Replay Gain

Replay Gain é uma proposta de norma técnica publicada por David Robinson em 2001 para mensurar e normalizar a audibilidade percebida de áudios em formatos digitais tais como o MP3 e o Ogg Vorbis. Este possibilita que reprodutores de áudio normalizem a audibilidade para cada faixa individual ou álbum. Dessa forma, evita-se o problema comum da necessidade de se ajustar os níveis de volume manualmente entre faixas quando se está a reproduzir arquivos de albuns os quais foram masterizados em diferentes níveis de audibilidade.

Embora o padrão de facto seja agora concebido como ReplayGain,^[1] foi originalmente concebido Replay Gain e é por vezes abreviado para RG.

ReplayGain é suportado por um grande número de softwares de mídia e dispositivos portáteis.

Funcionamento

O ReplayGain opera, destarte, por meio de análise psicoacústica da faixa ou álbum na íntegra, a fim de mensurar o nível de pico e a audibilidade perceptível. Contornos de equalização de volume são utilizados para compensar efeitos sobre as frequências, bem como análise estatística é feita a fim de abarcar efeitos relativos ao tempo. A diferença entre a audibilidade perceptível mensurada e audibilidade de destino almejada é calculada; esse é considerado o valor ideal de ReplayGain. Comumente, valores de pico e de ReplayGain são armazenados enquanto metadados em um arquivo de áudio. Reprodutos de áudio compatíveis com ReplayGain usam os metadados para automaticamente atenuar ou amplificar o sinal a partir de um critério por faixa ou por álbum, de modo que faixas ou discos sejam reproduzidos em níveis similares de volume. O metadado de nível de pico pode ser utilizado para prevenir clipping decorrente dos ajustes de ganho.

Metadados

A proposta original do ReplayGain especifica um campo de 8 bytes no cabeçalho de quaisquer arquivos. Muitas implementações agora utilizam tags para armazenar informações ReplayGain. Os formatos FLAC e Ogg Vorbis utilizam campos de comentário Vorbis REPLAYGAIN_* . Arquivos MP3 geralmente usam ID3v2. Outros formatos como AAC e WMA usam formatos nativos de etiqueta com entradas de etiqueta especificamente formatadas as quais listam informações de pico e ReplayGain das faixas.

Utilitários ReplayGain usualmente adicionam metadados aos arquivos de áudio sem alteração de dados do arquivo original. Outrossim, é possível com certas ferramentas amplificar ou atenuar os dados em si e salvá-los em um outro arquivo com ganho ajustado; isso não é perfeitamente reversível na maioria dos casos. Alguns formatos de áudio com perdas, como o MP3, são estruturados de modo que cada fragmento comprimido do arquivo tenha consigo um valor de volume codificado. Desse modo, ferramentas como o MP3Gain podem se utilizar desses dados para diretamente aplicar ajustes de ganho a arquivos MP3, incluindo informação que permitiria desfazer o procedimento.

Referência de audibilidade

A audibilidade-alvo de ferramentas ReplayGain corresponde ao nível de pressão sonora SPL de 89 dB. A referência SPL advém de uma recomendação da SMPTE usada para calibrar os níveis para reprodução em cinemas.

Um meio bastante comum de especificar um nível de referência é relativo ao um sinal de escala completa. O ReplayGain nominalmente reproduz à -14 dB relativos à escala completa, deixando 14 dB como headroom para reprodução de material dinâmico. Por outro lado, a SMPTE RP 200:2002, sobre a qual a referência ReplayGain foi originalmente baseada, recomenda 20 dB de headroom. Uma mais recente EBU R 128 sugere 23 dB.^[2]

Ganho baseado nas faixas (track-gain) e ganho baseado nos álbuns (album-gain)

A análise do Replay Gain pode ser feita individualmente nas faixas (track-gain, antigamente chamada de radio-gain), de modo que todas as faixas apresentem o mesmo volume de reprodução. A análise também pode ser feita por álbum (album-gain, antigamente chamada de audiophile-gain), o que adiciona dados que são calculados e compartilhados por todo o álbum. A abordagem por álbum preserva as nuances de volume dentro de um mesmo álbum.

Durante a reprodução, assumindo que os metadados existam, o ouvinte pode optar se ele quer todas as faixas num mesmo volume (usando o track-gain) ou manter as diferenças de volume entre as faixas dentro de um mesmo álbum (album-gain). No modo album-gain, se os dados do álbum não estão disponíveis, os programas usam o track-gain.

Alternativas

• A amplitude de pico não é um indicador confiável para a audibilidade, logo a normalização baseada em pico não oferece normalização confiável perceptivelmente. A normalização RMS é mais acurada, mas não leva em conta aspectos psicoacústicos da audibilidade percebida.
• Com a compressão de amplitude dinâmica, o volume pode ser alterado em tempo real durante a reprodução produzindo uma normalização de ganho variável, ao contrário do ganho constante conforme é renderizado pelo ReplayGain. Enquanto a compressão de amplitude dinâmica é benéfica em manter a audibilidade constante, ela altera a intencionalidade artística da gravação.
• Sound Check é uma tecnologia proprietária da Apple similar em função ao ReplayGain. Está disponível no ITunes e no IPod.^[3]
• Algoritmos padrão de mensuração para aplicações de monitoramento de audibilidade em transmissão foram recentemente desenvolvidas pela União Internacional de Telecomunicações (ITU-R BS.1770) e pela União Europeia de Radiodifusão (EBU R128).^[2]

Implementações

Reprodutores de áudio

• AIMP, Windows,^[4] Android^[5] - pode gravar e ler
• Amarok, Ambiente de desktop KDE. Suporte nativo ao ReplayGain foi adicionado no Amarok 2.1.^[6][7][8]
• Audacious, Sistemas operacionais Unix-like e Windows
• Aqualung Music Player, Linux e Windows
• Banshee, Linux
• Clementine, Windows, Mac OS e Linux
• cmus, Sistemas Unix-like
• Cue Broadcast Audio Player, Windows^[9]
• DeaDBeeF, Linux, *BSD, OpenSolaris e Mac OS^[10]
• Exaile, Linux/Ambiente GNOME
• FLAC, o decodificador de referência do FLAC pode criar uma cópia com o ReplayGain aplicado, por meio da opção --apply-replaygain-which-is-not-lossless. «FLAC command line tool». FLAC. 2022. Consultado em 17 de outubro de 2022 </ref>
• foobar2000, Windows
• hunisPRO automation system, Windows^[9]
• JRiver Media Center, Windows^[11]
• JavaTunes, Windows, Linux e Mac OS^[12]
• Kodi, multiplataforma
• MediaMonkey, Windows
• Mixxx virtual DJ software, v1.9.0 ou superior
• madplay, Sistemas Unix-like
• Mpg123, suporte apenas para cabeçalhos Xing/Lame/Info
• mpv, multiplatforma. Pode ler etiquetas ReplayGain^[13]
• MPD, Sistemas Unix-like e Windows
• Muine, Ambiente de desktop GNOME
• MusicBee, Windows
• Nightingale, Linux, Mac OS X, Windows
• Play, Mac OS^[14]
• Pocket Player, Windows Mobile,^[15] por meio de plugin DSP^[16]
• ProppFrexx ONAIR, Windows^[17]
• Pulsar+, Android
• Qmmp, multiplataforma^[18]
• Quod Libet, sistemas Unix-like. Lê metadados ReplayGain nativamente. Tem um plugin para analisar e gravar informação ReplayGain.
• QuuxPlayer, Windows
• RadioBOSS, sistema de automação de rádio para Windows^[19]
• Rhythmbox, GNOME (por meio de plugin)
• Songbird, Windows e Mac OS
• SoX, multiplataforma^[20]
• VLC, multiplataforma. Lê metadados ReplayGain nativamente
• Winamp, Windows
• XMMS, Sistemas Unix-like utilizando servidor X11. Suporta ReplayGain para Vorbis; para arquivos MP3, há uma versão modificada do plugin xmms-mad que adiciona o suporte quando uma etiqueta APEv2 está disponível^[21])
• XMMS2, Sistemas Unix-like
• XMPlay, Windows^[22]
• Zortam Mp3 Media Studio, Windows^[23]

Reprodutores de mídia portáteis

• Todos os dispositivos que utilizam um port do Rockbox^[24]
• Sandisk Sansa Fuze e Sansa Clip+^[25]
• iPod, por meio de outros programas que convertem os dados ReplayGain para o formato Sound Check, proprietário da Apple (por ex., por meio do iPod Manager para o foobar2000).

Reprodutores de disco típicos e outros dispositivos de reprodução legados não suportam ReplayGain.

Reprodutores compatíveis com Android

• DeaDBeeF^[26]
• foobar2000 for Android
• GoneMAD Music Player^[27]
• Neutron Music Player^[28]
• Muzio Player
• MyTunes^[29]
• PowerAMP^[30]
• Vanilla Music^[31]
• Winamp PRO for Android^[32]
• Vinyl Music Player^[33]
• XenoAmp Music Player^[34]

Escaneadores

Captura de ecrã of loudgain, a ReplayGain 2.0 loudness normalizer

• beaTunes: Grava as etiquetas-padrão replaygain_track_gain/replaygain_track_peak e substitui o valor do metadado iTunNORM, o qual é utilizado pelo software iTunes e por reprodutores de música iPod para normalização de áudio via Sound Check.
• Ex Falso: Extensões inclusas escaneam arquivos utilizando critério baseado em disco; escreve as etiquetas-padrão nos metadados.
• FLAC e metaflac: O codificador pode facultativamente gerar matadados. O etiquetador gera metadados.
• foobar2000: Gera metadados por meio de um plugin incluso utilizando EBU R128 (mas sob os antigos níveis de 89 dB) para todos os formatos de etiqueta suportados.^[35]
• LAME: O codificador grava metadados para etiquetas LAME.
• MediaMonkey: A opção Analyze Volume calcula valores de ReplayGain e os grava tanto nos arquivos como etiquetas quanto em um banco de dados do programa.
• MP3Gain: (código aberto) gera metadados. Pode modificar diretamente os arquivos originais bem como gravar e desfazer as informações sob formato de metadados.
• QuuxPlayer para Windows: calcula valores de ganho e os salva no banco de dados; opcionalmente grava etiquetas no formato ID3v2.
• Quod Libet: gera metadados por meio do plugin incluso e analisa e grava as informações.
• Rapid Evolution: gera metadados.
• soundKonverter:^[36] frontend para diversas ferramentas de conversão de áudio. É costruído utilizando a Plataforma de Desenvolvimento do KDE e contém ferramenta ReplayGain.
• Winamp: gera metadados.
• loudgain:^[37] Um normalizador de volume ReplayGain 2.0, baseado no padrão EBU R128/ITU BS.1770 (-18 LUFS) e suporta arquivos de áudio FLAC, Ogg, MP2 MP3, MP4, M4A, ALAC, Opus, ASF, WMA, WAV, WavPack, AIFF e APE. Utiliza a sintaxe de linha de comando do MP3gain mas não modifica efetivamente os dados dos arquivos.

Streaming

• Spotify^[38]

Ver também

• Guerra do volume
• Clipping
• Compressão dinâmica

Referências

1. David Robinson (17 de dezembro de 2010). «ReplayGain Specification discussion». Hydrogenaudio. Consultado em 12 de julho de 2011 
2. EBU (agosto de 2011). «Loudness normalisation and permitted maximum level of audio signals» (PDF) 
3. Sam Costello. «Using Sound Check with iPod». About.com. Consultado em 11 de maio de 2010 
4. «AIMP» 
5. «AIMP» 
6. «Bug 81661 - Volume normalization for amaroK». KDE Bug Tracking System. 16 de maio de 2004. Consultado em 30 de dezembro de 2010 
7. «Amarok 2.1 – back to the future». Padoca. 15 de fevereiro de 2009. Consultado em 30 de dezembro de 2010 
8. «Amarok 2.1 "Let There Be Light" released». Amarok. 3 de junho de 2009. Consultado em 30 de dezembro de 2010 
9. «GASTEROPOD». Consultado em 26 de novembro de 2008. Arquivado do original em 29 de janeiro de 2009 
10. «DeaDBeeF - Ultimate Music Player For GNU/Linux». Deadbeef.sourceforge.net. Consultado em 29 de julho de 2016 
11. «Media Center». Consultado em 7 de janeiro de 2006. Arquivado do original em 3 de abril de 2005 
12. «JavaTunes». Stigc.dk. 15 de maio de 2011. Consultado em 24 de novembro de 2011 
13. «mpv.io». Consultado em 18 de junho de 2022 
14. «Play». sbooth.org. Consultado em 24 de novembro de 2011 
15. «Pocket Player 4». Conduits. Consultado em 24 de novembro de 2011 
16. «Pocket Player Plugins & Software Development Kit (SDK)». Conduits. Consultado em 24 de novembro de 2011 
17. «ProppFrexx ONAIR». Proppfrexx.radio42.com. Consultado em 24 de novembro de 2011 
18. «Qmmp Features». Consultado em 22 de dezembro de 2017 
19. «RadioBOSS Web Site». djsoft. Consultado em 5 de maio de 2012 
20. «SoX man page». Consultado em 24 de novembro de 2011 
21. «Modified xmms-mad». 6 de março de 2005. Consultado em 30 de dezembro de 2010 
22. «XMPlay». XMPlay. Consultado em 24 de novembro de 2011 
23. «Zortan MP3 Media Studio». Zortam. 9 de novembro de 2011. Consultado em 24 de novembro de 2011 
24. «What is Rockbox? Why should I use it?». Consultado em 12 de dezembro de 2011 
25. «"Replay Gain" on Sansa Fuze, Fuze+ and Clip+». Consultado em 12 de dezembro de 2011 
26. «DeaDBeeF Player». Consultado em 17 de agosto de 2011 
27. «GoneMAD Music Player». Consultado em 13 de junho de 2012 
28. «Neutron Music Player». Consultado em 30 de janeiro de 2012 
29. «MyTunes Music Manager». Consultado em 27 de janeiro de 2012 
30. «PowerAMP v2.0». Consultado em 12 de dezembro de 2011 
31. «Vanilla Music - Android Apps on Google Play». Consultado em 5 de julho de 2013 
32. «WinAmp for Android». Consultado em 12 de dezembro de 2011 
33. «A material designed music player for Android». Consultado em 9 de janeiro de 2020 
34. «XenoAmp a Slightly Different Audio Player». Consultado em 26 de abril de 2017 
35. «1.1.6 patch notes». Consultado em 18 de outubro de 2012 
36. «Home · dfaust/soundkonverter Wiki · GitHub» 
37. «GitHub - Moonbase59/loudgain: ReplayGain 2.0 loudness normalizer based on the EBU R128/ITU BS.1770 standard (-18 LUFS, FLAC, Ogg, MP2, MP3, MP4, M4A, AAC, ALAC, Opus, ASF, WMA, WAV, AIFF, WavPack, APE)» 
38. Ian Stewart (24 de outubro de 2019). «Mastering for Streaming Platforms: 3 Myths Demystified». iZotope. Consultado em 28 de outubro de 2020 

Ligações externas

• Replay Gain – A Proposed Standard, a proposta original do padrão, agora legada.
• Replay Gain in Linux — guia (em inglês) para o uso de ferramentas ReplayGain gráficas e linha de comando no Linux.