Co je True Peak

  Zvukový soubor nemusí ukazovat přesahy nad 0 dB – a přesto může po transcodování na streamingu zkreslovat. True Peak odhaluje špičky signálu, které vznikají mezi vzorky a které ztrátový kodek může ještě zesílit. To je důvod, proč tzv. Sample Peak nestačí.

Co je True Peak a proč Sample Peak nestačí

Digitální audio je uloženo jako posloupnost vzorků – diskrétních číselných hodnot zachycených v pravidelných časových intervalech. Sample Peak je nejvyšší hodnota, které dosáhne některý z těchto vzorků. Při pohledu na Sample Peak vidíš pouze to, co je přímo zapsáno v souboru.

Jenže přehrávání není diskrétní proces. Při digitálně-analogové (D/A) konverzi se signál rekonstruuje do spojité analogové podoby pomocí interpolačního filtru. A právě mezi vzorky – kde žádná zaznamenaná hodnota neexistuje – může rekonstruovaný signál dosáhnout vyšší úrovně, než jakou ukazuje jakýkoliv jednotlivý vzorek. Tyto špičky se nazývají intersample peaks a jejich maximální hodnota je právě True Peak.

 
Digitální vzorky (Sample Peak ≤ 0 dBFS) Rekonstruovaný analogový signál Oblast nad 0 dBFS (clipping)

  Najeď myší (nebo klepni) na vzorky a špičky křivky – zobrazí se přesné hodnoty. Hodnoty jsou pro názornost zveličeny.

dBFS vs. dBTP – nejde o totéž

dBFS (decibels Full Scale) popisuje úroveň digitálních vzorků – to, co je zapsáno v souboru. dBTP (decibels True Peak) popisuje špičkovou úroveň rekonstruovaného signálu po D/A převodu.

Soubor se Sample Peakem −0,1 dBFS může mít True Peak klidně +0,4 dBTP. Tuto hodnotu Sample Peak ani dBFS měření jednoduše neodhalí – proto se pro streaming vždy měří True Peak.

Proč se True Peak stal problémem až se streamingem

Historický kontext: Starší mastery vznikaly v době, kdy se True Peak systematicky neměřil – nástroje buď nebyly dostupné, nebo se tato metrika nebrala v úvahu. Velké množství archivního materiálu proto obsahuje intersample peaky překračující 0 dBTP. To nebylo zásadním problémem – dokud se hudba nezačala masivně kódovat do ztrátových formátů.

Rozšíření ztrátové komprese – zejména formátů AAC, MP3 a Opus – jako standardních distribučních formátů streamovacích platforem situaci zásadně změnilo. Tyto kodeky při kódování pracují s frekvenčními transformacemi a mohou způsobit, že špičky na výstupu dekodéru jsou vyšší, než byly na vstupu kodéru.

Nahrávka s pečlivě ošetřeným Sample Peakem pod 0 dBFS může po průchodu AAC kodekem na straně přehrávače klipovat. To je důvod, proč doporučení Audio Engineering Society (dokument AESTD1008.1.21-9) stanovuje maximální True Peak −1 dBTP na vstupu lossy kodéru pro veškerý obsah určený ke streamování.

Jak se True Peak měří

Protože True Peak reprezentuje špičky mezi vzorky, nelze jej přímo přečíst ze souboru – je nutné jej odhadnout. Algoritmus dle standardu ITU-R BS.1770 (Annex 2) to řeší ve třech krocích:

1
Převzorkování na vyšší vzorkovací kmitočet. Signál se převzorkuje (upsample) na minimálně 192 kHz. Čím vyšší vzorkovací kmitočet, tím přesnější odhad – při 192 kHz je chyba měření zpravidla pod 0,6 dB za předpokladu lineárně fázového rekonstrukčního filtru.
2
Vyhledání maximální hodnoty po převzorkování. Po upsamplu hustota vzorků dostatečně věrně reprezentuje spojitý průběh signálu. Maximální vzorek v tomto převzorkovaném signálu je odhadem True Peak.
3
Vyjádření v dBTP. Nalezená maximální hodnota se převede na logaritmickou škálu. Výsledek – hodnota v dBTP – se zobrazí v měřicím pluginu nebo aplikaci. Může být kladná, tedy překračovat 0 dBFS.

Co se stane, když True Peak limit překročíš

Překročení limitu True Peak nevede automaticky ke slyšitelnému zkreslení – kvalitní reproduktorové systémy nebo sluchátka s pořádným headroomem to pořeší. Problém ale může nastat až při přehrávání nebo transcodování – na méně kvalitních zařízeních nebo při ztrátových kodecích. Existují tři typické scénáře:

  

Zkreslení při přehrávání

D/A konvertor přehrávače nedokáže rekonstruovat signál nad 0 dBTP bez clipování. Výsledek závisí na implementaci přehrávače – od mírného neslyšitelného omezení po slyšitelné zkreslení.

  

Přesah po transcodování

Lossy kodeky (AAC, Opus, MP3) mohou při kódování přesahy ještě zesílit. Nahrávka s True Peakem −0,3 dBTP může mít po enkódování na výstupu dekodéru True Peak +0,5 dBTP nebo více.

  

Limiting ze strany platformy

Některé platformy přesahy aktivně ošetřují vlastním limiterem. To zachrání přehrávání, ale může změnit zvuk nahrávky – zejména u dynamicky bohatého materiálu.

Jaký True Peak cílit pro streaming

Všechny hlavní streamovací platformy se shodují na jediné hodnotě – žádná nevybočuje z tohoto standardu:

−1 dBTP Doporučený maximální True Peak pro mastering určený ke streamování
Spotify Apple Music YouTube Tidal Amazon Music Deezer
Praktické doporučení

Maximální cílová hodnota True Peak pro mastering určený k digitální distribuci obecně je −1 dBTP. Při práci s dynamičtějším materiálem nebo pokud si nejsi jistý chováním svého mastering limiteru, je bezpečnější zůstat na −1,5 až −2 dBTP – vytvoříš si tím rezervu pro kodekové přesahy.

True Peak vs. Sample Peak – přehled rozdílů

Vlastnost Sample Peak True Peak
Co měří Nejvyšší vzorek v souboru. Nejvyšší špička rekonstruovaného signálu.
Jednotka dBFS dBTP
Může mít kladnou hodnotu? Ne (max. 0 dBFS) Ano (i nad 0 dBTP)
Odhalí intersample peaks? Ne Ano
Relevantní pro streaming Částečně Ano – primárně
Doporučený limit pro distribuci bez pevného standardu
(orientačně pod 0 dBFS)
−1 dBTP
(standard AES / všechny platformy)
True Peak nelze opravit po distribuci

Jakmile je nahrávka vydána na platformách, True Peak v distribuovaném souboru se nemění. Oprava znamená stažení vydání, úpravu masteru a opětovnou distribuci – s časovým posunem vydání a rizikem ztráty statistik.

Hodnotu True Peaku se vyplatí ověřit ještě před odesláním do distribuce.