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La gestion des niveaux sonores (8): La mesure “True Peak”

mesure True peak avec le limiteur Fabfilter ProL

De plus en plus d’outils de mesure des niveaux et de limiteurs plugin affichent le niveau Peak en mesure “True Peak” (avec l’unité dBTP à la place de dBFS). On le trouve parfois aussi sous le nom ISP pour “inter-sample peak”.

On a pourtant vu jusque là que le niveau Peak indique la valeur maximale du signal jusqu’à la limite du 0 dBFS. Comment est-ce alors possible de mesurer des valeurs True Peak positives?

Alors que signifie vraiment la mesure True Peak? Et en quoi est-elle utile dans la qualité du rendu final d’une musique?

Quelle différence avec le niveau Peak affiché par ma DAW?

L’analyseur des niveaux Peak dans toutes les DAW est en fait un PPM (“Peak Program Meter”). Ce type d’analyseur mesure bel et bien les échantillons les plus élevés du signal audio, jusqu’à ceux qui atteignent la limite absolue du 0 dBFS.

Jusqu’ici tout va bien. Sauf qu’à sa sortie, le signal audio “subit” une conversion N/A (Numérique vers Analogique). C’est-à-dire que le signal passe d’un état “échantillonné” à un état continu: l’onde sonore sortant des enceintes pour atteindre nos oreilles.

C’est le travail du convertisseur DAC (“Digital to Analog Convertor”). Il doit “reconnecter” les points (échantillons/samples) pour reconstruire la forme d’onde en sortie grâce à un filtre de lissage.

Si des échantillons sont proches de la limite 0 dBFS, il est alors possible, comme montré sur l’image, que ce filtre reconstruise ou essaie de reconstruire des crêtes légèrement supérieures au niveau correspondant à 0 dBFS (inter-sample peak).

Bien sûr, un convertisseur DAC de haute qualité a assez de marge pour compenser ce problème. Mais des enceintes domestiques ne sont pas conçues pour éviter les “inter-samples peak”. Cela veut dire concrètement qu’il est possible que ta musique sonne bien dans ton studio (si tu es bien équipé), mais qu’elle soit légèrement “distordue” si tu l’écoutes sur un système HiFi standard.

La mesure True Peak et le suréchantillonnage

La mesure True Peak sert alors à remédier à ce “petit désagrément”.

Comment ça marche?

L’analyseur dBTP effectue en fait une conversion virtuelle du signal, de DAC vers ADC, en multipliant le taux d’échantillonnage (sample rate) par 4! C’est ce qu’on appelle le sur-échantillonnage ou oversampling en anglais. Je précise bien ce terme car on va le trouver sur pas mal de plugins en option et ainsi avoir la possibilité de l’augmenter pour des traitements plus précis (mais aussi plus gourmands en CPU).

De cette manière, l’analyseur dBTP peut “voir” entre les échantillons! La mesure True Peak va donc nous donner une valeur bien plus précise qu’un simple niveau Peak en dBFS. Cette information sert alors à établir la marge correcte et suffisante entre le niveau des peaks du Master et le 0 dBTP afin d’être sûr de ne pas écrêter le signal audio.

Pour plus de précisions et une explication avec des mots simples, je vous conseille aussi d’aller voir du côté de cet article: https://villemure.net/inter-sample-peak-true-peak-oversampling-et-aliasing/.

Plugins de mesure du True Peak

Tu l’auras compris, il suffit de te procurer un analyseur True Peak ou un limiteur avec l’option de mesure en True Peak (ou ISP pour intersample) directement intégré.

Comme dit en intro, quasiment tous les constructeurs sérieux en plugins pour le mixage et le mastering ont intégré ou mis à jour avec cette nouvelle mesure. Pour la petite histoire, ces récentes recommandations proviennent du monde du “broadcast” (TV et radio) où les normes de niveaux en Peak et en loudness sont strictes. Mais j’aurai l’occasion d’y revenir dans le prochain article sur les mesures du loudness.

plugin limiteur Sonnox avec mesure True Peak
Exemple de limiteur plugin avec détection True Peak: ici l'oxford Limiter de Sonnox (ou encore le Fabfilter Pro-L en image principale de l'article, pour ne citer qu'eux)

Il est bon de noter que tous les analyseurs True Peak ne sont pas forcément équivalent en qualité. En effet, le mécanisme de conversion par sur-échantillonnage puis filtrage pour revenir à une “approximation” de l’onde sonore est complexe. Même si les algorithmes de mesure tendent à s’améliorer avec le temps, il faut rester prudent sur les valeurs affichées qui peuvent légèrement varier d’un plugin à l’autre.

La mesure True Peak en pratique lors du mastering

Il existera toujours des personnes pour affirmer que ces inter-samples peaks sont tellement négligeables qu’ils n’en valent pas la peine d’être mesuré. Pourtant, cette distorsion caractéristique est bel et bien réelle et audible. Il suffit de choisir quelques “hits” à l’époque de l’apogée de la loudness war pour bien faire saigner ses oreilles s’ils sont écoutés sur un système domestique.

En faisant le test de mesure True Peak sur ces mêmes morceaux, on peut constater des valeurs positives allant de +1 à +3 dBTP voire plus! Ça fait pas mal de distorsion au final!

Crois moi, un bon analyseur True peak te donnera une valeur plus fiable sur tes niveaux Peak. Et même en True Peak, une bonne pratique est de placer la limite supérieure (ceiling ou output du limiteur) à -0.1 max par rapport au 0 dBTP. Les standards et notamment les plateformes de streaming recommandent même un maximum à -1 dBTP. Enfin, si ton morceau est destiné à être compressé (en MP3, AAC, …), il faudrait encore baisser la limite à -2 dBTP pour s’assurer un Master “clean”.

Comme dit précédemment, il est possible d’observer des écarts entre l’output d’un limiteur TP et un autre analyseur dBTP. Dans ce cas, ne pas hésiter à pousser (dans les limites des capacités de ton processeur) l’oversampling de l’analyseur à x4 ou jusqu’à x16 pour une mesure la plus précise possible.

 

Conclusion

Pour récapituler:

La mesure True Peak (dBTP), ou “intersample”, mesure la forme de l’onde réelle reconstruite à partir des échantillons (par “oversampling”): elle peut rendre compte de la distorsion qui intervient dans le convertisseur N/A même si la valeur de chaque échantillon ne dépasse pas le 0 dBFS.

Lors du Mastering, il est recommandé de ne pas dépasser:

  • -1 dBTP si ton fichier est destiné aux plateformes streaming;
  • -2 dBTP si ton fichier audio va être compressé (MP3, AAC, …).

Au prochain article, on verra que cette mesure va de pair avec d’autres mesures sur le loudness pour tous les plugins de mesure des niveaux compatibles aux dernières normes EBU.

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