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 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.