, según ellos, nos da "por primera vez" la capacidad de poner un número a la diferencia entre las partes más fuertes y más suaves del programa).

Además usan un "método de puerta" para eliminar de la medición las partes excesivamente bajas, establecida en -8LUFS en un principio pero pasada a -10LUFS más tarde, tras discusiones acerca de cuál era el nivel de puerta correcto, quedando recogida de esta última manera en la ITU-R BS1770 (en concreto, en la ITU1770 se especifica una puerta con dos "thresholds", un primero a -70LKFS y un segundo a -10dB relativo al nivel medido con el primer threshold, todo ello en bloques de 400ms con un overlapping del 75%).

Establecen también 3 tiempos de integración para los medidores que quieran cumplir con EBU-R 128:

- "Momentary" (400ms de integración SIN la puerta comentada anteriormente).
- "Short Term" (3 segundos, también SIN la puerta).
- "Integrated" (de principio a fin, este es el único que lleva la puerta para darnos una idea del volumen general de todo el programa).

Establecen también dos escalas relativas, "EBU+9" (hasta 9LU por encima del 0LU) y otra "EBU+18", con doble rango y mitad de resolución (hasta +18LU por encima del 0LU), el 0LU relativo a -23LUFS en ambos casos. Cuando digo doble rango y mitad de resolución me refiero a que, por ejemplo, -3LU en EBU+9 serían equivalentes a -6LU en EBU+18 (mitad de resolución) para el mismo nivel de sonido. El doble rango es porque llega a +18, el doble que +9. La primera, EBU+9 se usaría para cosas como notícias o anuncios o cosas así, mientras que la segunda, EBU+18, se usaría para contenidos con más rango dinámico, como música clásica o películas.

Para más información sobre EBU-R 128, recomiendo leer el propio documento y ver los videos. Si tenéis ocasión, también recomendaría probar el ya mencionado plugin de Waves, el "WLM Meter" en "EBU Mode" y probar los distintos ajustes, se ve muy rápidamente qué es lo que se intenta conseguir.

EDITO: EBU viene de "European Broadcasting Union", Unión Europea de Radiodifusión. Más info: http://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Europea_de_Radiodifusi%C3%B3n

Saludos, Daniel Lazarus.

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#8 el 01/06/2012
Mi opinión personal sobre EBU-R 128.

Me parece estupendo que quieran facilitarnos un poco la vida para no tener que estar todo el rato con el control del volumen de la tele. Pero otra vez estamos en las mismas, es una regulación pensada para retransmisiones por televisión y radio. Seguimos sin tener un estándar así de específico en lo que a producción musical se refiere. Aún así, puede que ayude en algo en el tema de la Loudness War al tener que retransmitir al mismo nivel cualquier música en la radio, por ejemplo, castigando un poco más el sonido de la música sobrecomprimida.

Tengo que destacar que varios de los conceptos que mencionan y que, según ellos, les ha costado DOS AÑOS de duro trabajo, ya se comentan desde hace bastante tiempo por gente como Bob Katz. La referencia que establecen en -23LUFS es la misma que en la escala K-20 (teniendo en cuenta los 3dB de diferencia al medir de maneras distintas). Allá por principios de los 80, el Sony PCM1610 (uno de los primeros cacharros usados para masterizar los novedosos "Compact Disc" por las grandes discográficas) ya incorporaba precisamente ese 0 relativo en -20dBFS, usando también precisamente la señal sinusoidal a 0VU para calibrar ese 0 del medidor, con la idea de sacar el nivel del audio para el CD a esos -20dBFS y dejar los picos tranquilos, allá donde caigan. Cabe decir que este concepto de "headroom" por lo visto no se entendió y rápidamente cambiaron la escala, jajaja!!!

Bueno, a lo que iba. Yo no veo aplicable a la producción musical la EBU-R 128 por varios motivos...

- Que más me da a mí cual sea el nivel medio de un tema musical de 4 minutos, me interesa saber como suena de alto en los momentos fuertes del tema y que ese volumen tenga sentido con el resto del disco y esté en un nivel bueno (-20dBFS, por ejemplo). Si hay momentos en que el tema suena flojo, no lo voy a subir 3LUFS para que salga OK en la medición. Lo dejaré flojo porque eso es lo que el tema quiere decir en ese momento.

- Nuevamente, la medición la realizan con el RMS "matemático", el "cuadriculao" y eso es algo que no me convence.

- No creo que necesite tener un medidor de nivel con 3 tiempos de integración tan dispares como son 400ms, 3s y "todo el tema", ni para masterizar ni para mezclar.

- Pico máximo verdadero de -1dBTP (ITU1770). ¿Por qué? Si voy a producir un CD, mientras no haya sobremodulaciones estoy OK. Aún limitando bastante al final, el techo teórico que recomiendan (por ejemplo Friedemann Tischmeyer) es de -0,3dBFS. Si voy a comprimir los temas en formatos como mp3, según los parámetros que le ponga (bitrate, etc.) puedo llegar a necesitar tanto como 5dB!!! para evitar distorsiones en el archivo comprimido. Ya sé que nadie lo mira y que a todo el mundo le da igual, pero es lo que hay. Probad a comprimir en mp3 un archivo "caliente" y otro con un margen generoso y escuchad el canal Side en una conversión Mid/Side. Así que, nuevamente, para producción musical, ese -1dBTP no lo veo.

- Dos escalas relativas, EBU+9 y EBU+18. Sencillamente no aplicable a producción musical como estándar.


En definitva. Que sí, que está muy bien que quieran acabar con los diferentes volúmenes en la tele y en la radio. En serio, me parece fantástico. Pero todas estas herramientas las veo como algo a aplicar una vez ya está mezclado y masterizado un disco, es decir, como posproducción, no como producción. Así, entiendo que las necesidades para combatir una guerra del volumen van a ser distintas en un campo y en el otro. Lo que te puede medir muy bien el nivel de una película no tiene por qué medirte bien el nivel de un tema musical, son cosas muy distintas.

Yo creo que herramientas como un medidor K y la escala K-20 van muy bien a la hora de mezclar y masterizar. Tiempos de integración de 600ms, 20dB de margen para los picos... Es que no le encuentro ninguna pega al sistema K. Bueno, sí. Quizás eso de tener que medir cada monitor a 83dB SPL (dando en total unos 86dB SPL con dos monitores, que yo dejaría en 85dB SPL como máximo).

En fin, para acabar. Que precisamente el problema de la música es ese: no hay estándar (o por lo menos yo no lo conozco).

Referencia: video de Bob Katz sobre la guerra del volumen (http://www.digido.com/loudness-war-explained.html).

P.D.: eso sí, para medir RMS seguiré con mis medidores de siempre!!! No con esos "cuadriculaos"... :)

Saludos, Daniel Lazarus.

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#9 el 21/06/2012
Pues yo también me voy por la AES 17....
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#10 el 14/07/2012
Creo que esto de las diferentes unidades de medida RMS son de las cosas que deben entender perfectamente o si o si los que estan en esto ya sean Pro o Newbie, enserio!!.
A menos que, como dijsite en el otro hilo, se le ponga el apellido, por ejem. -12 RMS XX...
Imaginate que lleves tu trabajo a Masterizar y le pidas a tu Ingeniero que te lo deje a -11 RMS, pero su -11 RMS es el ITU o el K-20, pero yo me referia a -11 RMS AES17 y cuando pruebo el CD me suena muy bajo, cuando lo mido con mi VUmeter no coincide con mis -11RMS o al CD de mi grupo favorito que esta a -11 RMS :punk: , pensare que me timaron, pero no....
Hasta que no se pongan de acuerdo de una vez, seguiran apareciendo mas y mas unidades, nos volveremos locos. :idea:

Saludos,!!

No dejamos de jugar por que nos hacemos viejos...
Nos hacemos viejos por que dejamos de jugar.....

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#11 el 14/07/2012
#10 pero la AES es la standard, ya uno tendría que especificarle al ingeniero de mastering como dices
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#12 el 17/07/2012
Daniel Lazarus escribió:
a sé que nadie lo mira y que a todo el mundo le da igual, pero es lo que hay. Probad a comprimir en mp3 un archivo "caliente" y otro con un margen generoso y escuchad el canal Side en una conversión Mid/Side. Así que, nuevamente, para producción musical, ese -1dBTP no lo veo.


¿Mande?, ¿que a todo el mundo le da igual.?..no se si te entiendo mal; pero parece que afirmas que al comprimir a MP3 las tolerancias que hubiéramos establecido para CD audio ya no sirven y si habíamos dejado el habitual .0,3 dbfs (que es el máximo que yo uso), al pasarlo a Mp3 podremos rebasar en varios puntos el cero.
Yo esto estoy harto de comentarlo, uso el codec de Sony, ha habido gente que me dicho: "será un fallo de Sony..."curioso, pues ellos impulsaron el Atrak y el mini disc.
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#13 el 18/07/2012
Carmelopec escribió:
parece que afirmas que al comprimir a MP3 las tolerancias que hubiéramos establecido para CD audio ya no sirven y si habíamos dejado el habitual .0,3 dbfs (que es el máximo que yo uso), al pasarlo a Mp3 podremos rebasar en varios puntos el cero.


Exacto, eso es lo que afirmo. :) Me has entendido bien. Había por ahí un video y un documento en el que hablaban del tema, alguna convención de AES o algo así. Comparaban y analizaban compresiones, bitrates, y otras cosas (no recuerdo bien). Lo que sí que recuerdo es que había un formato concreto que requería unos 5,5dB de margen para evitar esas distorsiones... A ver si lo encuentro.

Saludos, Daniel Lazarus.

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#14 el 18/07/2012
Mecagüen...
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#15 el 18/07/2012
AES 17, of course.

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