Компьютерная обработка звука
Шрифт:
StereoExpander преобразует моносигнал в стерео или увеличивает панораму стереосигнала.
Регулировке поддается только один параметр – Width (Ширина), который имеет различный эффект для моно– и стереосигналов.
Для моносигнала при значении 0 % на выходе будут два одинаковых канала, то есть звук будет исходить из центра стереобазы. Значения от 1 % до 100 % увеличивают стереоэффект.
Для стереосигнала при значении 0 % на выходе будут два одинаковых канала (оригинал стереопанорамы полностью утерян). Значения между 1 % и 49 % сужают стереопанораму. При значении 50 % сигнал на выходе соответствует исходному сигналу. Значения между 51 % и 100 % расширяют стереопанораму.
Развертка панорамы в SAW Plus 32В меню Mix размещено несколько команд автоматизированного управления панорамированием.
Sweep To Next Pan Change (Плавная развертка к очередному изменению панорамы). С помощью этой команды выполняется плавная развертка панорамы начиная от текущей позиции курсора в окне MultiTrack View до позиции очередного изменения панорамы в канале, выбранном в настоящее время. Направление развертки зависит от того, будет ли очередное изменение панорамы происходить левее или правее от установки в текущей позиции курсора.
Технология плавного изменения панорамы аналогична изменению громкости. Поместите курсор в то место, где будет заканчиваться развертка панорамы. В окне – регуляторе громкости укажите желаемое конечное расположение звука в пространстве (с помощью горизонтального ползункового регулятора с надписью PAN ). Теперь переместите курсор влево, к тому месту, откуда должна начинаться развертка панорамы. В меню Mix выберите команду Sweep To Next Pan Change. Так вы обеспечите постепенную развертку панорамы между двумя указанными точками. На изображении соответствующего канала в окне MultiTrack View это заметно по графику, расположенному над графиком амплитуды сигнала. Он, как и график амплитуды, виден только при открытом окне – регуляторе громкости.
Clear Marked Vol And Pan Changes (Отменить
Clear Marked Pan Changes (Отменить изменения панорамы в помеченной области). По этой команде панорама в помеченной области устанавливается посередине, а громкость не меняется.
Reverse Marked Vol And Pan Changes (Реверс изменения громкости и панорамы в помеченной области). Эта команда выполняет реверс всех изменений громкости и панорамы в помеченной области. Например, затухание звука станет нарастанием, а развертка панорамы изменит свое направление.
Snap Marked Mix Changes to Cursor (Перенести помеченную область изменений громкости и панорамы к позиции курсора). Эта опция используется, чтобы переместить всю последовательность изменений громкости и панорамы из помеченной области в другое место, определяемое положением курсора. Ее можно использовать только при открытом окне – регуляторе громкости и при наличии помеченной области.
Давайте перенесем какую-нибудь последовательность изменений громкости/панорамы, например, к границе канала. Поместите курсор перед областью изменений и воспользуйтесь кнопкой Next (Следующее) в окне – регуляторе громкости, чтобы подвести курсор к началу изменений. Нажмите клавишу B, чтобы отметить начало области. Поместите курсор в конец изменений и нажмите клавишу E, чтобы отметить конец области. При помощи клавиши Tab (табуляция) установите курсор на границу канала и выберите описываемую опцию из меню. Из помеченной области вся последовательность изменений громкости/панорамы будет перенесена к позиции курсора на границе канала.
Панорамирование в Samplitude 2496Стереосигнал в этой программе можно панорамировать в Object Editor (Редактор объектов), который доступен из меню Object. Редактор объектов, как и все другие опции в меню Object, работает с выбранным в окне виртуального проекта объектом.
Редактор объектов – это один из самых мощных инструментов Samplitude. С его помощью к каждому объекту могут быть применены эффекты в реальном масштабе времени, и нет необходимости специально назначать канал микшера или выполнять сложную маршрутизацию. Выбранные эффекты не отменяются при манипуляциях с объектом, например при его перемещении или копировании.
Кроме вызова из меню, окно редактора объектов можно открыть еще двумя способами. Находясь в выбранном объекте, нажмите правую кнопку мыши и, удерживая ее, нажмите левую. Второй вариант: дважды нажмите левую кнопку мыши в нижней половине выбранного объекта. Окно редактора объектов показано на рис. 1.41.
Нас будет интересовать нижняя правая часть этого окна, а именно секции Pan Mode (Режим панорамирования) и Pan (Панорамирование).
В секции Pan Mode выбирается способ, которым воздействуют на аудиосигнал два регулятора – регулятор панорамы и регулятор ширины стерео-базы, расположенные в секции Pan. Таких способов три.
Balance + Stereo Enhancer (Баланс + Усилитель стереоэффекта). Верхний регулятор определяет стереобаланс (средняя позиция – 0 дБ; при повороте влево уменьшается сигнал правого канала, в крайней левой позиции правый канал выключается совсем; при повороте вправо соответственно уменьшается сигнал левого канала вплоть до его выключения в крайней позиции). С помощью нижнего регулятора устанавливается ширина стерео-базы: в среднем положении она соответствует оригиналу, в крайнем левом – моно, в крайнем правом положении ширина стереобазы максимально увеличена.
– 4.5 dB Panorama + Stereo Enhancer (Панорама -4,5 дБ + Усилитель стереоэффекта). В среднем положении верхнего регулятора громкость каждого канала уменьшена на 4,5 дБ. При повороте регулятора один из каналов постепенно исчезает, а другой остается, в крайних положениях достигая усиления до 4,5 дБ (чтобы максимальный уровень не превысил 0 дБ). При этом воспринимаемая на слух стереобаза сохраняется. Это идеальный режим для размещения монообъектов внутри стереопанорамы. С помощью нижнего регулятора, как и в первом режиме, устанавливается ширина стереобазы: в среднем положении она соответствует оригиналу, в крайнем левом – моно, в крайнем правом положении ширина стереобазы максимально увеличена.
2 Channel Panorama (Панорама двух каналов). В этом режиме каждый стереоканал настраивается своим регулятором. Как и в предыдущем режиме, применяется тот же самый алгоритм сохранения громкости постоянной. Это позволяет установить, например, сигнал левого канала справа, а сигнал правого канала – посередине.
Частотная коррекция
При восприятии музыки ее тембровая окраска играет большую роль. С появлением компьютерных технологий появилась возможность создавать и использовать звук любого тембра. Современные технологии позволяют избежать всех принципиальных тембровых ограничений.
Для частотной коррекции тембра широко применяются аппаратные эквалайзеры – устройства, позволяющие выборочно в определенных полосах частот усилить или ослабить частотные составляющие звука. Они имеют также программную реализацию и активно используются во всех рассматриваемых в книге программах.
Если использовать спектральное разложение (графическую форму представления звука, в которой по горизонтали отсчитываются гармонические составляющие сигнала, а по вертикали – их амплитуды), то многие частотные преобразования становятся фактически амплитудными преобразованиями спектра сигнала. Так, фильтрация – усиление или ослабление определенных полос частот – сводится к наложению на спектр соответствующей амплитудной огибающей. Однако частотную модуляцию таким образом представить нельзя: она выглядит как смещение всего спектра или его отдельных участков во времени по определенному правилу.
Для реализации частотных преобразований обычно применяется спектральное разложение по методу Фурье, которое требует значительных вычислительных ресурсов. Однако существует алгоритм быстрого преобразования Фурье, который выполняется в арифметике целых чисел и позволяет уже на младших моделях компьютеров с процессором Intel 80486 разворачивать с достаточной точностью в реальном времени спектр сигнала. Подробнее эту методику мы рассмотрим в разделе книги, посвященном спектральному анализу.
Фильтры и их характеристики
В зависимости от полосы пропускаемых частот фильтры подразделяются на фильтры низких частот (НЧ-фильтры), фильтры высоких частот (ВЧ-фильтры), полосно-пропускающие фильтры (полосовые фильтры) и полосно-задерживающие фильтры (режекторные фильтры). Соответствующие им амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) изображены на рис. 1.42.
Наряду с АЧХ фильтра значительный интерес представляет его фазово-частотная характеристика (ФЧХ), то есть сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному в зависимости от частоты. Фаза важна потому, что сигнал, прошедший через фильтр без изменения амплитуды в полосе пропускания, может быть искажен по форме, если запаздывание при прохождении через фильтр не будет постоянным для различных частот. Постоянное время задержки (для всех частот) соответствует линейному изменению сдвига фазы в зависимости от частоты, поэтому фильтр с линейной фазой обеспечивает неискаженную передачу формы сигнала. ФЧХ различных фильтров показаны на том же рисунке. Графический эквалайзер в Sound Forge
При помощи Graphic EQ (Графический эквалайзер) можно усилить или ослабить сигнал в выбранных полосах частот, чтобы изменить частотный спектр сигнала.
Окно 10-полосного графического эквалайзера, изображенное на рис. 1.43, открывается из меню Process (Обработка) по команде EQ → Graphic.
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Каждый из десяти ползунковых регуляторов в секции Gain (Усиление) позволяет усилить или ослабить уровень сигнала в определенной полосе частот. Под каждым регулятором указана средняя частота полосы, на которую он воздействует: 31 Гц, 62 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц и 16 кГц.
В зависимости от выставленных положений регуляторы воздействуют в каждой соответствующей полосе частот следующим образом:
+20 дБ – соответствует максимальному усилению;
0 дБ – сигнал не изменяется;
–60 дБ – максимальное ослабление.
Значениями в поле Accuracy (Точность) определяется соотношение между точностью фильтра и быстродействием обработки. Низкая точность не рекомендуется при фильтрации в узкой частотной полосе, в области низких частот и при использовании высокой частоты дискретизации. Доступны три степени точности:
• Low (fast, good for high bands) – низкая (выполняется быстро, рекомендуется только для высоких частот);
• Medium (great for mid and high bands) – средняя (рекомендуется для средних и высоких частот);
• High (slow, great for all bands) – высокая (выполняется медленно, рекомендуется для всех частот).
Кнопка Reset Bands (Сброс
Поле Name (Наименование) предназначено для выбора из раскрывающегося списка стандартных или сохраненных пользователем настроек эквалайзера. Программа поставляется со следующими стандартными настройками:
• Boost bass around 125 Hz by 6 dB (Повысить на 6 дБ уровень громкости на частоте 125 Гц);
• Boost high frequencies above 4 kHz by 6 dB (Повысить на 6 дБ высокие частоты свыше 4 кГц);
• Boost mid-range around 1 kHz by 6 dB (Повысить на 6 дБ средние частоты у частоты 1 кГц);
• Cut high frequencies above 4 kHz by 12 dB (Убрать на 12 дБ высокие частоты свыше 4 кГц);
• Cut low frequencies below 125 Hz by -60 dB (Убрать на 60 дБ низкие частоты ниже 125 Гц);
• Cut mid-range around 1 kHz by 6 dB (Убрать на 6 дБ средние частоты у частоты 1 кГц).
Кнопка Preview (Предварительно) позволяет прослушать результат предварительно, без внесения изменений в звуковой файл.
Параграфический эквалайзер в Sound ForgeParagraphic EQ (Параграфический эквалайзер) – это параметрический эквалайзер с графическим дисплеем. Он состоит из четырех полностью параметрических (то есть настраиваемых, с регулируемыми параметрами) пиковых фильтров, а также одного высокочастотного и одного низкочастотного фильтров. Такой эквалайзер очень нагляден и удобен при работе со звуком.
Окно параграфического эквалайзера, показанное на рис. 1.44, открывается из меню Process по команде EQ → Paragraphic.
Рассмотрим органы управления в этом окне.
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
Регулятор Dry out (Выход необработанного сигнала) управляет количеством необработанного, а регулятор Wet out (Выход обработанного сигнала) – обработанного сигналов, которые смешиваются на выходе.
График в окне отображает кривую зависимости амплитуды от частоты, сгенерированную в зависимости от параметров настройки.
В секции Gain (Усиление) устанавливается уровень усиления или ослабления сигнала в каждой из четырех полос частот (от -25 до 25 дБ). Для быстрого отключения фильтра в нужной полосе частот соответствующий регулятор устанавливается в 0,0 дБ двойным щелчком мыши по ручке регулятора.
Пропускная способность каждого фильтра задается регуляторами в секции Width (Ширина) и выражается числом октав (от 0,3 до 2,5, с центром на выбранной частоте), на которые будет воздействовать фильтр, то есть устанавливается ширина полосы. При высоких значениях фильтр охватывает широкий диапазон частот, а при низких значениях действует выборочно.
Регуляторы в секции Center frequency (Средняя частота) служат для установки частоты (от 20 до 15000 Гц), определяющей центр полосы частот каждого фильтра.
Когда помечена опция Enable low-shelf (Включить фильтр низких частот), частоты ниже установленной (в соседнем поле) будут ослаблены или усилены до значений от – Inf. до 25 дБ, в зависимости от настройки регулятора, расположенного справа от поля частоты.
При помеченной опции Enable high-shelf (Включить фильтр высоких частот) частоты выше установленной будут ослаблены или усилены до значений от – Inf. до 25 дБ, в зависимости от настройки.
Параметрический эквалайзер в Sound ForgeParametric EQ – это устройство, состоящее из четырех частотных селективных фильтров, которое позволяет внести точные изменения в частотное содержание звукового сигнала.
Окно параметрического эквалайзера, показанное на рис. 1.45, открывается из меню Process по команде EQ → Parametric.
Рассмотрим это окно и его органы управления.
Опция Name (Наименование) служит для загрузки стандартных (поставляемых с программой) или сохраненных пользователем предустановленных параметров диалогового окна. Конкретная предустановка выбирается из раскрывающегося списка.
С помощью опции Filter style (Тип фильтра) определяется характеристика частотного воздействия фильтра. Предусмотрены следующие стандартные настройки:
High-pass (Фильтр низких частот). При частотах ниже f1 пропускная способность фильтра уменьшается в зависимости от коэффициента отклонения кривой, вид которой показан на рис. 1.46 (виртуальные горизонтальная и вертикальная оси соответствуют частоте и усилению).
Этот фильтр подавляет низкочастотные составляющие и может использоваться для удаления низкочастотного шума вроде гула от перемотки ленты, электрических помех от источника промышленной частоты или гула пролетающего самолета.
Такой фильтр лучше всего работает с частотами выше 150 Гц.
Low-pass (Фильтр высоких частот). При частотах выше f2 пропускная способность фильтра уменьшается в зависимости от коэффициента отклонения кривой, вид которой представлен на рис. 1.47.
Данный фильтр используется, чтобы подавить высокочастотные составляющие сигнала. С его помощью возможно удаление из записи электрического фона или уменьшение шипения.
Band-pass (peak) (Полосовой фильтр). При частотах ниже f1 и выше f4 пропускная способность фильтра уменьшается в зависимости от коэффициента отклонения кривой, вид которой показан на рис. 1.48.
Полосовой фильтр ограничивает сигнал с частотами ниже и выше определенной частотной полосы и полезен при необходимости ослабить или усилить некоторый частотный диапазон (например, выделить звучание голоса).
Такой фильтр лучше всего работает, если частоты расположены очень близко друг к другу, то есть когда полоса пропускания фильтра узкая. Если частоты находятся далеко друг от друга, то звук может звенеть.
Band-reject (notch) (Режекторный фильтр). При частотах выше f1 и ниже f4 пропускная способность фильтра резко уменьшается в зависимости от коэффициента отклонения кривой, вид которой показан на рис. 1.49.
Полосовой заграждающий фильтр уменьшает прохождение сигнала в выбранной частотной полосе и часто используется, чтобы удалить помехи с узкой полосой частот, вроде самовозбуждения усилителя от микрофона или электрического фона переменного тока 50 или 60 Гц.
Этот фильтр лучше всего работает с частотами выше 150 Гц.
Регуляторами с f1 по f4 настраивается частота среза для каждого типа фильтра, соответствующего графику пропускной способности. Такие частоты не могут накладываться, минимальный промежуток между ними зависит от типа фильтра.
Регулятором Reject (Подавление) определяется степень подавления сигнала в частотной области, определенной типом фильтра и частотами среза (0 дБ – без подавления, – 60 дБ – максимальное подавление).
Регулятором Total gain (Общее усиление) задается усиление, приложенное к сигналу после обработки (-60 дБ – максимальное ослабление, 20 дБ – максимальное увеличение).
Как и в окне графического эквалайзера, значениями в поле Accuracy (Точность) определяется компромисс между точностью фильтра и быстродействием обработки. Низкая точность не рекомендуется при выполнении очень острой фильтрации, при фильтрации очень низких частот и при использовании высокой частоты дискретизации. Доступны три степени точности:
• Low (fast, good for high bands) – низкая (выполняется быстро, рекомендуется только для высоких частот);
• Medium (great for mid and high bands) – средняя (рекомендуется для средних и высоких частот);
• High (slow, great for all bands) – высокая (выполняется медленно, рекомендуется для всех частот).
Параметрический эквалайзер в WaveLabПо команде EQ из меню Process открывается окно Parametric Equalizer (Параметрический эквалайзер). Вкладка Settings (Настройки) этого окна показана на рис. 1.50.
Этот эквалайзер имеет два ограничивающих фильтра (высокой и низкой частот) и параметрическую настраиваемую по частоте полосу с корректируемой шириной. В результате всех регулировок график, изображающий общую кривую фильтра и имеющий цветовое деление по частотным полосам, изменяет свою форму.
В секции Low Shelf (Низкочастотный диапазон) настраиваются два параметра: Frequency (Частота) от 45 до 2000 Гц и Gain (Усиление) от -24 до 24 дБ. Аналогично в секции High Shelf (Высокочастотный диапазон) регулируются частота от 2000 до 12300 Гц и усиление от -24 до 24 дБ.
Mid Range (Диапазон средних частот) представляет собой параметрический полосовой фильтр. Регулировать можно следующие параметры: частоту Frequency от 50 до 14600 Гц, которая обозначает среднюю частоту полосы фильтра, усиление Gain от -24 до 24 дБ и Q (Добротность) от 1 до 18, определяющую добротность фильтра в соответствующей частотной полосе.
Нажатием на кнопку Process запускается процесс обработки.
На вкладке Presets (Предустановки) окна Parametric Equalizer, показанной на рис. 1.51, предлагается несколько стандартных настроек эквалайзера.