Hvor høyt er det – Krav til lydtrykk for filmer og musikk

Hvor høyt er det.

Hvor høyt lydtrykk kan en forvente å bli eksponert for, og hvilket lydtrykksnivå må brukes for spesifikasjon av krav til utstyret.

Jeg gjorde noen målinger ved avspilling av musikk og film, for å vise akkurat hvor høyt det er, på et passende høyt lydnivå, og deretter litt høyere. Denne informasjonen kan bli brukt til å finne krav til høyttalere, og også gi en bedre forståelse for hvorfor kvaliteten på lydgjengivelsen ofte er redusert.

Alle målingene er gjort på et kalibrert system; -20dB RMS tilsvarer 85dB fra hver fronthøyttaler.

Først, litt musikk.

Avspilt på 0dB så ser vi at RMS lydtrykk varierer fra 75dB til 95dB, og peakverdiene går opp mot 113dB. Dette oppfattes egentlig ikke som veldig høyt, de fleste vil synes dete er et behagelig volum, og bassen antar en viss realisme og gir en liten antysdning til fysisk opplevelse.

Ved 02:30 økes nivået til +8dB, og da blir det ganske høyt, med RMS nivå over 100db, og vi kan observere peaker over 120dB.

Et annet eksempel, som viser noen av problemene med dårligere lydkvalitet i de fleste nyere innspillinger.

Først en god gammel, så en annen, fra 2009, samme artist, alt spilt av ved 0dB. Vi ser at peaknivået er det sammen, men den nyere innspillingen er mere komprimert dynamisk og har et høyere RMS lydnivå, omtrent 5dB høyere. Det høyere RMS nivået betyr at det er nødvendig å skru ned volumet med 5dB for å beholde samme lydnivå, problemet med dette er selvsagt at peakene også blir redusert med 5dB, og all realisme og liv blir borte. Disse innspillingene viser samme peaknivå som det første eksempelet, rundt 113dB.

Forskjellen mellom peak og RMS nivå betegnes ofte som “crest-faktor”, et tall som sier noe om hvor dynamisk musikken er. Gode innspillinger har ofte en crest-faktor på 20dB eller mer, mens ny popmusikk kan ha mindre enn 10dB.

Musikkeksemplene som er analysert her forteller oss at høyttalere må dimensjoneres for minst 113dB hvis vi ønsker å spille musikk på rundt 90-95dB i lydstyrke, og hvis vi ønsker å spille høyt, kreves det mer enn 120dB. Det er bare transienter med veldig kort varighet som når disse høyeste nivåene, men reproduksjonsutstyret må dimensjoneres til å kunne håndtere disse peakene, ellers vil kvaliteten på lydgjengivelsen bli dårlig.

Hvis høyttalerene ikke er i stand til å håndtere disse peakene vil det først begynne å høres flatt ut, den fysiske opplevelsen av trommer og lydeffekter uteblir, og økes lydnivået enda mer så vil det høres dårlig og forvrengt ut.

Merk at den svarte RMS linjen i kurvene er SPL-dB(Z), som betyr måling med full båndbredde, lydtrykksnivå for sammenligning i forhold til standarder for støy og støygrenser er mye lavere når C eller A veiing brukes.

Så en film.

Master & Commander, DVD-versjonen, den har best lyd, kanonscene midt uti filen. Her ser vi at kanonene smeller langt over 120dB, mens RMS nivået er stort sett rundt 80-95dB. Denne scenen, avspilt på 0dB som vist her, oppfattes ikke som ekstremt høyt, men opplevelsen er realistisk og kraftig.

Konklusjonen er at for realistisk reproduksjon av musikk og filmlyd er det nødvendig å ha kapasitet til lydtrykk godt over det gjennomsnittlige lydnivået, minst 20dB over for det meste av kildemateriale av god kvalitet. Kravene gitt i artikkelen “How to set up a Home Theater Sound System”, og verdier som kan finnes med “Audio Calculator” er realistiske og gyldige, og dimensjonering til mindre kapasitet vil føre til reduksjon i lydkvalitet.

Dette gir oss også noen ideer om hvordan det har seg at mange synes det blir for høyt å spille av en film på 0dB, det kan være at høyttalerene muligens ikke er tilstrekkelig dimensjonert slik at lyden blir forvrengt, og lyd med mye forvrengning oppfattes som høyere.

Andre faktorer som påvirker opplevd lydnivå er nivået på tidlige refleksjoner og etterklang. Rommet må ha akustiske egenskaper tilpasset lydgjengivelse for at høyere lydnivåer skal oppfattes som behagelig og ikke for høyt.