terça-feira, 4 de novembro de 2014

Loudness in TV

LKFS, LUFS and LU




Why are commercials so loud on TV? In my country, when the commercial break begins, everybody notices that the volume goes up. But there are rules that state that all commercials must be printed at a certain volume level.

What's the problem, then?

The problem is that, although volume measures the intensity of sound, it doesn't measure the perceived intensity of sound.

Our brain doesn't react to all the sound frequencies in the same way. The middle frequencies affect us much more than the bass and treble ones.

Let's make a simple analogy. Imagine that you are going to drive a car. If you drink, don't drive, it's a common saying.
Now imagine that the law sates that limit of drinking is one liter. Is a liter of water the same as a litter of beer, or wine? Or even whisky?
Of course not. So, the volume of drinks is not a correct measure. The correct one would be the amount of alcohol that affects our ability to drive.

Volume is not the issue


The same happens with sound. We need a new kind of measurement. We call it Loudness. Loudness measurements are weighted in order to let pass the frequencies that are harmless to us ( like water in our example). It also takes the average loudness (RMS) of a programe, so that dynamics will be rewarded.

Some curves are used to weight the several frequencies that affect us the most. One of them is the K curve.
The K curve

LKFS is a loudness unit that was standardized in 2011. L for Loudness, K for K curve weighting, and FS for Full Scale. 1 LKFS equals 1 dB, which makes it easier for everyone of us.
Its measurements are negative, because Full Scale is digital maximum or 0 dB. The ITU uses -23 LKFS as the maximum loudness allowed for a commercial.



In 2010, the European Broadcasting Union created the LUFS. The new feature is that they have a weapon against cheating. As those measurements are average, we could have lots of silent parts and get away with some very loud ones. The LUFS introduces a Gating processor that doesn't count those silent portions of the program. The EBU regulations adopted -23 LUFS for maximum average loudness.


A modern Loudness meter

The differences in Loudness levels are called LU, Loudness Units.

This may seem difficult, but it will be very useful, protecting us, consumers, from loud sound abuse in advertising.

Loudness na TV

LKFS, LUFS e LU




Porque é que os anúncios e as autopromoções soam tão alto na televisão? Em Portugal, quando começa o espaço publicitário, toda a gente repara que o volume dispara. Mas há regras que determinam o volume máximo das bobinas de emissão.

Qual é o problema, então?

O problema é que, embora o volume meça a intensidade do som, ele não mede a intensidade percepcionada por nós.

O nosso cérebro não reage a todas as frequências da mesma forma. As frequências médias afectam-nos muito mais que os graves e os agudos.

Façamos uma analogia simples. Imaginem que vão guiar. Se vai conduzir, não beba, é uma frase conhecida.
Agora, imaginem que a lei diz que o máximo que se pode beber é um litro. Será um litro de água o mesmo que um litro de cerveja ou de vinho? Ou de whisky?
Claro que não. Por isso, o volume de líquido ingerido será uma medida incorrecta. Correcto será conseguir medir o volume de álcool que afecta a nossa capacidade de conduzir.


O volume não é a questão


Com o som acontece o mesmo. Precisamos de um novo tipo de grandeza. Chamamos-lhe Loudness. As medições de Loudness são pesadas deixando passar as frequências que menos nos afectam ( como a água do nosso exemplo ) e penalizam mais as outras ( os whiskys, vinhos, etc.). Também resultam de uma média  (RMS) do programa, por isso a dinâmica sai recompensada. 

Para isso, criaram-se curvas que definem o peso relativo em que cada frequência nos afecta. Uma delas é a curva K.


A curva K

LKFS é uma medida de Loudness que foi implementada em 2011. L de Loudness, K de curva K usada no peso das frequências, e FS de Full Scale, escala completa. 1 LKFS é igual a 1 dB, o que nos facilita a vida a todos.
As suas medições são negativas, porque são relativas ao máximo digital ou escala completa que é 0 dB. A ITU usa -23 LKFS como o máximo Loudness para um anúncio.



Em 2010, a European Broadcasting Union tinha criado a LUFS. A diferença é que estes têm uma arma contra a batota. Com estas grandezas medem a média em todo o programa, era fácil criar bocados de silêncio para ter direito a outros aos gritos. A escala LUFS introduz um processor de Gating que não conta com esses silêncios. A EBU regula que o máximo para uma anúncio será também de -23 LUFS.


Um moderno Loudness meter

As diferenças de níveis de Loudness são medidas em  LU, Loudness Units.

Isto pode parecer mais difícil, mas será muito útil ao proteger-nos, consumidores, contra o abuso do som alto na publicidade.

5 comentários:

  1. Ou seja, o consumidor de conteúdos acaba sempre prejudicado.

    Chico-espertismo.

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  2. É verdade. E esta ferramenta pode ajudar a reduzir este abuso. Se não funcionar, podemos fazer fazer "mute", que é o que a malta toda já faz. Obrigado pelo comentário. Abraço

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  3. Mais uma aula, mais um pouco de aprendizagem! ;)

    Agora a dúvida (com que fiquei), em Portugal também é a EBU que regula as emissões televisivas, certo?
    Se sim, as televisões só ultrapassam os dB permitidos durante os anúncios porque a emissão do programa é feita em registo (extremamente) baixo (já que o processor de Gating não conta com esses silêncios). Assim sendo, não deveria a LUFS (e/ou a LKFS), para além do registo médio terem em conta (também) os picos de emissão, mais que não fosse parâmetrizados por uma duração superior a x (digamos 3) segundos?

    Muito obrigado por mais esta, Manel.

    Grande abraço!

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  4. Olá António, é verdade, a regra da EBU já foi aprovada há um tempo e Portugal é dos poucos países que não a pôs em prática. E vai ser uma dor de cabeça! Os picos de emissão, os chamados True Peaks também irão ser medidos. O que se mede hoje em dia são os Sample Peaks que ficam muito aquém dos True Peaks. Não abordei este tema ainda porque é mais complexo. Mas vamos todos passar a ter uma emissão controlada e muito mais agradável. Obrigado pelo teu comentário e pelo teu apoio constante. Abraço

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  5. Obrigado pela resposta, Manel! Temos tempo para ir abordando os vários temas. Não quis pôr a carroça à frente dos bois, mas pareceu-me óbvio que, a existir uma preocupação verdadeira com o nível do som durante as emissões, o se tivesse em linha de conta os True Peaks. Fazia sentido para colmatar as lagunas do sistema e a artimanha dos emissores. ;)

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