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La gestion des niveaux sonores (10): Plugins de mesure LUFS

Mesures du loudness sur le plugin Hornet ELM 128

De plus en plus de plugins de mesure LUFS “EBU compliant” (mesure du loudness conforme à la norme EBU R128) ont fait leur apparition sur le marché de l’audionumérique.

L’unité LUFS devient en effet peu à peu la norme de mesure du loudness. A l’étape de Mastering d’une production musicale, son niveau final en loudness est un paramètre tout aussi important à prendre en compte que sa dynamique.

Toutefois, on a vu dans l’article précédent qu’une valeur cible idéale en LUFS n’existe pas! Suivant la destination finale du morceau (club, CD, service streaming…), les recommandations en terme de loudness final varient quelque peu. De plus, il existe plusieurs types de mesure du loudness.

Tout ceci complique les choses en apparence. LUFS “INT”, “Short-term”, Loudness Range LRA, PSR: quels sont tous ces paramètres de mesure disponibles sur ce genre de plugin? Et comment en tirer parti à bon escient pour le mastering de sa musique?

Les trois types de mesure LUFS

Il existe 3 types de mesure du loudness, selon la norme EBU:

  • “Momentary Loudness”, la mesure instantanée : fenêtre glissante de 400 ms
  • “Short-term” Loudness (ou “ST”): fenêtre glissante de 3 s
  • “Integrated” Loudness (ou “INT”) : mesure de toute la durée du programme
mesure LUFS avec le Nugen Vis-LM
Plugin de mesure LUFS VisLM de NuGen Audio. On a bien les mesures temps réel des LUFS "Short-term" et "Integrated", ainsi que le Loudness Range (LRA)

"Momentary" loudness (instantané)

Cette mesure donne une indication immédiate en temps réel du loudness. Elle reste cependant très peu utilisée par rapport à la court-terme (“Short-term”) et l’intégrale (“Integrated”).

"Short-term" loudness (court-terme)

C’est également une mesure en temps réel du signal audio mais sur un intervalle de temps plus grand, à savoir 3 secondes.

L’expérience acquise depuis l’intégration de ces mesures dans les habitudes des radiodiffuseurs a montré que cette mesure à court terme est particulièrement utile pour traiter les ‘signaux de premier plan’, par exemple, la voix. La fenêtre de 3 secondes comble joliment la plupart des espaces entre les mots et les phrases, donnant une indication stable et facile à lire du niveau de voix.

"Integrated" loudness (global à tout le morceau)

C’est la mesure globale du loudness sur l’intégralité du programme audio (par calcul cumulatif). En théorie, il faut donc jouer le morceau en entier pour connaître le loudness exact du morceau.

Au plus proche du 0 LU, le plus fort en loudness est ton morceau.

Pour avoir un ordre d’idée, des morceaux produits au plus fort de la période “loudness war” peuvent atteindre les -5 LUFS Int. L’audio masterisé pour le streaming comme sur Spotify tourne autour des -14 LUFS int. Ce qui est généralement considéré comme ouvert et dynamique.

Remarque:

Quand tu entends parler de valeur cible à “viser” en loudness (comme -23 LUFS pour un programme TV), cela ne veut bien sûr pas dire que tous les signaux audio doivent rester le plus possible constant à cette valeur! Il est totalement permis et même recommandé de faire osciller le signal au-dessus ou en dessous du niveau LUFS à atteindre. Tout programme audio avec une bonne dynamique contient en effet des passages plus ou moins calmes et forts. La valeur cible (le loudness final à atteindre) indique simplement le “centre de gravité” de l’énergie sonore sur le programme entier.

Paramètres complémentaires à la mesure LUFS

En complément de ces mesures LUFS, on retrouve d’autres paramètres suivant les plugins qui vont nous être très utiles: le “Loudness Range” (LRA) et le PSR ou PLR (écart entre le niveau Peak et le niveau de loudness).

Le loudness range (LRA)

Le loudness range (aussi parfois décrit sous le sigle “LRA”), traduit l’excursion du loudness au cours du programme, c’est-à-dire la différence entre le loudness le plus faible et le plus fort mesuré sur tout le morceau. C’est une mesure absolue en LU.

Cette mesure “long-terme” donne donc une idée de la différence en volume entre les différentes sections de ton morceau (sûrement plus fort dans les refrains et plus faible pour des couplets ou “breaks” et passages calmes).

Bien que similaire, il ne faut pas confondre cette mesure en loudness avec la plage dynamique du morceau.

Mesures du loudness range: exemple d'un LRA élevé
Exemple de morceau avec de grandes différences en loudness suivant la section: le Loudness Range est alors important.
mesures du loudness range: exemple d'un LRA faible
Exemple de morceau avec de faibles écarts en loudness tout le long: le Loudness Range est alors plus faible.

Un LRA entre 6 et 12 LU indique un morceau avec des fortes différences en loudness entre différentes sections. Un morceau avec un LRA en-dessous de 4 LU peut être considéré comme stable en loudness.

Il faut tout de même savoir que cette mesure LRA est subjective et dépend totalement du morceau en question et de son style musical. D’ailleurs, la norme R128 n’impose pas de valeur de LRA. Il est juste recommandé de ne pas dépasser 20 LU pour la diffusion broadcast de programmes avec de grandes dynamiques (film, musique classique).

Le ratio Peak-Loudness (PSR ou PLR)

Ces nouvelles mesures représentent simplement la dynamique de l’audio, donc le facteur de crête (Crest Factor), non plus par rapport au bon vieux niveau RMS mais par rapport au niveau de loudness.

Le PLR est donc l’écart dynamique entre le niveau Peak maximum et le niveau LUFS “Integrated”.

Et PSR est l’écart dynamique entre le niveau Peak maximum et le niveau LUFS “Short-term” maximum.

PLR et PSR sont parfois nommés sous le sigle DR pour “Dynamic Range”.

mesure LUFS et PLR sur Mastercheck
Vue du plugin Mastercheck de "NuGen Audio": il affiche la mesure de la dynamique en PLR.
plugin de mesure LUFS, Peak, LRA, DR
Vue du plugin Levels de "Mastering the Mix": la valeur DR représente ici le PSR (Peak to Short-term loudness ratio).

Comme vu précédemment, il ne faut pas confondre le “loudness range” LRA avec ces mesures de la dynamique DR/PLR/PSR. En effet, si les deux mesures sont similaires, elles ne sont pas équivalentes. Le LRA mesure bien les variations de niveaux du loudness seul, alors que le DR (ou PLR ou PSR) représente la différence entre niveau Peak et niveau “moyen” (RMS ou Loudness). Par exemple, un audio peut être ultra-compressé tout en ayant un niveau faible.

Plus faible est la valeur du DR, moins dynamique est le morceau. Si cette valeur te semble trop faible (mixage peu dynamique), vas voir du côté des compresseurs et éventuels limiteurs utilisés dans ta session et diminue leur ratio.

Des valeurs cibles de PSR ou PLR sont souvent des objectifs à atteindre en mastering (voir ci-après).

Recommandations pratiques

Maintenant que les différentes mesures proposées par un plugin de loudness sont bien comprises, voici quelques recommandations pratiques pour les utiliser à bon escient en mixage et surtout au mastering:

La mesure LUFS "integrated" n'est pas la plus pertinente dans le choix du loudness final

Cela peut paraître étonnant mais dans le cas de la musique, cette valeur n’est pas la principale à prendre en compte! La valeur de loudness “Integrated” représente un niveau global d’une section audio, d’un morceau ou d’un album entier, ses passages forts et faibles. Et tout ceci en regardant juste Une valeur!

A la limite, pendant le mixage, tu peux viser une valeur autour des -18 LUFS Int (pour un mixage dynamique). Mais certainement pas au-delà des -15 LUFS Int.

En règle générale, cette valeur du loudness intégral est à prendre avec des pincettes.

Illustration du "problème" avec la comparaison entre deux morceaux équilibrés à l'oreille:

Imaginons un morceau qui pourrait être un gros son de rock, avec presque le même loudness “short-term”, oscillant autour de -14 LUFS et par suite un loudness “integrated” équivalent sur toute la chanson. Et maintenant, imagine un autre morceau, toujours aussi puissant, mais avec une intro et des couplets plus “softs”. Ces sections plus calmes réduiront peut-être la mesure globale du loudness “integrated” jusqu’à -16 LUFS.

Jusqu’ici, tout va bien. Tu as équilibré les morceaux à l’oreille et lorsque tu les écoutes l’un après l’autre, ils sonnent bien. Les parties les plus fortes sont à des niveaux similaires, et les passages plus calmes fonctionnent aussi, peu importe si la mesure finale est légèrement différente.

Mais alors, si on décide d’équilibrer les morceaux juste en regardant la mesure LUFS globale, nos conclusions ne seront pas les mêmes!

Si tu te contentes de suivre les chiffres et de faire correspondre les mesures à une valeur commune de loudness “integrated” (les deux morceaux à -14 LUFS par exemple), le morceau qui était mesuré à -16 LUFS devra donc être ramené à 2 LU trop fort par rapport à ce que tu aurais choisi à l’oreille. La valeur LUFS globale ne te renseigne pas sur la variété dynamique du morceau. En d’autres termes, notre opinion sur la valeur correcte de loudness “integrated” à viser change selon la chanson, le genre, l’arrangement, etc…

Le secret: les mesures conjointes du LUFS "Short-term" et du PSR

Dans le domaine de la musique, une bonne pratique est de plutôt prêter attention à la mesure du loudness “Short-term” maximale atteinte, conjointement à la mesure de la dynamique PSR.

Quelles mesures cibles adopter? Cela va encore dépendre de la destination finale du morceau ainsi que du genre. Mais il a été démontré que d’une manière générale, des valeurs de -9 LUFS ST et un PSR de 8 LU minimum fonctionnent bien (Source http://productionadvice.co.uk/how-loud/). Avec également une mesure True Peak à -1 dBTP.

Et de plus, en suivant ces recommandations, dans les genres les plus populaires, le loudness “integrated” se situe souvent dans la plage LUFS de -11 à -14, soit le bon spot pour toutes les plateformes de streaming en ligne.

Comment utiliser concrètement la mesure du LRA pour atteindre son objectif?

Bien comprendre le LRA peut t’aider à régler certains volumes au mixage. Par exemple, si tu penses que le refrain ne ressort pas assez, et que ton LRA est plutôt faible, cela encourage à appliquer une automation en volume pour créer de plus grandes variations dynamiques. A l’inverse,  si tu veux un morceau plutôt massif et constant en vibe, il faudra peut être s’employer à diminuer le LRA.

En règle générale, un LRA supérieur à 5 LU est recommandé pour des morceaux tout en tension et relâchement, avec des refrains qui explosent par rapport au reste. Mais c’est une suggestion à prendre avec des pincettes.

D’où la nécessité d’utiliser des morceaux de référence afin de mesurer leur LRA et ainsi se baser sur cette valeur cible pour son propre morceau.

Exemples de plugins de mesure LUFS

Voici une liste de différents plugins de mesure du loudness, conçus par des marques bien connues dans le traitement audio:

N’hésites à inscrire en commentaire si tu connais une autre marque de plugin de mesures.

Conclusion

Pour conclure sur ces articles concernant les mesures du loudness, il faut bien comprendre qu’il s’agit avant tout d’une décision artistique. Cela ne doit pas se limiter à une histoire de chiffres! Et aucune autre propriété de la musique ne le devrait, bien sûr.

Les chiffres sont utiles pour vérifier et entraîner nos oreilles. Mais cela ne signifie pas pour autant que tu dois choisir une correction d’égalisation ou le loudness d’un morceau uniquement à partir de mesures: dans un monde idéal, tu choisis simplement ce qui sonne le mieux.

Et la bonne nouvelle est que nous nous dirigeons dans cette direction! Étant donné que les niveaux de loudness sont ajustés lors de la lecture, tu es libre de faire ton choix sur ce qui convient vraiment à ta musique, sans avoir à t’inquiéter si “l’autre” le fera plus fort…

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