Noise Floor em interfaces de audio e periféricos. O que é? : Magroove Blog

Noise Floor em interfaces de audio e periféricos. O que é?

Agosto 13, 2019 • 8 min de leitura

Tudo parece tão simples enquanto você está estudando teoria de áudio, mas uma vez que você começa a praticar, as coisas mudam. Agora, você gasta mais tempo consertando áudio do que fazendo qualquer outra coisa. Você tem gravações e começa a tratá-las. Eventualmente, você apenas aprende como lidar com (ou prevenir) problemas e você segue em frente. Tome o noise floor, por exemplo, não é irritante quando você tem um ruído de fundo indesejado em suas gravações? Mas você realmente sabe o que ele é, de onde vem e como afeta seu trabalho e sua música? Mais importante ainda, você sabe como evitá-lo? Se essas são perguntas que você gostaria de ver respondidas, você está no lugar certo.

Noise Floor in audio interfaces and peripherals. What is it

O que é Noise Floor

Em resumo, o noise floor é geralmente o ruído de fundo que você detecta em um arquivo de gravação. Esse ruído é geralmente melhor detectado quando não há outro sinal de áudio que o acompanhe. Quando se trata de noise floor, tenha sempre isso em mente, quanto menor for o seu volume, melhor. Mas não se preocupe, esse é um problema comum, mesmo para profissionais de música que têm um home studio cuidadosamente montado. Na maioria dos casos, não há muito que você possa fazer para evitar isso, porque praticamente tudo pode gerar um noise floor. De ventoinhas de computadores a ruídos de outdoors, até mesmo microfones e o próprio pré-amplificador, tudo pode ser captado em suas gravações.

Escalas utilizadas para medir o noise floor

Podemos medir o nível de ruído de muitas maneiras diferentes. Vamos começar com sistemas digitais, já que ele usa a escala dBFS (Decibéis, Full Scale). Como sabemos, a escala dBFS é usada para medir o volume de áudio gravado e é usado o valor de 0 dBFS para o som mais alto possível que poderia ser capturado. Conforme o nível de som diminui (fica mais silencioso), veremos os níveis do medidor indo do nível 0 dBFS para -10, -20, -30 e assim por diante. A escala dBFS é normalmente usada para sinais de entrada ou saída no conversor AD/DA (Analógico > Digital ou Digital > Analógico), na sua placa de som.

Outro método de medir o nível de ruído é usar um medidor de nível de pressão sonora (SPL). Ele mede o som em uma escala dB SPL (semelhante à escala dB) e é frequentemente usado em estúdios, para medir o ruído ambiente.

Como medir e analisar

Se você se aprofundar um pouco mais na internet, encontrará muitas formas sólidas de medir o noise floor. Em vez de apenas escrever sobre isso, posso mostrar alguns vídeos interessantes do YouTube que encontrei. O vídeo desse cara é muito interessante, vai desde configurar a configuração de áudio em seu DAW, até explicar a escala dBFS mencionada acima. Então agora que você já viu a escala e analisou o espectro de um sinal de ruído, ficou bem simples, não? Note que você pode encontrar muitos tipos de analisadores na internet. Não só você pode medir o nível de ruído, mas também visualizar a freqüência do ruído. Um EQ paramétrico, plugin nativo do FL Studio ou qualquer outra DAW, é capaz de fazer isso.

Por último mas não menos importante, se você quiser uma abordagem mais analógica de como medir o noise floor, há um vídeo muito interessante aqui.

Juntando os pontos

Em primeiro lugar, nas interfaces de áudio, você pode facilmente detectar o noise floor quando o seu ganho do pré-amplificador está no máximo e nada está ligado à entrada. Nos periféricos, mesma coisa. Falando de forma simples, o noise floor está relacionado com o ruído do circuito e com a qualidade dos componentes que está a utilizar.

Vamos entender e analisar o assunto um pouco mais a fundo. O nível de ruído nas gravações é limitado pela bit depth que você está usando. O que significa que ele nunca poderá ser mais baixo do que isso, devido à limitação de range dinâmico que cada bit depth traz. Veja alguns valores de noise floor mínimo:

  • 16bits = -96dBFS
  • 24bits = -144dBFS.
  • cada bit = 6db de faixa dinâmica

Na prática, no entanto, você sempre terá valores mais altos devido a ruído eletrônico dentro dos aparelhos e do equipamento de medição.

Como isso afeta a qualidade da gravação e do áudio final

Até agora, estabelecemos algumas coisas. O mais importante (sempre bom reforçar) é que quanto menor for o noise floor, melhor. E por noise floor quero dizer quaisquer sons indesejados nas gravações (mesmo que a definição técnica de noise floor esteja mais ligada a ruído dos aparelhos. Mas afinal, por que é tão importante minimizar o ruído? Espere, estou chegando lá. Abaixo vou listar alguns problemas que o noise floor pode causar:

  • Dificuldade em usar plugins dinâmicos ou periféricos;
  • Problemas para configurar o threshold do compressor, já que a relação sinal-ruído (SNR) é muito baixa;
  • Problemas usando limiters. Quando você limitar e aumentar o make up gain, o limiter vai aumentar todos os sons baixos (ruído inclusive).

Diferença entre dither e noise floor

Acho que, nesta altura, tem uma boa ideia do que é o noise floor. Vimos muita informação até agora, sobre o que faz, como o mede, etc… Mas apesar de algumas pessoas confundirem o conceito, dither não é noise floor.

Enquanto você estiver trabalhando dentro de uma estação de trabalho de áudio digital, seu computador estará processando áudio em uma resolução muito alta. Essa resolução normalmente será de 32 bits “floating point” em DAWs modernas. Agora, para reproduzir esse arquivo de áudio em um CD, por exemplo, você tem que reduzi-la. Toda vez que você reduz a resolução do sinal, para 24-bit ou 16-bit, você tem o que chamamos de erro de quantização (também conhecido como ruído de quantização). Esse ruído que você obtém como resultado dessa mudança na resolução.

Enquanto o noise floor é um sinal que você quer reduzir, o dither vai em uma direção oposta. No processo de dither você realmente adiciona ruído. Pode parecer para trabalhar contra você, mas permita-me explicar um pouco mais.

Neste processo, se você o fizer corretamente, a adição de ruído pode realmente ter um resultado final agradável. Na verdade, se você o fizer corretamente, provavelmente você nem perceberá que ele está lá.

Eu acredito que, até agora, você deve ter ambos os conceitos claros, mas aqui, deixe-me compartilhar este vídeo do YouTube para uma compreensão ainda melhor e completa sobre a dither.

Dither na Mix?

Em conclusão, podemos dizer que, hoje em dia, as questões de quantização são muito menos significativas. Se você está pensando em aplicar o dither na mix… não aplique. Deixe pro cara da Master. Apenas tenha em mente que fazer o upsampling para bit depths maiores não reduz o noise floor. Ele será convertido proporcionalmente (e isso é um ruído muito maior do que se a gravação tivesse sido gravada desde o começo nessa bit depth maior).

Dicas para reduzir o noise floor

Agora que você já sabe as diferenças para o, vamos ver como podemos previnir problemas de noise floor. As dicas não vão resolver tudo, mas podem ajudar a atingir padrões de noise floor baixos.

  1. Escolha microfones e pré-amplificadores de alta qualidade;
  2. Isole o microfone (o melhor que puder) dos ruídos indesejados;
  3. Certifique-se de que o seu home studio tem um tratamento acústico adequado.

Tenha em mente que é sempre melhor para tratar problemas de noise floor durante a fase de gravação. Se isso não for possível, use um equalizador que consegue cortar uma faixa de frequência específica para cortar o ruído. Como mencionado anteriormente, os equalizadores paramétricos podem ajudá-lo com isso. No entanto, não corte demais para que não tenha efeitos indesejados no áudio.

Equalizador paramétrico sendo usado para detectar noise floor

A captura de tela mostra um equalizador paramétrico sendo usado para detectar a região de frequência do noise floor para que você possa tratar (reduzir) o ruído.

Em conclusão

Tente resolver problemas de noise floor na fonte. Eu simplesmente não consigo enfatizar o quanto isso é importante. Lembre-se que o processo de masterização amplifica todos os sinais de áudio, incluindo ruídos.

A ACX (Amazon’s Audiobook Creation Exchange) requer um nível de ruído de cerca de -60 dbFS. Embora eu entenda que isso pode ser difícil de alcançar, trabalhe com isso como um alvo. Se você mediu cerca de -60, então eu diria que seu estúdio é bastante silencioso e bom para padrões de gravação.

Meu conselho final aqui é trabalhar dentro de suas limitações. Não fique muito obcecado em estabelecer metas muito altas, para qualquer coisa. É melhor definir objetivos mais razoáveis e alcançáveis e começar a trabalhar com isso. Se você está medindo o nível de SPL dB ambiente com um medidor e está obtendo cerca de 40-60 dB, isso também pode ser considerado profissional. Mas isso não significa que você não possa trabalhar com 20-30.

Espero que tenha gostado do artigo e que o ajude. Continuem assim e vamos fazer algum (bom) barulho!