А теперь перейдём к вопросу записи и обработки звука

Для того чтобы тот или иной звук передать на большое расстояние, механические звуковые колебания преобразуются в электрические (например, периодическое изменение давления преобразуется в такое же изменение электрического напря-жения). Используя свойства электромагнетизма, эти электрические колебания можно достаточно точно отобразить на магнитной ленте. В зависимости от напря-жения, поступающего на записывающую головку магнитофона, разные участки магнитной ленты намагничиваются в различной степени (разное количество маг-нитных частичек переориентируется под действием магнитного поля). В результате на магнитной ленте мы получим некий, образно говоря, “магнитный график”, являющийся точным аналогом первоначальных звуковых колебаний. Подобный метод записи принято называть аналоговым.

Аналоговый метод звукозаписи достаточно точно передает первоначальную звуковую картину, однако он обладает рядом недостатков, причем основным недо-

статком является высокий уровень шумов и помех в записи. Шумы возникают из-за несовершенства материалов, из которых изготовлена лента, а также из-за постепенной “дезориентации” магнитных частичек в процессе хранения ленты и некоторых других факторов. Кроме того, во время воспроизведения и записи лен-та движется несколько неравномерно, что приводит к эффекту детонации, а также создает проблему синхронизации записей с нескольких пленок.

Современный уровень развития компьютерных технологий оказал огромное влияние на процесс создания и производства аудио-визуальных материалов. Революционный по своему значению технический скачок в области цифровой звукозаписи позволил заменить громоздкие и дорогостоящие студии на персональный компьютер. Суть этой “революции” заключается в том, что если раньше все технические вопросы обработки звуковой информации решались с помощью большого количества приборов, то сейчас эти проблемы вполне успешно разрешаются звуковыми картами, платами и, соответственно, программным обеспечением.

Шумы в аналоговой звукозаписи обычно довольно сильно мешают восприятию общего звучания. Даже на профессиональных магнитофонах уровень шума редко опускается ниже - 72 децибел (без учета систем шумопонижения, таких как DBХ или Dоlbу, однако их применение тоже не может пройти полностью «безболезненно» для звука), а при использовании обычных кассетных магнитофонов мы вынужде-ны постоянно слушать шумы на уровне - 60 дБ и выше. Это затрудняет прослуши-вание записей с большим динамическим диапазоном (например, записей симфо-нического оркестра), поскольку шумы оказываются «громче», чем некоторые участки полезного сигнала. Причем, как правило, эти шумы имеют широкий спектр, и поэтому просто отфильтровать их на выходе не удается.

По этим и некоторым другим причинам предпочтительнее использовать метод циф-ровой записи, которая в большей степени свободна от шумов и помех, а также допускает очень гибкую обработку. А главное, цифровая запись звука может хра-ниться и обрабатываться с помощью компьютера.

Основными достоинствами цифровой записи звука являются ее “чистота” (низ-кий уровень шумов и устойчивость сигнала к помехам), а также возможность гиб-кой обработки.

Причина становится понятной, если вспомнить, что помехи на магнитной ленте представляют собой незначительные отклонения записанного сигнала от исход-ного уровня. В аналоговой записи они влияют непосредственно на волновую форму звука, из-за чего мы и слышим помехи на выходе. В цифровой записи считываю-щее устройство “знает”, что возможны только два уровня сигнала, соответствую-щие 0 и 1, а все промежуточные являются следствием помех и должны быть скор-ректированы. Достаточно большая помеха, способная превратить 1 в 0 и наоборот, возникает крайне редко. Но и в этом случае, как правило, срабатывают различные механизмы проверки, которые во многих случаях способны распознать и скор-ректировать “неправильный” бит. Это относится как к уже записанному на носи-тель цифровому сигналу, так и к передаваемому по проводам.

Одной из наиболее простых, и соответственно популярных программ подобного рода является редактор звуков «COOL EDIT».

На протяжении ряда лет автор программы, Дэвид Джонс непрерывно улучшал свое детище и практически достиг совершенства.

Рассматриваемая версия программы Cool Edit Pro представляет собой звуковой редактор, обладающий практически всеми возможностями, какие только могут быть у программ такого класса. Cool Edit Pro работает под управлением MS Windows 98 или MS Windows NT.

Многие специалисты дают этой программе самые высокие оценки. Так, на пример, ее автор, рекламирующий Cool Edit, перечисляя многочисленные достоинства программы, отыскал в ней единственный недостаток: «Из недостатков же можно отметить отсутствие инструментов для создания звуковых циклов (loop) с целью последующего их использования. На самом деле средство для зацикливания в ней имеется. Получается, что Cool Edit вообще не имеет недостатков. Хотя, конечно, в мире не может быть ничего абсолютно совершенного. Возможно, и Cool Edit присущи какие-либо недостатки, которые пока остались незамеченными.

В окне диалога (New Waveform), в котором задаются параметры записи и воспроизведения звука, рядом с названиями драйверов устройств в квадратных скобках указаны их базовые адреса. Важно, чтобы вы понимали, что все эти устройства, скорее всего, являются составляющими одного целого: вашей звуковой карты.

Ниже расположены таблицы совместимости устройств воспроизведения (Playback Capabilities) и записи (Record Capabilities) с различными форматами представления звукового сигнала. В левых столбцах таблицы приведены частоты дискретизации от 11 до 48 кГц (6 – 192 000 кГц). На самом деле значения частот приведены приближенно (не показаны дробные части чисел, например, запись «ПК» соответствует частоте 11,025 кГц). Но в данном случае точность не требуется, так как все эти частоты уже давно стандартизированы, поэтому, хотите того вы или нет, но звуковая карта будет воспроизводить и записывать звук, используя стандартные значения частот дискретизации.

Самая верхняя строка таблицы содержит четыре возможных комбинации режимов: 8/16-bit (разрешающая способность сигнала) и Mono/Stereo. Пользоваться этой таблицей также просто, как и таблицей умножения. Посмотрите на пересечение строки и столбца, соответствующих интересующему вас режиму. Если звуковая карта поддерживает этот режим, то на пересечении будет английское слово «Yes». Как видно из примера, звуковая карта (SB AWE 32) не поддерживает режимы с частотой дискретизации 48 кГц.

Если даже ваша звуковая карта слегка устарела и поддерживает только 8-битный звук, то, все равно, установив выключатель Play 16-bit files as 8-bit (проигрывать 16-битовый файл как 8 битовый), вы сможете производить всевозможные операции с 16-битными файлами и прослушивать их. Естественно, вы будете слышать звук с 8-битным качеством, но это позволит отредактировать файл в его «родном» формате и в дальнейшем воспроизвести его с помощью 16 - битной звуковой карты.

Кроме привычных кнопок ОК и Cancel, это окно диалога, как и большинство остальных окон этой программы содержит кнопку Help. Нажав на нее, вы сможете ознакомиться с информацией о текущем окне.

Cool Edit позволяет работать отдельно с каждым из стереоканалов. Для этого нужно выделять фрагменты определенным образом.

В главном окне программы можно редактировать сэмпл на уровне отдельных звуковых отсчетов (микроуровне). В некоторых случаях это может быть очень полезно, например, если нужно удалить короткую импульсную помеху (щелчок). Это позволяет вручную нарисовать форму звуковой волны и использовать ее в будущем для создания собственного музыкального инструмента, обладающего уникальным тембром.

Заметим, что программа Cool Edit умеет загружать один за другим сразу несколько звуковых файлов, превращая их в один большой сэмпл.

Программа «Cake Walk Pro Audio», обладает развитым набором функций редактирования и обработки «живого» звука. Однако далеко не все ее алгоритмы позволяют достичь качественного результата. Например, модуль Time/Pitch Stretch (Растяжение времени/высоты тона) позволяет менять скорость воспроизведения в небольших пределах, при глубокой корректировке появляются слышимые искажения. Кроме этого, у модуля отсутствует возможность ввода изменения скорости в музыкальных единицах темпа - четвертных нотах в минуту. А при работе со звуковыми библиотеками требуется именно такая возможность.

Сейчас много хороших простейших аудиоредакторов. Самые распространенные - это «Cool Edit» и «Sound Forge». Среди профессионалов довольно популярен «Wave Lab 2.0», фирмы Steinberg. Все они обладают очень серьезными возможностями редактирования звука, однако Sound Forge, пожалуй, наиболее универсальная и гибкая программа.

Программа «Sound Forge 5.0» отличается от предыдущих версий очень мало. Во-первых, «неотъемлемой частью программы» стали подключаемые модули, которые раньше продавались отдельно (например, анализатор спектра). Во-вторых, были внесены мелкие изменения в интерфейс, а в-третьих, стали поддерживаться многие форматы файлов, распространенные в Интернете.

Кстати говоря, технология Direct X позволяет очень эффективно использовать «Sound Forge» вместе с «Cakewalk» - программы отлично видят друг друга. Вы можете любой аудиоклип в окне Track (дорожки) программы «Cakewalk» загрузить в «Sound Forge», обработать его эффектами и вернуть назад, не прибегая к промежуточным операциям. Для этого надо всего лишь выделить клип щелчком мыши и выбрать команду меню Tools «Sound Forge» (эта команда меню появляется в «Cakewalk» после инсталляции аудиоредактора). Для возврата назад в секвенсор нужно сохранить результаты своей работы и просто закрыть файл (как это сделать - узнаем на практических занятиях). При переключении в окно «Cakewalk» ваш обработанный клип будет автоматически вставлен в нужное место.

II. Форматы MIDI и WAVE

Для чего придумали MIDI?

Долгое время единственным способом обмена данными между электронными музыкальными инструментами и вспомогательными приборами была обычная передача зву­ковых колебаний в виде колебаний электрических. Однако в 80-е годы ХХ века многим веду­щим производителям музыкального оборудования стало понятно, что этого недостаточно, и вскоре был принят стандарт на интерфейс MIDI, который и рассмот­рен в данной главе.

Типов звуковых файлов довольно много, но изначально в Windows 98 имеется два основных стандартных формата: так называемые WAVE-файлы (с расширением.wav), то есть собственно звуковые фрагменты, записанные как на магнитофон и представленные в стандар­тном для Windows формате, и MIDI-файлы (с расширением.mid или.midi).

Если WAVE-файлы представляют собой собственно оцифрованную звуковую волну, то MIDI-файлы — это набор специальных команд для встроенного или внешнего звукового модуля (синтезатора). MIDI-файлы занимают во много раз меньше дискового пространства, чем WAVE, но зато на каждом звуковом модуле они звучат по-разному, хотя зачастую и похоже. Если на вашей звуковой кар­те установлены два различных звуковых модуля (так бывает очень часто — на одну карту ставят FM-синтезатор и WT-синтезатор), то вы можете в этом убедиться.

FM-синтезатор — синтезатор, использующий для генерации звуков частотную модуляцию (более «электронное» звучание). WT-синтезатор — модуль, использующий таблицы волновых форм (более «естественное», приближенное к акусти­ческому, звучание).

Чтобы прослушать WAVE-файл, откройте Универсальный проигрыватель (WinАmp) и выберите из меню Устройство (Device) пункт Звук (Sound). Затем выберите какой-либо файл с расширением.wav (некоторые образцы по умолчанию находятся в папке \Windows\Media). Теперь нажатием на кнопку Play (черный треугольник, направ­ленный вправо) вы можете прослушать файл, при этом кнопка Play превращается в кнопку «пауза». Имеются также кнопки останова, перемотки, перехода на мет­ку и выделения фрагмента. Можно свободно перемещаться по звукозаписи, дви­гая мышью указатель местоположения.

Аналогично вы можете прослушивать MIDI-файлы, выбрав из меню Устройство пункт Секвенсор MIDI. Здесь, кстати, можно сравнить звучание одного и того же файла на разных звуковых модулях. Для этого при загруженном MIDI-файле нужно из меню Устройство выбрать пункт Свойства. Появится окно свойств MIDI (рис.7.4), в котором вы можете выбрать любой звуковой модуль, установленный на вашей карте, или внешний MIDI-выход (последнее имеет смысл, если к MIDI-порту звуковой карты подключен какой-либо внешний музыкальный инструмент).

Аббревиатура MIDI означает «Musical Instruments Digital Interface», то есть цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Иногда в отечественной литературе его называли «ЦИМИ», однако это обозначение как-то не прижилось, и сейчас принято повсеместно употреблять английскую аббревиатуру. MIDI-файлы - это по сути электронные партитуры, содержащие команды управления стандартным полифоническим синтезатором, тогда как WAVE - файлы - это файлы которые образовались путем «переработки» аудиосигналов в цифровые

Рис. 7.4. Окно свойств MIDI

С самого начала следует твердо запомнить, что по MIDI никогда не передается звук. MIDI-информация ничего общего не имеет со звуковыми колебаниями. С помощью MIDI можно передавать только информацию о тех действиях, которые производятся на данном устройстве — нажатие на клавиши, кнопки и т. д. Например, когда мы нажимаем клавишу «до» второй октавы, по MIDI тут же передается сообщение «нажата клавиша до второй октавы», когда нажимаем на педаль — передается сообщение «нажата педаль» и т. д.

Надо сказать, что музыку очень удобно хранить и записывать в MIDI-файлах. В отличие от WAV-файлов, в которых записан оцифрованный звук и которые занимают очень много места на жестком диске, MIDI-файлы -довольно компактны.

Рассмотрим для начала простой пример, на который и ориентировались произ­водители, договариваясь о стандарте MIDI. Представим себе студию с несколь­кими электронными инструментами. Для того чтобы музыкант мог одновре­менно управлять ими, раньше ему пришлось бы все время вертеться от одного инструмента к другому, а уж о том, чтобы взять аккорд одновременно на трех из них, и вовсе речи не было. Используя MIDI, он может управлять всеми инструментами с одной клавиатуры, поскольку каждый инструмент способен реагировать на команды с клавиатуры другого инструмента так же, как и на команды со своей собственной. Назначив разным сегментам клавиатуры, уп­равление разными устройствами, музыкант сможет одновременно играть на всех имеющихся электронных инструментах. При этом все они, кроме одного, вооб­ще могут не иметь клавиатуры, что позволит сэкономить много места в студии.

Теперь представьте себе устройство, которое запоминает последовательность действий, производимых на электронном музыкальном инструменте при исполнении какой-либо музыкальной пьесы, а также временные промежуткимежду этими действиями (оно называется секвенсором). Такая информация займет совсем немного памяти. Если же потом воспроизвести эту запись последовательности действий на том же устройстве, мы получим исполнение, идентич­ное оригинальному. Если в исполнении нас что-либо не устраивает (к примеру, пассаж сыгран неровно), то это легко исправить, чуть изменив значения вре­менных промежутков между действиями, что невозможно в обычной звуко­записи.

Кстати, именно так очень часто применяют MIDI и сегодня. Вообще значение MIDI трудно переоценить. Вот уже более 10 лет этот стандарт активно исполь­зуется музыкантами, и список музыкальных пьес, созданных с его помощью, занял бы не одну сотню страниц.

В любой MIDI - системе есть 16 независимых каналов (может быть и больше, но их число всегда кратно 16). Цифровые музыкальные инструменты производят MIDI -сообщения, передающиеся по этим каналам. Каждому из каналов присваивается объект, которому адресуются MIDI -сообщения. Этим объектом может быть звук, находящийся в памяти синтезатора (или семплера), блок настроек (пресет) процессора эффектов, любой орган управления и т.д. Под воздействием МIDI -сообщений объект выполняет какие-то действия.

Для обозначения совокупности семплов (образцов звучания) и управляющей информации синтезатора обычно используется термин «пэтч» (некоторые производители используют другую терминологию). Пэтчи составляются в более высокие структуры, которые называются программами или инструментами. При этом каждый пэтч может занимать только часть звукового диапазона, а может и пересекаться с другими - при этом звуки различных пэтчей накладываются друг на друга. Если вы, например, хотите проиграть на синтезаторе звуком фортепиано, то вы вызываете из памяти именно программу, состоящую из нескольких пэтчей. Программы или инструменты синтезатора составляются в банки. В одном синтезаторе может быть как один, так и несколько банков. Количество программ в банке никогда не превышает 128 (так просто сложилось исторически - не ищите в этом числе скрытый смысл), а количество самих банков зависит от стандарта, который поддерживает синтезатор или звуковая карта.

Дата добавления: 2014-12-29