- Автор учебного пособия
- Вологдин Э.И.
Рассмотрены физические основы различных методов цифровой обработки звуковых сигналов, таких как частотная коррекция, динамическая обработка, психоакустические искажения и звуковые эффекты: тремоло, вибрато, эхо, реверберация и другие. Приводятся основы математических расчетов цифровых обрезных, шельфовых и пиковых фильтров, используемых в графических и параметрических эквалайзерах. Особое внимание уделяется вопросам их практического применения. Детально рассматриваются вопросы теории и практики динамической обработки звуковых сигналов с помощью компьютерной техники. Много внимания уделено современным представлениям о динамическом диапазоне звуков и сигналов, психоакустическим особенностям восприятия громкости, высоты тона и субъективных гармонических искажений. Излагаемый материал широко иллюстрируется примерами процессорной обработки звука в редакторе Sound Forge 9. Предназначен студентам высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Аудиовизуальная техника". Может быть полезен и широкому кругу читателей, интересующихся современным состоянием в области технологии обработки звуковых сигналов и уже записанных фонограмм.
Введение
Под обработкой звукового сигнала понимается изменение его частотной или фазовой характеристики, сужение или расширение динамического диапазона, применение амплитудной, частотной или фазовой модуляции, удаление шумов, а также создание задержанных по времени затухающих копий этого сигнала. Целью обработки могут быть как чисто технические задачи, такие как согласование параметров сигнала с характеристиками электроакустического тракта, так и художественные, определяемые звукорежиссером, в частности, это могут различные звуковые эффекты (тремоло, вибрато, хор, эхо, реверберация и другие).
В настоящее время обработка звуковых сигналов производится преимущественно в цифровом виде с помощью звуковых процессоров. Если раньше звуковые и радио студии размещались на нескольких десятках квадратных метров, то теперь их может заменить хороший компьютер, который по возможностям превосходит десять таких студий вместе взятых, а по стоимости оказывается многократно дешевле одной студии. Это снимает многие финансовые барьеры и делает звукозапись более доступной и профессионалу и простому любителю.
Современное программное обеспечение позволяет осуществлять сколь угодно сложные преобразования звуковых сигналов и создавать самые невероятные звуковые эффекты. В аналоговой технике почти каждый отдельный звуковой эффект создается путем использования отдельного устройства, когда каждое такое устройство может стоить очень дорого. В цифровой технике качество обработки сигналов в них намного меньше зависит от качества аппаратуры. Очень важно, что для различных манипуляций со звуком не требуется постоянная смена оборудования, достаточно изменить программное обеспечение. Именно поэтому цифровая техника уже сегодня почти полностью вытеснила из студий старую аналоговую аппаратуру.
Механизмы цифровой обработки звука реализуются как в программном, так и аппаратном исполнении. Наиболее часто обработка звука осуществляется с помощью звуковых карт профессионального и бытового назначения с использованием звуковых редакторов специального назначения. Наиболее широко применяется редактор Sound Forge, имеющий наиболее большой пакет звуковых плагинов, пользуются большой популярностью звуковые редакторы Cool Edit Pro и Steinberg WavLab. Особо высокое качество обработки звука обеспечивает пакет плагинов Waves Platinum Native Bundle 4. Обработка звукового сигнала может осуществляться в реальном времени или применяться в отношении уже записанной фонограммы. Обработка фонограмм применяется на стадии мастеринга или подготовки их к тиражированию, когда важна не быстрота, а скрупулезная проработка всех нюансов звучания.
В настоящее время обычная песня “собирается” по частям, трек за треком: либо несколько музыкантов играют каждый свою партию, либо это делает один музыкант (играет за всех). Использование МИДИ cеквенсоров приводит к тому, что некоторые треки не имеют ничего общего с исходным исполнением. Работа инженера и продюсера состоит в том, чтобы собрать все эти пространственно-временные события и сделать из них музыку, в которой каждая часть идеально подходит к другой. Чтобы сделать это, нужно быть немного художником, немного ученым. Необходимо знать физические основы осуществляемых преобразований и уметь грамотно пользоваться оборудованием. Научный аспект работы состоит в том, чтобы знать, как соединить все в единую систему и как управлять параметрами, влияющими на обработку звука. Художественный аспект включается, когда вы принимаете решение, какие эффекты и звуки использовать, каким должен быть баланс и как разместить различные партии в окончательном миксе.
Цифровая обработка звука это дорогостоящая и, часто, очень ресурсоемкая операция. Пока существует множество различных операций над звуком, которые вследствие недостаточной производительности современных процессоров невозможно реализовать в реальном времени, к таким операциям относится спектральный анализ и некоторые алгоритмы реверберации.
