Waves WLM Plusの設計思想|ラウドネス測定と正規化を解剖

Waves WLM Plusの設計思想|ラウドネス測定と正規化を解剖

この記事では、Waves 🎛️WLM Plus Loudness Meter が何をどう測っているのかを、公式ユーザーガイドの記載だけで分解します。ラウドネスという値が「重み付け」と「時間の長さ」という2軸で組み立てられていること、測定方法が3つ用意されている理由、そして Plus が追加した 📖True Peak Limiter・📖Gain・Trim が「測る」の次に何を担当しているのかまでを扱います。

先に前提をひとつ。本記事が根拠にしたのは英語版の WLM ユーザーガイド(全30ページ、WLM Plus のコントロールを含む版)です。同じ資料フォルダにある日本語版は Plus を含まない旧版で、準拠規格が ITU-R BS.1770-2 と書かれ、Processing Panel(True Peak Limiter・Gain・Trim)は日本語版のコントロール一覧には出てきません。True Peak メーターの表示範囲も両版で食い違います。食い違った箇所は英語版を採り、該当箇所でその旨を明示します。

以下に挙げる範囲・初期値はすべて公式ユーザーガイドの記載であり、編集部の実測値ではありません。コンポーネントはガイドの記載で8種類。価格は本稿が参照した資料に記載がないため触れません。また、配信サービスごとの推奨ラウドネス値もこのガイドの範囲外なので扱いません。なお「ガイドがこう書いている」と「規格がこう定めている」を混ぜないため、EBU R 128 の本文(tech.ebu.ch)と ITU-R BS.1770 の勧告ページも突き合わせに使っています。規格側の話をするときは、その旨を明記します。

カホ

📖ラウドネスメーターは「数字が出る道具」ではなく「どの数字を出すかを選ぶ道具」です。選択肢の意味が分かっていないと、正しく動いているメーターから間違った結論を引き出すことになります。

目次

この記事でわかること

  • Momentary・Short Term・Long Term・True Peak という4つのタイムスケールが分かれている理由
  • 測定方法 EBU / LM1 / DIAL の違いと、どの素材でどれを選ぶかの根拠
  • Trim・Gain・True Peak Limiter の役割分担と、Trim を押したあと測り直す必要がある理由
  • 英語版ガイドと日本語版ガイドで数値が食い違う箇所

WLM Plus Loudness Meterとは|何を解決する製品か

公式ガイドの製品概要は、WLM を「放送・ムービートレーラー・ゲーム・パッケージメディア向けの精密なラウドネス測定と📖メータリングを提供するプラグイン」と説明しています。Momentary、Short Term、Long Term、📖Loudness Range、True Peak のリードアウトに加え、レベルを追跡して超過・未達を知らせる警告とログの仕組みを持つ、という立て付けです。

準拠規格については、ガイドが名指ししている版で見るのが正確です。ガイドは Measurement Standards の節で ITU-R BS.1770-3(2012年8月)・EBU R 128・ATSC A/85 を挙げ、Plus の True Peak Limiter も「ITU 1770-3 準拠」と書いています。概要文には「現行の ITU・EBU・ATSC 仕様すべてに準拠」という言い方も出てきますが、これはこのガイドが書かれた時点での「現行」です。ITU-R BS.1770 はその後 -4(2015年10月)、-5(2023年11月)と改訂され、ITU の勧告ページで現在有効とされているのは BS.1770-5 です。本稿で「準拠」と書いている箇所は、すべてガイドが名指ししている 1770-3 のことだと読んでください。

そして WLM Plus は、そこに ITU 準拠の True Peak Limiter と Gain・Trim コントロールを足した版だとガイドは書いています。目的は「プログラムラウドネスを簡単に📖ノーマライズすること」。つまり通常版が測定専用なのに対し、Plus は測った結果を同じ画面で目標値に合わせ込むところまでを引き受けます。

この製品が解決するのは、📖ピークメーターでは分からない問題です。ガイドの Appendix はラウドネスを「人間が知覚するオーディオレベルの感じ方」と定義し、放送では送出レベルが一定であることが特に重要だと述べています。そうでなければ聴き手は曲ごと、映画のシーンごと、📖CM ごとに音量を調整しなければならない。多くの国が許容ラウドネスを法制化し、違反した放送局に罰則を科している、とも書かれています。数字を出す機械が必要なのは、そこに合否の線が引かれているからです。

設計思想:なぜこの効き方をするのか

重み付け:耳の感度曲線を測定に持ち込む

ガイドの Appendix は、ラウドネス測定理論の基本概念のひとつとして「ウェイティング(重み付け)」を挙げています。同じエネルギーの音でも中域は大きく、超低域と超高域は小さく聞こえる。しかもこの差は全体のエネルギーが低いほど大きくなり、小音量では耳が中域と中高域に集中して、超高域と超低域の知覚をほとんど失う——という性質です。

その理論的な基礎が Fletcher-Munson の等ラウドネス曲線であり、この曲線を「反転」させた📖フィルターで音声を処理してから測ることで、人間の耳に近い相対的なラウドネスに寄せる。ガイドはこの系譜として、音響測定で使われる A ウェイティング(Leq(a) の基になったもの)から、現代のラウドネス曲線である K-Weighting への改良を説明しています。K-Weighting は ITU-R B.S.1770 に加え EBU・ATSC 規格でも推奨されている、と明記されています。

WLM の Weighting コントロールは ITU-R B.S.1770(初期値)/Leq(a)/Leq(b)/Leq(c)/Leq(m)/none から選ぶ形で、ガイドが語るこの系譜がそのまま選択肢として並んでいます。なお Leq(m) を選ぶと、Short Term Max と Min のコントロールが dBSPL の正の値に📖スケールする、という注意書きがあります。

時間軸:4つのタイムスケールが分かれている理由

もうひとつの軸が測定の時間スケールです。ガイドは音響心理の立場から、人は瞬間のピークではなく平均からラウドネスを知覚する、と説明します。非常に短くラウドなトランジェントピークは知覚上そこまで大きな影響を与えないが、同様のイベントが0.5秒ほど続くと不快感を生じ、同じ量のエネルギーが数秒以上続けばより長期的な知覚に影響する。だから複数の時間スケールが ITU・EBU の勧告で定義されている、という筋道です。

WLM の4つのリードアウトはこれに対応しています。Momentary は信号を400ms測定するもので、動きが速いためスムーズな📖リリース特性を持つバーメーターで表示されます。Short Term は1秒から数秒の間を、タイムスライスを重ねながら平均します。表示は大きな数値ディスプレイで整数に丸められますが、同じウィンドウ内に小数点第1位まで含む値が小さなフォントで併記されます。Long Term(Integrated)はプログラム全体の継続的な平均で、ラウドネス運用でいちばん関心を持たれる値です。

4つ目の True Peak だけは性質が違います。これは📖インターサンプルピーク、つまり📖サンプル値としては記録されていないがデジタル信号を再生する過程で発生しうるピークを、サブサンプル精度で捉えるものです。ガイドの説明では、連続する2つのサンプルが、その時点の📖波形によっては量子化で取りこぼされたより高い値へ補間されることがある。単位が 📖dBFS ではなく dBTP なのはこのためです。

測定方法が3つある理由:何をアンカーにするか

WLM は測定方法を EBU / LM1 / DIAL から選びます。違いは「何を基準(アンカー)にして平均するか」の1点です。

  • EBU — フォアグラウンドオーディオをアンカーにする。ショートタームはプログラム全体で測りつつ、ロングタームにはフォアグラウンドのラウドネスだけを平均・積算し、通常のフォアグラウンドより8dB以上低いセクションを📖ゲートで除外する(この 8dB はガイドの記載。規格側の現行値は後述)
  • LM1 — 単一の要素をアンカーに選ばず、プログラム全体のラウドネスを測定して平均する
  • DIAL — ダイアログをアンカーにする。仕様は LM1 と同じだが、ダイアログが検出されたときだけ測定・平均し、ダイアログを含まないセクションをゲートで除外する

ガイドは、この3択が規格の立場の違いに対応していることも説明しています。EBU 仕様は、声やダイアログのラウドネスが特定のラウドな箇所を取りこぼすことに配慮して、絶対ゲートと相対ゲートを使ってバックグラウンドを長期平均から外す方式を採る。一方 ATSC A/85 の最新リビジョンは EBU に近づきつつも、ダイアログをアンカーにすべきだと主張している。そのうえでガイドは、ダイアログアンカーはトークやナレーション主体の番組では非常に正確だが、📖アクションや音楽番組では全オーディオを測るほうが良い結果になる、と書いています。方法の選択は素材の性質で決まる——というのが、この3択の設計意図です。

ここでゲートの値について、ひとつ補足が要ります。ガイドが EBU モードの説明で挙げている「通常のフォアグラウンドより8dB以上低いセクションを除外する」という数字は、EBU R 128 初版(2010年2月)の相対ゲート -8 LU に対応するものです。R 128 は2011年8月の改訂(V2)で、ITU-R BS.1770-2 と揃えるために相対ゲートを -8 LU から -10 LU に変更しています(R 128 本文冒頭の改訂履歴に「relative gate changed from −8 to −10 LU」と明記)。現行の一般的な値は絶対ゲート -70 📖LUFS / 相対ゲート -10 LU です。ガイド自身も「正確な仕様はオンラインで参照できる」と外部に委ねているので、8dB という数字はガイドの記述として読み、規格が定める現行値とは分けて扱ってください。

カホ

意外なところだと、Overs と Unders がいつ起きたかを知るための 📖Automation Warning は、プラグインの画面上には存在しません。オートメーションのパラメーターにだけ現れる隠しコントロールだとガイドに書かれています。

デフォルトプリセットが -24 dB に置かれている理由

クイックスタートの節に、設計思想がそのまま書かれている箇所があります。WLM のデフォルトプリセットは EBU と ATSC の両方の仕様でレベルをチェックできるよう設計されており、両仕様が多少の許容差を認めていることから、ターゲットは EBU 標準より1dB低い -24 dB に設定されている。ただし -1 dB は違反とはみなされない、という注記つきです。

この最後の一文は、あくまでデフォルトプリセットの目盛りの置き方についてのガイドの言い分であって、EBU R 128 が定める許容差そのものではありません。規格側を見ると、現行の EBU R 128(V5・2023年11月)は「プログラムラウドネスを -23.0 LUFS に正規化する」と勧告したうえで、目標値の達成が実務上難しい場合(ライブ番組など)に限って ±1.0 LU、測定誤差を見込む運用上の許容として ±0.2 LU を認める、という書き方をしています。同文書の改訂履歴によれば、2014年6月の V3 で目標値の許容差が「ライブ番組を除き ±0.5 LU」に改められた経緯もあります。-1 dB の余裕が認められるかどうかは納品先の規定で決まるので、ガイドのこの一文を一般則として持ち出さないでください。

EBU に完全準拠させたい場合の条件も明記されています。ウェイティングが ITU-R BS 1770 であること、そしてターゲットラウドネスが常に -23 LUFS = 0 LU であること。「EBU」と付いたファクトリープリセットは、その設定が完全準拠であることを保証する、とされています。WLM は PLoud と EBU が提供する認定素材でテストされた、とも書かれています。

Plus が足した3つ:測るのと直すのを1枚に収める

Processing Panel は WLM Plus コンポーネントでのみ使えます。ここに並ぶ3つは役割がきれいに分かれています。

True Peak Limiter は ITU 1770-3 に準拠した📖リミッターで、しきい値は Settings Panel の True Peak Max の値から自動的に決まります。Channels 設定とは独立して全チャンネルに効き、📖メイクアップゲインを導入しません。つまりこれは音圧を上げる道具ではなく、天井を越えさせないための道具です。初期値はオフ。

Gain は入力を ±18 dB の範囲でブースト/カットする📖フェーダーで、初期値は 0 dB。重要なのは効く位置で、ガイドは「プラグイン内で利用できるすべての測定の前段の信号に作用する」と明記しています。こちらも Channels 設定とは独立して全チャンネルに効きます。

Trim はボタンと値表示が一体になったコントロールで、Target Level と Long Term Loudness 測定値の差をリアルタイムに表示します(より高い分解能の数値)。クリックすると、その差分が Gain フェーダーに適用される。ガイドは「再生中ではなく、測定を完了させてから使うことを推奨」としており、ブーストは最大 12 dB まで、カットは利用可能な範囲いっぱいまで。一度適用すると、新しいロングターム測定値が算出されるまで Trim は使えなくなります。

ここまで並べると、クイックスタートに書かれた📖ノーマライズ手順の意味が通ります。Trim をクリック → Reset をクリック → True Peak Limiter を有効化 → 必要ならログを設定 → もう一度通して再生する。Gain が全測定の前段に効く以上、Trim で Gain を動かした時点で、それまでの測定値は現在の信号を表していません。だから Reset が手順に挟まっているわけです。

カホ

Trim を押した直後の数字を納品書に書き写す人がいます。あれは「これから合うはずの値」であって、合った結果ではありません。押したら Reset して測り直す。工程としてはそこまでで1セットです。

警告とログ:合否を記録として残す仕組み

警告は3種類です。Short Term Min を下回るとディスプレイがライトブルーになり、5秒間最小値を上回るまでその表示が続き、Unders カウンターと CSV ログに記録される。Short Term Max を超えると赤くなり、5秒間最大値を下回るまで続き、Overs カウンターと CSV ログに記録される。True Peak Max を超えた場合は、ピークホールドの数値表示をリセットするまで赤いまま。警告が出るたび、CSV ログの該当する警告列にアスタリスク(*)が入ります。

ログの設計も実務寄りです。CSV は EBU・LM1・DIAL の3つの測定方法の読みを同時に記録します。画面で選んでいる方式が1つでも、ログには3方式ぶんが並ぶということです。📖書き出しは2種類で、Real-Time CSV はリアルタイムのストリームを無制限に記録し続ける代わりに、ログファイルを事前に作っておく必要がある。Off-Line CSV はプリミックス済みファイルをスキャンする用途で、プラグインを閉じたときにだけ書き出され、最大4時間分の測定を記録します。リアルタイムログの設定を忘れた場合の保険がこちら、という位置づけです。

全パラメーター

公式ユーザーガイド記載の範囲です。初期値の欄は、ガイドに初期値の記載があるコントロールのみ埋めています。

メーターセクション

表示・コントロール単位/範囲役割
Short TermLUFS / LKFS知覚されるショートターム・ラウドネスの表示
Long TermLUFSIntegration Time Counter が示す期間にプラグインを通過した信号の平均ラウドネス
RangeLU通過した信号全体のラウドネスレンジ
MomentaryLUFS / -53 〜 -8Momentary Scale の設定に基づく瞬時ラウドネス。右のピーク値インジケーターはクリックでリセット
True PeakdBTP / -58 〜 +6インターサンプルピークの表示。右のピーク値インジケーターはクリックでリセット
Unders回数Short Term Min を下回った回数
Overs回数Short Term Max を超えた回数
Measurements Play/Pause—ラウドネスを WLM のメモリに記録して平均するかどうか
Follow 📖Transport—ホストのトランスポートに追従して測定とタイマーを開始/停止
Timer—測定・積算した時間の表示
Reset—Long Term・Range・Overs・Unders をリセットし、積算タイマーを 00:00:00 に戻す

Processing Panel(WLM Plus コンポーネントのみ)

コントロール範囲初期値役割
True Peak LimiterOn / OffOffITU 1770-3 準拠。しきい値は True Peak Max の値。全チャンネルに作用。メイクアップゲインなし
GR Meter——リミッターによる減衰量の表示。ピーク値インジケーターはクリックでリセット
Gain±18 dB0 dBメーター入力のブースト/カット。全測定の前段に作用し、全チャンネルに効く
Trimブースト最大 12 dB / カットは利用可能な最大範囲0 dBTarget と Long Term の差を表示し、クリックで Gain に適用

設定パネル

コントロール範囲初期値役割
MethodEBU / LM1 / DIAL—測定方法の決定
Channel——測定対象チャンネルの決定
WeightingITU-R B.S.1770 / Leq(a) / Leq(b) / Leq(c) / Leq(m) / noneITU-R B.S.1770ウェイティングフィルターの種類
Short Time400 ms / 1 / 2 / 3 / 10 / 30 sec / 1 / 2 min—LM1・DIAL モードでの Short Term 測定の長さ(EBU モードでは3秒固定)
Short Term MaxOff、-12 〜 -36(Leq(m) 時は 70 〜 92 dB)—ショートタームの最大値。超過時は赤表示
Short Term Min-12 〜 -90、Off(Leq(m) 時は 42 〜 83 dB)—ショートタームの最小値。下回るとライトブルー表示
True Peak Max0 〜 -25 dBTP—トゥルーピークの最大値。Plus では True Peak Limiter のしきい値も兼ねる
TargetOff、-33 〜 -9 dB—ターゲットレベルの決定
LPF OnOn / OffOff測定前の📖ローパスフィルター
LPF Frequency2000 Hz 〜 18000 Hz10000 Hzローパスの📖カットオフ
LPF 📖Slope12 dB/Oct / 6 dB/Oct12 dB/Octローパスの傾き
HPF OnOn / OffOff測定前の📖ハイパスフィルター
HPF Frequency20 Hz 〜 2000 Hz120 Hzハイパスのカットオフ
HPF Slope12 dB/Oct / 6 dB/Oct12 dB/Octハイパスの傾き
Momentary ScaleLKFS: -6〜-54 / LU 18 dB: 17〜-31 / LUFS 18 dB: -6〜-54 / LU 9 dB: 9〜-18 / LUFS 9 dB: -14〜-41—Momentary バーメーターの表示スケール
LoggingReal-Time CSV / Off-Line CSV—CSV ログファイルのオプション表示

Custom Pre Filtering について、ガイドは用途を「携帯ゲーム機のように再生周波数帯域が限られたデバイス向けのコンテンツを確認するとき」と説明しています。測定前にフィルターを通す機能なので、聴感の確認ではなく数値の条件を揃えるための仕掛けです。

用途別・設定の始点

ガイドに根拠のある範囲で、どこから触るかを整理します。📖プリセット名はいずれもガイド本文に記載のあるものです。

状況始点根拠
要件がまだ確定していない/両規格を同時に見たいファクトリーデフォルトのままEBU・ATSC 両方でレベルをチェックする設計。ターゲットは -24 dB
EBU R 128 準拠で納品する「EBU R 128 18 dB」プリセットEBU R 128 と付属技術文書(tech 3341〜3343)、ITU-R B.S.1770-2 の推奨に準拠
米国の ATSC 準拠で納品する「ATSC A85」プリセットAdvanced Television Systems Committee の規定に従う
トーク・ナレーション主体の番組Method を DIAL にダイアログアンカーはトークやナレーション主体の番組で非常に正確
音楽・アクション主体の番組Method を LM1 にアクションや音楽番組では全オーディオを測るほうが良い結果になる
再生帯域が限られた機器向けのコンテンツCustom Pre Filtering の LPF / HPF をオン携帯ゲーム機のようなデバイス向けの確認用途
測定後にターゲットへ合わせ込むTrim → Reset → True Peak Limiter → 再測定クイックスタートのノーマライズ手順
合否の記録を残す必要がある測定前に 📖Export CSV でログファイルを作成ログは測定前に作る必要があり、オフラインログはインスタンス終了時のみ生成される

順序の注意がひとつ。ログファイルはプログラムを測定する前に作っておかなければならない、とガイドが明記しています。測り終えてから「記録を残しておけばよかった」は取り返せません。

カホ

True Peak Limiter を挿せば音圧が上がると思っている人がいます。上がりません。メイクアップゲインを持たないので、天井を守るだけです。上げるのは Gain と Trim の仕事で、そこは分かれています。

似た製品との使い分け

WLM は測ることが本体で、Plus が加えたのは「目標値に寄せる Gain / Trim」と「天井を越えさせない True Peak Limiter」です。リミッターがメイクアップゲインを持たない以上、音量そのものを積極的に持ち上げる工程は、このプラグインの設計外に置かれています。

そのため実務では、音圧を作る処理と、その結果を検定する処理を分けて考えることになります。当サイトで個別に解説しているリミッター/マキシマイザー系としては L1 Ultramaximizer、L2 Ultramaximizer、L3 Multimaximizer、MaxxVolume があります。それぞれの仕様は各記事側の資料に基づくため、本稿では踏み込みません。WLM 側から言えるのは、これらの処理を通したあとの結果を、規格の単位で検定するのが WLM の担当だ、ということだけです。

WLM 通常版と Plus の使い分けは、より単純です。Processing Panel は Plus コンポーネントでしか使えないので、測定だけで足りるのか、同じプラグイン内でノーマライズまで済ませたいのかで決まります。コンポーネントは Mono / Stereo / Multichannel 5.0 / Multichannel 5.1 が通常版と Plus 版でそれぞれ用意され、ガイドの記載では合計8種類です。いずれのコンポーネントでも測定結果は1つの数値に合算され、単一チャンネルや組み合わせを見たいときは Channels コントロールを使う、と説明されています。

よくある質問

日本語マニュアルと数値が違う箇所があります

版が違います。本稿が参照した日本語版ユーザーガイドは Plus を含まない「WLM Loudness Meter Native」向けで、準拠規格を ITU-R BS.1770-2(2011年3月)と記載しています。日本語版のコントロール一覧(1〜21番)には Processing Panel(True Peak Limiter・Gain・Trim)と Short Time が出てこず、コンポーネントも Mono / Stereo / Multichannel 5.1 の3種類として説明されています。対して英語版の WLM ユーザーガイドは ITU-R BS.1770-3(2012年8月)を挙げ、Plus のコントロールを含みます。True Peak メーターの表示範囲は、英語版が -58 〜 +6、日本語版が -48 〜 +6 と食い違います。本記事は Plus を扱うため英語版を採りました。

Trim を押すタイミングはいつですか?

ガイドは「測定を完了させてから使うことを推奨し、再生中は推奨しない」と書いています。Trim の値表示は Target Level と Long Term Loudness 測定値の差なので、ロングタームが確定していなければ差も確定しません。クリックすると算出値が Gain フェーダーに適用され、一度適用すると新しいロングターム測定値が算出されるまで Trim は使えなくなります。ブーストは最大 12 dB までで、カットは利用可能な範囲いっぱいまでです。

EBU モードで Short Time を変えられません

Short Time は LM1 と DIAL モードにおける Short Term 測定の長さを決めるコントロールで、EBU モードでは3秒に固定される、とガイドに明記されています。選べる値は 400 ms / 1 sec / 2 sec / 3 sec / 10 sec / 30 sec / 1 min / 2 min です。

Overs / Unders が出た場所を後から特定できますか?

方法は2つあるとガイドは書いています。ひとつは CSV ログを見ること(警告が出た行の該当列にアスタリスクが入ります)。もうひとつが Automation Warning です。これはプラグインの画面には現れず、オートメーションのパラメーターにだけ現れる特別なコントロールで、ホスト側でこのコントロールのオートメーション書き込みを有効にすると、準拠しているレベルでは📖レーンの中央に線が引かれ、Over を検出すると最大値へのステップ、Under を検出すると下方向のステップが書き込まれます。ガイドは、修正後に WLM をリセットし、Over が出る少し手前から測り直して警告が再発しないことを確認するところまでを手順として示しています。

まとめ

  • ラウドネスの数値は「重み付け(K-Weighting ほか)」と「時間スケール(400ms/数秒/全体)」の2軸で決まる。WLM の画面はその2軸をそのまま並べたもの。
  • EBU / LM1 / DIAL の違いはアンカーの取り方。ダイアログ主体なら DIAL、音楽・アクション主体なら全体を測る、という判断基準がガイドに書かれている。
  • Plus の Gain は全測定の前段に効く。Trim で動かしたら Reset して測り直すまでが1セットで、True Peak Limiter はメイクアップゲインを持たない。
カホ

測定器の記事なので結論も測定器らしく言います。数字を信じる前に、その数字がどの方法・どのウェイティング・どの時間スケールで出たのかを確認すること。そこが揃っていれば、あとは読むだけです。

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