True Peak

Definizione

Il true peak è la stima del valore massimo del segnale analogico ricostruito a partire dai campioni. Il metodo è definito dalla raccomandazione ITU-R BS.1770-4, allegato 2:

1. il segnale viene sovracampionato ×4 (per un file a 48 kHz la frequenza di lavoro diventa 192 kHz; a 96 kHz basta ×2, a 192 kHz ×1);
2. il sovracampionamento usa un filtro di interpolazione FIR polifase a fase lineare (nell'esempio della raccomandazione 48 coefficienti, 12 per fase);
3. si prende il valore assoluto dei campioni interpolati e se ne calcola il massimo;
4. il risultato si esprime in dBTP: TP = 20 · log10(max |x_os[m]|), con 0 dBTP pari al fondo scala.

L'interpolazione ricostruisce i punti tra i campioni originali, dove la forma d'onda può superare il valore dei campioni stessi. Il residuo di sottostima a ×4 è al massimo di 0,69 dB, nel caso peggiore di una sinusoide vicina alla frequenza di Nyquist (il punto più alto può trovarsi a π/8 di fase dal campione interpolato più vicino: 20 · log10(cos(π/8)) = −0,69 dB). Nel materiale musicale la sottostima è di pochi centesimi di dB. Il true peak è sempre maggiore o uguale al picco campione.

Parametri e unità

• Unità: dBTP (decibel true peak riferiti al fondo scala).
• Fattore di sovracampionamento: ×4 per 44,1/48 kHz nei misuratori conformi; molti limiter offrono anche ×8, ×16 o ×32 per ridurre ulteriormente la sottostima.
• Limiti di consegna: EBU R128 fissa un massimo di −1 dBTP; il documento AES TD1004 per lo streaming indica −1 dBTP; per i master molto forti (oltre −14 LUFS) destinati a codifica lossy è prassi comune −2 dBTP.
• Ceiling del limiter: −1,0 dBTP (streaming), −0,3/−0,5 dBTP solo per supporti senza codifica lossy (CD, file lossless destinati al download).
• Indicatori: valore massimo del brano (TP max) e, nei meter avanzati, numero e posizione dei superamenti.

Funzione musicale

Il true peak protegge il master dalle distorsioni che si producono dopo il mastering: nel convertitore D/A, nella conversione di frequenza di campionamento e soprattutto nella codifica lossy (AAC, MP3, Ogg Vorbis, Opus). I codec scompongono il segnale in bande e lo ricostruiscono con errori di fase e di ampiezza; nei master densi e brillanti i picchi decodificati superano quelli dell'originale di 0,5–1,5 dB. Un true peak sotto −1 dBTP mantiene il margine necessario affinché il file decodificato non vada in clipping nel lettore.

Esempio pratico

Master pop di 3:20, analizzato prima della consegna:

Prima della correzione la codifica AAC a 256 kbit/s produceva picchi decodificati di +1,8 dBTP, cioè clipping nel lettore. Con il limiter impostato a ceiling −1,0 dBTP, ×4 o superiore, il file perde solo 0,2 LU di loudness e il decodificato resta sotto 0 dBTP.

Errori comuni

• Impostare il limiter con ceiling −0,1 dBFS in modalità picco campione e ritenere il master conforme.
• Misurare il true peak su un estratto: il picco massimo si trova spesso nel ritornello finale o sul colpo che segue un break.
• Applicare dopo il limiter un'altra elaborazione (EQ, dither, conversione di frequenza di campionamento, fade) senza rimisurare.
• Usare un meter con sovracampionamento inferiore a ×4 e confrontarne il valore con quello di un misuratore conforme.
• Ritenere sufficiente il true peak −1 dBTP per qualsiasi bitrate: a 128 kbit/s e meno i superamenti dopo la codifica possono superare 1 dB.

Come verificarlo

• Analisi dell'app: la riga True peak (×4, BS.1770) è calcolata con sovracampionamento ×4 e filtro FIR a fase lineare; la riga Picchi tra i campioni oltre 0 dBFS conta i punti interpolati che superano il fondo scala. Un picco campione sopra −1 dBFS implica sempre un true peak sopra −1 dBTP.
• Meter dedicati: Youlean Loudness Meter, FabFilter Pro-L 2 (meter di true peak e loudness), iZotope Insight; tutti conformi a BS.1770.
• Prova di codifica: esporta un AAC o MP3 dal master, ricarica il file decodificato e rimisura il true peak; il valore deve restare sotto 0 dBTP.
• PLR: l'app calcola anche PLR (true peak − LUFS integrati), utile per vedere quanto il limiter ha ridotto il margine dinamico.