Компьютерная обработка звука

Эта функция позволяет моделировать акустику любого помещения. Сначала рассчитывается так называемый отзвук импульса реверберации, а затем он применяется к выделенному фрагменту или всему объекту в канале виртуального проекта. Отзвук импульса какого-либо помещения – это естественное затухание резкого, громкого звука (например, выстрела и т. п.). В нем содержится вся необходимая информация для точного копирования реверберации помещения. На отзвук импульса можно влиять, изменяя параметры диалогового окна. Характеристики реверберации доступны для простого редактирования.

Кроме того, характер реверберации может быть определен типом отзвука импульса.

График такого отзвука и дополнительные кривые позволяют получить визуальное представление о том, как влияют на отзвук параметры настройки окна Room Simulator.

Рассмотрим основные элементы управления этим эффектом.

Секция Presets (Impulse Response and Parameters) (Предустановки: отзвук импульса и параметры). При загрузке предустановок загружаются параметры диалогового окна и отзвука импульса, связанного с этими параметрами. Отзвуком импульса может служить любой семпл, сохраненный на диске в файловом формате WAV, HDP или RAP. Если файл был перемещен или удален, выдается сообщение об ошибке.

Во время сохранения предустановок путь к файлу отзвука импульса не сохраняется. Файлы со стандартными предустановками (от производителя программы) размещаются в той же самой папке, куда сохраняются ваши личные предустановки (дополнительная папка FX-Preset в той папке, где размещена программа Samplitude).

Предустановки могут быть сохранены (кнопка Save), загружены (Load) или удалены (Delete). Функция Load необходима только тогда, когда файлы предустановок размещены не в той папке, где они должны располагаться по умолчанию. Предустановки, которые размещены правильно, автоматически предлагаются в раскрывающемся списке на выбор. Файлы предустановок имеют расширение RMS.

В секции Impulse Response Selection (Выбор отзвука импульса) можно выбрать любой из открытых в настоящее время волновых проектов в качестве отзвука импульса. Если этот волновой проект не содержит отзвука, эффект реверберации не возникнет.

При загрузке любой предустановки автоматически загружается также соответствующий отзвук импульса, и его название отображается в рассматриваемой секции окна. Если файл не найден, выдается сообщение об ошибке.

Любой файл форматов WAV, HDP или RAP может быть загружен как отзвук импульса из любой доступной папки при нажатии кнопки Load в описываемой секции. Если при установке программы вы пропустили часть Install Impulse Responses (Установить отзвуки импульса) и соответствующих файлов нет в системе, именно эту часть установки можно выполнить в любое время.

Кнопка Play (Воспроизвести) предназначена для прослушивания отзвука импульса.

Секция Parameter Preset (Предустановка параметра) позволяет сохранять (кнопка Save), загружать (Load) и удалять (Delete) только параметры диалогового окна (характеристическая кривая отзвука, его частота, соотношение чистого сигнала и сигнала с реверберацией). Эта функция полезна при тестировании различных параметров настройки, когда не изменяется сам отзвук импульса. Параметры, загруженные вместе с предустановкой, при выборе Parameter Preset изменятся, а отзвук останется тем же. Если нужно сохранить весь эффект, пользуйтесь кнопкой Save из секции Presets (Impulse Response and Parameters).

Как и в других секциях окна, функция Load необходима в том случае, если файлы параметров предустановок размещены не в той папке, где они должны находиться по умолчанию. Эти файлы имеют расширение RSP. Вместе с программой поставляются перечисленные ниже файлы параметров для описываемого эффекта:

•  Long (Длительный), Medium (Средний), Short (Краткий). Эти предустановки создают умеренные эффекты холла с различным временем затухания звука. Установка Short обычно используется, чтобы наиболее полно передать частотные характеристики помещения;

•  Effect Only (Только эффект). Звуку придается неестественная реверберация, так как необработанная составляющая сигнала не поступает на выход;

•  Original (Первоначальный). Эта предустановка не изменяет отзвук импульса. Звук получает реверберационную характеристику того помещения, где был записан отзвук импульса.

Сможете ли вы добиться желаемого с помощью предустановок, обычно зависит от выбранного отзвука импульса. Вам даются лишь отправные точки для поиска вариантов.

При помощи кнопки Preview (Предварительное прослушивание) можно оценить результат, а при помощи кнопки Play Original (Воспроизвести оригинал) – оригинальную, необработанную запись.

В секции Draw Mode (Режим вывода изображения) предлагается выбрать способ графического отображения для описываемого эффекта: dB lin (линейный) или dB log (логарифмический).

В режиме dB lin графический дисплей подчиняется линейному закону, как и при обычном графическом отображении звука.

В режиме dB log дисплей подчиняется логарифмическому закону. Это соответствует чувствительности человеческого слуха к изменениям громкости звука.

Секция Impulse Response Envelope (Огибающая отзвука импульса) содержит три регулятора: Early Reflect (Раннее отражение), Late Reverb (Позднее отражение) и Length % (Продолжительность).

Регулятором Early Reflect увеличивается или уменьшается доля ранних отражений сигнала (первые 5 % отзвука).

Поздние отражения звука (оставшиеся 95 % отзвука) могут быть усилены или ослаблены регулятором Late Reverb.

Регулятором Length % можно сократить длительность реверберации до 5 % первоначальной длины. Но учтите: резкий спад реверберации способен привести к неестественному звучанию. Это можно скомпенсировать, снижая Late Reverb. Следите за огибающей в графическом дисплее окна.

В секции Spectral Edit (Редактор спектра) задаются параметры поглощения High Freq. (Высоких частот) и Low Freq. (Низких частот).

В секции Mix (Микшер) определяются доля Original % (Первоначального) и уровень в децибелах Reverb dB (Задержанного) сигналов в смешиваемом суммарном сигнале. Задав значение Original % равное 0 %, вы оставляете только сигнал реверберации. При 50 % оба сигнала присутствуют с одинаковой громкостью.

Если помечена опция Create Copy (Создавать копию), Samplitude создает копию выделенного фрагмента в том же самом аудиофайле, где находится первоначальный материал. Это делается для того, чтобы иметь возможность сравнить результат с первоначальным необработанным звуком. Поэтому следите за наличием свободного пространства на жестком диске. Опцию надо обязательно помечать при работе в виртуальных проектах, чтобы можно было воспользоваться функцией Undo (Отмена).

Room Simulator применяется для воссоздания акустических характеристик любых помещений. При редактировании образца отзвука импульса можно достичь различных дополнительных эффектов. Направления поиска могут быть, например, такими:

• воспользуйтесь функцией Revert на отзвуке импульса, чтобы создать реверсивную реверберацию;

• измените частотный спектр отзвука импульса эквалайзером для имитации звукопоглощения различными материалами;

• виртуальные размеры помещения можно изменить при помощи функции Time Stretching, без непосредственного воздействия на поведение резонанса помещения;

• для удаления или добавления отражений используйте функцию Draw Wave (Редактировать изображение волны) в меню File → Preferences → Wave (HDP/RAP) Mouse Mode;

• в качестве отзвука импульса можно использовать любые свои семплы. Эксперименты такого рода позволяют достичь удивительных эффектов;

• отзвуки импульса допустимо создавать непосредственно в Samplitude: воспроизводится импульс и одновременно делается запись сигнала, пропущенного через внешний процессор эффектов, на который был подан этот же импульс;

• чтобы использовать Room Simulator в реальном времени, выведите копию задержанного сигнала на другой канал виртуального проекта. Тогда все настройки можно будет изменять с помощью стандартных инструментальных средств, а в окне микшера канал с реверберацией смешивать с каналом основного источника звука. Для этого скопируйте основной канал в другой (канал эффекта) и откройте диалоговое окно Room Simulator. В нем задайте параметру Mix значение 0 и запустите обработку. Не забудьте при этом пометить опцию Create Copy (Создавать копию), иначе сигнал реверберации будет добавлен в исходный канал.

При использовании описываемого эффекта иногда возникают осложнения, которых тем не менее можно избежать. Перечислим некоторые из них, а также способы их устранения.

Если возникают искажения в выходном сигнале, уменьшите значение регулятора Reverb в секции Mix.

При появлении сообщения Response pattern is too long (Слишком длинный образец отзвука) следует укоротить его при помощи регулятора Late Reverb. В программе реализован алгоритм, который предусматривает длительность файлов отзвука лишь до 524286 выборок (примерно 11,8 с).

Сигнал реверберации неестественно резко обрывается. Хотя параметр Late Reverb и задается в процентах, фактически он изменяет время, в течение которого отзвук постепенно ослабляется до нуля, то есть меняет длительность затухания отзвука. Следите на графическом дисплее за эффектом от регулировки этого параметра, особенно в режиме dB log.

Если результирующий файл имеет большое смещение по постоянному току, проверьте, не наблюдается ли этого в файле с отзвуком импульса. Отзвук не должен содержать смещение по постоянному току. В противном случае устраните огрех при помощи функции Remove DC Offset (Устранить смещение по постоянному току) из меню Effects (Эффекты).

Модуляция и фазовые сдвиги

В практике обработки звукозаписей применяется модуляция сигнала с небольшой до 16 Гц частотой: амплитудная, частотная, фазовая и тембровая.

Амплитудную модуляцию называют еще амплитудным вибрато, или тремоло. На слух она воспринимается как замирание или дрожание звука.

Для получения эффекта амплитудной модуляции применяется периодическое синусоидальное или квадратичное усиление входного сигнала, которое в конечном счете выполняется умножением значений выборок на изменяющуюся во времени функцию-модулятор. Изменением частоты такого усиления достигаются эффекты от медленного тремоло до необычных звуковых искажений.

Частотная модуляция на слух воспринимается как «завывание» или «плавание» звука (хорошо известная любителям музыки неисправность лентопротяжного механизма магнитофона).

К тембровой модуляции можно отнести динамическую фильтрацию (wah-wah), которая реализуется изменением частоты среза или полосы пропускания фильтра с небольшим частотным диапазоном. На слух воспринимается как заслонение/открывание источника звука.

Wah-Wah (Эффект «вау-вау») популяризировали многие гитаристы-исполнители рока и блюза. Конструктивно устройство выполнялось в виде ножной педали, при нажатии на которую встроенный в нее полосовой фильтр сдвигал свою резонансную частоту.

При помощи совместного использования модуляции и, например, задержек реализуются такие эффекты, как флэнжер, фэйзер, хорус.

Эффект Flanger (Флэнжер) можно услышать во многих записях 60-х и 70-х годов. Он возникает при смешивании промодулированного сигнала задержки с первоначальным сигналом, в результате чего образуется плывущий, перемещающийся звук. Эффект был открыт в доцифровую эпоху одним звукорежиссером, который пытался синхронизировать по скорости два аналоговых магнитофона при воспроизведении одинаковых музыкальных фрагментов.

Название (от англ. flange – гребень) происходит от предложенного позже способа реализации этого эффекта в аналоговых устройствах – при помощи так называемых гребенчатых фильтров. Данный способ состоит в добавлении к исходному сигналу его копий, немного (с модуляцией от 0 до 20 мс) сдвинутых во времени, с возможной модуляцией сигнала обратной связи (суммарный сигнал снова копируется, сдвигается и т. п.). На слух это ощущается как «дробление», «размазывание» звука, возникновение биений – разностных частот, характерных для игры в унисон или хорового пения, отчего флэнжеры с определенными параметрами применяются для получения хорового эффекта (от англ. chorus – хорус). Регулируя параметры флэнжера, можно существенно изменять первоначальный тембр звука.

Phaser (Фэйзер) подобен флэнжеру, однако вместо задержки промодулированный сигнал сдвигается с некоторой периодичностью по фазе (от англ. phase – фаза). По сути дела это частный случай флэнжера, но с намного более простой аналоговой реализацией (цифровая реализация одинакова). Изменение фазовых сдвигов суммируемых сигналов (исходного сигнала с его копиями, сдвинутыми по фазе) приводит к подавлению отдельных гармоник или частотных областей, как в многополосном фильтре.

Когда такая техника применяется к стереозаписям, в стереопредставлении возникают необычные эффекты. В простейшем случае на слух такой эффект напоминает качание головки в стереомагнитофоне – физические процессы в обеих ситуациях примерно одинаковы.

Эффект Chorus (Хорус) создает иллюзию двух или более одновременно звучащих источников. По сути эффект является имитацией звучания хора (что и отражено в его названии).

Как известно, из-за индивидуальных различий голосов исполнителей звук каждого голоса не может быть абсолютно одинаковым. Неодинаковые колебания взаимодействуют, образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается, звук как бы течет, переливается, становится живым. Именно наличие ничтожной разницы в частотах голосов певцов или инструментов и служит причиной такого красивого звучания. В звучании же электронных инструментов, где два генератора могут быть настроены абсолютно одинаково, образно говоря, отсутствует жизнь. Именно для оживления электронного звучания и создания впечатления игры нескольких инструментов и используют хорус.

Эффект моделирует небольшую разность по частоте и времени для обработанных сигналов. Входной сигнал модулируется, задерживается, сдвигается по частоте на очень небольшие (доли герца) значения и в таком виде добавляется к необработанному сигналу.

Амплитудная модуляция в Sound Forge

Окно Amplitude Modulation (Амплитудная модуляция), изображенное на рис. 1.62, открывается из меню Effects по команде Amplitude Modulation.

Рис. 1.62. Окно Amplitude Modulation