Глава 1
Обработка аудиозаписей
Программы, предназначенные для обработки аудиозаписей, как правило, имеют сходный пользовательский интерфейс. На экране мы видим волновую форму сигнала в графическом представлении: по вертикали – амплитуда, по горизонтали – время. Изгибы волновой формы дают общее представление о звуке, хотя визуально нельзя оценить тонкости звучания. Визуальное представление звука на экране помогает в работе, но «последней инстанцией» контроля все равно остается слух.
В данной книге намеренно не рассматриваются способы записи звука на компьютере: методов много, влияют на них как применяемая аппаратура, так и поставленные задачи. Но один из них – метод многоканальной записи – будет все же рассмотрен особо, поскольку является чрезвычайно важным для последующей обработки звука.
Кроме того, современные программы, допускающие такой метод записи, сами обеспечивают широкие возможности по обработке фонограмм.
Многоканальная запись
Суть метода многоканальной последовательной записи заключается в том, что ансамбль записывается частями (например, сначала только аккомпанемент, а затем солист). Делается это так: после записи аккомпанемента его воспроизводят, подавая сигнал на головные телефоны. В студии у микрофона располагается солист, который исполняет свою партию под аккомпанемент, прослушиваемый им через наушники. Запись солиста ведется на отдельный канал. Потом каналы с записями аккомпанемента и солиста микшируются (совмещаются при помощи микшера), звукорежиссер подбирает и регулирует соотношения уровней между каналами. Суммарный сигнал представляет собой законченную фонограмму полного произведения.
Запись аккомпанемента, в свою очередь, может быть сделана таким же методом: на отдельный канал записывается каждая группа исполнителей или даже каждый инструмент из ансамбля.
Многоканальная запись облегчает работу исполнителей, сокращает число репетиций и записываемых дублей.
Такой метод записи дает возможность наиболее выгодным образом расположить микрофоны для каждого исполнителя или группы исполнителей, не заботясь об их акустическом разделении и о том влиянии, которое могли бы оказать эти микрофоны на звучание других исполнителей.
Применение многоканальной последовательной, поочередной записи отдельных групп инструментов или исполнителей дает возможность использовать многочисленные звуковые трюки, часто весьма эффектные. Например, запись дуэта, в котором партии обоих голосов исполняются одним и тем же певцом; запись какого-либо музыкального инструмента в несвойственном ему регистре и т. д.
Для многоканальной записи используются либо особые многодорожечные магнитофоны, либо специальное программное обеспечение, если запись ведется в цифровом виде на компьютер, звуковую рабочую станцию или цифровой магнитофон. Такое оборудование позволяет записать музыкальный ансамбль по частям, каждую группу исполнителей (или каждый инструмент) – на отдельный канал записи. Затем при воспроизведении сигналы всех каналов микшируются для получения окончательной однодорожечной (моно) или двухдорожечной стереофонической фонограммы.
Первые профессиональные многодорожечные магнитофоны появились в семидесятые годы и произвели подлинную революцию в методах записи и обработки музыкальных произведений с большим числом исполнителей. Благодаря им представилась возможность записывать отдельно инструменты и инструментальные группы больших симфонических оркестров, вокалистов и т. п.
При многоканальной параллельной записи все группы исполнителей записываются одновременно, каждая на свой канал. Исполнители и микрофоны должны быть расположены так, чтобы микрофон каждого канала воспринимал звуки в основном только от своей группы исполнителей. Когда запись закончена, включается воспроизведение и выполняется микширование (сведение) сигналов всех каналов в один канал (для монофонической записи) или два канала (для стереофонической записи). Такой способ применяется в основном при записи больших музыкальных коллективов.
Чтобы звучание всех партий, записанных в разное время на разных каналах, совпало и при этом точно соблюдался ритмический рисунок произведения, всем исполнителям на головные телефоны для синхронизации подается записанный ранее сигнал ритмической партии. Для следующей группы исполнителей будут воспроизводиться уже записанные партии и т. д. Распределение исполнителей по группам зависит прежде всего от характера и инструментовки произведения, а также от акустических характеристик студии. Поэтому для каждого конкретного случая звукорежиссер подбирает свои условия записи. Дальнейшее сведение и монтаж производятся так же, как и при методе параллельной записи.
Для подобного рода записи на компьютере должна быть установлена такая звуковая карта, которая позволяла бы одновременно осуществлять запись и воспроизведение (обеспечивала бы полный дуплексный режим) для того, чтобы непосредственно при записи следующего канала можно было воспроизводить ранее записанные каналы.
Нелинейная система монтажа в программе Samplitude 2496 (последняя к моменту написания книги известная автору версия была 5.05) воплощена в концепции так называемого Virtual project (Виртуальный проект), или VIP. Это по сути многоканальный магнитофон с расширенными функциями редактирования каждого канала в отдельности и всей записи в целом. Все операции вырезки, изменения уровня громкости, наложения и замещения звука, введения эффектов и пр. полностью виртуальны. Это означает, что исходный звуковой материал при любых экспериментах не разрушается. Рассмотрим подробнее эту технологию.
Для начала вы создаете новый виртуальный проект: выполняете команду New Multitrack Project (Новый многоканальный проект) из меню File (Файл), которая откроет доступ к окну Setup for new VIP (Установки нового виртуального проекта), показанному на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Окно установок нового виртуального проекта в программе Samplitude 2496
Здесь определяются настройки проекта, которые надо сделать сразу.
Track Number (Число каналов). В зависимости от версии программы: для Samplitude Studio и Samplitude 2496 – без ограничений; для Samplitude Pro – максимум 8; для Red Roaster 24 – 2. Одноканальные проекты еще называют CD Projects (Проекты компакт-диска). Файлы в таком проекте располагаются последовательно, как и на компакт-диске, с указанием интервалов пауз между ними при помощи операции Set Pause Time (Установка интервала паузы) в меню CD.
Sample Rate (Частота дискретизации). Допустимые значения: 22050, 32000, 44100, 48000, 88200 и 96000.
Name (Название). Задается произвольное имя файла, в котором будет сохранен проект.
Default VIP Length (Длительность проекта по умолчанию). Допустимые значения: 1 мин, 10 мин или 60 мин.
Grid (Сетка). Если опция помечена, в окне виртуального проекта будет отображена масштабная сетка, тип которой определяется секцией Units of Measurement.
Units of Measurement (Единицы измерения). Выберите один из шести типов: Samples (Выборки), Milliseconds (Миллисекунды), SMPTE 24 Frames (Формат SMPTE 24 кадра), SMPTE 25 Frames, SMPTE 30 Frames, Bars/Beats (Такты/Длительности).
Fix Vertically (Фиксировать по вертикали). Если помечена эта опция, диапазоны (то есть фрагменты) в звуковом проекте можно будет выделить только по горизонтали (по всей высоте канала).
Snap to Objects (Привязка объектов). Активизируется объектная сетка. Объекты будут точно соотнесены, синхронизированы друг с другом.
Lock Recorded Objects (Блокировать записанные объекты). Записанные объекты немедленно, как только они размещены в канале виртуального проекта, блокируются. Это предотвращает случайное удаление или перемещение и особенно важно для многоканальных проектов.
Сделав настройки, нажмите кнопку OK, после чего будет открыто окно нового проекта, вид которого представлен на рис. 1.2 (в варианте с масштабной сеткой).
Рис. 1.2. Окно нового виртуального проекта
Окно разделено по вертикали на однотипные каналы, в правой части каждого канала будет размещена волновая форма, в левой части находятся органы управления. Назначение кнопок следующее:
? – Справка. Открывает информацию о канале или диалоговое окно реквизитов (правой кнопкой мыши), которые позволяют ввести имя канала, выбрать устройства для записи и воспроизведения, а также выполнить массу настроек, общих для всех каналов фонограммы.
M (Mute) – Приглушить. Отключаются соответствующие каналы. Если же нажать правую кнопку мыши, для выбора выводится список устройств воспроизведения.
S (Solo) – Соло. Если кнопка активна, воспроизводится только один канал (даже если нажата кнопка Mute).
L (Lock) – Блокировать. Редактирование канала не допускается.
V (Volume) – Громкость. Активизирует кривую автоматизации громкости.
P (Panorama) – Панорама. Активизирует кривую автоматизации панорамы.
R (Record) – Запись. Подготавливает канал для записи. Нажав здесь правую кнопку мыши, можно выбрать в контекстном меню устройство записи.
Multi-Card Mode (Режим поддержки нескольких звуковых карт). Эта кнопка активизирует воспроизведение через несколько аудиовыходов. В данном режиме виртуальный проект не воспроизводится больше через устройство, определенное в системе, а использует устройства, назначенные каждому индивидуальному каналу. Обратите внимание, что в режиме Multi-Card секция Master в окне Mixer (Микшер) недоступна.
Восемь кнопок в нижней левой части окна виртуального проекта позволяют сохранить до четырех общих установок (S1 … S4), включая масштаб изображения, позицию окна и его режим, и до четырех установок масштаба (Z1 … Z4). Чтобы сохранить установку, удерживайте клавишу Shift и нажмите одну из кнопок. Чтобы выбрать сохраненную установку, щелкните по кнопке, не нажимая клавишу Shift.
Создав виртуальный проект, можно выполнить поканальную запись. Кроме того, в любой канал можно интегрировать предварительно сделанные WAV-файлы. Для такой интеграции предусмотрены два метода.
Загрузка звукового файла в виртуальный проект
Отметьте диапазон в проекте VIP и загрузите WAV-файл командами из меню File → Open → WAV Project. Файл вставляется с начала выбранного диапазона как объект. Диапазон также обозначает канал, в который вставляется WAV-файл.
Исключением из этой методики является CD VIP (одноканальный проект). Объекты, созданные путем вставки WAV-файлов в такой проект, выстраиваются в единую последовательность, независимо от того, какой диапазон выбран. Интервал между объектами определен установкой длительности паузы в меню CD → Set Pause Time.
Другой способ загрузки WAV-файлов в проект – из меню Tools по команде Explore the HD-Wave (HDP) directory открыть Explorer (Проводник) Windows и перетащить мышью в соответствующие каналы нужные файлы. При этом программа автоматически создает объекты.
Программа SAW Plus 32 (Software Audio Workshop) для Windows (последняя на момент сдачи книги доступная автору версия была 2.5) также предоставляет возможность работы с многоканальным звуковым материалом. Она подходит для любой звуковой платы. Для ее функционирования не нужно никакого специального аппаратного обеспечения. Число воспроизводимых дорожек зависит в основном от скорости обмена информацией с жестким диском. Программа позволяет редактировать до ста звуковых файлов сразу, при этом можно воспроизводить до 24 стерео– или моноканалов.
Для многоканальной записи используется окно MultiTrack View, вид которого представлен на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Окно MultiTrack View в программе SAW Plus 32
По вертикали в окне располагаются каналы, правая часть каждого канала предназначена для размещения волновой формы звуковых файлов, в левой части находятся органы управления. Назначение кнопок следующее.
Крайняя кнопка слева – номер канала. Нажав ее, вы выбираете соответствующий канал для манипуляций. Кнопка SOLO служит для включения на воспроизведение единственного канала. Кнопка MUTE, наоборот, отключает воспроизведение одного соответствующего канала. Справа от MUTE находится кнопка управления громкостью. После ее нажатия станет доступен укрупненный ползунковый регулятор, показанный на рис. 1.4. Минимальный шаг регулятора – 0,25 дБ.
Рис. 1.4. Регулятор громкости в SAW Plus 32
Правее кнопки регулятора громкости находится одна или несколько кнопок OUT (Выход). С помощью этой кнопки осуществляется выбор звуковой карты. Щелкнув по ней, вы получите доступ к списку звуковых карт, из которых можно выбрать необходимую. Если при этом удерживать нажатой клавишу Ctrl, выходы всех каналов будут назначены на выбранную звуковую карту.
Далее находится кнопка FX, которая служит для подключения различных эффектов.
Кнопка REC – крайняя справа в блоке регуляторов – дает возможность после необходимых настроек вести запись в канал.
Для загрузки WAV-файла выполните команду Open SoundFile (Открыть звуковой файл) из меню File. Выбранный файл будет загружаться не в окне MultiTrack View, а в окне SoundFile View, показанном на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Окно SoundFile View
Затем требуется выделить фрагмент, который и будет загружен в канал. Установите курсор в начало фрагмента, нажмите кнопку MRK BEG (Пометить начало); установите курсор в конец фрагмента, нажмите кнопку MRK END (Пометить конец). Выделение произведено. В терминологии SAW Plus такие фрагменты называются Regions (Регионы). Для переноса выделенных регионов в канал служит специальное окно Regions View. Поэтому сначала фрагмент надо поместить именно туда. Для этого служат команды из меню Regions. В данном случае выполним команду Create New Region (Создать новый регион). Выделим еще один фрагмент и тоже поместим его в список регионов. Окно Regions View примет вид, показанный на рис. 1.6.
Рис. 1.6. Окно Regions View со списком фрагментов
Если требуется поместить в список выделенных регионов файл полностью, можно поступить проще. Выполните команду Open SoundFile And Create Region (Открыть звуковой файл и создать регион) из меню File. Файл будет открыт в окне SoundFile View и сразу помещен в список Regions View.
Теперь для загрузки фрагментов в канал вам надо сделать следующее. В окне MultiTrack View пометьте канал, в который будет добавлен звуковой фрагмент. В окне Regions View установите курсор на очередном фрагменте. Нажмите кнопку ADD to MT (Добавить в окно каналов MultiTrack View) и перейдите к следующему фрагменту (региону).
Сведение и монтаж
Сведением называют процесс получения из множества звуковых источников (каналов) стандартной фонограммы.
Компоновку и редактирование звукового материала называют монтажом фонограмм. Вырезаются ненужные участки, вставляются нужные, объединяются фрагменты разных дублей и т. д. В аналоговой технике фонограммы монтируют путем разрезания и склейки магнитной ленты и последующей линейной (последовательной) перезаписи на мастер-ленту. Техника же цифровой записи позволяет вести нелинейный монтаж, то есть монтаж в произвольном порядке. В дисковых системах составляется только монтажный лист, который содержит команды перехода, необходимые для обращения к соответствующим адресам в процессе копирования. Монтажный лист позволяет задавать повторения, паузы, характеристики плавного спада и нарастания громкости и т. д.
Большим удобством при монтаже является визуальное представление сигнала на экране монитора, когда звук изображается в виде волновой формы (сигналограммы). С помощью такого представления сигнала можно легко и быстро находить монтажную точку в четкой ритмичной музыке и в речи, где хорошо заметны паузы. Здесь также помогает функция лупы, с помощью которой можно увеличивать временной масштаб в миллисекундной области. В файле точное местоположение щелчков и выпадений звука даже легче находить на экране монитора, нежели на слух. Для устранения щелчка сначала обозначают его начало с помощью мыши, а затем вырезают при помощи соответствующей функции. Провалы сглаживаются посредством интерполяции (реконструкция сигнала).
Современные программы цифровой обработки звука, как правило, обеспечивают неразрушающую технологию редактирования. Это значит, что в процессе обработки звукового файла изменяется не открытый файл, а его копии (копии его частей), которые хранятся в оперативной памяти компьютера или на диске в виде временных файлов. Физически исходный материал не изменяется до тех пор, пока не будет выполнена команда сохранения. Обработанный файл, безусловно, можно сохранить и под другим именем, оставив для себя как исходный, так и конечный вариант.
Нелинейная система позволяет производить такие эффекты обработки, которые невозможны на линейных носителях. Прежде всего, это эффекты, связанные с изменением временных параметров записи: сжатие, растяжение во времени (как с изменением тональности, так и без него). В ряде случаев бывает необходим и противоположный эффект – изменение тональности без изменения темпа.
В целом можно сказать, что нелинейный монтаж сохраняет все известные преимущества традиционной техники линейного монтажа фонограмм. Кроме того, он значительно проще, так как исходные аналоговые сигналы можно отображать на экране наглядно в виде сигналограмм. При этом обеспечивается более быстрый прямой доступ к любому фрагменту фонограммы, так как исключаются затраты времени на перемотку ленты.
Отметим еще ряд важных преимуществ нелинейного монтажа:
• исключение неудачных вариантов монтажа с помощью функции отмены действий (Undo);
• различные характеристики объединения и разделения нескольких источников звука (Crossfade);
• создание плавных перходов с запрограммированными временем и характеристикой;
• раздельный монтаж стереодорожек;
• сохранение при монтаже исходного материала («неразрушающий монтаж»), что позволяет легко вносить исправления и создавать различные варианты;
• возможность экспериментировать с монтируемыми фрагментами и сразу же их воспроизводить;
• удаление мельчайших помех;
• сглаживание сигнала посредством графической интерполяции;
• временная коррекция с уменьшением и увеличением длительности фонограммы;
• объединение функций эквалайзера и быстрого преобразования Фурье (спектральный анализ);
• выравнивание различий в уровнях;
• преобразование частоты дискретизации;
• экономия времени по сравнению с аналоговыми методами обработки;
• визуальный контроль результатов на экране видеомонитора.
Стереофония
Обязательное и очень важное требование к стереофонической записи – совместимость, то есть возможность ее воспроизведения в монофоническом режиме. При суммировании сигналов левого и правого каналов в монофоническом канале должны сохраняться все технические и художественные свойства записи (уровень громкости, музыкальный баланс, прозрачность, тембровая окраска звучания и др.), за исключением лишь пространственной локализации отдельных звуковых источников.
Совместимость стереофонических записей необходима для того, чтобы при параллельном существовании двух систем – стерео и моно – слушатели, располагающие обычной монофонической аппаратурой (например, монофоническими радиоприемниками), могли бы прослушивать стереофонические записи с удовлетворительным качеством, потеряв при этом лишь пространственный эффект.
Основные понятия, определяющие акустический сигнал
Для правильного понимания проблем обработки звука необходимо различать первичные и вторичные акустические сигналы. К первичным относятся сигналы, создаваемые музыкальными инструментами, пение, речь, а также шумовые сигналы и т. п. В рамках этой книги фонограмму мы тоже рассматриваем как первичный акустический сигнал, который будем называть исходным сигналом. Ко вторичным относятся сигналы, воспроизводимые электроакустическими устройствами, то есть первичные акустические сигналы, прошедшие по электроакустическим трактам.
К параметрам, определяющим акустические сигналы, относятся значения уровня в частотном и временном представлениях, средние значения уровней, динамический диапазон, форма спектра и занимаемая полоса частот, а также время корреляции.
Слушатель всегда имеет собственное представление о «хорошем звуке», сформированное личным опытом, и оценивает звучание по многим субъективным критериям. Поэтому, говоря о свойствах звука, необходимо определить также критерии оценки, согласованные с субъективным восприятием звука.
Рассмотрим основные понятия, определяющие первичный акустический сигнал.
Динамический диапазон и уровни
Уровень акустического сигнала непрерывно изменяется во времени. Интервал таких изменений может быть довольно широким. На рис. 1.7 показана возможная зависимость уровня сигнала от времени.
Рис. 1.7. Зависимость уровня сигнала от времени: L – уровень сигнала; t – время; T – длительность сигнала; D – динамический диапазон
Разность между максимальным и минимальным уровнями (по мощности) называют динамическим диапазоном. Обычно единицей измерения динамических диапазонов является децибел (дБ). Диапазон в децибелах определяют как 20 десятичных логарифмов от квадрата максимального размаха (разности уровней) сигнала.
Сама по себе громкость звука определяется только как субъективный параметр. Но на практике уровни громкости также измеряют в децибелах.
Динамические диапазоны разных акустических сигналов существенно различаются. Некоторые из них приведены в табл. 1.1.
Следует различать динамические диапазоны первичного акустического сигнала и электроакустического тракта.
Частотный диапазон и спектры
Спектры акустических сигналов (форма и относительные мощности отдельных компонентов, полоса частот) для разных источников звука сильно отличаются. Любой сигнал можно представить в виде значений его уровня в любой момент времени. Такое представление называют импульсным. Другая форма представления сигнала – частотная. В этом случае сигнал изображают непрерывной совокупностью гармонических колебаний. Спектр звукового сигнала – это совокупность звуковых гармонических колебаний. Формально определением спектра является специальное интегральное преобразование, выполняемое на бесконечно большом отрезке времени. На практике временные интервалы, на которых определяют спектры сигналов, ограничены, но они все же должны быть намного больше обратного значения возможной полосы частот сигнала.
Зависимость амплитуды гармонического сигнала от частоты называют частотной характеристикой. Частотные характеристики реальных сигналов с ростом частоты спадают. Под полосой частот сигнала понимают тот интервал, где уровень частотных компонентов превышает некоторое заданное значение, например -60 дБ. За пределами этого интервала значения уровня частотных составляющих принимаются за 0.
К временным (импульсным) характеристикам относятся волновая форма сигнала и время корреляции. Корреляция – это достаточно сложный и важный параметр, заимствованный из теории вероятности. Дело в том, что любой несущий информацию сигнал следует рассматривать как случайный процесс. Белым шумом называют такой случайный сигнал, в котором все последующие значения уровня никак не зависят от предыдущих. Белый шум имеет нулевое среднее значение размаха сигнала и бесконечно широкий спектр. Реальные сигналы отличаются от белого шума тем, что последующие значения зависят от предыдущих. Такая зависимость и называется корреляцией, а среднее значение интервала времени, в пределах которого эта зависимость сохраняется, называется временем корреляции. Время корреляции, в частности, важно учитывать потому, что оно определяет время взаимодействия (интерференции) с отраженными сигналами, а следовательно, и интенсивность интерференционных помех.
Волновая форма сигнала дает возможность определить резкие переходы интенсивности звукового сигнала.
Возможны самые разнообразные нарушения точности передачи сигнала через электроакустические тракты. Основные из них: потеря акустической перспективы, смещение уровней, ограничение динамического и частотного диапазонов сигнала, помехи и искажения. Поэтому основной задачей электроакустических систем, в частности систем обработки звука, является максимальное достижение идентичности характеристик первичных и вторичных акустических сигналов. Совершенно очевидно, что для этого необходима обширная гамма средств, конкретно воздействующих на тот или иной параметр акустического сигнала.
Первичный акустический сигнал обладает широким спектром, и для его правильной передачи электроакустический тракт должен иметь достаточно широкий частотный диапазон. Системы обработки звука при этом должны соответственно работать во всем диапазоне.
Время реверберации
Время реверберации определяется как время, за которое после отключения источника сигнала звук в помещении, затухая, ослабнет в 1000 раз, то есть на 60 дБ. При превышении некоторых предельных значений этой величины снижаются разборчивость речи и «прозрачность» музыки (для речи – около 1,2 с, для музыки – 2 с).
Следует различать ранние и поздние отражения. Граница между ними лежит вблизи 50 мс для речи и 80 мс для музыки от момента прихода прямого звука.
При обработке звука необходимо учитывать, что в помещении время реверберации имеет частотную зависимость, то есть оказывает влияние на тембровую окраску звучания.
Субъективные критерии оценки звучания
Специфическая особенность всех процессов обработки звука заключается в том, что обязательным (если не важнейшим) его этапом является субъективная оценка качества звучания. Это, в свою очередь, обусловлено тем, что используемый в настоящее время набор объективных параметров – диапазон частот, неравномерность амплитудно-частотной характеристики, уровень нелинейных искажений и др. (хотя он постоянно расширяется и обновляется) – неоднозначно определяет «слуховой образ», воспринимаемый слушателем.
Поэтому субъективная экспертиза является обязательной процедурой на всех этапах записи и обработки звука, а также служит главным критерием оценки полученного результата.
Результаты оценки качества звучания зависят от многих факторов, таких как параметры помещения прослушивания, выбор тестовых программ, отбор и тренировка экспертов, метод выбора оценок и обработки результатов и т. д.
Если для речи важнейшим параметром является ее разборчивость (артикуляция) и степень зависимости от уровня громкости и посторонних шумов, то для музыки высокое качество звучания определяется факторами, которые в определенной степени могут быть охарактеризованы с помощью понятий уровня громкости, прозрачности, пространственного впечатления, тембровой окраски звучания, баланса и подобных субъективных критериев.
Для речи существует один субъективный критерий качества звучания – хорошая слоговая разборчивость (артикуляция). Следует различать чисто информативную речь – доклад, объявление и т. п. – и речь художественную, имеющую определенное эстетическое содержание в первую очередь благодаря интонации. Во втором случае для оценки качества звука только разборчивости недостаточно. Для художественной речи критерии качества ее звучания такие же, как и для музыки. Разборчивость зависит от уровней громкости полезного сигнала и шума, а также от акустических свойств помещения (ранних отражений и реверберации).
Отзвуком называют сохраняющийся после внезапного умолкания источника звукового сигнала и ослабевающий со временем звук, обусловленный последовательностью повторяющихся отражений, и связанное с этим явлением постепенное стихание звукового сигнала.
Длительность отзвука – это время, в течение которого отзвук еще слышен. Длительность отзвука зависит от времени реверберации (свойств акустики помещения), уровня звукового сигнала, уровня помех, а также от порога слуха и частоты сигнала.
Под прозрачностью обычно понимают различимость одновременно звучащих тонов и инструментов, несмотря на налагающийся отзвук помещения. Отметим, что временная граница для полезных с точки зрения прозрачности и пространственного впечатления первых отражений и отзвука помещения, определяющего его гулкость (сумма поздних отражений), составляет около 80 мс.
Пространственное впечатление возникает из слухового восприятия в частично или полностью закрытом пространстве. Пространственное впечатление складывается из ряда составляющих:
• ощущение, что слушатель находится в одном помещении с источником звука;
• представление о размерах помещения;
• гулкость;
• пространственность.
Пространственное впечатление основывается на сознательном различении отраженного и прямого звуковых сигналов.
Гулкостью называют такое ощущение, что кроме прямого звука имеется и отраженный звук, воспринимаемый не как повторение сигнала. В больших помещениях гулкость зависит от отношения поздней энергии отзвука к ранней. К ранней относится энергия прямого звука и отражений, которые при звучании речи приходят примерно за первые 50 мс, а при звучании музыки – за 80 мс после прихода прямого звука.
Эхом называют такие повторения звукового сигнала, при которых первичный и вторичный сигналы воспринимаются во времени, а в некоторых случаях и в пространстве, как самостоятельные слуховые объекты. Если повторение сигнала обусловлено отражениями, то для раздельного его восприятия необходимое время запаздывания – около 50 мс, в зависимости от вида сигнала. В тех случаях, когда периодические повторения сигнала следуют так быстро друг за другом, что уже не воспринимаются слухом как отдельные сигналы, говорят о многократном эхе.
Аналоговый и цифровой сигналы
Как известно, преобразование аналогового (непрерывного во времени) сигнала в цифровой происходит в три приема: выборка, квантование и кодирование.
Сначала аналоговый сигнал преобразуется в последовательность аналоговых же выборок, полученных через равные промежутки времени. Квантование аналогового сигнала представляет собой выбор конечного числа уровней, которые, как правило, равномерно распределены в диапазоне от – U до +U шкалы входного сигнала аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Количество уровней квантования почти однозначно связывается с выходным цифровым сигналом посредством кодирования. Наиболее распространенным является прямое двоичное кодирование.
Если спектр преобразуемого аналогового сигнала располагается в полосе частот от 0 до F, то частота выборки (или частота дискретизации) не должна быть менее 2F. Таким образом, если реальный аналоговый сигнал содержит частотные компоненты от 0 Гц до 20 кГц, то частота дискретизации такого сигнала должна быть выбрана не меньше 40 кГц.
На этот счет существует теорема Шеннона-Котельникова и частота Найквиста (F) как следствие из данной теоремы. Однако теорема не содержит утверждения о точном восстановлении аналогового сигнала при указанном условии (> 2F). На самом деле восстановленный сигнал имеет произвольные амплитуду и фазу (в конкретных пределах). Статистически достоверное восстановление исходного аналогового сигнала имеет место при частоте выборки не менее 5F.
Отношение сигнал/шум на выходе N-разрядного АЦП в идеальном случае равно (6N-6) дБ, поскольку существует неустранимая погрешность квантования (так называемый шум квантования) равная половине разности между соседними уровнями квантования, что эквивалентно потере 6 дБ в отношении сигнал/шум. Повышение частоты преобразования существенно снижает интермодуляционные искажения, обусловленные наложением спектров – aliasing (совмещение, алиазинг), – и повышает достоверность восстановления аналогового сигнала. Реальный музыкальный сигнал далек от белого шума (близок к розовому – шуму дождя, прибоя, ветра – то есть шуму, плотность которого спадает с ростом частоты), но шум квантования не зависит от сигнала, если число уровней квантования неизменно и распределение их равномерно. Другое дело – погрешность преобразования, которая действительно зависит от амплитуды и частоты входного сигнала и выражается в реальных нелинейных и интермодуляционных искажениях, то есть паразитных спектральных составляющих.
На слух такие ошибки воспринимаются как «зернистость» во фрагментах записи с низким уровнем сигнала. При этом возникает ощущение «грязного» звука. Оно же появляется при изменении разрядности записи, например когда 20-разрядную запись приводят к 16-разрядной или последнюю – к 8-разрядной.
В таких случаях для уменьшения ошибок квантования в цифровых записях применяется дизеринг. Дизеринг (dithering – размывание) представляет собой подмешивание в исходный сигнал (в цифровой форме) псевдослучайного шума со специально подобранным спектром. В результате наиболее заметные (для человеческого слуха) паразитные спектральные составляющие перемещаются из среднечастотной (3–5 кГц) в высокочастотную область (15–17 кГц).
Другими словами, метод дизеринга заключается в добавлении при крайне низком уровне сигнала специального вида шума, обычно высокочастотного. Это приводит к независимости шумов квантования и сигнала, однако общий уровень шумов немного возрастает. Действительно, добавленный шум может восприниматься на слух как постоянное шипение. Однако это едва ощутимо и намного «приятнее» на слух, чем искажения, появляющиеся при отбрасывании младших разрядов.
В результате обработки сигнала с применением дизеринга к нему добавляется шум квантования. Его спектр равномерен и занимает полосу от 0 Гц до половины частоты дискретизации. Равномерность по частоте и некоррелированность шума с сигналом достигается благодаря дизерингу, а также правилу квантования, согласно которому амплитуда в отсчете округляется до ближайшей опорной величины. Применение более сложных правил округления позволяет получить другие (неравномерные) спектральные характеристики шумов округления при сохранении полной мощности шумов неизменной. Учитывая, что слух человека имеет спад чувствительности на высоких и на очень низких частотах, можно, используя специальные правила округления при квантовании, получить спектр шумов округления, большей частью сосредоточенный в области наименее заметных на слух частот. Следовательно, можно значительно увеличить отношение сигнал/шум в диапазоне слышимых частот в цифровом сигнале, не увеличивая количество битов на один отсчет.
Для этого формируется спектр шумов квантования, имеющий форму, обратную кривой чувствительности слухового аппарата человека. То есть там, где наш слух наиболее чувствителен к шумам, кривая спектра мощности шумов будет иметь минимум, и наоборот, там, где наш слух менее чувствителен к шуму, будет сосредоточен максимум шумов. Подобный метод называется нойс-шейпингом (noise-shaping – формирование шума).
Применяя такие методы обработки сигнала, можно достичь субъективно лучшего восприятия звука, хотя объективные измерения отношения сигнал/шум во всем частотном диапазоне могут показать ухудшение этого параметра за счет увеличения мощности высокочастотных шумов.
Простейшее редактирование
Операции редактирования можно условно разделить на четыре группы:
• простейшее редактирование;
• звуковые процессы;
• звуковые эффекты;
• дополнительные инструменты.
К группе простейшего редактирования относят операции, которые не затрагивают внутренней структуры звука, то есть не изменяют его акустических, частотных характеристик и пр.
Большинство из них используют буфер обмена, который представляет собой временную область для хранения. Буфер обмена может применяться также для перемещения данных из одного окна в другое.
Чаще всего используются операции, перечисленные ниже.
Cut (Отрезать). Выделенная часть данных удаляется из звуковой волны и копируется в буфер обмена.
Clear/Delete (Очистить/Удалить). Выделенный фрагмент данных удаляется без копирования в буфер обмена.
Trim/Crop (Вырезать/Обрезать). Удаляются все данные из окна, за исключением выделенного фрагмента.
Copy (Копировать). Копируется выделенный фрагмент данных в буфер обмена.
Paste (Вставить). Вставляется содержимое буфера обмена в окно данных, начиная с текущей позиции курсора, или заменяется выделение.
Mix (Смешать). Смешивается содержимое буфера обмена с данными в окне, начиная с текущей позиции курсора или с начала выделения.
Crossfade (Плавно заместить). Данные в окне плавно замещаются содержимым буфера обмена, начиная с позиции курсора (громкость одного сигнала плавно затухает, а другого нарастает).
Технология выполнения описываемых операций в программе Samplitude 2496 несколько отличается. Для временного хранения используется не отвлеченный буфер обмена, а две конкретные области: Clip для аудиоданных из Wave Projects (Волновые проекты) и VirtClip для Virtual Projects (Виртуальные проекты).
Clip – это область памяти для хранения выборок из Wave projects, которые копируются из окна волнового проекта и могут быть вставлены в тот же самый или в другой волновой проект. Кроме того, содержимое Clip может также быть смешано с содержимым окна другого волнового проекта. Clip всегда создается с атрибутами из проекта (разрядность в битах, частота дискретизации, моно/стерео режим, левый/правый канал) и представлен на экране окном, которое содержит слово «Clip» в своем названии и вид которого продемонстрирован на рис. 1.8. Другими словами, Clip выглядит как любой другой проект, который можно воспроизвести, редактировать и сохранить с любым именем.
Рис. 1.8. Окно Clip со скопированными аудиоданными в программе Samplitude 2496
В то время как Clip служит для пересылки звукового материала между окнами волновых проектов, VirtClip делает то же самое с данными из виртуальных проектов. На рис. 1.9 показано окно VirtClip со скопированными аудиоданными.
Рис. 1.9. Окно VirtClip со скопированными в него аудиоданными
При этом фактически VirtClip не содержит аудиоинформации, а хранит только ссылки на аудиофайлы, и в нем присутствует столько каналов, сколько их содержит скопированный фрагмент.
Использование обзорных окон при редактировании
Для быстрой ориентации в графиках звуковых данных вне зависимости от их масштаба в программах обработки звука используются разного вида обзорные окна. В них всегда видна волновая форма всего файла, сжатая до размеров окна. По ним также легко определить местоположение редактируемого в основном окне фрагмента.
При выделении фрагментов и перемещении по звуковому файлу вы, вероятно, заметили изменения в полосе обзора (узкое окно чуть ниже названия окна данных), которая показана на рис. 1.10.
Рис. 1.10. Полоса обзора в программе Sound Forge
Полоса обзора представляет длину всего звукового файла так, словно выбран наименьший масштаб. По ней вы можете определить, какая именно часть звукового файла отображается в окне, где сделано выделение и где расположен курсор.
Полоса обзора в программе WaveLab имеет вид, показанный на рис. 1.11.
Рис. 1.11. Полоса обзора в программе WaveLab
Как видим, в этой программе добавлена шкала, полоса прокрутки и регуляторы масштабирования.
При открытии выбранный звуковой файл грузится не только в основное окно, но и в окно Full View (Полный вид), показанное на рис. 1.12. В нем всегда видна волновая форма всего файла, сжатая до размеров окна. Для стереофайла оба канала суммируются и отображаются как монофайл.
Рис. 1.12. Обзорное окно Full View в программе SAW Plus 32
Если щелкнуть правой кнопкой мыши в любом месте окна Full View, начнется воспроизведение звукового файла от текущей позиции курсора. Повторный щелчок правой кнопкой приостановит воспроизведение. Щелчок левой кнопкой мыши перемещает позицию курсора. Щелчок левой кнопкой в этом окне во время воспроизведения перемещает курсор к точке нажатия, и воспроизведение продолжается уже с этой точки.
Щелкнув левой кнопкой мыши в полосе обзора вне области в скобках, вы перестанете видеть курсор на изображении волны. Однако двойной щелчок в полосе обзора перемещает курсор в центр окна данных, а волна будет изображаться относительно этой позиции в звуковом файле.
Можно воспроизвести звуковой файл, начиная с текущей позиции курсора, если щелкнуть правой кнопкой в любом месте полосы обзора. Повторный щелчок правой кнопкой приостановит воспроизведение. Щелчок левой кнопкой мыши в полосе обзора перемещает позицию курсора. Обратите внимание: щелчок левой кнопкой в полосе обзора во время воспроизведения перемещает курсор к точке нажатия и воспроизведение продолжается уже с этой точки. При помощи таких средств передвижения очень легко найти нужные фрагменты в больших файлах.
Например, в записи речи вы хотите переместить курсор в начало фразы. Щелкните правой кнопкой в полосе обзора, чтобы начать воспроизведение, а затем щелкайте левой кнопкой в различных позициях внутри полосы обзора, пока не найдете точную отметку начала. Как только вы ее нашли, можно нажать кнопку Stop, чтобы прекратить воспроизведение. Курсор теперь находится в той позиции, где вы щелкнули в последний раз. Выберите команду Center Cursor (Отцентрировать курсор) из меню Special, и можно приступать к редактированию.
Если, удерживая нажатой левую кнопку мыши, сдвинуть курсор в полосе обзора, начнется циклическое воспроизведение маленьких частей, располагающихся возле позиции курсора. Эта функция называется Audio Event Locator (Локатор, или Устройство улавливания звуковых событий). С ее помощью пользователь может прослушивать короткие фрагменты звукового материала, чтобы быстро поймать точку вставки. Длительность цикла звукового фрагмента можно скорректировать в диалоговом окне Preferences.
Копирование
Копирование звуковых данных в простейшем случае выполняется в два приема, примерно одинаковым способом как в Sound Forge и WaveLab, так и в SAW Plus 32 и Samplitude 2496.
Copy (Копировать). Выделив фрагмент, выполните команду Copy из меню Edit. При этом выделенные данные копируются в буфер обмена. На экране не происходит никаких изменений, так как команда Copy не изменяет данные, а только копирует их в буфер обмена.
В SAW Plus 32 команда называется Copy Marked (SoundFile) и копирует не сами аудиоданные, а только указатели, поэтому не требуется больших объемов свободной памяти.
В программе Samplitude 2496 данные из волнового проекта копируются в Clip, а из виртуального проекта – в VirtClip, при этом прежнее содержимое Clip или VirtClip, как и прежнее содержимое буфера обмена в других рассматриваемых здесь программах, не сохраняется. Все атрибуты проекта также копируются в Clip или VirtClip. Кроме команды Copy, в Samplitude 2496 есть еще две команды копирования: Copy and Clear (Копировать и очистить) и Copy Track(s) (Копировать каналы). По команде Copy and Clear содержимое выделенного фрагмента копируется из виртуального проекта в VirtClip, а сам фрагмент очищается от данных. По команде Copy Track(s) из меню Edit → Edit Tracks все выделенные каналы виртуального проекта копируются в VirtClip.
Paste (Вставить). В программах Sound Forge и WaveLab содержимое буфера обмена вставляется в окно данных, начиная с текущей позиции курсора. Если был выделен фрагмент, он заменяется содержимым буфера обмена.
В SAW Plus 32 эта команда называется Paste Clipboard To Current SoundFile (Вставить содержимое буфера обмена в текущий звуковой файл). Содержимое буфера обмена добавляется к файлу в окне SoundFile View, начиная с позиции курсора.
В программе Samplitude 2496 команда того же назначения называется Paste/Insert Clip. Содержимое Clip вставляется в текущий проект, начиная с позиции курсора или с начала выделенного фрагмента. Данные или объекты, которые размещены за позицией вставки, сдвигаются, чтобы освободить место для содержимого Clip. Семплы или звуковые каналы (в зависимости от того, где происходит вставка) станут длиннее. Clip не изменяется. Если Clip пуст, появляется сообщение об ошибке.
После вставки программа выделяет фрагмент вставленной области. Если сразу выбрать в меню Edit команду Delete, то вставленный фрагмент будет удален, и проект вернется к первоначальному состоянию.
В виртуальных проектах программа использует начальную позицию выделенного диапазона и его положение относительно каналов как точку вставки для содержимого Clip или VirtClip.
Если Clip имеет режим моно, а проект – режим стерео, то в каждый канал стереопроекта вставляется содержимое Clip. Если, наоборот, Clip имеет режим стерео, а проект – моно, то в проект вставляется содержимое левого канала Clip.
Если требуется заменить выделенный фрагмент содержимым Clip, выполняется команда Overwrite with Clip. При этом общая длительность записи остается неизменной.
В Sound Forge или WaveLab сделайте открытое окно со звуковыми данными активным. Для этого щелкните мышью на его титульной строке. Если в окне нет выделенного фрагмента, выделите его. Из меню Edit выберите команду Copy. При этом выделенные звуковые данные копируются в буфер обмена.
Теперь сделайте активным вновь созданное пустое окно. Если титульная строка этого окна закрыта другими окнами, воспользуйтесь меню Window. Выберите команду Paste из меню Edit, и фрагмент появится в новом окне. Для прослушивания нажмите кнопку Play, после чего зазвучит уже новый файл.
Если выделенный фрагмент записи перетащить с помощью мыши в пустую часть рабочей области Sound Forge или WaveLab, будет автоматически создано новое окно со скопированным в него фрагментом.
В SAW Plus 32 эта операция выполняется при помощи команды Paste Clipboard To New SoundFile (Вставить содержимое буфера обмена в новый звуковой файл). Содержимое буфера обмена записывается в новый файл. При этом будет запрошено его имя.
В Samplitude 2496 эта операция выполняется при помощи команды Copy As. Копируется выделенный фрагмент волнового проекта.
При копировании данных из одного окна в другое может обнаружиться, что частота дискретизации одной записи не соответствует другой. Тогда программа выдает предупреждение о том, что звук скопированного фрагмента будет воспроизводиться с другой скоростью. Обычно это нежелательно (если только не используется как спецэффект). Чтобы избежать такого несоответствия операций, следует перед копированием привести частоту дискретизации одного из файлов к частоте дискретизации другого файла. Не делайте только подобных преобразований слишком часто, так как многократное конвертирование может ухудшить качество записи из-за операций округления или различий в применяемых для разных программ алгоритмах.
Перемещение
Перемещением звуковых данных называют копирование фрагмента в новое место и удаление его со старого.
Иногда необходимо сдвинуть выделение (не звуковые данные, а область), сохраняя его протяженность. Это можно выполнить одним из двух способов.
Первый состоит в следующем. Нажмите и удерживайте клавишу Shift, а мышью захватите край выделения. Теперь, когда вы перемещаете мышь влево или вправо, все выделение будет двигаться целиком, как блок, длина выделения при этом сохраняется.
Второй способ скорее математический. При использовании ACID Looping Tools (Инструментальные средства создания цикла для программы ACID) можно также сдвигать выделение на величину его длины. Это весьма полезно, когда выделен такт или нота (по длительности), а вы хотите перейти к следующему такту или ноте. Выберите команду Shift Selection Left (Сдвинуть область выделения влево) или Shift Selection Right (Сдвинуть область выделения вправо) из ACID Looping Tools в меню Special, и вся область выделения целиком перейдет влево или вправо на величину своей длины.
Ухватите мышью выделенный фрагмент записи, нажмите и удерживайте клавишу Alt (или Shift) и перетащите фрагмент в новую позицию в текущем или другом окне. Когда курсор оказывается в допустимой для перемещения области, он принимает символическую форму звуковой волны. В строке состояния отображается точная позиция, в которую будет вставлен фрагмент.
Чтобы отменить перемещение между окнами, надо сначала выполнить в окне-адресате команду Undo Paste (Отменить вставку) из меню Edit, а затем в исходном окне – Undo Cut (Отменить вырезку) из того же меню.
Вставка
Paste (Вставить). В программах Sound Forge и WaveLab содержимое буфера обмена вставляется в окно данных, начиная с текущей позиции курсора, или, если был выделен фрагмент, он заменяется содержимым буфера обмена.
В SAW Plus 32 эта команда называется Paste Clipboard To Current Sound-File (Вставить содержимое буфера обмена в текущий звуковой файл). Содержимое буфера обмена добавляется к файлу в окне SoundFile View начиная с позиции курсора.
В программе Samplitude 2496 та же команда называется Paste/Insert Clip. Содержимое Clip вставляется в текущий проект с позиции курсора или с начала выделенного фрагмента. Данные или объекты, которые размещены за позицией вставки, сдвигаются, чтобы освободить место для содержимого Clip. Семплы или звуковые каналы (в зависимости от того, где происходит вставка) станут длиннее. Clip не изменяется. Если Clip пуст, появляется сообщение об ошибке.
После вставки программа выделяет фрагмент вставленной области. Если сразу выбрать в меню Edit команду Delete, вставленный фрагмент будет удален, и проект вернется к первоначальному состоянию.
В виртуальных проектах программа использует начальную позицию выделенного диапазона и его положение относительно каналов как точку вставки для содержимого Clip или VirtClip.
Если Clip имеет режим моно, а проект – режим стерео, то в каждый канал стереопроекта вставляется содержимое Clip. Если, наоборот, Clip имеет режим стерео, а проект – моно, то в проект вставляется содержимое левого канала Clip.
Если требуется заменить выделенный фрагмент содержимым Clip, выполняется команда Overwrite with Clip. При этом общая длительность записи остается неизменной.
Выделите весь исходный файл и перетаскивайте выделение мышью в другое окно. Нажмите и удерживайте клавишу Alt, когда устанавливаете точку вставки в начале волны в окне-адресате. Затем отпустите кнопку мыши. Если все выполнено правильно, выделенный фрагмент из исходного окна будет вставлен в данные окна-адресата.
Удаление звуковых фрагментов
Удаление частей звуковой волны можно произвести из меню Edit тремя способами: Cut, Delete (Clear) и Trim/Crop.
Cut (Отрезать). Чтобы вырезать фрагмент, надо выделить его и выполнить команду Cut. При этом выделенный фрагмент убирается из волны и размещается в буфере обмена.
В программе Samplitude 2496 команда Cut действует по-разному в волновом и в виртуальном проектах.
В волновом проекте аудиоданные выделенного фрагмента копируются в Clip. Материал, расположенный за удаляемым фрагментом, объединяется с расположенным перед ним материалом, чтобы закрыть промежуток. Весь волновой проект становится короче.
Обратите внимание, что при копировании и удалении Clip всегда содержит те же самые атрибуты, что и волновой проект, из которого взяты данные. Если материал взят из монофонического волнового проекта, Clip станет моно. Если из стерео – Clip соответственно станет стерео. И другие атрибуты (разрядность, частота дискретизации) также будут взяты из текущего проекта, а все предыдущее содержимое Clip будет удалено.
После удаления программа оставляет маркер в той позиции, с которой начинался удаленный фрагмент. Если вы удалили материал случайно, это позволит вернуть содержимое Clip на то же самое место волнового проекта. Чтобы вставить содержимое Clip, примените функцию Paste/Insert Clip из меню Edit.
В виртуальном проекте выделенный фрагмент копируется в VirtClip и удаляется из проекта. VirtClip не содержит фактической аудиоинформации, а хранит только ссылки на аудиофайлы. При этом в нем присутствует столько каналов, сколько содержал удаленный фрагмент.
Материал за удаленным фрагментом добавляется к материалу перед ним. Виртуальный проект станет короче, если выделенный фрагмент покрывает все каналы. Этим способом можно укоротить виртуальный проект, если в нем за последним объектом – тишина.
Как и в волновом проекте, после удаления программа оставляет маркер в той позиции, с которой начинался удаленный фрагмент. Это позволяет осуществить вставку случайно удаленного материала при помощи функции Paste/Insert Clip из меню Edit.
В этой же программе по команде Cut Tracks (Отрезать каналы) все выделенные каналы удаляются из виртуального проекта, но копируются в VirtClip.
Delete (Clear) (Удалить/Очистить). При удалении выделенного фрагмента командой Clear (Delete) в Sound Forge или командой Delete в WaveLab звуковые данные убираются из волны без копирования в буфер обмена, а в Samplitude 2496 по команде Delete аудиоданные удаляются без копирования в Clip. Обратите внимание: в Samplitude 2496 по команде Clear данные в выделенном фрагменте заменяются тишиной, также без копирования в Clip. В этой же программе по команде Delete Tracks (Удалить каналы) все выделенные каналы удаляются из виртуального проекта.
Trim/Crop (Вырезать/Обрезать). Удаляются все данные из окна, за исключением выделенного фрагмента. Это удобная возможность, так как с помощью кнопки Play вы можете прослушать фрагмент, начинающийся с позиции курсора, а затем выделить его и с помощью команды Trim/Crop в Sound Forge или команды Trim в WaveLab избавиться от всего лишнего.
В программе Samplitude 2496 эта команда называется Extract Range и также действует по-разному в волновом и в виртуальном проектах.
В волновом проекте аудиоданные выделенного фрагмента остаются без изменений, удаляются все разделы до и после него. Аудиофайл становится короче. Содержимое Clip не изменяется.
В виртуальном проекте выделенным фрагментом определяется удаляемый материал сразу для всех его каналов, независимо от того, охватывает ли выбранный фрагмент все каналы или нет. Эти означает, что данная функция не оперирует одним каналом выборочно. Объекты до и после выделенного фрагмента удаляются из проекта. Содержимое VirtClip не изменяется.
Реверс звука
Реверс звука – это его воспроизведение в обратную сторону, от конца к началу. Выделенный фрагмент звуковой волны зеркально переворачивается слева направо.
Как в Sound Forge, так и в WaveLab реверс выполняется при помощи команды Reverse из меню Process.
В окне MultiTrack View щелкните по кнопке с надписью FX того канала, где хотите применить эффект. Откроется окно Effects Patch Builder (Составитель эффектов). В нем отображается список всех эффектов, как встроенных, так и установленных дополнительно. Различные комбинации эффектов из этого списка применяются для обработки аудиоданных, размещенных в канале. Вид окна показан на рис. 1.13.
Рис. 1.13. Окно Effects Patch Builder
В левом окне Effects Choices (Варианты эффектов) выводится список всех установленных эффектов, которые могут быть применены к активному каналу. Любой вновь установленный дополнительный эффект будет добавляться к этому списку. В правом окне Current Patch (Текущее подключение) отображается список выбранных эффектов в том порядке, в котором они будут выполняться. Если дважды щелкнуть в окне Current Patch на названии эффекта, откроется окно управления эффектом, где можно сделать настройки.
На индикатор Trk выводится номер активного канала. При смене активного канала и при открытом окне Effects Patch Builder в нем будут автоматически показаны применяемые эффекты для нового активного канала.
Кнопка Add (Добавить) служит для добавления эффектов из списка Effects Choices в список Current Patch. Двойной щелчок по названию эффекта в списке Effects Choices дает тот же самый результат. Новый эффект вставляется в список Current Patch над текущим отмеченным эффектом.
Кнопка Rem (Удалить) используется для удаления выбранного эффекта из списка Current Patch.
При нажатии на кнопку Clr (Очистить) удаляются сразу все эффекты из списка Current Patch, список полностью очищается.
При нажатии на кнопку Close (Закрыть) окно Effects Patch Builder закрывается. Если были открыты какие-нибудь окна управления эффектами, они также закроются одновременно с Effects Patch Builder.
Кнопка Bypass (Обход) предназначена для отмены всех эффектов в активном канале. Используйте ее для быстрого сравнения необработанного эффектами звука с обработанным.
При нажатой кнопке Post Fader (После изменений громкости) звуковой сигнал обрабатывается эффектами уже после его прохождения через блок регулировок громкости и панорамы. Это иногда придает звуку тонкие оттенки.
Эффекты назначаются ко всему каналу, а не к отдельным его составляющим. Если требуется произвести какой-либо эффект с конкретной составляющей, переместите ее на отдельный канал.
Для каждого канала любой эффект может иметь свои параметры настройки. Все параметры настройки эффектов сохраняются в EDL-файле.
Когда к каналу применен какой-нибудь эффект, кнопка FX этого канала изменяет свой вид: появляется связывающая вертикальная полоска, проходящая через центр кнопки и указывающая, что используются какие-то эффекты. Если эффекты применяются, но канал находится в режиме Bypass (Обход), полоска будет прервана посередине, чтобы было видно: эффекты в настоящее время неактивны.
Закрытие EDL-файла снимет применение эффектов в окне MultiTrack View. Если удерживать нажатой клавишу Ctrl и щелкнуть по любой кнопке FX, снимаются все эффекты со всех каналов сразу.
Эффект Reverse Audio (Реверс звука) заключается в том, что запись в канале, к которому он применен, воспроизводится в обратную сторону. Все составляющие регионы канала остаются на месте, но звук в каждом из них проигрывается в обратную сторону. Если в канале отображены волновые формы, они также будут реверсированы. Этот эффект не разрушает исходной записи и выполняется в реальном времени.
Звуковые данные в выделенном фрагменте реверсируются по оси времени, то есть их воспроизведение ведется от конца к началу. Это дает очень интересные эффекты, не говоря уже о скрытых сообщениях, которые можно разместить в песне.
Эта функция обратима: если еще не выделен новый фрагмент, ее повторный вызов приведет аудиоматериал к первоначальному состоянию.
Команда Revert вызывается из меню Effects.
Редактирование стереофайлов
При редактировании стереофайлов имеются сразу два канала данных для обработки. Верхняя волна в окне данных – это левый канал, нижняя – правый. Оба канала доступны для редактирования.
При выделении данных в стереофайлах как Sound Forge, так и WaveLab позволяют выбрать отдельно левый и правый или одновременно оба канала для воспроизведения, редактирования и обработки эффектами.
Окно для редактирования стереофайла визуально разделено на два канала: левый (расположен вверху) и правый (внизу). Кроме такого видимого разделения в окне поддерживается разделение на три логические (невидимые) части для выполнения выделений при помощи мыши. Щелчок левой кнопкой мыши в верхней половине левого (верхнего) канала служит для выбора левого канала, в нижней половине правого (нижнего) канала – для правого, в остальной части (в середине: в нижней половине верхнего канала и в верхней половине нижнего) – для выбора обоих каналов. При выборе данных в стереофайле по форме курсора можно определить, какой канал будет выбран: для левого канала рядом с курсором появляется буква L, для правого – буква R, при выборе обоих каналов буквы нет.
Откройте звуковой файл. Переместите указатель мыши к верхней части левого канала и выделите фрагмент. При этом цветом выделяется только левый канал. Теперь проделайте то же самое, но в средней части окна, вблизи линии, разделяющей левый и правый каналы. На этот раз будут выделены оба канала. Повторите эту операцию внизу окна, и вы увидите, что будет выделен только правый канал.
Выделив фрагмент в стереофайле, вы можете осуществлять переключение каналов при помощи клавиши Tab. Она циклически переключает выделенный фрагмент по каналам: фрагмент в левом канале, в правом, в обоих одновременно. В Sound Forge для выделения можно также установить канал из диалогового окна Set Selection в раскрывающемся списке каналов Channel. В WaveLab то же самое достигается с помощью меню Edit: команды Select/Right channel only (Выбрать правый канал), Select/Left channel only (Левый канал) и Select/Extend to all channels (Все каналы).
Выделение одного канала позволяет прослушать соответственно один канал стереофайла. Например, дважды щелкните левой кнопкой мыши в окне данных (или трижды, если окно содержит области или маркеры), чтобы выделить все данные (можно также воспользоваться командой Select All из меню Edit). Нажмите кнопку Play и прослушайте стереозапись. Теперь нажмите клавишу Tab, чтобы переключить выделение на один канал, и снова кнопку Play. Проделайте это еще раз, чтобы услышать другой канал.
Данные левого и правого каналов в стереофайле связаны друг с другом: они всегда проигрываются вместе. Это означает, что существуют операции редактирования, например Cut (Вырезать) или Paste (Вставить), которые нельзя использовать в одном канале. Их применение сделало бы один канал короче или длиннее другого. Однако при редактировании в реальных ситуациях такую проблему решают просто. Чтобы немного сдвинуть один канал во времени, используют функцию Delay/Echo.
Вы можете скопировать выделение из одного канала в буфер обмена, выбирая данные или в левом, или в правом канале и используя команду Copy. При этом в буфер обмена помещается монофрагмент. Вы можете затем вставить его в монофонический файл, в оба канала стереофайла, а можете смешать его с одним или обоими каналами стереофайла. При смешивании монофонических данных из буфера обмена со стереофайлом вам надо будет ответить на запрос, хотите ли вы смешать их на одном канале или одновременно на обоих.
Звуковые процессы
К звуковым процессам можно отнести следующие операции:
• слияние волновых форм;
• инверсия;
• амплитудные преобразования разного рода;
• устранение смещения по постоянному току;
• нормализация;
• расширение панорамы;
• частотная коррекция и преобразование тембров.
Для запуска эффектов в WaveLab (часть которых отнесена здесь к группе звуковых процессов) необходимо, чтобы была подключена Master Section (Секция мастеринга). В меню Options должна быть помечена опция Use Master Section (Использовать секцию мастеринга). При этом открывается окно, показанное на рис. 1.14. Все эффекты, применяемые здесь, работают в режиме реального времени. Когда секция не нужна, она таким же способом отключается и не поглощает вычислительных ресурсов процессора. При этом отключаются все ее эффекты и закрываются все связанные с ними окна. Однако при обычном закрытии окна Master Section, несмотря на то что окна эффектов секции тоже закрываются, она остается функционально подключенной к программе, и все предусмотренные ее настройками операции обработки выполняются.
Рис. 1.14. Окно Master Section
Основное назначение секции мастеринга, как видно из ее названия, – заключительная подготовка звуковых записей (для компакт-диска, видео, мультимедиа и т. д.). Однако ее применение не ограничивается только этими функциями. Секция мастеринга позволяет творчески обрабатывать записи, независимо от того, являются ли они законченным материалом или только отдельными дорожками многоканальной записи.
Секция мастеринга состоит из следующих блоков:
• слоты (ячейки) эффектов;
• дизеринг-процессор;
• блок установки выходного уровня;
• секция запуска.
В секции мастеринга программы WaveLab находятся шесть слотов (ячеек) эффектов. В каждую ячейку можно загрузить один из встраиваемых модулей (plug-in) эффектов.
Обработка звукового сигнала выполняется следующим образом. Входным сигналом для секции мастеринга является либо загруженный в программу файл, либо сигнал, подаваемый на вход звуковой карты. Входной сигнал последовательно проходит через ячейки эффектов с первой (верхней) по шестую (нижнюю), затем через регуляторы уровня попадает в блок дизеринга, потом в формирователь выходного сигнала (откуда снимается сигнал для индикаторов уровня) и далее возвращается в программу (для записи в файл или для воспроизведения).
Ряд эффектов включен в комплект поставки программы, дополнительно может быть установлено множество других. Дополнительные модули устанавливаются сами так, что становятся доступны из WaveLab.
Для добавления эффекта в ячейку щелкните левой кнопкой мыши по стрелке рядом с его именем, после чего будет выведен список всех установленных в системе эффектов. Выберите один из них, щелкнув мышью по его имени. Чтобы удалить эффект из ячейки, выберите пункт None (Нет).
Один и тот же эффект можно назначить нескольким ячейкам и таким образом использовать его несколько раз с разными параметрами настройки.
Если в ячейке нажата кнопка Mon, сигнал поступает на индикаторы не с выхода секции мастеринга, а с выхода соответствующего эффекта, чтобы можно было визуально проверить его уровень в этой точке системы. Чтобы вернуть подключение индикаторов к выходу секции мастеринга, нажмите кнопку Mon еще раз.
Когда эффект назначен, появляется его панель управления и загорается соответствующая ячейке кнопка FX. Панель можно закрыть, если нажать эту кнопку, и снова открыть повторным нажатием.
При нажатии на кнопку Solo, соответствующую какой-либо ячейке, все эффекты в других ячейках временно отключаются, и можно прослушать конкретный эффект отдельно от других. Этот способ применим в одно и то же время только к одной ячейке.
Для временного отключения эффектов предназначены кнопки On. При таком отключении эффекта от сигнальной цепочки он перестает занимать процессорное время.
Кнопка Global Off (Общее отключение) позволяет временно отключить все процессы, чтобы можно было услышать качество звука без обработки. Этот переключатель фактически выключает каждый индивидуальный процесс. Но даже при этом дизеринг-процессор и блок установки выходного уровня остаются подключенными.
Дизеринг следует применять в следующих случаях:
• при понижении разрядности звукового файла, например при мастеринге 20-разрядных файлов для компакт-диска (конвертировании в 16 бит) или при подготовке 16-разрядных записей для мультимедиа (конвертировании в 8 бит);
• при обработке эффектами в секции мастеринга, даже если не изменяется разрядность звукового файла, так как цифровые эффекты любого типа могут вносить ошибки округления.
Самый общий способ включения дизеринг-процессора выглядит так:
1. Установите окно Master Section, как описано выше. Можно включить эффекты любого типа.
2. Запустите процесс в режиме реального времени или нажмите кнопку Apply (Применить).
Дизеринг выполняется как часть процесса обработки. Если, например, воспроизводится файл с 20-разрядной записью на 16-разрядной звуковой карте, для понижаемого в разрядности сигнала будет применен дизеринг.
3. Если вы нажимали кнопку Apply, сохраните файл в формате более низкой разрядности.
Рассмотрим теперь, как настроить дизеринг. К сожалению, нет ни трудных, ни легких правил настройки, и выбор параметров зависит исключительно от самого звукового материала. Помощник тут только один – эксперимент, а судья – ваш слух.
Для установки параметров неоднократно нажимайте белые стрелки справа от значений опций, пока не появится нужное вам значение.
Опция Dither (Размыть) принимает значения: off (выключено), type 1 (тип 1), type 2 (тип 2). Они используются следующим образом:
• Off – дизеринг не применяется;
• type 1 – сначала пробуйте именно этот метод, поскольку он наиболее универсальный;
• type 2 – этот метод подчеркивает высокие частоты лучше, чем предыдущий.
Опция Dither Bits (Разрядность дизеринга) принимает следующие значения: 8, 16, 20 или 24. Эта опция используется, чтобы определить разрядность заключительной записи после применения дизеринга, независимо от того, применяете ли вы параметры настройки (нажали кнопку Apply) или используете обработку в реальном масштабе времени. Очень важно установить это значение правильно, особенно при уменьшении разрядности.
Опция Noise Shaping (Формирование шума) принимает значения off (выключено), type 1 (тип 1), 2 или 3.
Этот параметр меняет характер шума, который добавляется при дизеринге. Здесь тоже нет четких правил, но можно заметить, что чем выше номер, тем значительнее шум смещается в область высоких частот.
Слияние волновых форм
Слияние волновых форм – мощная и полезная операция редактирования, которая используется очень часто. Смешивание позволяет объединять вместе два звука, помогая создавать сложные звуковые эффекты.
Mix (Смешивание, или Микширование). Смешивается содержимое буфера обмена с данными в окне, начиная с текущей позиции курсора или с начала выделенного фрагмента.
Чтобы легче было находить точки смешивания, вначале убедитесь, что Status Format (Формат состояния) установлен в Time (Время). Для этого в меню Options выберите пункт Time → Status Format. Это нужно сделать для обоих окон данных, так как Sound Forge следит за форматом каждого индивидуального окна.
Чтобы было удобнее наблюдать за картиной смешивания, можно максимально развернуть Sound Forge, нажав кнопку Maximize Window в верхнем правом углу и выбрав пункт Tile Vertically (Выровнять по вертикали) из меню Window. При этом будет полностью использоваться рабочая область Sound Forge по вертикали.
Технология смешивания такова. Откройте оба окна с данными, которые вы хотите смешать. Окно, звук из которого вы будете добавлять, сделайте активным. Дважды щелкните в нем левой кнопкой мыши по изображению звуковой волны (можно также пользоваться командой Select All из меню Edit), чтобы выделить все данные. Скопируйте данные в буфер обмена командой Copy из меню Edit. Теперь сделайте активным другое окно и в его панели управления нажмите кнопку Go to Start, после чего курсор будет установлен в начало файла. Выберите команду Mix из опции Paste Special в меню Edit. Появится диалоговое окно Mix, показанное на рис. 1.15. Установите оба уровня в 0 дБ и нажмите кнопку OK. Вы увидите результат смешивания. Нажмите кнопку Play, чтобы его услышать. Если результат вам не понравится, выберите команду Undo Mix (Отменить смешивание) в меню Edit – тогда вы вернетесь к первоначальному состоянию.
Рис. 1.15. Диалоговое окно Mix
Crossfade (Плавное замещение). Данные в окне плавно замещаются содержимым буфера обмена начиная с позиции курсора (громкость одного сигнала плавно затухает, а другого – нарастает).
По команде Mix (Смешивать) из меню Edit/Paste Special смешиваются два фрагмента, начиная от края выделения (если оно имеется) или от позиции курсора (если нет выделения).
Данные из буфера обмена всегда смешиваются вне зависимости от длины выделения. При вставке не имеет значения, сделано выделение в окне-адресате или нет.
Вы можете выполнять операции смешивания, вставки или замещения, перетаскивая выделение из одного окна данных в другое. Для этого сделайте следующее:
1. Откройте два звуковых файла и, чтобы было проще работать, выберите команду Tile Vertically (Расположить окна вертикально) из меню Window. Одно окно будем называть исходным, а другое – окном-адресатом.
2. Нажмите и удерживайте левую кнопку мыши в выделенной области исходного окна данных. Продолжая удерживать кнопку, сдвиньте курсор, пока его форма не изменится на стрелку, перемещающую небольшой прямоугольник.
3. Перетащите курсор в окно-адресат. Вы увидите затененный блок, который представляет диапазон исходного материала. Также вы увидите, что в небольшом прямоугольнике, сопровождающем курсор, теперь содержится буква M (Mix – смешать), C (Crossfade – заместить) или P (Paste – вставить). Установите блок в то место окна-адресата, где хотите произвести нужную операцию, как показано на рис. 1.16.
Рис. 1.16. Расположение окон для операций перетаскивания
4. Отпустите левую кнопку мыши. Откроется диалоговое окно Mix. Для операции замещения удерживайте при этом клавишу Ctrl (откроется окно Crossfade). Для вставки удерживайте клавишу Alt.
Самый простой способ выбрать операцию такой: перетащите блок в окно-адресат и, продолжая удерживать левую кнопку, нажмите еще и правую. В зависимости от избранной операции блок примет форму прямоугольника (для операции смешивания), буквы «X» (для замещения) или пунктирной вертикальной линии (для вставки).
Для операции смешивания оставьте уровни громкости в положении по умолчанию 0 дБ. Для операции замещения уровни громкости по умолчанию установлены следующим образом: для исходного файла от минимума до 0 дБ, а для файла-адресата, наоборот, от 0 дБ до минимума (то есть замещаемый сигнал плавно затихает, а громкость нового сигнала плавно нарастает). Нажмите OK, и можно щелкнуть по кнопке Play, чтобы прослушать результат.
В диалоговом окне Mix есть несколько опций, которые можно использовать для выполнения сложных операций смешивания. Например, при смешивании вокальных партий и музыки вы можете плавно уменьшить громкость музыки, когда звучит вокал, а затем постепенно вернуть ее в прежнее состояние, когда закончится вокальная партия. Такую операцию иногда называют Ducking (Сворачивание). Рассмотрим, как это можно сделать:
1. Откройте звуковой файл с вокальной партией или речью и выделите фрагмент.
2. Перетащите этот фрагмент в пустую часть рабочей области Sound Forge, чтобы создать новое окно.
3. На вкладке Summary в папке Properties (меню File) в поле Title дайте название звуковому файлу и нажмите OK.
4. Откройте файл с записью музыки.
5. Поместите курсор в нескольких секундах от начала файла.
6. Выделите весь вокал и перетащите его в окно с музыкой.
7. В поле Name диалогового окна Mix выберите установку Slow duck (Медленное сворачивание). Обратите внимание, что громкость в окне Destination (Адресат) устанавливается в -6 дБ, а время изменения громкости Pre/Post-fade destination edges – 0,5 с. Это значит, что перед смешиванием громкость музыки плавно изменится до -6 дБ за 0,5 с, а после смешивания за то же время плавно вернется к прежнему уровню. Нажмите OK.
8. Прослушайте, что получилось, затем отмените операцию.
9. Снова перетащите вокальную партию в окно с записью музыки и установите Slow duck. На этот раз выставьте громкость в -20 дБ и нажмите OK. Теперь музыка станет еще тише. Таким способом вы подберете правильное соотношение громкости музыки и голоса. Pre/Post-fade destination edges управляет скоростью, с которой музыка становится тише, а затем возвращается к исходной громкости.
Mix with Clip (Смешать с Clip). Содержимое Clip смешивается с содержимым фрагмента, начиная от позиции курсора. Clip при этом не изменяется.
Функция запускается из меню Edit и выполняется посредством сложения двух сигналов. В некоторых случаях это может привести к отсечению пиков сигнала и, как следствие, возникновению искажений. Поэтому иногда перед смешиванием может понадобиться модификация амплитуды, которую позволяет сделать программа.
Инверсия
При помощи этой операции – инверсии – фаза аудиосигнала переворачивается на 180°. Все положительные значения в волновой форме заменяются отрицательными, и наоборот. При смешивании двух противофазных сигналов они подавляют друг друга, а не усиливают, как при слиянии сигналов с одинаковой фазой.
При инвертировании фазы моносигнала на слух не произойдет никаких изменений. Однако, если один канал в стереозаписи не совпадает по фазе с другим, это может привести к таким эффектам, как снижение громкости в басовом регистре или «размывание» стереоизображения. Следовательно, самым общим использованием этой функции является восстановление стереобаланса, если один из каналов случайно был записан так, что их фазы не совпадают.
Инверсию можно использовать и для того, чтобы сгладить переходы при слиянии волн, а также справиться с проникновением сигнала между каналами. Например, предположим, что в одно и то же время на одном канале была записана партия гитары, а на другом – фортепиано. Оба канала имеют нежелательный барабанный эффект. Инверсия фазы в одном из каналов может убрать такой эффект, сделав звук при смешивании чище.
Для этой операции используется команда Invert/Flip из меню Process.
Для этой операции не требуется никаких установок.
Выделите фрагмент (операция будет выполняться только в нем). В меню Level выберите команду Invert Phase.
В окне MultiTrack View щелкните по кнопке с надписью FX того канала, где хотите применить эффект. Откроется окно Effects Patch Builder (Составитель эффектов). В нем отображается список всех эффектов, как встроенных, так и установленных дополнительно. Различные их комбинации применяются для обработки аудиоданных, размещенных в канале. В левом окне Effects Choices выберите Reverse Phase (Реверс фазы). Нажмите кнопку Add, чтобы добавить эффект в правое окно Current Patch.
Этот эффект не разрушает исходной записи и выполняется в реальном времени.
Звуковые данные выделенного фрагмента инвертируются по оси амплитуды. Функция Invert Phase помогает согласовать семплы, если они различаются фазами.
Функция является обратимой, то есть ее повторное выполнение на том же фрагменте приведет звуковые данные в исходное состояние.
В отличие от функций смешивания, которые с математической точки зрения представляют собой функции суммирования, Invert Phase фактически производит операцию вычитания на выделенном фрагменте.
Функция доступна из меню Effects.
Амплитудные преобразования
Изменения амплитуды (усиление или ослабление звукового сигнала) выполняются при помощи различных действий над ней, которые в конечном счете сводятся к умножению ее значений на некий постоянный коэффициент.
Амплитудные преобразования выполняются последовательно над отдельными фрагментами, поэтому они просты в реализации и не требуют большого объема вычислений.
Обычно используемые операции: Fade In (Нарастание), Fade Out (Затухание) и Crossfade (Замещение). Fade In применяется для того, чтобы плавно увеличить громкость выделенного фрагмента от нулевого или некоего фиксированного уровня до 0 дБ или другого фиксированного уровня. Операция Fade Out, напротив, плавно уменьшит громкость от одного уровня до другого, меньшего. Объединение двух предыдущих операций дает операцию Crossfade.
Для этих операций может понадобиться знание некоторых особенностей амплитудных преобразований.
Доступны три операции из меню Process: Fade → Graphic (Графический регулятор), Fade → In (Увеличение) и Fade → Out (Уменьшение).
Операция Fade → In используется для того, чтобы постепенно поднять громкость выделенного фрагмента от нулевого уровня (-Inf. дБ) до 0 дБ. Операция Fade → Out, напротив, плавно уменьшит громкость от 0 дБ до – Inf. дБ.
Диалоговое окно Graphic Fade позволяет нарисовать кривую постепенного изменения амплитуды, которая будет применена к текущему выделению данных. Допускается до 16 точек, изменяющих вид кривой. На рис. 1.17 показано окно с графиком постепенного нарастания уровня громкости с 0 % до 100 %, небольшого в начальной стадии и резко усиливающегося в конце.
Рис. 1.17. Диалоговое окно Graphic Fade
Изменяйте кривую, перемещая маленькие квадратные рамки (точки перетаскивания) вверх или вниз. Можно сделать новую точку перетаскивания, щелкнув левой кнопкой мыши в любом месте ограничительной кривой. Удаляется такая точка одинарным щелчком по ней правой кнопкой мыши или двойным щелчком левой кнопкой. Закончив построение ограничительной кривой, нажмите кнопку OK, чтобы применить постепенное изменение амплитуды.
Если помечена опция Dither and noise-shape to minimize 16 bit quantization noise (Применять дизеринг и нойс-шейпинг для уменьшения шума 16-битного квантования), во время обработки звукового файла применяется дизеринг, чтобы свести к минимуму шум квантования. Эффект особенно заметен при очень низких уровнях сигнала, то есть определенно в начале Fade → In и в конце Fade → Out.
Снижение громкости, выполненное без дизеринга, постепенно превращает синусоидальную волну в прямоугольные импульсы. Если выполнить такое плавное снижение громкости на синусоидальной волне 440 Гц, в конечном счете вы услышите звук, характерный для прямоугольного импульса. Особенно это слышно при снижении амплитуды от -60 до -80 дБ (попробуйте проделать эту операцию на 15-секундной записи синусоидальной волны, громкость которой снижается от -50 до – Inf. дБ).
Нойс-шейпинг добавляет звуку слабый сигнал дизеринга. Этот сигнал объединяется с существующим звуком таким образом, что шум квантования сильно сдвинут к частоте Найквиста. В файле с частотой дискретизации 44100 Гц этот шум перемещен к частоте 22050 Гц. По самой природе человеческого слуха слышимость таких частот уменьшена в несколько раз. Таким образом, шумовой фон 16-разрядных аудиозаписей существенно снижается.
Так как шум квантования смещается ближе к частоте Найквиста, настоятельно рекомендуется не использовать нойс-шейпинг для записей с частотой дискретизации ниже 32000 Гц. Также не рекомендуется выполнять нойс-шейпинг более одного раза на данном выделении (запускайте этот процесс только в самом конце обработки). Кроме того, нойс-шейпинг не так эффективен, если выполняется не во время постепенного изменения амплитуды, а отдельно – вот почему опция находится в данном диалоговом окне.
Чтобы нарисовать на графике волновую форму текущего выделения, пометьте галочкой опцию Show wave (Показывать волну). Если выделение небольшое, это делается автоматически. При работе со стереофайлами есть также возможность видеть отдельно левый канал, отдельно правый или оба канала смешанными.
Нажатие на кнопку Reset Envelope (Сброс огибающей) удаляет все точки огибающей, кроме двух. Эти две точки устанавливаются в такое положение, словно никакого снижения амплитуды не предусматривается.
Операции Fade In и Fade Out из меню Level открывают фактически одно и то же диалоговое окно Fade, но с разными опциями. Вкладка Settings (Настройки) этого окна показана на рис. 1.18.
Рис. 1.18. Вкладка Settings диалогового окна Fade
Одновременно с открытием окна Fade в выделенном фрагменте волновой формы, к которому применяется операция, изображается кривая, показывающая характер изменения амплитуды сигнала, возможный вид которой приведен на рис. 1.19. Сразу при корректировке параметров настройки вид кривой меняется.
Рис. 1.19. Возможный вид кривой изменения амплитуды в окне волновой формы
Настройке поддаются два параметра: Offset (Смещение) и Damping (Демпфирование). Оба параметра определяют местоположение так называемой Fade Focus Point (Точка фокусировки изменения амплитуды) в выделенном фрагменте, которую видно на рисунке. В этой точке уровень громкости составляет половину от максимального уровня в выделенном фрагменте. Громкость плавно нарастает от минимального значения до значения в поле Damping (указываемого в дБ) на отрезке, длина которого (в процентах от всей длины выделенного фрагмента) указана в поле Offset. Далее громкость продолжает плавно нарастать до 0 дБ в остальной части выделенного фрагмента.
Эта точка определяет крутизну кривой постепенного изменения громкости. Например, установка -6 дБ приведет к нормальному постепенному изменению, где уровень громкости достигнет половины от уровня оригинала в точке фокусировки. При значениях ближе к 0 дБ увеличение громкости звука будет подчеркнуто в начале фрагмента. При значениях ближе к -18 дБ будет подчеркнуто увеличение громкости звука в конце.
На вкладке Presets (Предустановки) диалогового окна Fade, показанной на рис. 1.20, предлагается несколько стандартных настроек для рассматриваемой операции.
Рис. 1.20. Вкладка Presets диалогового окна Fade
При нажатии на кнопку Load (Загрузить) загружается выбранная предустановка. Того же результата можно достичь, дважды щелкнув по названию предустановки.
В меню Mix можно выбрать несколько команд автоматизированного управления громкостью и панорамированием. Рассмотрим их подробнее.
Fade To Next Volume Change (Плавный переход к очередному изменению громкости). С помощью этой команды производится плавное изменение громкости сигнала в выбранном канале, начиная с текущей позиции курсора в окне MultiTrack View и заканчивая очередной позицией, где громкость сигнала изменена относительно того уровня, который имеется в текущей позиции. Если уровень громкости очередного изменения выше уровня в текущей позиции курсора, громкость звука будет нарастать; если ниже – затухать.
Чтобы звук затухал, поместите курсор в то место, где будет заканчиваться спад громкости. Откройте окно – регулятор громкости и укажите желаемый финальный уровень. Теперь переместите курсор влево, к тому месту, откуда должно начаться затухание звука. В меню Mix выберите команду Fade To Next Volume Change. Так вы обеспечите постепенное снижение громкости между двумя указанными точками. На изображении соответствующего канала в окне MultiTrack View этот процесс можно проследить по опускающемуся слева направо графику амплитуды сигнала, как показано на рис. 1.21. Обратите внимание: график виден только при открытом окне – регуляторе громкости.
Рис. 1.21. График изменения амплитуды сигнала в канале MultiTrack View
Чтобы звук нарастал, уровень громкости в начальной точке фрагмента, в котором будет выполняться автоматизированное изменение громкости звучания, должен быть меньше, чем в конечной.
Кривая изменения громкости определяется опцией Fade Curve Setup (Установка характеристической кривой изменения громкости). Данная опция позволяет выбрать форму кривой, используемой в функциях постепенного изменения громкости. При выборе этой опции открывается диалоговое окно Fade Curve Selection (Выбор кривой изменения громкости), показанное на рис. 1.22.
Рис. 1.22. Диалоговое окно Fade Curve Selection
В левом окне Active Curve (Активная кривая) показана графическая форма кривой текущей (активной) характеристики изменения громкости. В правом окне Selections (Выбор) отображается список доступных форм. Чтобы выбрать новую форму кривой, щелкните по имени в списке Selections. Соответствующая форма отобразится в окне Active Curve и будет использоваться по умолчанию для всех последующих автоматических изменений громкости, пока вы не выберете другую форму.
Fade Out Marked (Уменьшение звука в помеченной области). В окне MultiTrack View вы можете выделить фрагмент, который в терминах SAW Plus 32 называется Marked Area (Помеченная область). Помеченная область создается так. В окне MultiTrack View установите указатель мыши в какой-либо позиции на шкале времени (она находится в нижней части окна) и, удерживая нажатой левую кнопку, протащите указатель вправо. Позиция, где вы отпустите кнопку мыши, является концом помеченной области, а позиция, в которой вы кнопку нажали, – ее началом.
По команде Fade Out Marked выполняется постепенное затухание звука. Изменение начинается с уровня громкости в начале помеченной области и завершается нулевым уровнем в ее конце. Характеристика кривой затухания определена опцией Fade Curve Setup в меню Mix. После выполнения операции выделение с помеченной области снимается.
Fade In Marked (Увеличение звука в помеченной области). По этой команде выполняется постепенное нарастание громкости звука от нулевого уровня в начале до необходимого уровня громкости в конце помеченной области. Характеристика кривой нарастания определяется опцией Fade Curve Setup в меню Mix.
Clear Marked Vol And Pan Changes (Отменить изменения громкости и панорамы в помеченной области). По этой команде громкость в помеченной области устанавливается в 0 дБ, а панорама – посередине области.
Clear Marked Vol Changes (Отменить изменения громкости в помеченной области). По этой команде громкость в помеченной области устанавливается в 0 дБ, а панорама не изменяется.
Reverse Marked Vol And Pan Changes (Реверс изменения громкости и панорамы в помеченной области). Эта команда меняет все изменения громкости и панорамы в помеченной области на противоположные. Например, затухание звука станет нарастанием, а развертка панорамы изменит направление.
Snap Marked Mix Changes to Cursor (Перенести помеченную область изменений громкости и панорамы к позиции курсора). Эта опция используется, чтобы переместить всю последовательность изменений громкости и панорамы из помеченной области в другое место, определяемое положением курсора. Ее можно использовать только при открытом окне – регуляторе громкости и при существовании помеченной области.
Давайте перенесем какую-нибудь последовательность изменений громкости/панорамы, например, к границе канала. Поместите курсор перед областью изменений и воспользуйтесь кнопкой Next (Следующее) в окне – регуляторе громкости, чтобы подвести курсор к началу изменений. Нажмите клавишу B, чтобы отметить начало области. Поместите курсор в конец изменений и нажмите клавишу E, чтобы отметить конец области. При помощи клавиши Tab (табуляция) установите курсор на границу канала и выберите описываемую опцию из меню. Из помеченной области вся последовательность изменений громкости/панорамы будет перенесена к позиции курсора на границе канала.
Функция Fade in/out доступна из меню Effects и обеспечивает нарастание/затухание звука в выделенном фрагменте.
Амплитуда сигнала изменяется во времени от одного значения в начале фрагмента (Fade Start in %) к другому значению в его конце (Fade End in %). При вызове функции появляется окно Fade In/Out, показанное на рис. 1.23, в котором вы можете определить параметры этой операции.
Рис. 1.23. Окно Fade In/Out
Простейшая операция нарастания звука (Fade in) выполняется с параметрами от 0 до 100 %, в то время как для затухания звука (Fade out) требуется установить от 100 до 0 %.
Функция кривой постепенного изменения (секция Fade Curve в окне Fade In/Out) может корректироваться от линейной до показательной или логарифмической.
Обратите внимание, что в режиме реального времени нарастание/затухание применяется только к виртуальным проектам. Для других проектов (RAM и HD) нужно физически преобразовать звуковые данные.
Выделите весь исходный файл и перетащите выделение к концу другого файла так, чтобы упереться в его правый край. Нажмите клавишу Ctrl и удерживайте ее, чтобы видеть блок замещения. Теперь, передвигая его по горизонтали, вы сможете таким образом корректировать время замещения и видеть, как сужается или расширяется блок. Как только вы определили, где начинается замещение, отпустите кнопку мыши. После этого откроется диалоговое окно Crossfade (рис. 1.24).
Рис. 1.24. Диалоговое окно Crossfade
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретный параметр выбирается из раскрывающегося списка.
Выберите опцию Normal crossfade (Обычное замещение) из списка в поле Name и нажмите OK. Теперь вы услышите, как звук в конце второго файла постепенно стихает, а звук исходного файла постепенно появляется, то есть звук одного источника плавно замещается другим.
Crossfade (Замещение) – это постепенное изменение амплитуды двух звуков, когда один из них постепенно появляется, а другой исчезает, что позволяет выполнить смешивание двух звуков.
Диалоговое окно Crossfade вызывается из меню Level. Вкладка Settings (Настройки) этого окна показана на рис. 1.25.
Рис. 1.25. Вкладка Settings диалогового окна Crossfade
Одновременно с открытием окна Crossfade в выделенном фрагменте волновой формы, к которому применяется операция автоматизированного замещения звука, изображаются кривые, показывающие характер изменения амплитуды двух сигналов: нарастающего и затухающего. Возможный вид этих кривых показан на рис. 1.26. Вид кривой меняется по мере корректировки параметров настройки.
Рис. 1.26. Возможный вид кривых нарастания/затухания звука в окне волновой формы
Для каждой кривой настраиваются два параметра: Offset (Смещение) и Damping (Демпфирование). Они определяют местоположение точек Fade In Focus Point (Точка фокусировки нарастания амплитуды) и Fade Out Focus Point (Точка фокусировки затухания) в выделенном фрагменте, которые видны на рисунке. В этих точках уровень громкости равняется половине максимального уровня в выделенном фрагменте (отдельно для фрагмента с нарастанием и с затуханием звука). Громкость плавно нарастает/затухает от минимального/максимального значения до значения в поле Damping (указываемого в дБ) на отрезке, длина которого (в процентах от всей длины выделенного фрагмента) внесена в поле Offset. Далее громкость продолжает плавно нарастать/затухать до максимального/минимального значений в остальной части выделенного фрагмента.
Кроме того, можно пометить опцию Inverse of Fade In (Инверсия нарастания) диалогового окна Crossfade. Тогда параметр настройки точки фокусировки для кривой нарастания звука становится недоступным, а кривая строится автоматически как обратная кривой затухания. Соответственно для опции Inverse of Fade Out (Инверсия затухания) – наоборот.
Если пометить опцию Mix without fading (Смешивать без изменений) в рассматриваемом окне, то соответствующая кривая (нарастания, затухания звука или обе) не строится, а амплитуда волны не изменяется.
На вкладке Presets (Предустановки) диалогового окна Crossfade, показанной на рис. 1.27, предлагается несколько стандартных настроек для рассматриваемой операции.
Рис. 1.27. Вкладка Presets диалогового окна Crossfade
При нажатии на кнопку Load (Загрузить) загружается выбранная предустановка. Того же результата можно достичь двойным щелчком левой кнопки мыши по названию предустановки.
В меню Mix размещены две команды автоматизированного управления громкостью при замещении одного сигнала другим.
Первая команда называется CrossFade Marked Or Overlapped to Next Track (Замещение в помеченной области или при перекрытии с соседним каналом). По этой команде выполняется замещение звука перекрывающих друг друга областей на двух смежных каналах. Длительность замещения определяется или длиной помеченной области, или протяженностью перекрытия, если помеченной области не существует. Точка равной громкости двух каналов определяется текущей позицией курсора, который необходимо разместить в пределах перекрытия или помеченной области. Характеристика кривой изменения громкости определяется опцией Fade Curve Setup в меню Mix.
Вторая команда – CrossFade (-6db) Marked Or Overlapped to Next Track (Замещение на уровне -6 дБ в помеченной области или при перекрытии с соседним каналом). Замещение выполняется аналогично описанной выше команде CrossFade Marked Or Overlapped to Next Track, за исключением того, что в точке равной громкости она (громкость) поддерживается на уровне -6 дБ. Такое замещение происходит без заметного на слух уменьшения громкости. Характеристика кривой изменения громкости также определяется опцией Fade Curve Setup в меню Mix.
В волновых проектах (RAM или HD) существует возможность плавной замены звуковых данных диапазона перед курсором или выделенным фрагментом данными из Clip.
Для этого необходимо выполнить две операции:
1. Скопировать фрагмент в Clip.
2. Установить курсор в требуемую позицию волнового проекта и вызвать функцию Crossfade Editor (Редактор замещения) из меню Edit.
В виртуальном проекте эта функция является удобным способом замещения одного объекта другим в реальном масштабе времени. Для проведения операции оба объекта должны быть выделены. Затем при помощи команды Crossfade Editor из меню Edit запускается редактор замещения – открывается окно Crossfade Parameter, показанное на рис. 1.28.
Рис. 1.28. Редактор замещения – окно Crossfade Parameter
Длительность замещения может быть определена в различных единицах измерения или взята из выбранного фрагмента. Убедитесь, что до и после выделенного фрагмента имеется достаточное количество материала, чтобы создать желаемую длительность замещения.
Доступны следующие типы кривой нарастания/затухания: Linear (Линейная), Logarithmic (Логарифмическая), Exponential (Экспоненциальная) и Sine/Cosine (Синусоидальная/Косинусоидальная).
Предварительный результат операции можно оценить, воспользовавшись кнопкой Play/Stop. Все изменения, сделанные в редакторе, воспроизводятся в реальном масштабе времени. Однако имейте в виду, что для выполнения длительного замещения потребуется вдвое большая вычислительная мощность компьютера по сравнению с простым воспроизведением, так как процессором обрабатываются одновременно два фрагмента в реальном масштабе времени. В критических случаях увеличивайте размер VIP Buffer (Буфер виртуального проекта) в меню File → Preferences → System. И учтите, что линейное замещение не требует такой мощности обработки, как замещение с использованием кривой нелинейного типа.
Кнопки +, -, ++ и – служат для изменения длины замещаемого фрагмента, а сам фрагмент может быть сдвинут с помощью таких же кнопок, размещенных в секции Move Crossfade Position (в правой нижней части окна). Кнопка Crossfade Off отключает замещение.
Кнопка Get Range применяется для того, чтобы длину выделенного фрагмента использовать как длину фрагмента замещения.
Выбранные настройки можно использовать по умолчанию для вновь создаваемого замещения. Для этого в секции Global (расположенной в правой верхней части окна) используются две кнопки: Set для сохранения настроек и Get для их восстановления.
При редактировании замещений в виртуальных проектах очень полезными оказываются специальные функции и ярлыки, размещенные в меню Object → Edit Objects/Crossfade. Рассмотрим их подробнее.
Auto Crossfade active (Режим автозамещения включен).
Если данная опция отмечена, автоматическое замещение применяется и к вновь записанному материалу, и к вырезанному из виртуального проекта, и к скопированному из волнового проекта в канал виртуального проекта. Объекту назначаются общие параметры настройки для затухания/ нарастания звука. Эти параметры могут быть изменены в редакторе замещения (меню Edit → Crossfade Editor). Если применено автоматическое замещение, при воспроизведении оно будет выполняться всегда, когда два объекта перекрывают друг друга.
Режим автозамещения – это превосходный инструмент для линейной врезки, например, речевого канала, канала с аккомпанементом и т. д., когда требуются мягкие переходы, без неожиданных всплесков сигнала. При этом сохраняется возможность редактирования любого замещения в редакторе, если это необходимо.
Amplitude / 2 (Уменьшить амплитуду вдвое). Команда вызывается из меню Edit.
Эта функция делит амплитуду всех выборок сигнала на два. Такого же результата можно достичь путем установки параметров fade-in/fade-out (нарастания/затухания) в пределах от 50 % к 50 %. Однако с помощью описываемой команды нужный результат достигается намного быстрее за счет значительного сокращения времени вычислений.
Amplitude * 2 (Увеличить амплитуду вдвое). Команда вызывается из меню Edit.
Эта функция умножает амплитуду всех выборок на два. То же самое можно сделать установкой параметров fade-in/fade-out (нарастания/затухания) в пределах от 200 % к 200 %.
Смещение по постоянному току
Звуковые карты или внешнее музыкальное оборудование могут создавать некоторый уровень смещения по постоянному току в записанных звуковых файлах. В файлах без смещения пики сигнала, точки минимальной амплитуды и сама форма волны отображаются равномерно относительно центральной линии (нулевого уровня) графика. В звуковом файле со смещением волна сдвинута в положительном или отрицательном направлении (вверх или вниз на графике), и при воспроизведении такого файла могут возникать искажения. Однако возможна ситуация, когда смещение было существенным, а на графике этого увидеть нельзя.
Смещение по постоянному току создает две проблемы. Во-первых, при соединении файлов нарушается гладкость соединения в точках прохождения волны через ось нулевого уровня. И во-вторых, некоторые функции обработки звуковых файлов не дают оптимальных результатов при выполнении их в файлах со смещением. Более того, когда к файлам, которые содержат смещение по постоянному току, применяются звуковые эффекты, могут происходить сбои.
Операция DC offset (Смещение по постоянному току) применяется для смещения опорной линии звукового файла. Опорной линией на графике звуковой волны называют осевую линию нулевой амплитуды. Считается, что волна, которая не отцентрирована возле опорной линии, имеет смещение по постоянному току. Чтобы исправить смещение, к каждой выборке добавляется некоторое постоянное значение.
По команде DC offset из меню Process откроется диалоговое окно, вид которого показан на рис. 1.29.
Рис. 1.29. Диалоговое окно DC Offset
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Если помечена опция Automatically detect and remove (Автоматически найти и удалить), DC-смещение вычисляется индивидуально для каждого канала и затем автоматически корректируется.
При помощи опции Adjust DC offset by можно непосредственно скорректировать значение смещения. Смещение может быть от -32768 до 32767 для 16-разрядных данных и от -128 до 127 для 8-разрядных данных.
Существует простой способ определить смещение DC: нужно увеличить масштаб изображения во фрагменте звукового файла, содержащем только тишину, и посмотреть, не сдвинута ли линия (а это и есть форма волны тишины) относительно средней линии графика.
Для того чтобы вручную скорректировать смещение DC, надо выбрать функцию Statistics (в меню Tools). Статистический отчет о состоянии файла будет представлен в виде, показанном на рис. 1.30.
Рис. 1.30. Окно Statistics
Если в строке Average value (DC Offset) показано смещение -6, как на рисунке, то следует указать значение 6, чтобы исправить смещение.
Когда помечена опция Compute DC offset from first 5 seconds only (Вычислять смещение DC только за начальные 5 секунд), подразумевается, что при измерении смещения DC будут проанализированы только первые пять секунд звукового файла. Их недостаточно в случае, если в начале файла применялось длительное увеличение громкости от нуля или если там тишина.
Функция Eliminate DC Offset (Устранить смещение по постоянному току) из меню Level устраняет проблему, которая может появиться из-за несоответствий между различным оборудованием записи. Для выполнения данной функции не требуется настройки параметров.
Так как смещение обычно происходит при записи, оно воздействует на весь файл. Поэтому функцию рекомендуется применять ко всему файлу.
Операция выполняется так. Выделите фрагмент в звуковом файле (лучше, как сказано выше, выделить весь файл). Выберите команду Eliminate DC Offset из меню Level.
В появившемся диалоговом окне (рис. 1.31) указываются рассчитанные размеры смещения отдельно для каждого канала и предлагается их устранить. Нажмите кнопку OK.
Рис. 1.31. Рассчитанные размеры смещения по постоянному току после выполнения операции Eliminate DC Offset
Если на том же оборудовании производились другие записи, с ними может возникнуть та же проблема. Она устраняется аналогичным образом.
В меню Edit размещены две команды для устранения смещения по постоянному току.
Первая команда – Calibrate DC Offset (SoundFile) (Калибровка смещения по постоянному току в звуковом файле). Функция используется для определения смещения по постоянному току в файле. Выполняется она следующим образом.
В окне SoundFile View следует максимально увеличить самый тихий фрагмент звукового файла (лучше пустой, с записью тишины) и нажать кнопку Up (или клавишу Page Up), чтобы увеличить размах волны. В качестве волновой формы сигнала вы будете видеть только горизонтальные линии и в левом, и в правом каналах. По мере увеличения размеров изображения вместо линий станут появляться волновые формы шума, но и они должны быть сбалансированы у центральных линий в каждом канале. Если баланс нарушен и имеется сдвиг, значит, есть смещение DC.
Выделите небольшую область звукового файла и выполните описываемую операцию. SAW Plus 32 вычислит среднее смещение по постоянному току для области, сообщит значения для каждого канала, как показано на рис. 1.32, и сохранит их.
Рис. 1.32. Результат калибровки смещения по постоянному току: вычисленное смещение по постоянному току для каждого канала
Apply DC Offset (SoundFile) (Устранить смещение по постоянному току в звуковом файле). Эта функция использует значения, вычисленные при выполнении функции Calibrate DC Offset, и применяет их к помеченной области звукового файла.
Выполнив функцию Calibrate DC Offset, отметьте весь звуковой файл или его часть и выберите функцию Apply DC Offset (Sound-File). Программа применяет значения, полученные при калибровке, и выравнивает по центру форму волны, тем самым избавляя звук от потенциальных прерываний.
Данная функция автоматически устраняет смещение по постоянному току в выделенном фрагменте волнового проекта (RAP или HDP). Для этого в меню Effects (Эффекты) выберите команду Remove DC Offset, и функция выполнит все необходимые операции самостоятельно.
Нормализация
Нормализация применяется для максимально возможного увеличения громкости без усечения пиков сигнала. При этом просматривается (сканируется) аудиозапись и используется операция усиления сигнала, чтобы поднять его уровень к определенному (часто очень высокому) значению.
Команда Normalize доступна из меню Process и настраивается для работы с одной из двух опций: Peak level (По пиковым уровням) или Average RMS power (По средней мощности RMS). Вид диалогового окна Normalize показан на рис. 1.33.
Рис. 1.33. Диалоговое окно Normalize
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Если активизирована опция Peak level, звуковой файл нормализуется по максимальным (мгновенным) обнаруженным значениям. Именно по ним рассчитывается допустимое усиление сигнала (если это возможно), которое считается константой и затем применяется ко всему звуковому файлу.
При выборе опции Average RMS power звуковой файл нормализуется, используя обнаруженные средние значения RMS звука (RMS – среднеквадратичные значения сигнала). Таким образом, постоянное усиление, которое будет применено к звуку, рассчитывается по этим значениям. Как правило, оно больше рассчитанного по пиковым уровням, что достаточно удобно при соотнесении громкости различных записей.
Регулятор Normalize to (Нормализовать к) указывает уровень, к которому будет нормализован звуковой файл. Например, если при использовании опции Peak level определен пиковый уровень -10 дБ, а регулятор Normalize to установлен в позицию -3 дБ, ко всему файлу будет применяться постоянное усиление 7 дБ.
При использовании опции Average RMS power нормализация к 0 дБ означает усиление сигнала до громкости 0 дБ (это очень громко). Если использовать данное значение, динамический диапазон сигнала будет сильно сужен, а все пики – отсечены или серьезно сжаты. Таким образом, нормализация к 0 дБ по пиковым значениям является нормальной, а нормализация по RMS более чем к -6 дБ небезопасна.
Параметры Scan settings определяют настройки для сканирования звукового файла по мощности RMS.
Регулятор Ignore below (Игнорировать ниже) служит для задания уровня амплитуды материала, который вы хотите включить в RMS-вычисление. Звук, который имеет уровень ниже установленного порогового значения, будет при вычислении игнорироваться. Эта функция оказывается полезной для устранения любых тихих фрагментов из вычисления RMS. Данный параметр следует установить на несколько децибелов выше того уровня, который вы считаете тишиной.
Если установить рассматриваемое значение в минус бесконечность (-Inf.), то будут использованы все звуковые данные. Если значение установить слишком высоко (от -10 дБ), есть шанс, что значение RMS будет всегда ниже порогового. В таком случае никакой нормализации не произойдет. Поэтому следует проверить пороговое значение, воспользовавшись кнопкой Scan Levels (Сканировать уровни).
Опция Attack time (Время атаки) устанавливает инертность определения пиков при сканировании звукового файла. При медленной атаке имеется тенденция к игнорированию резких пиков сигнала. Допустимые значения: от 1 до 500 мс.
Опция Release time (Время отпускания) определяет, насколько быстро следует прекратить измерение пика сигнала. Большие значения увеличат количество материала, включенного в вычисление RMS. Допустимые значения: от 1 до 500 мс.
Если пометить опцию Use equal loudness contour (Использовать контур равногромкости), то при сканировании будет применена функция равногромкого контура Флетчера-Мансона (Fletcher-Munson). Как известно, очень низкие и очень высокие звуковые частоты менее различимы на слух, чем звук в средней полосе частот. При включенной опции в вычисление RMS добавляется средневзвешенный коэффициент, учитывающий эту особенность восприятия звука.
Кнопка Scan Levels запускает функцию сканирования на выделенном фрагменте и отображает оба найденных максимальных уровня: пиковый и RMS. Используйте их для установки уровня Normalize to.
Звездочка (*) после значения уровня (при первом открытии диалогового окна или при изменении выделения) указывает, что отображенные значения не являются текущими. Если сканирование еще не производилось, вместо значений будут указаны два прочерка. Чтобы обновить значения, нажмите кнопку Scan Levels.
При подготовке к нормализации следует просканировать весь файл, даже если будет нормализована лишь его часть. Нажав кнопку Scan Levels, вы сохраните текущие значения пиков и RMS. Это позволит попробовать разные уровни Normalize to без повторного сканирования всего файла.
Если уровень RMS не достигает порога Ignore below, будет отображаться значение -96 дБ. Перед обработкой файла следует понизить порог Ignore below.
Когда отмечена опция Use current scan levels (Использовать текущие уровни сканирования), сканирование не выполняется. Вместо этого применяются указанные в окне уровни сканирования (которые сохраняются даже при закрытии диалогового окна). Эту функцию удобно использовать, когда вы применяете к текущему выделению уровни другого выделения или файла. Таким образом, один и тот же коэффициент усиления можно применять к различным файлам.
Можно действовать следующим методом: отсканировать небольшую часть той дорожки фонограммы, которая имеет самый громкий уровень или постоянные уровни громкости, и затем использовать результаты для нормализации всего файла или различных дорожек фонограммы.
Опция If clipping occurs (Если произойдет ограничение) позволяет выбрать способ обработки, если при использовании RMS произойдет отсечение пиков сигнала. Возможны следующие варианты:
• Apply Dynamic Compression (Применить сжатие динамического диапазона);
• Normalize Peak Value to 0 dB (Нормализовать пиковые значения к 0 дБ);
• Ignore (saturate) (Игнорировать);
• Stop Processing (Остановить выполнение).
Сжатие динамического диапазона при нормализации применяется для уменьшения искажений. Громкость пиков сигнала, которые могут оказаться отсеченными, снижается до значения 0 дБ. При этом используется ненулевое время атаки и отпускания, как при компрессии. Другими словами, чтобы не произошло жесткого ограничения сигнала, применяется коэффициент усиления, изменяющийся во времени. Эту опцию следует использовать для получения очень громкого и при этом чистого звука, а также при преобразовании 16-разрядного звука в 8-разрядный или в другие компрессированные форматы, если звук был максимизирован перед преобразованием.
Когда пиковые значения нормализуются к уровню 0 дБ, уровень амплитуды пиков выделенного фрагмента также нормализуется к 0 дБ. При этом применяется максимально возможный постоянный коэффициент усиления, который еще не отсекает пики сигнала. Чем меньше коэффициент усиления, тем в большей степени необходима нормализация по уровню среднеквадратичных значений.
При выборе опции Ignore разрешается отсечение громких пиков сигнала. Если отсекаемые пики очень коротки и нечасты, это будет незаметно на слух, но запись получится некачественной, когда сделано много отсечений.
При выборе опции Stop processing обработка прекращается при появлении любых звуковых данных, которые станут отсекаться. При этом выдается предупреждение.
При выделении обоих каналов стереоданных нормализация вычисляется по самому громкому найденному значению в любом из каналов, причем один и тот же коэффициент усиления применяется к обоим каналам. Если в стереофайле выделен один канал, то и нормализация действует только на него.
По команде Normalize (Нормализовать) из меню Level открывается диалоговое окно Normalize Sound Level (Нормализация уровня звука), вид которого показан на рис. 1.34.
Рис. 1.34. Диалоговое окно Normalize Sound Level
Это окно используется, чтобы изменить коэффициент усиления (громкость) выделенного фрагмента аудиозаписи. Изменение коэффициента усиления всегда устанавливается в соотношении с полным уровнем звука. Основная задача, которую можно решать с помощью данной опции, заключается в том, чтобы оптимизировать коэффициент усиления звуковых файлов с низким уровнем записи.
Секция окна Maximum level (Максимальный уровень) используется для установки уровня. Полная нормализация (увеличение громкости до максимального уровня) достигается при установке максимального уровня в 0 дБ, 100 % или 32767 условных единиц, в зависимости от шкалы измерения, которая используется в данный момент.
Если помечена опция As selected (Как в выделенном фрагменте), максимальный уровень будет автоматически установлен на уровне максимальной амплитуды в выделенном фрагменте.
Когда включен флажок Stereo Link (Связать стереоканалы) и нормализация применяется в стереофайле, самые высокие пики сигнала отыскиваются отдельно в каждом канале, но к обоим каналам применяется одинаковый коэффициент усиления (чтобы не нарушить стереобаланс). Обычно эта опция должна всегда быть активной.
При использовании опции Batch Processing (Пакетная обработка) некоторые процессы в последовательности эффектов могут увеличить уровень сигнала. Вне пакетной обработки (без создания цепочек) WaveLab использует 32-разрядную внутреннюю обработку. Однако если в результате какого-либо процесса в пакетном процессоре сигнал, скажем, преобразуется в аудиосигнал с более низким разрешением (например, 16 бит), то может произойти отсечение пиков сигнала.
Чтобы избежать этого, в пакетном процессоре можно вставить Normalizer в конце последовательности эффектов и активизировать в окне Normalize Sound Level опцию Only if clipping (Только при ограничении). Тогда Normalizer будет дополнительно снижать уровень сигнала таким образом, чтобы его максимальное значение не превышало заданного. Однако процедура снижения уровня сигнала будет применяться только в том случае, если без нее может произойти отсечение пиков сигнала. Фактически это позволяет использовать Normalizer как полностью свободный от искажений ограничитель.
Кнопка Get peak level (Определить пиковый уровень) служит для определения уровня самого громкого сигнала в выделенном фрагменте звукового файла. Найденный уровень отображается в окне, показанном на рис. 1.35. Эта возможность используется, например, в том случае, когда надо решить, имеется ли потребность в волновой нормализации или нет.
Рис. 1.35. Найденный пиковый уровень после нажатия кнопки Get peak level
В окне MultiTrack View щелкните по кнопке с надписью FX того канала, в котором хотите применить эффект. Откроется окно Effects Patch Builder (Составитель эффектов). В нем отображается список всех эффектов, как встроенных, так и установленных дополнительно. Различные комбинации эффектов из этого списка применяются для обработки аудиоданных, размещенных в канале. В левом окне Effects Choices выберите эффект Comp/Gate/Limiter (Компрессор/Пороговый шумоподавитель/ Ограничитель). Нажмите кнопку Add, чтобы добавить эффект в правое окно Current Patch. Теперь дважды щелкните в этом окне по названию Comp/Gate/Limiter, чтобы открыть окно управления данным эффектом (оно показано на рис. 1.36). Произведите здесь необходимые настройки.
Рис. 1.36. Окно управления эффектом Comp/Gate/Limiter
Функция Normalizer (органы настройки для нее видны в правой части окна) автоматически вычисляет точную величину смещения уровня громкости (в сторону увеличения или уменьшения), при котором количество отсекаемых пиковых значений этого уровня в звуковом файле не превышает заданного процента.
Нажмите и удерживайте нажатой левую кнопку мыши в области небольшого прямоугольного окошка над надписью Normalize. При перемещении курсора вверх или вниз корректируется процент нормализации с шагом 1 %. Если одновременно нажать клавишу Shift, шаг будет увеличен до 5 %. Щелчок правой кнопкой мыши в этой же области выключает нормализацию (Off) или включает текущую установку (тот процент, на котором вы остановились).
Для расчета нормализации программе требуется сначала полностью просмотреть (сканировать) данные, а уже затем выполняется собственно нормализация. Таким образом, данный эффект не функционирует в реальном времени. Запишите обработанные данные в оригинальный файл или используйте одну из опций Build Mix для записи в новый звуковой файл.
Применяются два режима нормализации: Peak (По пиковым уровням) и Average (По среднему уровню). Окно выбора необходимого режима находится правее окна корректировки процента нормализации. Нажмите и удерживайте нажатой левую кнопку мыши в области окна переключения режимов. При перемещении курсора вверх или вниз режимы переключаются на P (Peak) или A (Average).
В режиме Peak при размещении самых громких пиков сигнала применяются разные коэффициенты для каждого канала. Уровни в обоих каналах будут приблизительно выровнены, большие расхождения громкости между ними будут уменьшены.
В режиме Average при расчете усредняются все пиковые значения каждого канала, результаты расчета левого и правого каналов объединяются, и затем рассчитанный усредненный коэффициент применяется к обоим каналам. Если такой коэффициент все же вызовет отсечение каких-либо пиков сигнала, то он дополнительно корректируется, чтобы в любом случае громкость пиков не превышала 95 % (100 % соответствуют 0дБ). В этом режиме программа пытается разместить большую часть аудиоматериала в некоторой средней по уровню громкости области. Но, конечно, определенные пики сигнала будут выходить за эту область. Данный режим сохраняет относительные различия громкости между левым и правым каналами.
Совместное использование функций Peak Limiter (Ограничитель пиков сигнала) и Normalizer (Нормализатор) позволяет максимально увеличить уровень громкости на заключительной стадии сведения. Например, чтобы достичь максимального уровня громкости при мастеринге компакт-диска, примените функцию Peak Limiter, чтобы ограничить пики сигнала общим уровнем, и добавьте функцию Normalize в режиме Peak около 98 %. При этом уровень заключительного сигнала максимально увеличится без слышимых побочных эффектов (не считая ухудшения естественности звучания).
Peak Limiter используется для ограничения чересчур больших пиков сигнала, начиная с определенных уровней громкости. SAW Plus 32 может эффективно избавить звук от больших пиков сигнала без воздействия на всю звуковую картину. Большинство аппаратных пиковых ограничителей лишь срезают пики сигнала при определенных уровнях громкости, внося тем самым различимые на слух искажения. Программа же масштабирует уровень громкости каждой половины волны (положительной и отрицательной), ведя расчет от каждого ее пересечения с нулем до следующего и мгновенно смешивает пиковые уровни с остальной частью сигнала. При этом удается избежать искажений.
Регулятор Peak Limit отмечает верхний порог, с которого начинает действовать Peak Limiter. Если регулятор установлен в крайнее верхнее положение, то Peak Limiter выключен и к функциям Compressor/Limiter не добавляется никакой дополнительной обработки.
При помощи специальной связи с окном SoundFile View обеспечивается уникальное и мощное средство установки Peak Limit. Двойной щелчок по какой-либо составляющей актуального канала в окне MultiTrack View дает возможность наблюдать текущие установки Peak Limit в окне Sound-File View. При корректировке Peak Limit к форме звуковой волны в окне SoundFile View добавится по паре горизонтальных линий для каждого канала, как показано на рис. 1.37.
Рис. 1.37. Окно SoundFile View с линиями установок Peak Limit
При изменении этой установки старайтесь отсекать только те пики, которые намного выше общей массы звукового материала. Если вы сместите Peak Limit к общему уровню, могут появиться различимые на слух искажения звука.
Для работы пикового ограничителя сначала требуется произвести полное сканирование всех данных, а уже затем выполняется сам процесс. Следовательно, этот эффект не может функционировать во время воспроизведения. Запишите обработанные данные в оригинальный файл или используйте одну из опций Build Mix для записи в новый звуковой файл.
В Samplitude 2496 применяются две команды нормализации: Normalize File (phys.) и Normalize Object (virt.). Обе команды доступны из меню Effects → Normalize.
Normalize File (phys.) (Нормализовать файл физически). Эта функция изменяет амплитуду на всем протяжении файла. Данные изменяются так, что максимальная амплитуда, встречающаяся в определенном диапазоне, принимается за 100 % (значение может задаваться в пределах 1-400 %). Программа сначала ищет максимальную величину и соотносит ее с выбранным процентом. Затем все другие значения взвешиваются с новыми коэффициентами.
Функция Normalize разработана с таким расчетом, чтобы полностью перемодулировать весь файл. Перед тем как выполнять какие-либо преобразования файла, приводящие к снижению частоты дискретизации, следует произвести его обработку с помощью данной функции. В противном случае применение Normalize может существенно испортить звук.
При работе со звуком единственного инструмента следует установить коэффициент 100 %. Однако если в аудиоматериале имеются, например, ударные, то можно перемодулировать файл с коэффициентом от 120 % до 200 %. При этом будут срезаны пики только ударных. Тот же самый метод позволяет изменить характер звучания инструментов.
При подготовке к дальнейшей обработке, например с помощью фильтров, реверберации, динамического сжатия и т. д., рекомендуется уменьшить коэффициент до 50–70 %. Это поможет избежать усечения пиков сигнала во время последующей обработки.
Обратите внимание: если уровень громкости во время записи относительно низкий и материал позже был нормализован, в результате обработки не будет достигнуто то качество, какое было бы возможно при нормальном уровне записи. Если, например, уровень громкости был установлен равным 50 % от возможного уровня, звуковой материал будет записан в 15-разрядном качестве. Нормализация материала даже к 100 % в этом случае уже не улучшит положения.
По команде Normalize File (phys.) откроется окно Normalize, в котором выполняется установка коэффициента нормализации. Оно показано на рис. 1.38.
Рис. 1.38. Окно настройки коэффициента нормализации
По команде Normalize Object (virt.) (Нормализовать виртуальный объект) будет выполнена нормализация выбранных объектов в реальном масштабе времени. В отличие от нормализации на физическом уровне эта функция не изменит звуковой файл.
При нормализации в реальном времени программа ищет пики сигнала в аудиоматериале и затем корректирует громкость так, чтобы уровень пиков составлял максимум 0 дБ. Громкость остальной части аудиоматериала масштабируется соответственно.
Вы можете вернуть громкость виртуального объекта к первоначальному уровню с помощью регулятора Volume (Громкость) в окне Object Editor, выбрав его из меню Object → Object Editor.
Расширение панорамы
В диалоговом окне Pan/Expand (Панорамирование/Расширение базы), показанном на рис. 1.39 и доступном по команде Pan/Expand из меню Process, вы можете изображать панораму в виде графика или MS-кривой. Этот график будет применен к текущему выделению данных. Для изменения формы кривой можно использовать до 16 точек.
Рис. 1.39. Диалоговое окно Pan/Expand
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Опция Process mode (Режим обработки) допускает четыре режима. Рассмотрим каждый их них.
Pan (preserve stereo separation) (Панорамирование с сохранением стереоразделения) позволяет выполнить панорамирование правого и левого каналов без их смешивания. Режим используется, чтобы смоделировать левое/правое позиционирование стереозаписи.
Pan (mix channels before panning) (Смешивание каналов перед панорамированием) позволяет панорамировать правый и левый каналы, причем сначала происходит микширование каналов, а уже затем изменяется громкость между ними.
В режиме Stereo expand (Расширение стереобазы) можно сузить или расширить стереобазу записи от центра (моно) до полностью панорамированной ширины (без центрального канала). Для сохранения реального звучания не следует задавать значения, слишком отличающиеся от Normal, однако экспериментировать необходимо.
Чтобы переместить сразу всю кривую, можно выделить ее, нажав клавиши Ctrl + A. После этого кривая будет сдвигаться, если ухватить мышью любую точку на ней.
Этот эффект работает лучше всего с обычными стереозаписями и не будет работать с моно.
Mid-Side recording (MS) (Запись посередине панорамы) – техника стереозаписи, когда один микрофон используется для записи центрального, или среднего, канала (направлен на источник, расположенный непосредственно перед слушателем), а другой микрофон записывает стереокартину (его ось максимальной чувствительности располагается перпендикулярно направлению на источник, а сам микрофон имеет диаграмму направленности в виде восьмерки). Для проигрывания на большинстве аудиосистем MS-запись должна быть преобразована в стандарт левой/правой дорожки (также называемый стереофонической системой AB).
В WaveLab для изменения стереопанорамы необходимо, чтобы Master Section (Секция мастеринга) была подключена: в меню Options должна быть помечена опция Use Master Section (Использовать секцию мастеринга). При этом открывается окно Master Section. В одной из ячеек, расположенных в левой части окна, из раскрывающегося списка выберите StereoExpander (Расширитель стереопанорамы). Откроется окно Stereo-Expander, показанное на рис. 1.40.
Рис. 1.40. Окно StereoExpander
StereoExpander преобразует моносигнал в стерео или увеличивает панораму стереосигнала.
Регулировке поддается только один параметр – Width (Ширина), который имеет различный эффект для моно– и стереосигналов.
Для моносигнала при значении 0 % на выходе будут два одинаковых канала, то есть звук будет исходить из центра стереобазы. Значения от 1 % до 100 % увеличивают стереоэффект.
Для стереосигнала при значении 0 % на выходе будут два одинаковых канала (оригинал стереопанорамы полностью утерян). Значения между 1 % и 49 % сужают стереопанораму. При значении 50 % сигнал на выходе соответствует исходному сигналу. Значения между 51 % и 100 % расширяют стереопанораму.
В меню Mix размещено несколько команд автоматизированного управления панорамированием.
Sweep To Next Pan Change (Плавная развертка к очередному изменению панорамы). С помощью этой команды выполняется плавная развертка панорамы начиная от текущей позиции курсора в окне MultiTrack View до позиции очередного изменения панорамы в канале, выбранном в настоящее время. Направление развертки зависит от того, будет ли очередное изменение панорамы происходить левее или правее от установки в текущей позиции курсора.
Технология плавного изменения панорамы аналогична изменению громкости. Поместите курсор в то место, где будет заканчиваться развертка панорамы. В окне – регуляторе громкости укажите желаемое конечное расположение звука в пространстве (с помощью горизонтального ползункового регулятора с надписью PAN). Теперь переместите курсор влево, к тому месту, откуда должна начинаться развертка панорамы. В меню Mix выберите команду Sweep To Next Pan Change. Так вы обеспечите постепенную развертку панорамы между двумя указанными точками. На изображении соответствующего канала в окне MultiTrack View это заметно по графику, расположенному над графиком амплитуды сигнала. Он, как и график амплитуды, виден только при открытом окне – регуляторе громкости.
Clear Marked Vol And Pan Changes (Отменить изменения громкости и панорамы в помеченной области). По этой команде громкость в помеченной области устанавливается в 0 дБ, а панорама – посередине.
Clear Marked Pan Changes (Отменить изменения панорамы в помеченной области). По этой команде панорама в помеченной области устанавливается посередине, а громкость не меняется.
Reverse Marked Vol And Pan Changes (Реверс изменения громкости и панорамы в помеченной области). Эта команда выполняет реверс всех изменений громкости и панорамы в помеченной области. Например, затухание звука станет нарастанием, а развертка панорамы изменит свое направление.
Snap Marked Mix Changes to Cursor (Перенести помеченную область изменений громкости и панорамы к позиции курсора). Эта опция используется, чтобы переместить всю последовательность изменений громкости и панорамы из помеченной области в другое место, определяемое положением курсора. Ее можно использовать только при открытом окне – регуляторе громкости и при наличии помеченной области.
Давайте перенесем какую-нибудь последовательность изменений громкости/панорамы, например, к границе канала. Поместите курсор перед областью изменений и воспользуйтесь кнопкой Next (Следующее) в окне – регуляторе громкости, чтобы подвести курсор к началу изменений. Нажмите клавишу B, чтобы отметить начало области. Поместите курсор в конец изменений и нажмите клавишу E, чтобы отметить конец области. При помощи клавиши Tab (табуляция) установите курсор на границу канала и выберите описываемую опцию из меню. Из помеченной области вся последовательность изменений громкости/панорамы будет перенесена к позиции курсора на границе канала.
Стереосигнал в этой программе можно панорамировать в Object Editor (Редактор объектов), который доступен из меню Object. Редактор объектов, как и все другие опции в меню Object, работает с выбранным в окне виртуального проекта объектом.
Редактор объектов – это один из самых мощных инструментов Samplitude. С его помощью к каждому объекту могут быть применены эффекты в реальном масштабе времени, и нет необходимости специально назначать канал микшера или выполнять сложную маршрутизацию. Выбранные эффекты не отменяются при манипуляциях с объектом, например при его перемещении или копировании.
Кроме вызова из меню, окно редактора объектов можно открыть еще двумя способами. Находясь в выбранном объекте, нажмите правую кнопку мыши и, удерживая ее, нажмите левую. Второй вариант: дважды нажмите левую кнопку мыши в нижней половине выбранного объекта. Окно редактора объектов показано на рис. 1.41.
Рис. 1.41. Окно объектного редактора Object Editor
Нас будет интересовать нижняя правая часть этого окна, а именно секции Pan Mode (Режим панорамирования) и Pan (Панорамирование).
В секции Pan Mode выбирается способ, которым воздействуют на аудиосигнал два регулятора – регулятор панорамы и регулятор ширины стерео-базы, расположенные в секции Pan. Таких способов три.
Balance + Stereo Enhancer (Баланс + Усилитель стереоэффекта). Верхний регулятор определяет стереобаланс (средняя позиция – 0 дБ; при повороте влево уменьшается сигнал правого канала, в крайней левой позиции правый канал выключается совсем; при повороте вправо соответственно уменьшается сигнал левого канала вплоть до его выключения в крайней позиции). С помощью нижнего регулятора устанавливается ширина стерео-базы: в среднем положении она соответствует оригиналу, в крайнем левом – моно, в крайнем правом положении ширина стереобазы максимально увеличена.
-4.5 dB Panorama + Stereo Enhancer (Панорама -4,5 дБ + Усилитель стереоэффекта). В среднем положении верхнего регулятора громкость каждого канала уменьшена на 4,5 дБ. При повороте регулятора один из каналов постепенно исчезает, а другой остается, в крайних положениях достигая усиления до 4,5 дБ (чтобы максимальный уровень не превысил 0 дБ). При этом воспринимаемая на слух стереобаза сохраняется. Это идеальный режим для размещения монообъектов внутри стереопанорамы. С помощью нижнего регулятора, как и в первом режиме, устанавливается ширина стереобазы: в среднем положении она соответствует оригиналу, в крайнем левом – моно, в крайнем правом положении ширина стереобазы максимально увеличена.
2 Channel Panorama (Панорама двух каналов). В этом режиме каждый стереоканал настраивается своим регулятором. Как и в предыдущем режиме, применяется тот же самый алгоритм сохранения громкости постоянной. Это позволяет установить, например, сигнал левого канала справа, а сигнал правого канала – посередине.
Частотная коррекция
При восприятии музыки ее тембровая окраска играет большую роль. С появлением компьютерных технологий появилась возможность создавать и использовать звук любого тембра. Современные технологии позволяют избежать всех принципиальных тембровых ограничений.
Для частотной коррекции тембра широко применяются аппаратные эквалайзеры – устройства, позволяющие выборочно в определенных полосах частот усилить или ослабить частотные составляющие звука. Они имеют также программную реализацию и активно используются во всех рассматриваемых в книге программах.
Если использовать спектральное разложение (графическую форму представления звука, в которой по горизонтали отсчитываются гармонические составляющие сигнала, а по вертикали – их амплитуды), то многие частотные преобразования становятся фактически амплитудными преобразованиями спектра сигнала. Так, фильтрация – усиление или ослабление определенных полос частот – сводится к наложению на спектр соответствующей амплитудной огибающей. Однако частотную модуляцию таким образом представить нельзя: она выглядит как смещение всего спектра или его отдельных участков во времени по определенному правилу.
Для реализации частотных преобразований обычно применяется спектральное разложение по методу Фурье, которое требует значительных вычислительных ресурсов. Однако существует алгоритм быстрого преобразования Фурье, который выполняется в арифметике целых чисел и позволяет уже на младших моделях компьютеров с процессором Intel 80486 разворачивать с достаточной точностью в реальном времени спектр сигнала. Подробнее эту методику мы рассмотрим в разделе книги, посвященном спектральному анализу.
Фильтры и их характеристики
В зависимости от полосы пропускаемых частот фильтры подразделяются на фильтры низких частот (НЧ-фильтры), фильтры высоких частот (ВЧ-фильтры), полосно-пропускающие фильтры (полосовые фильтры) и полосно-задерживающие фильтры (режекторные фильтры). Соответствующие им амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) изображены на рис. 1.42.
Рис. 1.42. Амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики фильтров: a) фильтр низких частот; б) фильтр высоких частот; в) полосно-пропускающий фильтр; г) полосно-задерживающий фильтр
Наряду с АЧХ фильтра значительный интерес представляет его фазово-частотная характеристика (ФЧХ), то есть сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному в зависимости от частоты. Фаза важна потому, что сигнал, прошедший через фильтр без изменения амплитуды в полосе пропускания, может быть искажен по форме, если запаздывание при прохождении через фильтр не будет постоянным для различных частот. Постоянное время задержки (для всех частот) соответствует линейному изменению сдвига фазы в зависимости от частоты, поэтому фильтр с линейной фазой обеспечивает неискаженную передачу формы сигнала. ФЧХ различных фильтров показаны на том же рисунке.
При помощи Graphic EQ (Графический эквалайзер) можно усилить или ослабить сигнал в выбранных полосах частот, чтобы изменить частотный спектр сигнала.
Окно 10-полосного графического эквалайзера, изображенное на рис. 1.43, открывается из меню Process (Обработка) по команде EQ → Graphic.
Рис. 1.43. Окно Graphic EQ
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Каждый из десяти ползунковых регуляторов в секции Gain (Усиление) позволяет усилить или ослабить уровень сигнала в определенной полосе частот. Под каждым регулятором указана средняя частота полосы, на которую он воздействует: 31 Гц, 62 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц и 16 кГц.
В зависимости от выставленных положений регуляторы воздействуют в каждой соответствующей полосе частот следующим образом:
+20 дБ – соответствует максимальному усилению;
0 дБ – сигнал не изменяется;
–60 дБ – максимальное ослабление.
Значениями в поле Accuracy (Точность) определяется соотношение между точностью фильтра и быстродействием обработки. Низкая точность не рекомендуется при фильтрации в узкой частотной полосе, в области низких частот и при использовании высокой частоты дискретизации. Доступны три степени точности:
• Low (fast, good for high bands) – низкая (выполняется быстро, рекомендуется только для высоких частот);
• Medium (great for mid and high bands) – средняя (рекомендуется для средних и высоких частот);
• High (slow, great for all bands) – высокая (выполняется медленно, рекомендуется для всех частот).
Кнопка Reset Bands (Сброс установок в полосах частот) служит для установки всех регуляторов в положение 0 дБ.
Поле Name (Наименование) предназначено для выбора из раскрывающегося списка стандартных или сохраненных пользователем настроек эквалайзера. Программа поставляется со следующими стандартными настройками:
• Boost bass around 125 Hz by 6 dB (Повысить на 6 дБ уровень громкости на частоте 125 Гц);
• Boost high frequencies above 4 kHz by 6 dB (Повысить на 6 дБ высокие частоты свыше 4 кГц);
• Boost mid-range around 1 kHz by 6 dB (Повысить на 6 дБ средние частоты у частоты 1 кГц);
• Cut high frequencies above 4 kHz by 12 dB (Убрать на 12 дБ высокие частоты свыше 4 кГц);
• Cut low frequencies below 125 Hz by -60 dB (Убрать на 60 дБ низкие частоты ниже 125 Гц);
• Cut mid-range around 1 kHz by 6 dB (Убрать на 6 дБ средние частоты у частоты 1 кГц).
Кнопка Preview (Предварительно) позволяет прослушать результат предварительно, без внесения изменений в звуковой файл.
Paragraphic EQ (Параграфический эквалайзер) – это параметрический эквалайзер с графическим дисплеем. Он состоит из четырех полностью параметрических (то есть настраиваемых, с регулируемыми параметрами) пиковых фильтров, а также одного высокочастотного и одного низкочастотного фильтров. Такой эквалайзер очень нагляден и удобен при работе со звуком.
Окно параграфического эквалайзера, показанное на рис. 1.44, открывается из меню Process по команде EQ → Paragraphic.
Рис. 1.44. Окно Paragraphic EQ
Рассмотрим органы управления в этом окне.
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Регулятор Dry out (Выход необработанного сигнала) управляет количеством необработанного, а регулятор Wet out (Выход обработанного сигнала) – обработанного сигналов, которые смешиваются на выходе.
График в окне отображает кривую зависимости амплитуды от частоты, сгенерированную в зависимости от параметров настройки.
В секции Gain (Усиление) устанавливается уровень усиления или ослабления сигнала в каждой из четырех полос частот (от -25 до 25 дБ). Для быстрого отключения фильтра в нужной полосе частот соответствующий регулятор устанавливается в 0,0 дБ двойным щелчком мыши по ручке регулятора.
Пропускная способность каждого фильтра задается регуляторами в секции Width (Ширина) и выражается числом октав (от 0,3 до 2,5, с центром на выбранной частоте), на которые будет воздействовать фильтр, то есть устанавливается ширина полосы. При высоких значениях фильтр охватывает широкий диапазон частот, а при низких значениях действует выборочно.
Регуляторы в секции Center frequency (Средняя частота) служат для установки частоты (от 20 до 15000 Гц), определяющей центр полосы частот каждого фильтра.
Когда помечена опция Enable low-shelf (Включить фильтр низких частот), частоты ниже установленной (в соседнем поле) будут ослаблены или усилены до значений от – Inf. до 25 дБ, в зависимости от настройки регулятора, расположенного справа от поля частоты.
Конец ознакомительного фрагмента.