Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

• Название: Компьютерная обработка звука
• Автор: Александр Загуменнов
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

Возможности современных программ и компьютеров, а также их относительная доступность по цене позволяют выполнять серьезную работу по обработке звукового материала – в том числе и профессиональную – не только на специализированной звуковой рабочей станции в студии звукозаписи, но и на персональном компьютере, в домашней студии.

В книге, которую вы держите в руках, рассмотрены основные методы обработки звука при помощи персонального компьютера, совместимого с IBM PC. Приводится подробное описание их использования на примере наиболее распространенных в России программ обработки звука, работающих под управлением операционной системы Microsoft Windows: Sound Forge, WaveLab, SAW Plus 32, Samplitude 2496, Cakewalk Pro Audio, а также программы ведения нотной записи Finale 98.

---

Для этих операций может понадобиться знание некоторых особенностей амплитудных преобразований.

Постепенное нарастание и затухание звука в Sound Forge

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.

Нарастание и затухание звука в WaveLab

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. Автоматизированное управление громкостью в SAW Plus 32

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.