Звуковая Студия в PC

ar

Компьютер и творчество СЕРИЯ

Р.Ю. Петелин Ю.В. Петелин

Звуковая студия в PC

«BHV-Санкт-Петербург» Дюссельдорф Киев Москва Санкт-Петербург

УДК 681,3.06

Петелин Р.Ю., Петелин Ю.В. Звуковая студия в PC. — СПб.:БХВ-Санкт-Петербург, — 256 с.: ил. ISBN 5-8206-0051-7 В книге описаны компьютерные программы для музыкального творчества. Рассмотрены проблемы создания музыкальных композиций на основе MIDI-синтезаторов звуковых карт в сочетании с оцифрованным звуком реальных инструментов и голосов певцов. Рассказывается о процессе обработки звука в домашней студии, сущности звуковых эффектов. Подробно описывается работа по редактированию звука средствами Cool Edit, способы создания оригинальных сэмплов для WT-синтезатора с помощью Vienna SoundFont Studio, сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0. Для пользователей персональных компьютеров

Книга подготовлена издательской группой «Арлит»

© © © ©

Петелин Р. Ю., Петелин Ю. В., 1998 Серийное оформление, оригинал-макет. «Арлит», 1998 Художественное оформление. Ионов Н. А., 1988 Издательство «БХВ-Санкт-Петербург», 1998

О ЧЕМ ЭТА КНИГА Современный уровень развития компьютерных технологий вызвал огромный интерес к мультимедиа в целом и к компьютерному синтезу звуков и музыки, в частности. Не случайно так бурно развивается производство звуковых карт. В наши дни существует столько их разновидностей, что можно запутаться в этом многообразии. У покупателей просто разбегаются глаза. На витринах СанктПетербургского мультимедиа-центра «Глюк-к» одновременно можно увидеть до 30 моделей. В последнее время особенно возрос спрос на «серьезные» звуковые карты, такие как Yamaha SW60XG, SB 32, SB AWE64, SB AWE64 GOLD, Turtle Beach FIJI, Turtle Beach Pinnacle, Видимо многие владельцы компьютеров используют эти устройства не только для звукового сопровождения игр, но и в музыкальном творчестве. Об этом свидетельствует рост продажи таких сугубо музыкальных принадлежностей, как микрофоны и MIDI-клавиатуры, Считаем, что интерес, который проявляют наши покупатели (в основном молодежь) к компьютерному музыкальному творчеству вызван появлением многочисленных статей и книг на эту тему. Мультимедиа-центр «Глюк-к» является признанной исследовательской базой фирмы «Ланк-мулътимедия», поэтому наше утверждение о том, что мы следим за развитием дел в этой области, ни у кого не вызывает сомнений. За последние годы вышло в свет более десятка интересных книг, посвященных различным аспектам мультимедиа. Но издания, в которых бы настолько глубоко и подробно исследовались проблемы музыкального применения персонального компьютера, нам не известны. Книга «Звуковая студия в PC» Романа и Юрия Петелиных, как и их предыдущая книга «Персональный оркестр... в персональном компьютере», во-первых, отличается практической направленностью. Здесь вы найдете много полезных советов. Во-вторых, необходимые теоретические сведения изложены простым и понятным языком, Совсем недавно была издана упомянутая выше первая книга в серии «Компьютер и творчество». Она посвящена принципам построения MIDI-интерфейса и методике создания MIDI-композиций с помощью наиболее популярных

музыкальных редакторов. Учитывая этот факт, следует заметить, что выбор темы книги «Звуковая студия в PC» {дополнение MIDI-композиций голосами певцов и естественных музыкальных инструментов) вполне обоснован. Разумен также выбор конкретных программ. Здесь и один из наиболее популярных редакторов звука Cool Edit, и редактор сэмплов Vienna SoundFont Studio, и музыкальный редактор Cakewalk Pro Audio 6.0. Мы разделяем позитивное мнение авторов по поводу последней из перечисленных программ. Не случайно, когда бы вы ни пришли к нам, сотрудники фирмы будут демонстрировать возможности мультимедиа-компьютеров и домашних музыкальных студий, пользуясь именно Cakewalk Pro Audio. Впечатляет список литературы, приведенный в конце книги. Он насчитывает 101 позицию. Приятно было увидеть, что среди источников, на которые авторы ссылаются, анализируя возможности виртуальных синтезаторов, есть и три статьи, вышедшие из стен нашей фирмы [8, 9, 10]. Подводя итог, можно сказать, что книга интересна, полезна, своевременна. Желаем авторам новых творческих успехов и новых книг о компьютерной музыке. Генеральный директор фирмы «Ланк-мультимедия»

«tembw of a» Lent* Group

Ланк-мультимедия1 wмультимедиа-центр "Глюк-к"

Предлагает широкий выбор звуковых карт и MIDI устройств ^p^p

(Известных мировых производителей: Creative Labs, Yamaha, Ensoniq, Advanced Gravis,Turtle Beach, Roland, Fatar и др.) У нас Вы всегда получите самую квалифицированную консультацию по любым техническим вопросам Мы всегда Вам рады. Наш телефон.- (812)325-66-56

http://wwwJanckj-u/gluk

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ

9 11

ГЛАВА! КОМПЬЮТЕРНОМУ МУЗЫКАНТУ О ЗВУКЕ

15

1.1. Работа с микрофоном 1.1.1. Микрофоны и их основные параметры 1.1.2. Рекомендации по применению микрофонов Микрофон и музыкальные инструменты Микрофон и вокал 1.2. Цифровая звукозапись с помощью звуковой карты 1.2.1. Важнейшие параметры звуковых карт 1.2.2. Подключение микрофона к звуковой карте 1.2.3. Подключение электрогитары к звуковой карте 1.2.4. Микшер звуковой карты 1.2.5. Сэмплирование 1.2.6. Компрессия и шумоподавление 1.2.7. Фильтрация 1.3. Звуковые эффекты 1.3.1. Вибрато Амплитудное вибрато и тремоло Частотное вибрато Тембровое вибрато 1.3.2. Эффекты, основанные на задержке сигналов Дилэй Флэнжер и фэйзер Хорус ; Реверберация

15 16 22 25 30 32 33 39 42 43 49 50 53 57 58 58 59 61 51 51 63 65 66

•.

t

Оглавление

1.4. Сведение стереозаписи 1.4.1. Микширование и панорамирование Звуковые планы Микширование MIDI-треков в Cakewalk Pro Audio 6.0 1.4.2. Синхронизация 1.5. Виртуальные WT-синтезаторы

66 70 71 74 80 83

ГЛАВА 2 РЕДАКТОР ЗВУКОВ COOL EDIT

91

2.1. Работа с главным окном программы 2.1.1. Основные элементы главного окна 2.1.2. Запись сэмпла 2.1.3. Отображение и воспроизведение сэмпла 2.2. Меню File — работа с файлами 2.2.1. Открытие и закрытие файлов 2.2.2. Сохранение файлов 2.3. Меню Edit — редактирование 2.4. Меню View — управление отображением 2.5. Меню Transform — преобразование звука 2.5.1. Amplitude — преобразование амплитуды Amplify — усиление Channel Mixer — канальный микшер Dynamics — изменение динамического диапазона Envelope —управление формой огибающей амплитуды Normalize — нормализация 2.5.2. Delay Effects — эффекты, основанные на задержке звука Delay— задержка Echo — эхо Echo Chamber — имитация акустики помещений Flanger — имитация движения источника звука Reverb — реверберация 2.5.3. Filters — фильтрация звукового сигнала EFT Filter — фильтрация на основе быстрого преобразования Фурье Quick Filter — графический эквалайзер 2.5.4. Noise Reduction — шумоподавление 2.5.5. Special — специальные эффекты Brainwave Synchronizer — очень специальный эффект! Distortion — ограничение амплитуды Music — исполнение мелодии 2.5.6. Stretch— растяжение 2.6. Меню Generate —- генерация звука

93 93 94 96 101 101 105 105 НО 129 129 129 131 132 135 135 136 137 137 139 140 141 141 142 144 144 147 147 148 149 150 152

7

2.6.1. Silence — генерация тишины , 2.6.2. DTMF Signals — генерация звука тонального набора телефонного номера 2.6.3. Noise — генерация шума 2.6.4. Tones — генерация тона 2.7. Меню Analyze — анализ звука 2.7.1. Frequency Analysis — проведение частотного анализа 2.7.2. Statistics — получение статистической информации о сэмпле 2.8. Меню Options — опции ГЛАВА 3 WT-СИНТЕЗАТОР Б ДОМАШНЕЙ ЗВУКОВОЙ СТУДИИ 3.1.EMU8000 3.2. Что такое SoundFont? 3.2.1. Мультисэмплинг 3.2.2. Много ело йность 3.3. Vienna SoundFont Studio 2.1 из программного обеспечения звуковых карт семейства AWE 3.3.1. Главное окно программы 3.3.2. Меню File —работа с файлами 3.3.3. Меню Edit — операции с объектами SoundFont 3.3.4. Меню View — управления отображением элементов интерфейса 3.3.5. Меню Options — опции User Sample Pool — работа с секцией пользовательских сэмплов ROM Sample Pool — работа с секцией сэмплов ПЗУ Instrument Pool — работа с секцией инструментов Melodic Pool — работа с секцией мелодических пресетов Percussive Pool — работа с секцией ударных пресетов Sample — работа с сэмплами Instrument — работа с инструментами Instrument Zone — работа с зонами инструментов Preset — работа с пресетами Preset Zone — работа с зонами пресетов Preferences — установки по умолчанию 3.3.6. Меню MIDI Keyboard — настройки MIDI-устройств ввода 3.3.7. Меню Tools — программы-инструменты 3.3.8. Меню Help — помощь 3.3.9. Окно Generator View— область настроек генераторов Pitch — высота звука Effects — эффекты Volume Envelope — огибающая амплитуды

152 152 153 154 156 156 158 159 163 165 168 172 175 176 178 181 185 186 187 187 187 188 189 191 192 196 197 197 198 198 199 199 200 200 200 201 202

Введение Modulation Envelope — огибающая модуляции Modulation LFO — низкочастотная модуляция Vibrato LFO — вибрато

206 207 207

3.4. AWE Control Panel — управление ресурсами звуковой карты

208

3.5. Неочевидные возможности AWE 3.5.1. Программирование чувствительности колеса изменения тона 3.5.2. Управление параметрами звука по MIDI 3.5.3. Смена типа реверберации и хоруса при помощи MIDI-сообщений

217 217 219 224

ГЛАВА 4

СВЕДЕНИЕ MIDI- И WAVE-КОМПОЗИЦИЙ В CAKEWALK PRO AUDIO 6.0

229

4.1. Подготовка программы к работе

230

4.2. Запись и экспорт звуковых сообщений

236

4.3. Импорт WAVE-файлов

240

4.4. Обработка звука и спецэффекты

241

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

250

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

.. 252

Для

ДОМАШНЕЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ

Звуковые карты Микрофоны Наушники Микшерные пульты Стойки Разъемы Кабель Профессиональная помощь и консультации при выборе оборудования Доступные цены - профессиональное качество

Наличная ул., 15, т. 356-2022, 356-2017

ПРЕДИСЛОВИЕ Уважаемый читатель! Книга, которую Вы держите сейчас в руках — вторая в серии книг о компьютерных программах для музыкального творчества. Серия была открыта книгой «Персональный оркестр... в персональном компьютере» [63], вышедшей в издательстве «ПОЛИГОН» в июле 1997 года. В этой книге мы подробно в доступной форме рассказали о частотно-модуляционном и волновом синтезе звуков, стандарте и интерфейсе MIDI, детально рассмотрели вопросы применения музыкальных редакторов Midisoft Recording Session, Midisoft Mentor Personal Studio, MIDI Orchestrator Plus, Cakewalk Pro Audio 5.0, предложили вариант доработки интерфейса звуковых карт до полноценного MIDI. Гордимся тем, что книга «Персональный оркестр... в персональном компьютере» в нашей стране стала первым практическим руководством, позволяющим начинающему компьютерному музыканту самостоятельно записать и отредактировать свои MIDI-композиции. Не случайно на обложке книги роль человека-оркестра играет обаятельный герой известного мультфильма —Джинн. Мы считаем, что «выпустили Джинна из бутылки » — сделали доступной для тысяч музыкантов и любителей компьютерной музыки информацию, которой до этого владели единицы специалистов. С интересом наблюдали, как книга довольно быстро исчезала с прилавков магазинов. Благодарны тем читателям, которые лично или через наших рецензентов из фирмы «CREATRADE» выразили свои пожелания и подсказали темы для будущих книг. Хочется надеяться, что книга сыграла свою роль — помогла Вам научиться записывать музыкальные композиции в исполнении MIDI-инструментов, и теперь в Вашем распоряжении действительно появился персональный оркестр. Если это так, то на некоторое время Вы обеспечены всем необходимым для реализации творческих замыслов. Уверены, что Вы уже успели освоить многое из того, что позволяют делать современные музыкальные редакторы. После выхода нашей первой книги мы, ее авторы, стали жить как бы немного в другом пространстве — в мире, заполненном компьютерной музыкой,

10

Предисловие

пронизанном фантастическими возможностями самых современных устройств и программ обработки звука. Информация, будто сама по себе, стала находить нас. Да и опыта накопилось столько, что его хватит еще не на одну книгу. Мы все больше убеждаемся в том, что для компьютерной музыки нет ничего невозможного ни в техническом, ни в художественном отношениях. Совершенствуются и становятся все более доступными аппаратные средства, В нелегкой конкурентной борьбе выживают лишь самые функционально наполненные и удобные программные средства. Испытывая чувства уважения и легкой ностальгии к тем программам, с которых мы начинали свой путь в компьютерную музыку, все же выразим восторг, адресованный разработчикам новой версии музыкального редактора Cakewalk Pro Audio 6.0. К нему мы неоднократно будем обращаться на страницах этой книги, хотя основными ее героями являются другие программы. Так чему же посвящена книга, которую Вы держите в руках? Конечно же, — компьютерной музыке. Эта книга о том, как дополнить MIDI-композицию записью голоса певца или реального музыкального инструмента, как создать свое собственное, неповторимое звучание музыкального синтезатора. А еще эта книга о тех аппаратных и программных средствах, которые позволяют всю эту фантастику сделать былью. К сожалению, устоявшихся терминов в области компьютерной музыки пока недостаточно. В литературе можно встретить сколько угодно разночтений. Например, секвенсор называют «секвенсером» и «секвенцером», сэмплер — «семплером» и «самплером». Прежде всего, это относится к совокупности данных, с которыми работают музыкальные редакторы. Среди них — MIDIсообщения, оцифрованный звук, команды управления сэмплером, информация для нотаторов, синхросигналы, тексты песен. На страницах наших книг, следуя «синтезаторной» терминологии, мы называем это сонгом. По мере появления новых книг и статей в области компьютерной музыки надеемся, что терминология будет развиваться. В заключение хотелось бы выразить благодарность всем людям, способствовавшим подготовке этого издания, как самым для нас близким, так и тем, с которыми судьба впервые свела нас во время работы над книгой. Мы признательны издательству «BHV-Санкт-Петербург», поверившему в перспективность предложенной нами серии «КиТ» — «Компьютер и творчество» и открывшему серию этой книгой, Мы благодарны энергичным и увлеченным сотрудникам издательской группы «АРЛИТ» (С. Золотареву, О. Колесниченко, И. Шишигину), оказавшим помощь при подготовке и издании книги. Авторы *

ВВЕДЕНИЕ Какое это удовольствие, творить музыку с помощью компьютера! Вот уже записана мелодия, подобран ритм, выверен состав ударных инструментов, радует слух гармония аккомпанемента, к месту наиграны на виртуальной клавиатуре и записаны мелодические украшения. Если бы Вы были художественным руководителем небольшого музыкального коллектива (квартета, квинтета) или даже реального, а не компьютерного оркестра, то на этом все проблемы были бы исчерпаны. Но ведь в Вашем распоряжении не 4 — 5, а, как минимум, 128 музыкальных инструментов. Поэтому законченным произведение считать еще рано. Едва ли Вы сможете удержаться от искушения попробовать каждый из этих инструментов в качестве солирующего, аккомпанирующего и т. д. А для того чтобы из получившихся десятков прекрасных вариантов выбрать один, который и станет официальной версией композиции, Вам понадобится недюжинная воля. Одну за другой записываете Вы свои мелодии, И очень скоро у Вас возникает смутное ощущение, что в звучании различных композиций много схожего. Вы задумываетесь, начинаете анализировать, и выясняется, что 128 инструментов — на самом деле не так уж и много. Во-первых, часть из них музыкальными инструментами можно назвать лишь с большой натяжкой. Это звуковые эффекты и ударные. Во-вторых, некоторые инструменты слишком уж экзотичны. Применения им Вы найти не смогли. В-третьих, некоторые инструменты из-за несовершенства алгоритмов синтеза, хотя и называются по-разному, на слух отличаются незначительно. И еще одно разочарование подстерегает Вас: в ряде случаев, несмотря на горячее желание и настойчивость, Вам не удается точно повторить звучание полюбившихся произведений других авторов. Почему-то в Вашем распоряжении просто-напросто неттех звуков, которые можно услышать при проигрывании, например, аудиомагнитофонной записи или компакт-диска. С этими проблемами мы в свое время сталкивались, через подобные разочарования прошли. В частности, мы довольно быстро обнаружили парадокс: хотя инструментов много, — но инструментов мало. Ясно, что корень этой

12

Введение

проблемы кроется в звуковой карте. Хорошие синтезаторы, работающие на основе волнового синтеза, должны иметь в своем составе и постоянное запоминающее устройство {ПЗУ или ROM), и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM), предназначенные для хранения наборов образцов звучаний инструментов, Более дешевые звуковые карты могут не содержать одного из этих элементов. Если в Вашем компьютере установлена звуковая карта, в которой имеется лишь ПЗУ и нет ОЗУ (или ОЗУ есть, но объем его мал), то Вы вынуждены либо смириться с тем звучанием, что заложено в устройство изготовителем, либо поменять звуковую карту. Примерами могут служить звуковые карты Sound Blaster 32 и Sound Blaster AWE32 (Creative Labs, Inc.). Первая из них не оборудованы ОЗУ. Объем ОЗУ второй составляет 512 Кбайт. Правда, обе звуковые карты имеют слоты (разъемы) для установки оперативной памяти. Всего можно установить 32 Мбайт, из которых доступными будут лишь 28 Мбайт памяти. В ПЗУ этих карт записаны сэмплы GM (General MIDI) инструментов не для профессионального использования. Фирменный набор GMинструментов, для которых достаточно всего лишь 2 Мбайт оперативной памяти, уже значительно приятнее на слух, чем то, что содержится в ПЗУ. А если на карте установлено 8 Мбайт дополнительной памяти, то есть смысл приобрести соответствующий набор инструментов. Эти инструменты звучат и очень естественно (фортепиано, гитары, скрипки), и очень оригинально (синтезированные инструменты). Этих возможностей должно хватить надолго. И, все равно, наступит день и час, когда придет понимание того, что готовые инструменты — это чужое, поэтому уже устаревшее, а Вам нужно новое, поэтому свое. С помощью чего и как создать новые инструменты с неповторимым звучанием? Ответы на эти вопросы Вы найдете в нашей книге. Но разве синтез собственных музыкальных инструментов — это единственная проблема, с которой столкнется компьютерный музыкант? Разумеется, нет. Согласитесь, если все инструменты оркестра электронные, то музыке чего-то не хватает. Вероятно, все-таки не хватает души. И вдохнуть ее в череду звуков может лишь некое таинство, происходящее в результате непредсказуемого и неповторимого взаимодействия одухотворенной человеческой руки со струной, клавишей, смычком. Но сколько препятствий возникнет, когда Вы захотите дополнить композицию, записанную в исполнении MIDIинструментов, партией реального инструмента! Не следует забывать, что многие музыкальные жанры подразумевают наличие вокала, а основной конечной продукцией и отдельных студий, и всей индустрии звукозаписи все же является песня. Поэтому рано или поздно перед Вами возникнет задача записи песни. С помощью каких программ, используя какие приемы работы с ними, можно дополнить запись инструментальной MIDI-композиции записью вокала — об этом мы тоже расскажем на страницах книги. Моменты сдачи рукописей двух наших книг в издательства разделены примерно полугодовым интервалом. Оказалось, что для «народной» компьютерной музыки это заметный срок. Что изменилось за это время?

-

73

Прежде всего, стало доступнее необходимое оборудование. Вероятно, почувствовав наш с Вами интерес, фирмы-изготовители теперь комплектуют звуковые карты лицензионными дисками с музыкальными и звуковыми редакторами. Новые журналы «Домашний компьютер», «Мультимедиа» стали отводить часть своих страниц представлению читателям программ для музыкального творчества [27, 28, 29, 51, 52, 56, 57, 93]. Специальный выпуск журнала «Компьютерра» был посвящен компьютерной музыке [5, 6, 23, 36, 99], Редкий номер журналов «Мир ПК» и «Компьютер Пресс» обходится без статьи о программах для работы со звуком или музыкой [4, 19, 31, 42, 43, 46, 69, 70, 87, 91]. Возросло число пользователей, имеющих доступ в Internet, которые могут заходить на серверы фирм, производящих звуковые карты, знакомиться с технической информацией о самой свежей продукции, получать необходимые драйверы и демонстрационные версии новых программ. «Специальность исполнителя и композитора электронно-компьютерной музыки распространена сегодня во всем мире. Теперь ее можно получить и в России, причем только в нашем городе! Петербургская консерватория основала Школу-студию электроники, акустики, музыки им. Итиро Хатояма». Интересно, что сообщение об этом знаменательном событии опубликовала лишь газета [95]. Одним словом, круг наших с Вами единомышленников расширяется. Неизменным остается только одно: книг о программах для музыкального творчества не прибавилось. Хочется надеяться, что возросший интерес к музыкальным возможностям компьютера будет способствовать успеху данного издания, по крайней мере, не меньшему, чем выпал на долю книги «Персональный оркестр... в персональном компьютере». Мы полагаем, что большинство из вас либо уже прочли ее, либо каким-нибудь другим путем ознакомились с основными возможностями звуковых карт, стандартом и интерфейсом MIDI и музыкальными редакторами. Поэтому свою новую книгу мы рассчитываем на читателей, чуть более подготовленных в вопросах компьютерной музыки. По-прежнему мы ориентируемся, в первую очередь, на музыкантов, любителей музыки и пользователей, имеющих начальные навыки работы с компьютером, нежели на опытных программистов и профессиональных звукооператоров. Книга состоит из четырех глав. В п е р в о й главе вводятся необходимые термины, подробно рассказывается о приемах работы с микрофоном. Здесь же поясняется сущность ряда операций, производимых со звуком в процессе его обработки. Рассматривается микширование и панорамирование звукового материала. Поясняется суть наиболее распространенных звуковых эффектов. Читателя ожидает знакомство с двумя микшерами: аппаратным микшером звуковых карт фирмы Creative Labs и виртуальным микшером музыкального

14

Введение

редактора Cakewalk Pro Audio 6.0. Завершается глава анализом возможностей виртуальных синтезаторов на примере программы Yamaha S-YXG50. Во второй главе рассказывается о том, как с помощью средств редактора звуков Cool Edit обработать записанный с микрофона или другого источника звуковой сигнал. Рассматриваются пути реализации богатейших возможностей этой программы: шумоподавления, частотной коррекции, изменения динамического диапазона, графического редактирования формы звукового сигнала, многочисленных звуковых эффектов. Т р е т ь я глава посвящена рассмотрению нескольких взаимосвязанных вопросов, Центральная проблема главы — создание сэмплов собственных музыкальных инструментов с помощью программы Vienna SoundFont Studio 2.1. Методика создания сэмплов ориентирована на WT-синтезатор EMU 8000. Из ряда подобных синтезаторов выбран был именно он, т. к. чрезвычайно распространен (являясь обязательным элементом звуковых карт с волновым синтезом фирмы Creative Labs), и звучание синтезируемых им инструментов отличается достаточно высоким качеством, а также благодаря хорошо разработанной программной поддержке. Рассматриваются структура синтезатора и методы его программирования, даются рекомендации по использованию его неочевидных возможностей. Отдельный раздел главы посвящен применению программы AWE Control Panel для управления ресурсами звуковой карты. В ч е т в е р т о й главе речь идет о применении знакомого по предыдущей книге музыкального редактора Cakewalk Pro Audio. Поскольку появилась новая (6.0} версия этой замечательной программы, то именно с ней мы и будем работать. Бы узнаете, как композицию, записанную в виде MIDI-файла, дополнить вокальной партией или партией в исполнении акустического инструмента, Список литературы содержит сведения о сотне книг и статей, как тех, на которые мы ссылаемся в тексте, так и тех, которые могут на наш взгляд чем-то быть полезны Вам.

Глава

КОМПЬЮТЕРНОМУ МУЗЫКАНТУ О ЗВУКЕ 1.1. Работа с микрофоном Качество записи и воспроизведения звуков реальных источников зависит от бесконечного количества факторов, но выделить основные составляющие всетаки можно и нужно: > > > > >

аналого-цифровой преобразователь (АЦП); цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП); тракт микширования и усиления звуковых сигналов; помещение, в котором производится запись; микрофон.

Не станем сейчас рассматривать первые три пункта этого перечня, о них речь пойдет ниже. В библиотеках все еще можно найти книги [1, 17, 38, 41, 49, 67, 69], в которых перечисляются и обосновываются требования к помещениям, предназначенным для звукозаписи, приводятся варианты планировки студий, разъясняются меры, направленные на снижение уровня электрических и акустических помех. На этом вопросе мы также не станем задерживать ваше внимание, ибо, к сожалению, все подобные рекомендации стоят умопомрачительно дорого и в домашних условиях вряд ли реализуемы. Ясно одно: живой звук с помощью микрофона надо записывать в помещении, где уровень шумов (в том числе и вызванных работающим компьютером) минимален. Правда, применение компьютерной обработки звукового сигнала позволяет частично избавиться от записанных посторонних звуков и шумов,

16

Глава 1

что оставляет некоторую надежду на получение терпимого (для демо-версий) качества записи, выполненной в необорудованном помещении. Желательно также, чтобы уровень звуков, отраженных от стен и предметов обстановки, был минимальным. Общеизвестно, что для этого следует оборудовать помещение звукопоглощающими материалами, В работе [38] для этих целей рекомендуется использовать ковры. Запись звука с микрофона при наличии перспективы дальнейшей обработки с помощью редакторов класса Cool Edit с точки зрения распределения уровней и времени реверберации звуковых волн смягчает требования к помещению студии. Не следует заботиться столь же тщательно, как и при аналоговых методах обработки записываемого сигнала, о том, чтобы помещение студии обеспечивало заданную естественную реверберацию. Пусть лучше отраженные сигналы совсем не попадают на микрофон. Звуковые редакторы позволяют имитировать акустические свойства практически любых помещений. Из перечисленных выше элементов, влияющих на качество записи звука, сначала мы рассмотрим микрофон. Микрофон может не только ослабить влияние недостатков помещения, но и сделать их еще заметнее.

1.1.1. Микрофоны и их основные параметры Работ, в которых рассказывается о принципах действия микрофонов различного типа, их характеристиках и применении довольно много. Вот только некоторые: [1, 17, 38, 75]. Однако большинство из них изданы относительно давно и к настоящему времени стали малодоступны. Когда эти книги издавались, проблема выбора микрофона существовала лишь теоретически. Ныне ситуация противоположная: микрофонов в ярких упаковках сколько угодно в любом ларьке с радиотехническим уклоном, не говоря уж о специализированных магазинах. Глаза разбегаются. Что выбрать? Давайте разберемся в этом, не слишком глубоко вдаваясь в технические аспекты, Принцип действия микрофона заключается в преобразовании звуковых колебаний в электрические таким образом, чтобы содержащаяся в звуке информация не претерпевала заметных изменений. Для этого микрофон должен отвечать следующим требованиям: >

> ^

при рабочих уровнях звука микрофон должен вырабатывать электрический сигнал, в достаточной мере превышающий уровень собственных электрических шумов; вырабатываемый сигнал не должен иметь существенных искажений; микрофон должен практически без изменений передавать все звуковые частотные составляющие, содержащиеся в сигнале в пределах частотного диапазона аппаратуры, к которой он подключен.

Компьютерному музыканту о звуке Катушка, присоединенная к диафрагме

I '

Акустическая ось

Диафрагма Фланец

Рис. 1.1.

Электродинамический катушечный микрофон

Кольцевой зазор Постоянный магнит

Микрофоны отличаются по способу преобразования колебаний звукового давления в колебания электрические. С этой точки зрения различают электродинамические, электромагнитные, электростатические, пьезоэлектрические, угольные и полупроводниковые микрофоны, Электродинамические микрофоны делятся на катушечные и ленточные. К электростатическим микрофонам относятся конденсаторные и электретные, широко используемые в профессиональных целях. Электромагнитные и пьезоэлектрические микрофоны не получили распространения в звукозаписи из-за узкого частотного диапазона и неравномерной частотной характеристики. Последние две группы микрофонов — угольные и полупроводниковые — из дальнейшего рассмотрения можно смело исключить, так как принципы их действия не обеспечивают выполнения ни одного из требований, предъявляемых к микрофонам для звукозаписи. Принципы действия микрофонов различных типов объединяет способ преобразования звуковых колебаний в электрические: мембрана (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания звукового давления элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал. Общее представление об устройстве микрофонов, часто используемых для высококачественной звукозаписи можно получить из рис. 1.1—1.3. Принцип действия электродинамических микрофонов заключается в преобразовании колебаний звукового давления в механические колебания диафрагмы и связанной с ней катушки индуктивности (в катушечных микрофонах) или Акустическая ось

Мембрана Корпус из керамики Изолирующее кольцо Металл окерамический фильтр

Рис. 1,2. Конденсаторный микрофон

18

Глава 1 Лента из алюминия

Полюсные наконечники Отверстия в полюсных наконечниках Постоянный магнит

Рис. 1.3.

Электродинамический ленточный микрофон

ленты (в микрофонах ленточных) в магнитном поле постоянного магнита. Это приводит к возникновению в катушке или ленте э.д.с, самоиндукции, в изменении которой и заложена информация. Конденсаторные микрофоны требуют внешнего источника питания. Жестко натянутая мембрана под действием изменяющегося звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода, Эти два элемента составляют конденсатор, являясь его обкладками. При колебаниях мембраны емкость конденсатора изменяется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. В электрической цепи появляется переменный ток, пропорциональный звуковому сигналу. Электретные микрофоны по принципу действия не отличаются от конденсаторных, однако эффективность преобразования сигнала в них выше, т. к. напряжение на обкладках конденсатора обеспечивается не только обычным внешним источником, но и электрическим зарядом мембраны или неподвижного электрода. Материал этих элементов обладает электретным свойством — способностью сохранять заряд длительное время. К основным характеристикам и параметрам микрофонов, определяющим их качество, относятся следующие: > > > > >

Чувствительность — отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению. Динамический диапазон — разность между уровнями предельного звукового давления и собственных шумов. Рабочий частотный диапазон. Частотная характеристика (ЧХ). Характеристика направленности — зависимость чувствительности микрофона от угла между его акустической осью и направлением на источник звука.

Важными параметрами микрофона являются также уровень собственных шумов и выходное сопротивление. Очевидно, хороший микрофон должен быть малошумящим. Выходное сопротивление микрофона должно соответствовать входному сопротивлению аппаратуры, к которой он подключен.

Компьютерному музыканту о звуке

19

Вообще говоря, без учета условий применения при решении конкретных задач нельзя утверждать, что микрофон с теми или иными характеристиками хуже или лучше. Не для всех параметров также справедливо утверждение: «Чем значение выше, тем лучше». Например, микрофон с высокой чувствительностью хорош в подслушивающем устройстве для записи звука с большого расстояния. Но тот же микрофон малопригоден в руке солиста, поющего в сопровождении оркестра, т. к. он будет воспринимать не только голос певца, но и искаженные при распространении звуки музыкальных инструментов. Для правильной передачи звучания басовых музыкальных инструментов не обязательно использовать микрофон с высокой верхней граничной рабочей частотой. Хотя, чем шире рабочий диапазон частот (чем меньше нижняя и больше верхняя граничные частоты), тем универсальнее микрофон. Одним из важнейших показателей при выборе микрофона является характеристика его пространственной направленности. Графически ее изображают в полярных координатах в виде диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. По виду характеристики направленности микрофоны делят на три основных типа: ненаправленные, двусторонне и односторонне направленные. В первом приближении считается, что ненаправленные микрофоны одинаково воспринимают звук с любого направления. Рабочей областью ненаправленного микрофона является сфера, а его диаграмма направленности представляет собой окружность, как это показано на рис. 1.4, а. 120°

60е

Акустическая ось

а)

б)

в)

г)

Рис. 1.4. Виды характеристик направленности микрофонов

Двусторонне направленные микрофоны обладают одинаковой чувствительностью как с фронтальной, так и с тыльной стороны. Диаграмма направленности напоминает цифру «8» (рис. 1.4, б] Односторонне направленные микрофоны чувствительны только к звуковым волнам, приходящим с фронтального направления. Их диаграмма направленности представляет собой кривую, носящую название «кардиоида» и действительно напоминающую сердечко (рис. 1.4, в).

20

Глава 1

Кроме направленных микрофонов, существуют еще и остронаправленные. На рис. 1.4, г показана диаграмма направленности такого микрофона, описываемая суперкардиоидой. Обратим ваше внимание на то обстоятельство, что представленные на рисунках диаграммы направленности идеализированы. Важно понимать, что реальные характеристики направленности близки к этим идеализациям только в пределах узкого диапазона частот. Особенно сильно сказывается зависимость вида диаграммы направленности от частоты для ненаправленных микрофонов. Чем выше частота, тем меньше телесный угол, в пределах которого ненаправленный микрофон воспринимает звуковые волны. На рис. 1,4, кроме идеализированных диаграмм направленности, представлены реальные характеристики направленности соответствующих микрофонов в рабочем диапазоне частот. Пренебрежение подобными реалиями может привести к грубым ошибкам. Например, если запись группы вокалистов производится одним ненаправленным микрофоном, то исполнителей с более высокими голосами следует размещать так, чтобы микрофон был нацелен на них фронтальной стороной. В противном случае, будет нарушено соотношение громкостей и отдельные голоса будут подвержены амплитудно-частотным искажениям. Изделия фирм, уважающих себя и покупателей, снабжаются паспортами, в которых приводятся диаграммы направленности для нескольких частот, подобные приведенным в качестве примера на рис. 1.5 для динамического (МД-78) и на рис. 1.6 для электретного (МКЭ-2) микрофонов.

•..

Рис. 1.5. Диаграмма направленности микрофона МД-78

Компьютерному музыканту о звуке

Рис. 1.6. Диаграмма направленности микрофона МКЭ-2

Наряду с диаграммой направленности, другой не менее важной характеристикой микрофона является его частотная характеристика. Принципиальным требованием к частотной характеристике является ее равномерность. Чем равномернее ЧХ микрофона, тем правильнее он передает тембр голоса певца или инструмента. При использовании микрофона в системе звукоусиления концертного зала неравномерность ЧХ микрофона является одной из причин возникновения неприятного для ушей публики эффекта — самовозбуждения акустической системы. На рис. 1.7 и 1.8 в качестве примера представлены ЧХ микрофонов МД-78 и МКЭ-2. По оси абсцисс отложено значение частоты в герцах, а по оси ординат -— чувствительность микрофона в логарифмических единицах (децибелах).

0,08м

Рис. 1.7. Частотная характеристика микрофона МД-78 I

:• .

500

1000

2000

5000 10000 t ГЦ

22

Глава 1

-15

50

100

200

500

1000

2000

5000

10000

20000 f, Гц

Рис. 1.8. Частотная характеристика микрофона МКЭ-2

На рис. 1.8 показана зависимость чувствительности микрофона МЭК-2 от частоты для фронтального (0°) и противоположного ему тылового (180°) направлений. Из рис. 1.7 видно, что осевая частотная характеристика микрофона МД-78 сильно зависит от расстояния, на котором микрофон находится от источника звука. Сравнивая рис. 1.7 и 1.8, можно сделать вывод о том, что ЧХ электрет ного микрофона существенно равномернее ЧХ микрофона динамического. Небольшую неравномерность ЧХ можно до некоторой степени скорректировать при обработке сигнала многочастотными узкополосными фильтрами с управляемыми параметрами — эквалайзерами. Такие фильтры, реализованные программным способом, имеются в составе звуковых редакторов.

1.1.2. Рекомендации по применению микрофонов При выборе микрофона следует учитывать как всю совокупность его технических характеристик, так и условия записи, поэтому конкретные рекомендации дать довольно трудно. Однако общие правила выбора микрофона все же существуют [38]. Ненаправленный микрофон можно применять при записи пения и музыки в сильно заглушенном помещении. Его же следует использовать для передачи общей акустической обстановки при многомикрофонной записи. Односторонне направленный микрофон с характеристикой типа «кардиоида» желательно применять при записи в помещении с большим количеством звуковых отражений. Применяют его и в том случае, когда в помещение, где проводят запись, проникают посторонние шумы. Микрофон следует устанавливать тыльной стороной к источнику звуковых помех. Такой микрофон рекомендуется использовать при широком фронте размещения исполнителей. Этот микрофон применяют при маловероятной в любительских условиях многомикрофонной записи для четкого разделения групп исполнителей, а также при размещении исполнителя близко к микрофону, чтобы снизить низкочастотные искажения, присущие в этом случае ненаправленному и двусторонне направленному микрофонам.

Компьютерному музыканту о звуке

23

Д в у с т о р о н н е н а п р а в л е н н ы й м и к р о ф о н с диаграммой типа «восьмерка» следует применять при записи в заглушенном помещении, когда необходимо увеличить относительный уровень переотраженных сигналов, а также при записи отдельных музыкальных инструментов и певцов для выделения низких частот в условиях близкого размещения исполнителей у микрофона. Используют такой микрофон и в том случае, когда необходимо отстроиться от направленных источников шума. Для этого микрофон ориентируют зоной нулевой чувствительности к источнику шума. Двусторонне направленный микрофон, сориентированный в горизонтальном направлении, оказывается полезным для ослабления звуковых волн, отраженных от пола, потолка и боковых стен помещения. Это позволяет применить акустическую обработку только двух стен: за исполнителем и напротив него. В помещениях с жесткими параллельными ограничивающими поверхностями (полупустых комнатах с необработанными в акустическом отношении стенами) могут возникнуть так называемые стоячие волны, Стоячие волны представляют собой собственные колебания в объемном резонаторе, в роли которого выступает помещение с недостаточным затуханием звуковых колебаний. Частоты стоячих волн связаны с размерами помещения. Собственные акустические колебания возникают на частотах, при которых тот или иной размер помещения оказывается кратным половине длины волны. В прямоугольном помещении возможно одновременное существование множества стоячих волн кратных частот (мод колебаний). Скорость распространения звука составляет около 330 м/с, поэтому вдоль того измерения помещения, которое составляет, например, 3 м, возникнут собственные акустические колебания с частотами 55, 110, 165 Гц, и т. д. Наибольшей интенсивностью характеризуются самые низкочастотные моды. По мере увеличения частот собственных колебаний их амплитуды уменьшаются. Поэтому в помещении, имеющем большие высоту, ширину и длину, стоячие волны проявляют себя слабее, ведь частоты наиболее интенсивных мод оказываются ниже нижней границы частотного диапазона микрофона. Влияние стоячих волн заключается в искажении спектрального состава записываемого сигнала. В различных точках помещения амплитуды собственных резонансных частот оказываются различными, поэтому тембр одного и того же источника звука зависит от точки расположения микрофона. Особенно сильно резонансные свойства помещения и неравномерность частотной характеристики микрофона проявляются тогда, когда источник звука формирует широкополосный сигнал, способный возбудить колебания практически на любых резонансных частотах. Это характерно для некоторых ударных инструментов. При записи же речи и пения может происходить неестественное подчеркивание свистящих и шипящих согласных: с, х, т г ц, щ. На рис. 1.9 схематично показаны источник звука (И) и микрофон (М). Взаимное расположение микрофона и источника звука определяется тремя параметрами:

24

Глава 1

Рис. 1.9. Расположение микрофона и источника звука

> г >

углом а между прямой, проходящей через источник звука и микрофон, и акустической осью микрофона; характеристикой направленности источника звука {утлом Р между прямой ИМ и акустической осью источника звука); расстоянием между источником звука и микрофоном L.

Все музыкальные инструменты по характеристикам направленности можно разделить, хотя и довольно условно, на три группы: > > >

инструменты, обладающие выраженной направленностью, например, медные духовые инструменты; инструменты, не обладающие заметной направленностью, к ним относятся ударные; инструменты, занимающие промежуточное положение между первыми двумя группами. Эта группа инструментов наиболее многочисленна.

Параметры а, [} и L (рис. 1.9) определяют уровни сигналов, приходящих к микрофону, тембры источников звука, соотношение между уровнями полезного и мешающих сигналов. При повороте микрофона вокруг своей оси и увеличении угла а из-за отличия формы диаграммы направленности от круговой происходит изменение уровня записываемого сигнала. Аналогичным образом влияет и увеличение угла [}. Изменение любого из этих двух углов приводит к завалу высших частот, что сказывается на тембре записываемого звука, Особенно сильно это проявляется в заглушенных помещениях и в случаях, когда расстояние L мало, т. к, основное значение имеет прямой звук, энергия которого в точке М меняется значительно. При больших L или при использовании гулкого помещения доля отраженных звуковых волн, попадающих в микрофон, достаточно велика, и поэтому частотные искажения менее заметны. Для ленточного микрофона, у которого характеристика направленности почти не зависит от частоты, изменение угла а не приводит к частотным искажениям. Наилучшие условия для записи будут в том случае, когда а = 0 и (3 = 0. При записи с нескольких микрофонов необходимо заботиться об их фазировании: сигналы с микрофонов не должны попадать в тракт записи в противо-

Компьютерному музыканту о звуке

25

фазе, т. к. это может привести к взаимной их компенсации вплоть до полного исчезновения. Без заметного искажения тембра, вызванного интерференцией прямого и отраженного сигналов, микрофон можно приближать к какой-либо отражающей поверхности на расстояние, составляющее величину не менее 1—1,5 м. Все усилия по повышению качества записи могут оказаться напрасными, если не соблюдать очевидных правил. Одной из распространенных ошибок является ручное использование микрофона. Его можно считать оправданным только при записи голоса исполнителя, находящегося в движении. Ручное использование микрофона требует большого опыта. Наблюдая по телевизору певцов, едва ли не жонглирующих микрофоном, знайте, что в большинстве случаев вы слышите не «живое» исполнение, а фонограмму. Большинство исполнителей, получивших в руки микрофон, не умеют правильно им пользоваться. Наиболее частыми ошибками являются использование микрофона на слишком близком расстоянии, излишне резкие и ненужные движения им, движение пальцев, охватывающих микрофон. В крайнем случае, с этим можно смириться при однократном «живом» исполнении, но никак не во время сеанса записи. Микрофон следует надежно закрепить с помощью эластичного материала на стойке с «журавлем», ножки которой также должны быть снабжены амортизаторами, предотвращающими воздействие на микрофон помех (ударов, вибрации}, распространяющихся по стенам и полу помещения. Сигнальный кабель должен быть экранированным, соединения должны быть надежными, рядом с кабелем не должны располагаться источники мощных помех.

Микрофон и музыкальные инструменты При дополнении композиций, записанных в исполнении синтезированных MIDI-инструментов, записями партий реальных музыкальных инструментов необходимо представлять себе особенности их звучания [40]. Это поможет верно выбрать тип микрофона, определить наилучшее взаимное расположение микрофона и музыкального инструмента, а также избежать искажения его натурального звучания. Важнейшая характеристика любого музыкального инструмента, наиболее существенно влияющая на выбор микрофона, — частотный диапазон звучания. На рис, 1.10 представлены диапазоны звучания различных музыкальных инструментов [16, 38]. Цифры в верхней строке — логарифмическая шкала частот в герцах. Для наглядности эти данные приведены в сравнении с частотным диапазоном фортепиано, который простирается от звука «ля» субконтроктавы (частота 27,5 Гц) до звука «до» пятой октавы (частота 4 186 Гц). Важно знать, что кроме спектра основных частот, каждый инструмент характеризуется дополнительными частотными составляющими — обертонами.

а

Глава 1 100

440

200

1000

9000

2000 3000

II! ттт ш

16000 Гц

Флейта пикколо J [ Флейта Гобой III

Кларнет

L

II

Труба Валторна

_L

Тромбон Фагот Туба Скрипка Альт Виолончель Контрабас Аккордеон Электроорган Гитара Тарелки, Литавры Ксилофон

Рис. 1.10. Частотные диапазоны некоторых музыкальных инструментов

Частотные диапазоны обертонов инструментов показаны на рисунке серыми полосами. Особое звучание того или иного инструмента определяется распределением амплитуд всех частот — и основных, и обертонов. Относительная мощность звуковых колебаний, излучаемых инструментами в различных участках частотного диапазона неодинакова. Большинству музыкальных инструментов присуще усиление основных частот или обертонов в определенных относительно узких полосах частот. В таких случаях говорят о наличии формант в спектре частот инструмента. Объясняется это резонансными свойствами элементов конструкции музыкальных инструментов. Для каждого инструмента формантные области занимают свои специфические

Компьютерному музыканту о звуке

27

положения на оси частот. Частоты формантных областей составляют, например, для кларнета 250 — 600 Гц, для тромбона 300 — 900 Гц, для саксофона 350 — 900 Гц. Музыкальные инструменты отличаются и силой звучания. Пиковые мощности звучания инструментов составляют: 25 Вт для большого барабана, 12 Вт для малого барабана, 6 Вт для тромбона, 0,4 Вт для фортепиано, 0,3 Вт для саксофона, 0,05 Вт для кларнета. Учитывать различия в этих цифрах необходимо для того, чтобы при записи верно передать баланс уровней громкостей инструментов, а также для правильного выбора расстояния L и чувствительности микрофона, исключающего нелинейные искажения, вызванные перегрузкой микрофона и усилительного тракта. Наряду с абсолютным параметром — силой звучания — музыкальные инструменты характеризуются также динамическим диапазоном звучания: отношением мощности звука, извлекаемого из инструмента при исполнении «фортиссимо» (максимальная громкость), к мощности звука при игре «пианиссимо» (минимальная громкость). Динамический диапазон D звукового сигнала принято измерять в децибелах: D = 201g(Pmax/Pmin), где Ртах и Pmin— максимальное и минимальное звуковые давления. В практических целях при определении динамического диапазона источника звука используют уровни звукового давления, вычисляя их разность. Например, максимальный уровень звучания рояля составляет 80 дБ, а минимальный — 35 дБ, то говорят, что его динамический диапазон составляет 80 — 35 = 45 дБ. При этом 80 и 35 дБ — это уровни звукового давления относительно условного нулевого акустического уровня {порога слышимости). В табл. 1.1 приведены параметры, характеризующие динамический диапазон некоторых источников звука. Таблица 1.1, Динамические диапазоны источников звука Источник звука Гитара

(минимальный/максимальный), дБ

Динамический диапазон, дБ

40/55

15

Пение женское

45/80

20-35

Пение мужское

40/85

20-45

Орган

50/85

35

Виолончель

35/70

35

Рояль

35/80

45

Эстрадный оркестр

45/100

45-55

Симфонический оркестр

35/110

60-75

Музыкальные инструменты принято объединять в группы: струнно-смычковые, деревянные, медные духовые, ударные, струнно-щипковые. В книге [3] можно узнать много интересного обо всех классических музыкальных

28

Глава 1

инструментах. Однако из всего объема сведений о музыкальных инструментах нас сейчас интересуют только те, от которых зависит успех применения микрофона. Да и вряд ли в своей любительской практике вы столкнетесь с проблемой записи звуков арфы или, скажем, настоящего духового органа. Поэтому в заключение остановимся лишь на вопросах, связанных с записью инструментов, использование которых для оживления звучания электронного оркестра наиболее вероятно. В состав струнно-смычковой группы входят скрипки, альты, виолончели и контрабас. Разумеется, в банках MIDI-инструментов все перечисленные инструменты имеются, но заменить живую скрипку и виолончель никакой, даже самый совершенный алгоритм синтеза, не в состоянии. Скрипка — самый маленький инструмент этой группы, обладающий самым высоким голосом. Наибольшая часть звуковой энергии (особенно высоких звуков) излучается с передней стороны скрипки. Поэтому при записи рекомендуется [38] направлять микрофон на прорези (эфы) в верхней деке инструмента. Для некоторых звуков в и о л о н ч е л и , особенно басовых, характерен подчеркнутый резонанс. Это может дать нежелательный эффект, особенно в том случае, когда частоты этих звуков совпадут с какой-либо из собственных частот помещения, максимумами ЧХ микрофона или элементов усилительного тракта, Контрабас — сложный для записи инструмент, на звучание которого акустические свойства помещения оказывают наиболее сильное влияние. Субъективно это воспринимается как неясность, тусклость, плохая четкость нижних частот. Попытки устранения этого дефекта путем подъема нижних частот в процессе частотной коррекции положительных результатов не дают, При записи ансамбля рядом с контрабасом обязательно должен быть установлен отдельный микрофон. К наиболее популярным инструментам группы деревянных духовых инструментов относятся флейта и кларнет. Особенность звучания флейты состоит в том, что даже в заглушенном помещении она сохраняет воздушность и ясность. Для инструмента характерно наличие регистров, в которых уровень звучания довольно слабый. Поэтому микрофон следует размещать ближе, но не настолько, чтобы в записи прослушивались специфические шумы: свистящие звуки струи воздуха, рассекаемой краями амбушюрного отверстия инструмента. Еще сложнее записывать к л а р н е т , здесь все соткано из противоречий: при близком расположении микрофона может прослушиваться шум дыхания, вызванный избыточным давлением в фазе атаки; в верхнем регистре звук у кларнета резкий и крикливый, и по этой причине инструмент желательно удалять от микрофона, но при мягкой игре в низком регистре полный, сочный и нежный звук лучше воспринимается близкорасположенным микрофоном,

Компьютерному музыканту о звуке

Возможно, многие будут удивлены, но к группе деревянных духовых инструментов причисляют и с а к с о ф о н , хотя, глядя на переливающийся всеми цветами радуги и сверкающий явно металлическим блеском инструмент, этого и не скажешь. Тем не менее, это так. Изобретатель этого столь популярного ныне инструмента, бельгиец А. Сакс, в свое время поставил перед собой цель создать музыкальный инструмент, занимающий промежуточное положение между деревянными и медными духовыми [3]. Для осуществления этой идеи он соединила одном инструменте коническую трубку с клапанным механизмом гобоя и тростью кларнета. В дальнейшем появилось целое семейство саксофонов различных размеров, обладающих различными тембрами: сопранино, сопрано, альт, тенор, баритон, бас и контрабас. Саксофон имеет довольно широкий диапазон частот и обладает большей, по сравнению с остальными деревянными духовыми инструментами, силой звука. В звучании саксофона заметна вибрация. При записи звучания саксофона следует учитывать, что звук идет из отверстий на теле инструмента, прикрываемых клапанами, а звуки самых нижних частот испускаются в основном из раструба. Микрофон следует располагать на расстоянии 1 — 1,5 м. Наиболее популярны инструменты, входящие в группу медных духовых — труба и тромбон. Труба обладает самым ярким по тембру звучанием среди инструментов медной духовой группы. При громкой игре в верхнем регистре она хорошо слышна даже на фоне мощно звучащего оркестра. При тихой игре или игре с сурдиной ее можно размещать вблизи микрофона. В общем случае из-за сильно выраженной направленности ее следует размещать сбоку от оси микрофона. Т р о м б о н обладает более низким по регистру звучанием, чем труба. Громкость звучания особенно велика в диапазоне от 2 000 до 3 000 Гц. Так как в этом диапазоне находится максимум спектральной чувствительности уха, то при одновременной записи нескольких инструментов тромбон желательно располагать в стороне от микрофона и на достаточном расстоянии от него. Из инструментов, не входящих в оркестровые группы, рассмотрим лишь рояль. Его важнейшей частью, определяющей акустические свойства инструмента, является резонансная дека, установленная под струнами и рамой, вклеенная краями в корпус инструмента. Звуки рояля издаются в основном верхней стороной деки и после отражения от крышки инструмента направлены преимущественно параллельно струнам. Однако общая направленность инструмента зависит от частоты звука и особенно ощущается при больших расстояниях до микрофона. У рояля различают несколько характерных зон направленности (рис. 1.11). При записи микрофон следует устанавливать, как правило, в зоне нормальной звучности. Необходимо экспериментальным путем выбрать такое положение микрофона в рабочей зоне, чтобы уравновесить интенсивность звучания партий левой и правой рук исполнителя. Обычно микрофон устанавливают на

30

Глава 1

Зона пониженной звучности

Рис. 1.11.

Зоны направленности звучания рояля

расстоянии 1,5-—5 м от инструмента на высоте 1,5 м от пола, ориентируя его непосредственно на струны. Выбором угла наклона микрофона добиваются минимального проявления интерференции, вызванной взаимодействием прямого и отраженного от крышки звуков.

Микрофон и вокал Звуковысотный диапазон певческого голоса определяется интервалом между наиболее низкой и высокой нотами, которые певец в состоянии воспроизвести. Певческие голоса делятся по высоте на мужские (бас, баритон и тенор) и женские (контральто, меццо-сопрано, сопрано и колоратурное сопрано). Диапазоны основных групп певческих голосов распределяются следующим образом: 82—349 Гц для баса, 110—392 Гц для баритона, 132—523 Гц для тенора, 165—698 Гц для контральто, 220—880 Гц для меццо-сопрано, 262— 1046 Гц для сопрано и 330—1397 Гц для колоратурного сопрано [39]. Такие «некруглые» цифры обусловлены тем, что классификация певческих голосов, сложившаяся в далеком историческом прошлом, была привязана вовсе не к частотам, измеряемым в герцах, а к определенным нотам определенных октав. Профессиональный певец, обладающий одним из певческих голосов, должен владеть им в диапазоне не менее двух октав. У непрофессиональных певцов диапазон уже. На первый взгляд кажется, что для записи вокальных партий достаточно самого низкочастотного и узкополосного микрофона, однако это впечатление ошибочно. Чтобы передать характерные особенности тембра певческого голоса, нужно записывать значительно более широкий частотный диапазон: примерно 80—10 000 Гц.

Компьютерному музыканту о звуке

31

В каждом из певческих диапазонов различают несколько регистров: низкий, средний и высокий. Каждый регистр характеризуется особым тембром. Добиться ровности голоса по регистрам — довольно трудная задача подготовки профессионального певца, решение которой не всегда удается. Микрофон же особенно чуток к переходам от регистра к регистру и подчеркивает все г неровности голоса. Голоса певцов, несмотря на все их разнообразие, характеризуются общими закономерностями: сильной выраженностью высоких обертонов с частотами 2 500—3 000 Гц (верхняя певческая форманта) и наличием низкой певческой форманты в области 300—600 Гц. Верхняя певческая форманта придает голосу певца серебристый оттенок, нижняя — впечатление мягкости и массивности. Даже небольшой завал этих частот трактом звукозаписи приводит к значительному искажению тембра голоса. Недостаток в голосе певца этих частот можно попытаться компенсировать частотной коррекцией с помощью соответствующих фильтров. Хороший певец должен владеть приемом вибрато: интенсивность извлекаемого звука при этом колеблется с частотой 5—7 Гц. Это позволяет не только обогатить тембр голоса, придать ему особую окраску, но и скрыть некоторые характерные недостатки: небольшие неровности звука по интенсивности, неточность интонации, гнусавость. При отсутствии вибрато или недостаточно хорошей технике исполнения микрофон подчеркнет все указанные недостатки. Пение отличается от обычной разговорной речи большей мощностью и громкостью. Если запись проводится в заглушенном помещении, то исполнителю кажется, что его голос звучит слабо и тихо. Невольно он будет стараться достичь привычной громкости и форсировать звук. Микрофон неизбежно подчеркнет неестественность пения. Динамический диапазон {максимальная разница в силе голоса между форте и пиано) у профессиональных певцов достигает 20—45 дБ. Динамический диапазон певцов-любителе и не превышает 10 дБ. Маловероятный вариант записи пения в сопровождении аккомпанирующего инструмента мы не станем рассматривать, т. к. в случае использования кс- пьютерной звуковой студии можно предварительно создать фонограмму аккомпанемента. Более подробные сведения об оборудовании помещений студий звукозаписи и приемах работы с микрофонами при записи музыкальных коллективов в различных условиях можно найти в книге [38], подробная информация о микрофонах, изготовленных в СНГ, содержится в справочнике [75]. В журнале IN/OUT систематически публикуются технические сведения и информация рекламного характера о микрофонах ведущих зарубежных фирм [35, 53, 68]. Правда, цены на них такие, что многие владельцы любительских компьютерных

32_

Глава 1

студий, создавая демонстрационные варианты композиций, скорее всего, откажутся от столь дорогих покупок, а остановят свой выбор на чем-нибудь более доступном, хотя и менее совершенном,

1.2. Цифровая звукозапись с помощью звуковой карты В процессе общения с читателями книги «Персональный оркестр... в персональном компьютере» нам приходилось слышать приблизительно такое мнение: «Из контекста книги следует, что авторы ориентируют читателей не на самые совершенные звуковые карты. Многие примеры относятся к картам Sound Blaster AWE32 и Sound Blaster AWE64, хотя известно, что для этих звуковых карт характерен относительно большой уровень собственных шумов». На это замечание можно ответить следующим образом. Да, действительно, заявленный изготовителем уровень шумов SB AWE32 (— 80 дБ) выше, чем, например, заявленный (другим изготовителем) уровень шумов Turtle Beach Multisound Pinnacle ( — 96 дБ). Но, во-первых, для новой модели Sound Blaster фирмы Creative Technology Ltd. — звуковой карты SB AWE64 Gold — заявлен уровень собственных шумов —90 дБ. Во-вторых, многие заявления любых производителей о тех или иных возможностях своих продуктов требуют дополнительной проверки. Для ее проведения требуются измерительные приборы, способные оценить столь высокие параметры, не внося погрешностей, вызванных их собственными шумами. Не случайно в рамках соответствующей конференции FIDO на месяцы и уже даже на годы растянулись дискуссии поклонников звуковых карт различных фирм. Если научиться улавливать смысл этих высказываний, замаскированный специфическим жаргоном, то можно узнать много интересного. Например, можно встретить оценки реальных шумовых характеристик звуковых карт, которые сильно отличаются (в худшую сторону) от заявленных всеми без исключения производителями. Обратим ваше внимание на тот факт, что даже уровень собственных шумов — 80 дБ — слишком хороший показатель для неэкранированной звуковой карты, установленной внутри корпуса компьютера, «насыщенного» всевозможными электромагнитными колебаниями. В цепях карты наводятся помехи, от которых не спасут никакие рекомендации типа: установить карту в самый дальний слот, изолировать от корпуса некоторые узлы компьютера, заменить «шумящие» вентилятор или винчестер. Приблизиться в некоторой степени к заявленному уровню шумов позволило бы размещение звуковой карты в индивидуальном стальном экране и дополнительная фильтрация по цепям питания. Неспециалисту такие доработки выполнить сложно. Иными словами,

Компьютерному музыканту о звуке

33

будучи установленными в компьютер, любые (в том числе и самые дорогие) звуковые карты «шумят» практически одинаково. В-третьих, мы и не утверждаем, что продукция фирмы Creative Technology Ltd., безусловно, самая лучшая в мире. Мы убеждены только в том, что звуковые карты класса SB AWE32 обладают достаточно высокими показателями при цене, делающей их доступными для массового пользователя компьютера и не очень богатого любителя компьютерной музыки. MIDI-композиции можно делать на чем угодно. Шумовые свойства звуковой карты на качество MIDI-композиции (в процессе ее создания) не влияют. От них зависит только качество ее воспроизведения. А уж готовый MIDI-файл можно проигрывать на самом дорогом и малошумящем MIDI-синтезаторе. С записью живого звука дело обстоит, конечно, не так хорошо. Если уж звук записан с повышенным уровнем шума, то избавиться от него будет очень непросто. Поэтому мы не устаем повторять, что наши книги не для профессионалов, а для любителей, и эта книга не о том, как выпустить альбом на CD, а как научиться решать основные проблемы при создании демонстрационной версии композиции, с которой не стыдно будет, предъявляя ваши творческие возможности, обращаться к профессионалам в области звукозаписи и шоу-бизнеса. Из всего вышесказанного следует, что мы и впредь намерены, рассказывая о способах решения тех или иных задач, связанных с записью живого звука, ориентироваться на звуковые карты семейства Sound Blaster AWE. Это не должно никого разочаровывать. Конкуренция между фирмами-производителями заставляет их учитывать все лучшее в работе соперников. Поэтому и в конструкциях, и в элементной базе, и в функциях, и в программном обеспечении различных звуковых карт очень много общего. Перейти к новому средству обработки звука, зная основные принципы работы с аналогом, значительно легче, чем начинать все с нуля.

1.2.1. Важнейшие параметры звуковых карт Для получения приемлемого качества записи компьютерной музыки необходимо пользоваться аппаратурой, способной его обеспечить. Число различных моделей звуковых карт составляет несколько десятков. А если учитывать еще и различные версии одних и тех же устройств, то при покупке карты приходится выбирать почти из сотни наименований. Для наших же целей подходят многие, но не все модели:. Не всякая звуковая карта способна на большее, чем озвучивание компьютерных игр. Конечно, принадлежность звуковой карты к продукции известных фирм является веской причиной того, что именно ее следует выбрать, это скажется в дальнейшем на надежности работы. Но не у всех наших читателей имеется возможность неограниченного выбора. Тем важней понимать сущность и значение нескольких основных параметров звуковой карты. К таким параметрам относятся, в первую очередь:

34 >

Глава 1 метод синтеза музыкальных звуков, реализованный в синтезаторе звуковой карты;

>

разрядность АЦП/ЦАП звуковой карты;

>

диапазон частот дискретизации.

О методах синтеза музыкальных звуков мы достаточно подробно рассказывали в [63]. В современных звуковых картах по-прежнему применяется частотный синтез звуков (FM-синтез), но это делается в основном в целях обеспечения поддержки старых игр. Основным методом синтеза в настоящее время является волновой метод, или, как его еще называют, метод волновых таблиц (WT-синтез). Возможно, это несколько субъективно, и кто-то с нами не согласится, но после первого же сравнения звучания MIDI-инструментов в FM- и WT-вариантах мы безоговорочно решили для себя, что FM-инструменты не стоят того, чтобы тратить на них время. Поэтому дальше речь пойдет только о WT-синтезаторах звуковых карт. Разрядность звуковой карты существенно влияет на качество звука. Однако перед тем как перейти к более детальному обсуждению этого вопроса, следует пояснить, что речь идет о разрядности АЦП и ЦАП. Звуковые карты двойного назначения имеют в своем составе одновременно два функционально независимых узла: WT-синтезатор и устройство оцифровки звуковых сигналов, поступающих с внешнего источника. В каждый из узлов входит как минимум по одному ЦАП. В устройстве оцифровки, кроме того, имеется АЦП. В недавнем прошлом прямое указание на разрядность звуковой карты содержалось в ее названии в виде числа 16. Тем самым изготовители подчеркивали, что в их продукции качество цифрового звука как бы соответствует качеству звука лазерного проигрывателя, а не какой-нибудь там 8-битной карты. В дальнейшем 16 разрядов в ЦАП/АЦП стали нормой, а числа «32» или «64» в названиях стали означать совсем другое — максимальное количество одновременно звучащих голосов синтезатора звуковой карты (полифонию). Некоторые высококачественные звуковые карты оборудованы 18-битными и даже 20-битными ЦАП/АЦП. Звуковые редакторы, работая с любыми звуковыми картами, в том числе и 16-битными, в процессе преобразований отсчетов сигнала используют арифметику с разрядностью двоичного представления числа, превышающей 16. Это позволяет уменьшить погрешность, накапливающуюся в процессе выполнения сложных алгоритмов обработки, которая в противном случае проявлялась бы как искажение звука. Почему же столь важно наличие большого числа разрядов в устройствах ЦАП и АЦП? Дело заключается в том, что непрерывный (аналоговый) сигнал преобразуется в цифровой с некоторой погрешностью. Эта погрешность тем больше, чем меньше уровней квантования сигнала, т. е. чем дальше отстоят друг от друга допустимые значения квантованного сигнала. Число уровней квантования, в свою очередь, зависит от разрядности АЦП/ЦАП. Погреш-

Компьютерному музыканту о звуке

'-

ности, возникающие в результате замены аналогового сигнала рядом квантованных по уровню отсчетов, можно рассматривать как его искажения, вызванные воздействием помехи. Эту помеху принято образно называть шумом квантования. Шум квантования (рис. 1.12, в) представляет собой разность соответствующих значений реального (рис. 1,12, а)и квантованного по уровню (рис. 1.12, б) сигналов. Из рис. 1.12 видно, что в случае превышения сигналом значения самого верхнего уровня квантования («старшего» кванта), а так же в случае, когда значение сигнала оказывается меньше нижнего уровня квантования («младшего» кванта), т, е. при ограничении сигнала, возникают искажения (рис. 1.12, в), более заметные по сравнению с шумом квантования. Для исключения искажений этого типа динамические диапазоны сигнала и АЦП должны соответствовать друг другу: значения сигнала должны располагаться между уровнями, соответствующими младшему и старшему квантам.

Рис. 1. 12. Квантование сигнала по уровню •••

36

Глава 1

При записи внешних источников звука это достигается с помощью регулировки их уровня, кроме того, применяется сжатие (компрессия) динамического диапазона, о которой речь пойдет ниже. В звуковых редакторах существует операция нормализации амплитуды сигнала. После ее применения наименьшее значение сигнала станет равным верхнему уровню младшего кванта, а наибольшее — нижнему уровню старшего кванта (на рис. 1.12 — это числа 6 и 1). Таким образом, от ограничения сигнал сверху и снизу будет защищен промежутками, шириной в один квант. Разумеется, если при записи уже имело место ограничение амплитуды, то нормализация не избавит сигнал от искажения. Для нормированного сигнала относительная величина максимальной погрешности квантования равна 1/N, где N — число уровней квантования. Этой лее величиной, представленной в логарифмических единицах (децибелах), оценивается уровень шумов квантования АЦП звуковой карты. Уровень шумов квантования определяется по формуле: Д = 201д(1/М).ДлятрехразрядногоАЦП (см. рис. 1.12) N = 8, и Д= — 18 дБ; для восьмиразрядного — N = 256, Д= —48 дБ; для шестнадцатиразрядного — N = 65 536, Д = — 96 дБ; для восемнадцатиразрядного АЦП N = 262 144, Д= — 108 дБ; и для двадцатиразрядного АЦП N = 1 648 576, Д= — 120 дБ. Эти цифры наглядно демонстрируют, что с ростом разрядности АЦП шум квантования уменьшается. Приемлемым считается 16-разрядное представление сигнала, являющееся в настоящее время стандартным для воспроизведения звука, записанного в цифровой форме. С точки зрения снижения уровня шумов квантования дальнейшее увеличение разрядности АЦП нецелесообразно, т. к. уровень шумов, возникших по другим причинам (тепловые шумы, а также импульсные помехи, генерируемые элементами схем компьютера и распространяющиеся либо по цепям питания, либо в виде электромагнитных волн), все равно оказывается значительно выше, чем — 96 дБ. Однако увеличение разрядности АЦП обусловлено еще одним фактором — стремлением расширить его динамический диапазон. Мы уже говорили о динамическом диапазоне звука. Динамический диапазон некоторого устройства обработки может быть определен выражением D = 201g(Smax/Smiri), где Smax и S min — максимальное и минимальное значения сигнала, который может быть преобразован в цифровую форму без искажения и потери информации. Вы уже, наверное, догадались, что минимальный сигнал не может быть меньше, чем напряжение, соответствующее одному кванту, а максимальный — не должен превышать величины напряжения, соответствующего N квантам. Поэтому выражение для динамического диапазона АЦП звуковой карты примет вид: D = 201g(N). Ведь можно считать, что SIIiax = kN, aS min = kl, где k — некоторый постоянный коэффициент пропорциональности, учитывающий соответствие электрических величин (тока или напряжения) номерам уровней квантования. Сравнивая выражения для Д и D, становится ясно, что при одинаковой разрядности АЦП эти величины будут отличаться лишь знаками.

Компьютерному музыканту о звуке

37

Поэтому динамический диапазон для 16-разрядного АЦП составляет 96 дБ, для 18-разрядного — 108 дБ, для 20-разрядного — 120 дБ. Иными словами, для записи звучания некоторого источника звука, динамический диапазон которого составляет 120 дБ, требуется двадцатиразрядный АЦП. Если такого нет, а имеется только шестнадцатиразрядный, то динамический диапазон звука должен быть сжатие 24 дБ: со 120 дБ до 96 дБ. В принципе, существуют методы и устройства сжатия (компрессии) динамического диапазона звука, и мы еще будем говорить о них. Но то, что они проделывают со звуком, как ни смягчай формулировки, все равно искажает его. Именно поэтому так важно для оцифровки звука использовать АЦП, имеющий максимальное количество разрядов. Владелец 16-битной звуковой карты может еще раз взглянуть на табл. 1.1. с тем, чтобы убедиться в отсутствии особых причин для расстройства: динамические диапазоны большинства источников звука вполне соответствуют динамическому диапазону такой звуковой карты. Кроме того, 18-битное или 20-битное представление сигнала применяется только на этапе обработки звука. Конечная аудиопродукция (CD и DAT) реализуется в 16-битном формате. После того как мы немного разобрались с разрядностью звуковой карты, пришло время поговорить о частоте дискретизации. В процессе работы АЦП происходит не только квантование сигнала по уровню, но и его дискретизация во времени. Сигнал, непрерывно изменяющийся во времени, заменяют рядом отсчетов этого сигнала. Обычно отсчеты сигнала берутся через одинаковые промежутки времени. Интуитивно ясно, что если отсчеты отстоят друг от друга на слишком большие интервалы, то при дискретизации может произойти потеря информации: если важные изменения сигнала произойдут не в те моменты, когда были взяты отсчеты, они могут быть «пропущены» преобразователем. Получается, что отсчеты следует брать с максимальной частотой. Естественным пределом служит быстродействие преобразователя, Кроме того, чем больше отсчетов приходится на единицу времени, тем больший размер памяти необходим для хранения информации. Проблема отыскания разумного компромисса между частотой взятия отсчетов сигнала и расходованием ресурсов трактов преобразования и передачи информации возникла задолго до того, как на свет появились первые звуковые карты. В результате исследований было сформулировано правило, которое в отечественной научно-технической литературе принято называть теоремой Котельникова [Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. — М., Госэнергоиздат, 1956]. Если поставить перед собой задачу обойтись без формул и использования серьезных научных терминов типа «система ортогональных функций», то суть теоремы Котельникова можно объяснить следующим образом. Сигнал, представленный последовательностью дискретных отсчетов, можно вновь

38

Глава 1

преобразовать в исходный (непрерывный) вид без потери информации только в том случае, если интервал между соседними отсчетами не превышает половины периода самого высокочастотного колебания, содержащегося в спектре сигнала. Из сказанного следует, что восстановить без искажений можно только сигнал, спектр которого ограничен некоторой частотой Fmax. Теоретически все реальные сигналы имеют бесконечные спектры. Для того чтобы при дискретизации избежать искажений, вызванных этим обстоятельством, сигнал вначале пропускают через фильтр, подавляющий в нем все частоты, которые превышают заданное значение Fmax, и лишь затем производят дискретизацию. Согласно теореме Котельникова частота, с которой следует брать отсчеты, составляет F A = 2Fmax. Теорема получена для идеализированных условий, Если учесть некоторые реальные свойства сигналов и устройств преобразования, то частоту дискретизации следует выбирать с некоторым запасом по сравнению со значением, полученным из предыдущего выражения. В стандарте CD частота дискретизации равна 44,1 кГц. Для цифровых звуковых магнитофонов [25] стандартная частота дискретизации составляет 48 кГц. Звуковые карты, как правило, способны работать в широком диапазоне частот дискретизации. Важно, чтобы максимальное значение частоты дискретизации было не менее 44,1 кГц, в противном случае качества звучания CD достичь не удастся. Следует различать частоту дискретизации в АЦП/ЦАП, предназначенных для оцифровки внешних сигналов, и частоту дискретизации в ЦАП WT-синтезатора звуковой карты. Значение последней может не совпадать с указанными стандартными значениями. Довольно часто изготовители, доказывая преимущество своих звуковых карт, подчеркивают еще два обстоятельства: > >

наличие у звуковой карты выхода, на котором информация представлена в цифровой форме; наличие дуплексного режима прямого доступа к памяти.

Действительно, если звуковая карта имеет выход, на который сигналы поступают не в аналоговой (после ЦАП), а в цифровой форме, то это позволяет уменьшить искажения, связанные с дополнительными преобразованиями при дальнейшей цифровой обработке сигнала вне звуковой карты. Это становится актуальным при записи композиции на CD или DAT. Так, например, в звуковых картах SB AWE32, AWE64 имеется разъем интерфейса S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format - формат цифрового интерфейса фирм Sony и Philips}, который предназначен для передачи звуковых сигналов от WT-синтезатора в цифровой форме. Но не следует забывать, что S/PDIF представляет собой лишь упрощенный вариант профессионального студийного интерфейса AES/EBU (Audio Engineers Society/European Broadcast Union), разработанного Европейским радиовещательным союзом.

Компьютерному музыканту о звуке

39

Для разгрузки процессора работа АЦП/ЦАП звуковых карт организуется в режиме прямого доступа к памяти (Direct Memory Access — DMA). Полный дуплекс (Full-Duplex] означает способность звуковой карты одновременно воспроизводить и записывать звук. Для этого требуется поддержка звуковой картой одновременно двух каналов DMA. Для звуковых карт семейства AWE возможна организация одного 16-разрядного и одного 8-разрядного каналов. По одному из них возможна запись, а по другому воспроизведение. Это ограничение затрудняет работу с программами многоканального монтажа и сведения, а также подготовку материала для записи CD на том же компьютере, на котором установлена звуковая карта.

1.2.2. Подключение микрофона к звуковой карте Начнем с критики микрофона, который прилагается к современным моделям Sound Blaster. Микрофон так и называется: Creative Microphone. И хотя он имеет неплохие частотные характеристики — диапазон частот от 100 до 16 000 Гц, при неравномерности частотной характеристики ±4 дБ — использовать его для записи музыки не следует. Он может служить средством общения при голосовой модемной связи или источником сигналов для подачи команд компьютеру, но для звукозаписи он имеет слишком много недостатков: легкая подставка без амортизаторов, жесткое крепление к ней микрофона, отсутствие на микрофоне ветрозащиты, короткий кабель. Поэтому приобретите микрофон посолиднее. Но при этом учтите ряд обстоятельств. Имейте в виду, что микрофонный вход большинства звуковых карт (в частности, семейства Sound Blaster AWE) рассчитан на подключение конденсаторного электретного микрофона. Это означает, что, во-первых, входное сопротивление звуковой карты соответствует выходному сопротивлению электретного микрофона, во-вторых, чувствительность входного усилителя соответствует уровню напряжения на выходе электретного микрофона. Кроме того, в целях создания удобства пользования электретным микрофоном, требующим для своей работы внешнего питания, для подключения единственного монофонического микрофона используется трехконтактный разъем, который в стандартном варианте применения служит для подключения источника стереосигналов. В данном случае его контакты выполняют следующие функции: через концевой контакт к звуковой карте подключается сигнальный провод микрофонного кабеля, на средний контакт подается питающее микрофон напряжение +5 Б, оставшийся третий контакт соединяет экран кабеля с общим проводом звуковой карты. Из сказанного следует, что при подключении «неродного» микрофона необходимо разобраться в схеме распайки проводников микрофонного кабеля на контактах его разъема. Если вы имеете дело с электретным микрофоном, который не содержит внутреннего источника питания и требует подачи внешнего напряжения, то распайка разъема должно быть такой, как и для Creative Microphone.

40

Глава 1

Если электретный микрофон имеет внутренний источник питания (например, при эксплуатации МКЭ-2 необходимо поместить внутрь развинчивающегося корпуса элемент питания, заключенный в специальный футляр), то следует задействовать только земляной и сигнальный контакты разъема. По возможности избегайте замыкания концевого и среднего контактов. Вряд ли что-нибудь перегорит, но при этом микрофонный вход звуковой карты оказывается соединенным с источником питания + 5 В компьютера. А это может привести, во-первых, к проникновению в тракт усиления/преобразования лишних помех (не полностью отфильтрованных пульсаций с частотой 50 Гц и с частотой преобразователя импульсного блока питания) и, во-вторых, к снижению чувствительности и изменению частотной характеристики микрофонного входа из-за его шунтирования внутренним сопротивлением источника питания. Итак, лучше всего разобраться с фактической распайкой разъема микрофона. В крайнем случае, сгодится рекомендация, высказанная по этому поводу на конференции FIDO: избежать замыкания можно, обернув средний контакт штекера микрофона узкой полоской тонкой липкой ленты. Использовать микрофоны других типов со звуковыми картами, рассчитанными на электретные микрофоны, не рекомендуется, т. к. из-за несоответствия входного и выходного сопротивлений, чувствительности микрофонного входа карты и уровня выходного сигнала микрофона могут возникнуть значительные частотные и нелинейные искажения. Некоторые звуковые карты имеют переключатели Dynamic/Condenser для выбора типа микрофона. Перейдем к вопросу о количестве микрофонов, которые можно подключить к звуковой карте. После внимательного изучения технической документации на звуковую карту вы можете разочароваться: на карте удалось найти только один разъем для подключения микрофона, да и тот, как только что мы выяснили, имеет лишь один сигнальный контакт. Значит, к звуковой карте можно подключить только один микрофон. Самое интересное, что подавляющее большинство звуковых карт других типов (за исключением нескольких самых дорогих, специально предназначенных для многоканальной записи) имеют по одному микрофонному входу. Выходит, что с мечтой о стереозаписи голоса певца или акустических музыкальных инструментов нужно расстаться? Ида, и нет. Да, действительно, если бы вы поставили перед собой цель, используя микрофонный вход звуковой карты, сохранить в стереофонической записи реальную акустическую обстановку концертного зала, то этого сделать бы не удалось. Для такой записи обязательно нужна стерео пара микрофонов. А еще, как сказано в работе [38], нужен ненаправленный микрофон для передачи общего акустического фона и микрофоны для индивидуальной записи отдельных инструментов или нескольких групп инструментов. Но многомикрофон-

Компьютерному музыканту о звуке

41

•ная технология в наши дни применяется не так часто, как раньше: пожалуй, лишь при записи оркестров, театральных постановок, т. е. в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую верность воспроизведения имеющегося звукового материала с сохранением естественной акустики помещения. Основу современной технологии записи голосов певцов и акустических музыкальных инструментов составляет монофоническая запись с последующим расщеплением моносигнала на два канала и применением различных эффектов: задержки сигнала, реверберации и т. д. — в целях получения эффекта распределения источников звука по стереопанораме. Эти и им подобные операции выполняются с помощью специального дорогостоящего студийного оборудования, но их может проделать и компьютер, оснащенный звуковой картой и звуковым редактором. Если вы сомневаетесь в реальности получения стереозаписей такого рода с помощью единственного микрофона, обратите внимание на многочисленные музыкальные видеоклипы. Аппаратура студии звукозаписи имеет столь привлекательный вид, что приобрела не только техническую но и эстетическую ценность. Редкий певец или композитор откажет себе в удовольствии поместить в клип кадры, снятые непосредственно в студии. Вот и припомните, сколько микрофонов размещено, например, перед поющими в студии (разумеется, не одновременно) И. Аллегровой или А. Апиной? Большой, красивый, с защитой от любых вибраций, дорогой, но... один. В наши дни несколько трансформировались художественные цели, которые ставят перед собой творцы музыкальных произведений, записанных и тиражированных на современных носителях. На второй план ушло стремление к точности передачи звуковой атмосферы зала и голоса певца. Появились технические возможности для того, чтобы получить из исходного аудиоматериала звук, обладающий почти любыми заранее заданными свойствами. Таким образом, наличие только одного микрофонного входа у звуковой карты не препятствует дополнению композиций, исполненных MIDI-инструментами, стереофоническими записями вокала и акустических инструментов. Правда, иногда для качественной записи требуется не менее двух монофонических микрофонов. Примерами тому могут служить запись певца, аккомпанирующего себе на гитаре, и запись партии акустической ударной установки. Положение не такое уж и безвыходное, как может показаться. У всех звуковых карт, кроме монофонического микрофонного входа, имеется стереофоническая пара линейных входов. В типовом варианте они служат для подачи на звуковую карту стереосигнала от таких внешних источников, как магнитофон или CD-плейер. Непосредственно подключить микрофоны к ним нельзя, так как чувствительность этих входов недостаточна для восприятия относительно слабых электрических сигналов с выхода микрофона. Но к каждому из этих входов может быть подключен или микрофонный усилитель, или внешний микшер, содержащий микрофонные усилители. В этом случае число микрофонов ограничено лишь числом

42

Глава 1

каналов микшера, что позволит вам осуществить настоящую стереозапись с помощью пары микрофонов. Работа звукооператора — это настоящее творчество и даже искусство. Не все здесь можно объяснить с позиций физики. На результат влияют слишком уж много факторов, учесть которые очень трудно. Поэтому расценивайте материал, посвященный микрофонам, как средство предотвращения грубых ошибок, основу для размышлений и приобретения личного опыта.

1.2.3. Подключение электрогитары к звуковой карте Мысль написать этот маленький параграф возникла у нас после общения с несколькими самодеятельными музыкантами, выступающими в составе рокгруппы. Как оказалось, эти ребята хотели бы использовать в своем творчестве компьютер, но, непременно, сочетая MIDI-композиции с записью партий в исполнении электрогитар. Они задали нам довольно много вопросов, ответы на которые содержатся на страницах этой книги. А самый первый и самый несложный вопрос касался того, каким образом подключить электрогитару к звуковой карте. Частично ответом на этот вопрос можно считать материал о подключении микрофона к звуковой карте. Выходное напряжение некоторых электрогитар сравнимо с выходным напряжением микрофона, поэтому они могут быть подключены к микрофонному входу звуковой карты. Если при этом не слышны искажения, вызванные ограничением амплитуды из-за перегрузки микрофонного входа, то все в порядке. Если нелинейные искажения заметны, подключать такую гитару к микрофонному входу нельзя. Для гитар с большим уровнем сигнала на выходе (содержащих встроенные предварительные усилители), так же как и для гитар, к которым подключены педали, управляющие различными эффектами, существуют другие способы подключения к звуковой карте. Мы уже говорили, что у рассматриваемых в качестве примера звуковых карт семейства AWE имеется линейный стереовход. Это еще одна возможность подключения одной гитары со стереофоническим выходом или двух монофонических гитар. Разъем линейного входа (Jack) размещен на задней планке звуковой карты. Для подключения электрогитары к линейному входу карты ее сигнальный шнур должен оканчиваться штекером, идентичным штекеру головных телефонов, подключаемых к обычному плейеру. Существует дополнительная (правда, не очень удобная) возможность подключения еще двух электрогитар к звуковой карте. Речь идет об аудиовходах для подключения CD-ROM. Неудобство заключается в том, что этот разъем размещен на плате звуковой карты и находится внутри корпуса компьютера. Чувствительность этого входа того же порядка, что и чувствительность линейного. По каждому из перечисленных четырех входов в микшере звуковой карты имеется отдельная регулировка уровня входного сигнала,

Компьютерному музыканту о звуке

43

Если гитара подключена к звуковой карте, нет особого смысла использовать различные приставки к гитаре (педали, гитарные процессоры), вносящие дополнительные помехи. Все эффекты, которые можно создать с помощью них, и еще огромное количество других можно получить, обрабатывая не искаженный ничем серебряный звон гитарных струн средствами звукового редактора. В частности, рассматриваемый в гл. 2 музыкальный редактор Cool Edit, наряду с сотнями разновидностей других эффектов, реализует и чисто гитарный эффект Distortion. Гитаристы знают, что сущность этого эффекта заключается в ограничении амплитуды сигнала. Колебания принимают почти прямоугольную форму, звучание становится длительным, амплитуда практически не изменяется на всем протяжении единожды извлеченного звука. В приставках к гитарам при реализации этого эффекта идут на различные схемотехнические ухищрения, чтобы сгладить неустранимый недостаток — сильные искажения, «скрежет» в последней фазе звучания струны, когда амплитуда сигнала становится сравнимой с шумами и фоном. Эффект Distortion, реализованный в звуковом редакторе, полностью свободен от этого недостатка.

1.2.4. Микшер звуковой карты Возможно, до подключения внешнего микшера с целью увеличения числа сигнальных входов звуковой карты дело у вас дойдет не очень скоро. А вот микшером, встроенным в звуковую карту, придется пользоваться частенько. О нем сейчас и пойдет речь, но не сразу, а после того, как мы уясним, что в процессе работы с компьютерной музыкой приходится использовать микшеры двух разновидностей: виртуальные и аппаратные. Виртуальные микшеры существуют'в виде составных частей музыкальных редакторов. Суть работы этих микшеров сводится к преобразованию ваших манипуляций мышью в соответствующие MIDI-сообщения или команды, запускающие подпрограммы математической обработки записанных аудиоданных. Число каналов в таких микшерах практически не ограничено. Особенности работы с виртуальным микшером одного из музыкальных редакторов мы рассмотрим ниже. Сейчас же речь пойдет о микшере, реализованном аппаратным путем. Подобные узлы, незначительно отличающиеся друг от друга, имеются в каждой звуковой карте. Как мы и предупреждали, в качестве основы для анализа взята звуковая карта семейства Sound Blaster AWE. Возможности аппаратного микшера звуковой карты следующие: >

раздельная регулировка уровней сигналов, поступающих на монофонический микрофонный и стереофонический линейный входы, а также вход для подключения CD-плейера;

•

i 6

.

Глава 1

раздельная регулировка уровней стереосигналов с выходов устройств проигрывания MIDI- и WAVE-файлов, а также с программно реализованного в SB AWE64 дополнительного WT-синтезатора; раздельная регулировка тембра по низким и высоким частотам (многие считают наличие этих регулировок недостатком SB AWE, так как велика вероятность того, что вы можете забыть вернуть регуляторы тембра в нейтральное положение, и запись будет выполнена с частотными искажениями); общая регулировка уровня суммарного звукового сигнала, поступающего на линейный выход звуковой карты (Master); общая регулировка уровня звукового сигнала, поступающего к динамику PC (весьма бесполезная возможность, которая годится лишь для управления громкостью звука метронома музыкального редактора, если вы направили его в динамик PC); раздельные регулировки стереобаланса для всех звуковых источников и выходов за исключением микрофона и спикера.

Следует сразу же оговориться, что использовать аппаратный микшер можно только для предварительной установки тех или иных параметров. Его применению в процессе собственно записи препятствует недостаточное количество уровней квантования регулируемых с его помощью величин. Поэтому регулировка громкости в процессе воспроизведения, например, компактдиска будет осуществляться скачками. Заметим, что ничего подобного при работе с виртуальными микшерами звуковых редакторов (на той же самой звуковой карте) не происходит. Однако без аппаратного микшера все равно не обойтись. Для управления микшером служат специальные программы. Они могут немного отличаться друг от друга по внешнему виду панели управления, но суть у всех одна и та же. Поэтому рассмотрим одну из наиболее популярных подобных программ •— Creative Mixer. Программа поставляется вместе со звуковыми картами фирмы Creative Labs. Запустив программу, вы увидите изображение панели микшера, показанное на рис. 1.13. Слева направо расположены; кнопки управления режимом отображения элементов микшера; регулятор уровня суммарного сигнала на выходе звуковой карты; регулятор тембра высоких частот; регулятор тембра низких частот;

Рис. 1.13. Вид панели управления аппаратного микшера

Компьютерному музыканту о звуке

'

регулятор уровня громкости сигнала с выхода ЦАП; регулятор уровня громкости сигнала с выхода синтезатора; регуляторы уровней громкости и реверберации при генерации звука программно реализованным синтезатором, имеющимся только в SB AWE64 и SB AWE64 Gold (дополнительные 32 голоса); регулятор уровня воспроизведения сигнала с CD-плейера; регулятор уровня сигнала, поступающего с линейного стереовхода; регулятор уровня сигнала, поступающего с микрофонного входа; регулятор громкости громкоговорителя PC, Под всеми регуляторами уровней (кроме трех) находятся горизонтально перемещающиеся движки регуляторов стереобаланса. Над каждым из регуляторов уровня расположены кнопки, с помощью которых можно подключить или отключить соответствующий сигнал (довольно часто случайное нажатие этих кнопок служит основанием для паники и подозрений на неработоспособность звуковой карты). Правую часть микшера занимает окно, имитирующее многофункциональный жидкокристаллический индикатор. Для того чтобы он «ожил», следует нажать на расположенную под ним правую кнопку.

T

iia г4з r^T71 cz3 т it Т т

НЭ-.,-0-;Ч1-.-О-;-Э-ЧЭ-

-Э- ->

Рис. 1.14. Отображение уровней сигналов

При этом возможны три основных режима отображения информации: отображение уровней суммарных сигналов в правом и левом каналах (рис. 1.14); отображение осциллограммы суммарного сигнала (рис. 1.15); отображение спектра мощности (рис. 1.16).

Рис. 1.15. Отображение осциллограммы сигнала

Реж,имы переключаются щелчком левой кнопкой мыши по полю индикатора. В последнем режиме существует три варианта отображения информации: распределение по частотам мгновенных, пиковых и комбинации мгновенных и пиковых значений мощности. Переключение производится щелчком мыши по кнопкам с цифрами 1, 2, 3.

Глава 1

Рис. 1.16. Отображение спектра мощности

Заметим, что использовать индикаторную панель в процессе записи в звуковых редакторах не следует. С помощью кнопок, находящихся в левой части панели, можно оптимизировать площадь, занимаемую микшером на экране. Верхняя кнопка сворачивает панель. Следующая за ней — минимизирует, превращая его в иконку. Третья кнопка оставляет на экране только регуляторы, необходимые при записи (рис. 1.17),

Рис. 1.17. Микшер с регуляторами уровней записываемых сигналов

При нажатии кнопки, помеченной символом «волна», можно убрать окно индикатора. На рис. 1.18 показан вид микшера без индикатора.

РИС. 1.18.

Микшер без окна индикатора

Третья снизу кнопка позволяет оставить изображение только одного регулятора, как это показано на рис. 1.19.

Рис. 1.19. Микшер с единственным регулятором

Компьютерному музыканту о звуке

:

Щелчком по правой верхней кнопке панели управления микшера, изображенной на рис. 1.19, можно вызвать дополнительную панель (рис. 1.20), с помощью которой выбрать отображаемый регулятор.

Рис. 1.20. Панель выбора отображаемого регулятора

При нажатии нижней кнопки микшера (рис. 1.13) в панели будет отображаться максимальное число элементов. Вторая снизу кнопка позволяет отображать только те элементы микшера, которые определены пользователем. Для выбора пользовательского варианта отображения служит всплывающее меню (рис. 1.21), вызываемое правой кнопкой мыши. Переместить Свернуть Закрыть View •* Always On Top Preferences ... Settings.

Ctri+F

Show Recording Controls Alt+R Help On Creative Mixer... About Creative Mixer, ~

Рис. 1.21. Всплывающее меню установок пользователя

В подменю View (рис. 1.22) можно выбрать один из вариантов отображения панели управления микшера.

• Expanded View

Cm+E

* litle Bar Ctrl+T • Tool Bar Ctrl+B * LED Display Ctrl+L * Show. Mixer Controls Ctrl+W

Рис. 1.22. Подменю View

Глава 1

При выборе команды Preferences (предустановки) в меню на рис. 1.21 открывается одноименное окно диалога (рис. 1.23), в котором можно определить набор отображаемых элементов микшера.

p.el о rences

|дЦдЦд?|х|

Custom View, Г

* Treble

Г

9= Bnss

Г

^ Wave

P

™ MID!

Г

ЕЭ WoveSynlh

P"

Э CDAucIi3

Г? Bslance Contrai

[4

.. °JL t Canrei

„—!

Help

.f

Рис. Г.23. Окно диалога Preferences для выбора отображаемых элементов микшера

Если в меню (см. рис. 1.21), выбрать команду Input/Output Settings, откроется окно диалога (рис, 1.24), с помощью которого можно изменить уровень максимального усиления по входу и выходу для левого и правого каналов. Делается это путем выбора коэффициентов умножения в пределах от 1 до 4. Для сбалансированных по уровню громкости источников звуковых сигналов коэффициенты для левого и правого каналов должны быть одинаковыми. Различными их можно сделать только в том случае, когда уровень сигнала в одном из каналов оказывается значительно меньше, чем в другом. Эта ситуация может встретиться, например, при реставрации записи, выполненной на магнитофоне, в котором лента неравномерно прилегала к магнитной головке, Input/Output Settings

Рис. 1.24. Окно диалога для выбора коэффициентов усиления

Включение опции Microphone Gain Control приводит к увеличению коэффициента усиления по микрофонному входу. Мы рассмотрели практически все возможности по трансформации отображения элементов микшера. Осталось лишь сказать, что при включении опции Always on Top меню на рис, 1.21 панель Creative Mixer всегда будет расположена поверх окон других приложений. Последние две команды этого меню позволяют вызвать интерактивную подсказку Help и получить сведения о версии программы. Детальное знакомство с микшером звуковой карты позволяет сделать вывод о том, что его использование возможно только на первом этапе записи для ориентировочной установки уровней сигналов. Для тонкой регулировки гром-

Компьютерному музыканту о звуке

49

кости и панорамы следует использовать возможности ЦАП, АЦП и синтезаторов звуковой карты, воздействуя на эти устройства средствами, имеющимися в составе музыкальных и звуковых редакторов.

1.2.5. Сэмплирование Детальному анализу способов сэмплирования посвящена гл. 3. Сейчас же наша задача состоит лишь в том, чтобы уяснить смысл этого слова. Сэмплирование — это запись образцов звучания (сэмплов) того или иного реального музыкального инструмента. Сэмплирование является основой волнового синтеза (WT-ciiRinesa) музыкальных звуков. Если при частотном синтезе (FM-синтезе) новые звучания получают за счет разнообразной обработки простейших стандартных колебаний, то основой WT-синтеза являются заранее записанные звуки традиционных музыкальных инструментов или звуки, сопровождающие различные процессы в природе и технике. С сэмплами можно делать все, что угодно. Можно оставить их такими, как есть, и WT-синтезатор будет звучать голосами, почти неотличимыми от голосов инструменте е-первоисточников. Можно подвергнуть сэмплы модуляции, фильтрации, воздействию эффектов и получить самые фантастические, неземные звуки. В принципе, сэмпл — это ни что иное, как сохраненная в памяти синтезатора последовательность цифровых отсчетов, получившихся в результате аналого-цифрового преобразования звука музыкального инструмента. Если бы не существовала проблема экономии памяти, то звучание каждой ноты можно было бы записать в исполнении каждого музыкального инструмента. А игра на таком синтезаторе представляла бы собой воспроизведение этих записей в необходимые моменты времени. Но если идти по такому пути, то пришлось бы хранить в памяти множество вариантов звучания каждой ноты, причем все они должны отличаться протяженностью звучания, динамикой звукоизвлечения и т. д. На это не хватит никакого объема памяти. Поэтому сэмплы хранятся в памяти не в том виде, в каком они получаются сразу же после прохождения АЦП. Запись подвергается хирургическому воздействию, делится на характерные части (фазы): начало, протяженный участок, завершение звука, В зависимости от применяемой фирменной технологии эти части могут делиться на еще более мелкие фрагменты. В памяти хранится не вся запись, а лишь минимально необходимая для ее восстановления информация о каждом из фрагментов. Изменение протяженности звучания производится за счет управления числом повторений отдельных фрагментов. В целях еще большей экономии памяти был разработан способ синтеза, позволяющий хранить сэмплы не для каждой ноты, а лишь для некоторых. В этом случае изменения высоты звучания достигается путем изменения скорости воспроизведения сэмпла. Для создания и воспроизведения сэмплов служит синтезатор. В наши дни синтезатор конструктивно реализован в одном-двух корпусах микросхем,

50

которые представляет собой специализированный процессор для осуществления всех необходимых преобразований. Из закодированных и сжатых с помощью специальных алгоритмов фрагментов он собирает сэмпл, задает высоту его звучания, изменяет в соответствии с замыслом музыканта форму огибающей колебания, имитируя либо почти неощутимое касание, либо удар по клавише или струне. Кроме того, процессор добавляет различные эффекты, изменяет тембр с помощью фильтров и модуляторов. В звуковых картах находят применение несколько синтезаторов различных фирм. В гл. 3 мы подробно рассмотрим наиболее распространенный в наши дни синтезатор EMU8000, Популярность этого устройства не случайна. Достаточно высокое качество работы сочетается в нем с относительно небольшой ценой. О перспективности EMU8000 свидетельствует тот факт, что для него разработано программное обеспечение, позволяющее не только эксплуатировать готовые сэмплы, но и создавать свои собственные. Отметим, что наряду с сэмплами, записанными в ПЗУ звуковой карты, в настоящее время стали доступными наборы сэмплов [банки], созданные как в лабораториях фирм, специализирующихся на синтезаторах, так и любителями компьютерной музыки. Эти банки можно найти на многочисленных лазерных дисках и в Internet.

1.2.6. Компрессия и шумоподавление Рассматривая требования к АЦП и ЦАП звуковой карты, мы уже коснулись двух проблем: борьбы с искажениями и борьбы с шумами. Эти проблемы тесно связаны друг с другом. Конечно, природа искажений многообразна. В тракте запись-передача-воспроизведение звук подвергается амплитудным, частотным, фазовым и нелинейным искажениям. Сейчас речь пойдет о компрессии динамического диапазона сигнала, как о способе борьбы с нелинейными искажениями, вызванными ограничением амплитуды звуковых колебаний из-за перегрузки элементов звукового тракта. Причина возникновения таких искажений заключается в несоответствии динамических диапазонов звукового сигнала и аппаратуры, по которой этот сигнал проходит. Если бы звуковой сигнал можно было заранее проанализировать, выявить те фрагменты, где он достигает максимумов, то, в принципе, перегрузку тракта можно было бы исключить. Д/\я этого достаточно было бы так отрегулировать уровень сигнала, поступающего, например, от микрофона, чтобы даже пиковые его уровни находились в пределах динамического диапазона. Правда, здесь имеется сразу два «но». Во-первых, нужно заранее знать закон изменения уровня громкости сигнала, что возможно только после предварительной его записи. Но записанный сигнал уже будет содержать искажения, вызванные той самой перегрузкой, с которой мы хотим бороться... Хорошо, тогда можно уменьшить уровень

Компьютерному музыканту о звуке

51

записи так, чтобы далее при самых сильных «всплесках» громкости не происходило бы перегрузки. Вот здесь-то и появляется второе «но», Но тогда большая часть записи будет слишком тихой, настолько тихой, что самые слабые звуки просто не будут слышны, они сольются с шумами электронных приборов и носителя записи сигнала. Именно здесь и пересекаются проблемы борьбы с шумами и перегрузками. За много лет до того, как впервые прозвучало словосочетание «звуковая карта», аналогичные проблемы были вынуждены решать разработчики магнитофонов, аппаратуры озвучивания кинофильмов, а затем и вообще звукоусилительных устройств студий и концертных залов. В результате настойчивых изысканий было предложено несколько способов решения проблемы, которые отличаются деталями, но имеют общую сущность. Идея очень проста, и может быть выражена буквально одной фразой: для того чтобы не происходило ни перегрузки тракта сильными сигналами, ни маскирования слабых сигналов шумами, следует слабые сигналы усиливать, а сильные ослаблять, т. е. сужать динамический диапазон. Сужение динамического диапазона перед записью сигнала обеспечивает прибор, называемый компандером.. При воспроизведении записи для восстановления прежнего динамического диапазона используют прибор, носящий название экспандер. В рамках общей идеи шумоподавления придумано много конкретных методов и устройств, отличающихся друг от друга деталями. Некоторые методы предполагают деление всего спектра сигнала на несколько диапазонов и раздельную регулировку уровня различных спектральных составляющих. Методы отличаются и алгоритмами вычисления пороговых уровней, после сравнения с которыми вырабатывается решение о том или ином преобразовании сигнала. Так, например, наиболее распространенная система шумопонижения типа Dolby А позволяет существенно улучшить эффективность магнитных и оптических носителей аналоговых записей и систем связи, служащих для передачи звуковых программ [78]. Система Dolby А основана на принципе компандирования, но только для сигналов низкого уровня и раздельно в четырех частотных поддиапазонах. В каждом из поддиапазонов определяется общий уровень частотных составляющих сигнала. Если он оказывается ниже порогового значения, то в процессе записи сигнал усиливается, а при воспроизведении, наоборот, ослабляется. Система Dolby А базируется на полученном экспериментально так называемом спектральном окне аналоговой ленты. Вид спектрального окна представлен на рис. 1.25. По сути, на рисунке наглядно представлена область допустимых значений уровней спектральных составляющих звукового сигнала в зависимости от их частот. Закрашенная область в нижней части рисунка соответствует собственным

1

Глава 1

•

о л г

-40 -60

Q а

-80

-100 20

200

2000

20000 f (Гц)

Рис. 1.25. Спектральное окно аналоговой магнитной ленты

шумам ленты. Закрашенная область в верхней части рисунка — область значительных нелинейных искажений. При записи сигнала, используя систему шумоподавления, следует стремиться к тому, чтобы значения спектральных составляющих находились в незакрашенной области рисунка. Поскольку ныне применяются цифровые носители записи, практически свободные от того, что принято называть собственными шумами, изменяются и подходы к шумоподавлению. На первый план теперь выдвигаются ограничения, обусловленные не свойствами материала носителя записи, а особенностями слухового аппарата человека. Новая система шумопонижения Dolby SR, основанная на так называемом принципе наименьшего воздействия, учитывает не только спектральное окно носителя, но и окно слышимости человека, представленное на рис. 1.26. Верхняя граница окна соответствует оглушительному звуку, соседствующему с болевым ощущением. Нижняя граница определяется порогом слышимости. Алгоритмы обработки звука строятся с таким расчетом, чтобы максимально ослабить те шумы, которые попадают в окно слышимости, и игнорировать шумы, которые не слышны человеку. Порог

болевого ощущения

Порог о( слышимости 20

2000

Рис. 1.26. Окно слышимости человека

20 000 f (ГЦ)

Компьютерному музыканту о звуке

53

В условиях студийной звукозаписи непосредственно с микрофона сигнал попадает в устройства обработки, ограничивающие его динамический диапазон. Поэтому перегрузка элементов звукового тракта практически исключена. Если микрофон подключен ко входу звуковой карты, то она оказывается совершенно незащищенной от опасности перегрузки, Делать нечего. Остается только воспитывать исполнителей, не устанавливать микрофон слишком близко к источнику звука и занижать уровень входного сигнала регулятором микшера. Утешает только то, что звуковой редактор Cool Edit, который будет рассмотрен в гл. 2, в определенной степени позволит снизить зафиксированные в записи искажения. Дело в том, что в нем программно реализованы такие совершенные методы обработки сигнала (в частности сжатия динамического диапазона и шумоподавления), какими располагают далеко не все специализированные электронные устройства. Например, при наличии резких выбросов сигнала, вызванных импульсными помехами или случайными перегрузками микрофона, программа поможет вам заранее обнаружить эти аномалии и либо удалить их, либо плавно изменить уровень сигнала в районе выброса. Бы будете иметь возможность произвольно измененять мышью амплитудную характеристику компрессора динамического диапазона, Участки фонограммы, свободные от записи полезного сигнала, можно будет заменить «абсолютной тишиной». Кроме того, используя алгоритмы спектральных преобразований с целью снижения заметности шумов, вы сможете на практике использовать информацию о спектральных окнах, приведенных на рис. 1.25 и 1.26.

1.2.7. Фильтрация ЕСЛИ в двух словах попытаться дать определение слову «фильтрация», то оно будет выглядеть примерно так: фильтрация — это процесс обработки электрического звукового сигнала частотно-избирательными устройствами с целью изменения спектрального состава (тембра) сигнала. Задачами такой обработки могут быть: > амплитудно-частотная коррекция сигнала (усиление или ослабление отдельных частотных составляющих); > полное подавление спектра сигнала или шумов в определенной полосе частот. Например, если микрофон, акустическая система или еще какой-либо элемент звукового тракта имеют неравномерную амплитудно-частотную характеристику, то с помощью фильтров эти неравномерности могут быть сглажены. Если в результате анализа спектра выяснилось, что в некоторой области частот энергия помехи значительно превышает энергию сигнала, то посредством фильтрации все колебания в этом диапазоне частот можно подавить.

54

Глава 1_

Для осуществления фильтрации созданы самые различные устройства: отдельные корректирующие и формантные фильтры, устройства для разделения звука на несколько каналов по частотному признаку (кроссоверы), двухполосные и многополосные регуляторы тембра (эквалайзеры). При аппаратной реализации фильтров их создают либо на основе колебательных звеньев, состоящих из катушек индуктивности и конденсаторов, либо на основе их аналогов, так называемых гираторов, представляющих собой операционные усилители, охваченные особого типа обратными связями. Основой фильтров, реализованных программным путем в составе звуковых редакторов, служит спектральный анализ. Как известно, любой реальный сигнал может быть представлен в виде набора коэффициентов разложения в ряд по гармоническим (синусоидальным и ко синусоидальным) функциям. Фильтрация сводится к умножению спектральных коэффициентов на соответствующие значения передаточной функции фильтра. Если спектр представлен в комплексной форме, то сигнал описывается совокупностью амплитудного и фазового спектров (АС и ФС), а фильтры — амплитудно-частотными и фазочастотными характеристиками (АЧХ и ФЧХ). АЧХ представляет собой зависимость коэффициента передачи фильтра от частоты. ФЧХ отражает сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному в зависимости от частоты. В этом случае фильтрация эквивалентна умножению АС на АЧХ и алгебраическому сложению ФС с ФЧХ. Классический спектральный анализ из-за наличия большого количества операций умножения требует огромных затрат процессорного времени и при значительном числе отсчетов сигнала неосуществим в реальном масштабе времени. Для сокращения времени спектрального анализа дискретных сигналов разработаны специальные алгоритмы, учитывающие наличие связей между различными отсчетами сигнала и устраняющие повторяющиеся операции. Одним из таких алгоритмов является быстрое преобразование Фурье (БПФ), С применением БПФ вы познакомитесь в гл. 2. Особенность этого алгоритма состоит в том, что он допускает не любое, а лишь строго определенное количество отсчетов сигнала. Составной частью синтезатора звуковой карты является сигнал-процессор, который, в свою очередь, содержит цифровой фильтр. Работа этого фильтра основана на алгоритмах, подобных быстрому преобразованию Фурье. Однако за счет того, что часть операций в нем реализована аппаратным путем, фильтр может работать в реальном времени, успевая обрабатывать синтезируемый сигнал в темпе его генерации. Форма АЧХ фильтра изменяется программным путем, управление ею производится с помощью драйверов, поставляемых со звуковой картой, или средствами редактирования сэмплов. В следующих главах книги этот процесс будет подробно рассмотрен. Фильтры, о которых идет речь являются универсальными, способными изменять свои свойства таким образом, что могут быть эквивалентны любому из основных типов фильтров.

55

Компьютерному музыканту о звуке

.

Рис. 1.27. АЧХ и ФЧХ фильтра нижних частот

В зависимости от расположения полосы пропускания на оси частот фильтры подразделяются на: > фильтры нижних частот (ФНЧ), типичные АЧХ и ФЧХ которых показаны на рис. 1.27; > фильтры верхних частот (ФВЧ), их АЧХ и ФЧХ показаны на рис. 1.28; > полоснопропускающие (полосовые) фильтры (рис. 1,29); > поло с но задерживающие (режекторные) фильтры (рис. 1.30). Информация о характеристиках фильтров понадобится при прочтении гл. 3. На рис. 1.27—1.30 по горизонтали отложено значение частоты, а по вертикали — значения передаточных функций K(f) или фазовых сдвигов cp(f) в зависимости от частоты.

Рис. 1.28. АЧХ и ФЧХ фильтра верхних частот

Глава 1

Рис. 1.29. АЧХ и ФЧХ полосового фильтра

Приведенные выше характеристики являются идеализированными; реальные фильтры, строго говоря, не позволяют обеспечить равенство передаточной функции нулю. Колебания в полосе подавления, пусть и значительно ослабленные, все равно проникают через фильтр. Весьма распространенной ошибкой при использовании фильтров для обработки сигналов является пренебрежение учетом влияния на форму сигнала фазочастотной характеристики фильтра. Фаза важна потому, что сигнал, прошедший через фильтр без изменения амплитуды в полосе пропускания, может быть искажен по форме, если временное запаздывание при прохождении через фильтр не будет постоянным для разных частот. Одинаковое время задержки соответствует линейной зависимости фазы от частоты. Из рис. 1.27—1.30 видно, что для ФНЧ и ФВЧ зависимость фазы от частоты можно считать линейной лишь в окрестностях частот среза, а для полосового фильтра — в окрестностях резонансной (центральной) частоты.

Рис. 1.30.

АЧХ и ФЧХ режекторного фильтра .

Компьютерному музыканту о звуке

_

57

Таким образом, фильтрация широкополосных звуковых колебаний сопровождается фазовыми искажениями, приводящими к. изменению формы фильтруемого сигнала.

1.3. Звуковые эффекты Использование звуковых карт, плат оцифровки звука и звуковых редакторов предоставляет компьютерному музыканту довольно широкие возможности по применению в музыкальных композициях различных звуковых эффектов и приемов обработки. Звуковые эффекты могут быть реализованы аппаратным путем, и тогда их можно использовать в реальном времени, как, например, это сделано в высококачественных звуковых картах. Для этого в их состав включены цифровые сигнальные процессоры. Цифровой сигнальный процессор (Digital Signal Processor — DSP) позволяет обрабатывать звуковые сигналы в реальном времени. В основе его принципа действия лежит аналого-цифровое преобразование сигнала с последующей обработкой, основанной на нескольких алгоритмах цифровой фильтрации и задержки [12, 13]. Правда, полноценный DSP чрезвычайно дорог, поэтому применяется только в специализированных устройствах профессионального назначения. Звуковые процессоры звуковых карт представляют собой значительно упрощенные аналоги полноценных DSP. Обычно они не позволяют использовать одновременно большое число эффектов. Кроме того, почти все эффекты реализуются, к сожалению, одновременно для всех каналов. Выбор эффектов и управление их параметрами производится по интерфейсу MIDI с помощью MIDI-манипуляторов. В составе большинства музыкальных редакторов имеется соответствующий интерфейс, позволяющий управлять манипуляторами эффектов различными способами. Чаще всего это делается путем построения графика изменения параметра эффекта. Манипулятор эффекта может быть также связан с одним из регуляторов виртуального микшера, входящего в состав музыкального редактора. В компьютерных студиях звуковые эффекты часто создаются программным способом. Реализация эффектов и управление ими осуществляется с помощью звуковых редакторов. Обработке подвергается заранее записанный в цифровой форме звуковой сигнал. Недостатком программной реализации звуковых эффектов является невозможность их использования в реальном времени, в процессе записи. Достоинство заключается в том, что отказ от обработки в реальном времени позволяет применять самые сложные и требующие больших временных затрат алгоритмы, поэтому число различных звуковых эффектов и число вариаций каждого эффекта в этом случае значительно превышает то, что достижимо при аппаратной реализации. Кроме того, имеется возможность практически неограниченного вложения эффектов один в

58

другой. Предел устанавливается не техническими (точнее, не математическими) возможностями, а здравым смыслом и эстетическими критериями. О том, как воспользоваться звуковыми эффектами, имеющимися в распоряжении одного из самых популярных звуковых редакторов, мы расскажем в гл. 2. Сначала нужно получить хотя бы начальные представления о сущности основных звуковых эффектов.

1.3.1. Вибрато В самом общем смысле суть эффекта вибрато заключается в периодическом изменении одного из параметров звукового колебания: амплитуды, частоты или фазы, Изменение (колебание) параметра происходит с очень малой частотой — единицы герц. Различают амплитудное, частотное и фазовое вибрато. В любом случае результатом является обогащение спектра исходного колебания. Читатели, знакомые с основами радиотехники, понимают, что, по сути дела, происходит модуляция звукового колебания низкочастотным сигналом. Законы физики неумолимы — спектр сигнала при этом действительно расширяется, Кроме того, имеется еще и тембровое вибрато, о котором мы поговорим чуть позже. Как и многие другие электронные звуковые эффекты, вибрато имеет свои естественные прототипы, уходящие корнями в народную и классическую инструментальную и вокальную музыку. Владение приемом вибрато отличает очень хорошего певца от просто хорошего. Скрипка в руках талантливого музыканта потому и звучит так божественно, что, совершая едва заметные перемещения прижимающими струны пальцами вдоль грифа, он осуществляет частотное вибрато. Частотное вибрато — причина необычайно задушевного голоса балалайки при исполнении лирических мелодий. Тремоло (частный случай амплитудного вибрато) является основным приемом игры на мандолине, домре и балалайке. Первоначально словом «вибрато» именовалась модуляция любого параметра звукового колебания. Но со временем некоторые из разновидностей этого эффекта получили свое название. Во многих публикациях по электронной музыке теперь под вибрато подразумеваюттолько вибрато частотное. На наш взгляд это не совсем верно, следует различать амплитудное вибрато, частотное вибрато и тембровое вибрато. У фазового вибрато имеется специальное название — фейзер (от англ, Phaser — фазовариатор).

Амплитудное вибрато и тремоло Амплитудное вибрато включает в себя собственно амплитудное вибрато и тремоло. Сущность амплитудного вибрато состоит в периодическом изменении амплитуды звукового сигнала. Частота, с которой это происходит, должна быть очень небольшой (от долей герц до 10 — 12 Гц). Если частота вибра-

Компьютерному музыканту о звуке

59

то находится вне этих пределов, то необходимый эстетический эффект не достигается. Тембр сигнала с амплитудным вибрато богаче по сравнению с тембром исходного сигнала. С таким спектром можно проделывать различные манипуляции, например, изменять уровни спектральных составляющих с помощью фильтров. Степень проявления эффекта характеризуется глубиной вибрато: m = AS/S, где ДЗ — максимальное изменение амплитуды сигнала с вибрато, S — амплитуда исходного сигнала. Диапазон допустимых значений глубины вибрато составляет от 0 до 1, а оптимальная с точки зрения художественного результата частота амплитудного вибрато — б—8 Гц. Особой разновидностью амплитудного вибрато является тремоло. Отличительными признаками тремоло являются относительно высокая частота вибрации (10—12 Гц), максимальная глубина эффекта (т = 1) и импульсная форма результирующего сигнала. В аналоговых устройствах амплитудное вибрато реализуется с помощью перемножителей сигналов. Существует множество различных принципиальных схем устройств вибрато [15, 16, 48, 100]. Основная проблема аналоговых устройств — неполное подавление управляющего сигнала. При большой глубине вибрато это проявляется в виде ясно прослушивающегося стука с частотой модуляции. Компьютерные музыканты встретятся с двумя вариантами реализации амплитудного вибрато: аппаратным и программным. Аппаратный способ предполагает наличие в структуре звуковой карты усилителей с управляемым коэффициентом усиления. Программный способ заключается в перемножении значений цифровых отсчетов звуковых колебаний со значениями отсчетов функции (обычно синусоидальной), описывающей управляющий сигнал. При обработке вокальных партий амплитудным вибрато нужно пользоваться очень осторожно, глубина его не должна быть большой, а применение тремоло совсем недопустимо.

Частотное вибрато Суть частотного вибрато заключается в периодическом изменении частоты звукового колебания. В электронной музыке частотное вибрато получило широкое распространение лишь после создания электронных музыкальных инструментов. Реализовать этот эффект на адаптеризированных акустических инструментах довольно сложно. Правда, в период расцвета вокально-инструментальных ансамблей (ВИА) появились соло-гитары, конструкции которых предоставили такую возможность. Натяжение всех струн можно одновременно изменять с помощью специального механизма — подвижной подставки для крепления струн и рычага. Частотное вибрато здесь исполняется вручную.

60

Глава 1

Реализация частотного вибрато в электромузыкальных инструментах и синтезаторах проста и естественна, Работу всех узлов электронных музыкальных синтезаторов как аппаратных, так и реализованных программным путем, синхронизирует опорный генератор. Если изменять его частоту, то будут изменяться частоты и всех синтезируемых колебаний. В радиотехнике этот процесс называется частотной модуляцией. Если изменение частоты производится по периодическому закону, то в результате получается частотное вибрато. По существу, при частотном вибрато также расширяется спектр исходного сигнала, причем тембр периодически изменяется во времени. Красивое звучание получается только в том случае, когда глубина частотного вибрато (относительное изменение частоты звука) невелика. Как известно, в соответствии с хроматической гаммой введена единица музыкальных интервалов, в 120,0 раз меньшая, чем октава — цент [И]. Интервал между соседними полутонами в темперированной гамме равен в точности 100 центам. Колебание высоты тона при частотном вибрато не должно превышать нескольких десятков центов. В противном случае, создается впечатление нарушения строя инструмента. Частотное вибрато используется и само по себе, и входит в качестве составной части в более сложные звуковые эффекты. С точки зрения технической реализации очень близким к частотному вибрато является эффект (точнее говоря, исполнительский прием) глиссандо. При игре, например, на фортепиано этот прием означает скольжение одного или нескольких пальцев по клавишам. В электронной музыке под глиссандо понимают перестройку высоты взятых нот. Диапазон перестройки может достигать интервала, превышающего октаву. Ручным регулятором изменяют или напряжение, или цифровой код, которые, в свою очередь, управляют частотой опорного генератора. В электронных музыкальных синтезаторах и MIDI-клавиатур ах для исполнения глиссандо имеется специальный орган управления — колесо или рукоятка, а стандартом MIDI предусмотрено специальное сообщение — Pitch Bend Change, передаваемое при изменении состояния манипуляторов высоты тональной перестройки. Эти средства позволяют, в отличие от первых ЭМИ, выполнять не только глиссандо, но и ручное (иногда говорят — пальцевое) частотное вибрато. Закон колебания высоты звука подчиняется воле исполнителя, и эффект перестает быть механическим и монотонным. Раз уж мы затронули вопрос перестройки высоты тона, то уместно будет упомянуть, что музыкальные редакторы позволяют производить точное изменение строя синтезируемых инструментов и транспонирование на любой интервал как голосов инструментов, записанных на отдельных треках, так и всей музыкальной композиции. Звуковые редакторы способны проделывать аналогичные операции в отношении не только музыкальных инструментов, но и записанных голосов вокалистов.

Компьютерному музыканту о звуке

61

Тембровое вибрато Эффект тембрового вибрато также предназначен для изменения спектра звуковых колебаний. Физическая сущность этого эффекта состоит Б том, что исходное колебание с богатым тембром пропускается через полосовой частотный фильтр, у которого периодически изменяется либо частота настройки, либо полоса пропускания, либо по различным законам изменяются оба параметра. При этом фильтр выделяет из всего спектра исходного колебания те частотные составляющие, которые попадают в «мгновенную» полосу его пропускания. Так как полоса пропускания изменяется по ширине и перемещается по частоте, то тембр сигала периодически изменяется. Кроме автоматического тембрового вибрато, используют еще и ручное (чаще даже «ножное» — с управлением от педали). Такой вариант эффекта известен под названиями «Вау-вау» или «квакушка». Необыкновенно красиво звучит электрогитара, сигнал которой пропущен через блок тембрового вибрато, если цикл перестройки фильтра синхронизирован с моментом возникновения колебания струны. Звук каждого очередного аккорда перетекает от одного края своей спектральной области до другого. Тембровое вибрато имеется в арсенале средств звуковых редакторов. Если звуковая карта содержит перестраиваемые резонансные фильтры или хотя бы фильтры нижних частот с перестраиваемой частотой среза, то этот эффект может быть реализован и аппаратным способом в реальном времени.

1.3.2. Эффекты, основанные на задержке сигналов Дилэй Дилэй [Delay] в переводе означает «задержка». Необходимость в этом эффекте возникла с появлением стереофонии. Сама природа слухового аппарата человека предполагает в большинстве ситуаций поступление Б мозг двух звуковых сигналов, отличающихся временем прихода. Если источник звука находится «перед глазами», на перпендикуляре, проведенном клинии, проходящей через уши, то прямой звук от источника достигает обоих ушей в одно и то же время. Во всех остальных случаях расстояния от источника до ушей различны, поэтому либо одно, либо другое ухо воспринимает звук первым. Проведем несложные расчеты. Время задержки (разницы во времени приема сигналов ушами) будет максимальным в том случае, когда источник расположен напротив одного из ушей. Так как расстояние между ушами около 20 см, то максимальная задержка может составлять около 8 мс. Этим величинам соответствует волна звукового колебания с частотой около 1,1 кГц. Для более высокочастотных звуковых колебаний длина волны становится меньше, чем расстояние между ушами, и разница во времени приема сигналов ушами становится неощутимой. Предельная частота колебаний, задержка

62

Глава 1

которых воспринимается человеком, зависит от направления на источник. Она растет по мере того, как источник смещается от точки, расположенной напротив одного из ушей, к точке, расположенной перед человеком. Дилэй применяется, прежде всего, в том случае, когда запись голоса или акустического музыкального инструмента, выполненную с помощью единственного микрофона, встраивают в стереофоническую композицию. Этот эффект служит основой технологии создания стереозаписей. Подробные рекомендации по применению задержки в этих целях приведены в очень интересной серии статей [82]. Но дилэй может применяться и для получения эффекта однократного повторения каких-либо звуков. Величина задержки между прямым сигналом и его задержанной копией в этом случае выбирается большей, чем естественная задержка в 8 мс. Какая именно задержка должна быть выбрана? Ответ на этот вопрос определяется несколькими факторами. Прежде всего, следует руководствоваться эстетическими критериями, художественной целью и здравым смыслом. Для коротких и резких звуков время задержки, при котором основной сигнал и его копия различимы меньше, чем для протяженных звуков. Для произведений, исполняемых в медленном темпе, задержка может быть больше, чем для быстрых композиций. В работе [54] представлены данные исследований, из которых следует, что при определенных соотношениях громкостей прямого и задержанного сигнала может иметь место психоакустический эффект изменения кажущегося расположения источника звука на стереопанораме. Согласитесь, что, например, скачки рояля с места на место по ходу прослушивания произведения очень трудно обосновать как с эстетических позиций, так и с точки зрения верности воспроизведения реального звучания. Как и любой эффект, дилэй нужно применять в разумных пределах и не обязательно на протяжении всей композиции. Этот эффект реализуется с помощью устройств, способных осуществлять задержку акустического или электрического сигналов. Таким устройством сейчас чаще всего служит цифровая линия задержки, представляющая собой цепочку из элементарных ячеек — триггеров задержки. Для наших целей достаточно знать, что принцип действия триггера задержки сводится к следующему: двоичный сигнал, поступивший в некоторый тактовый момент времени на его вход, появится на его выходе не мгновенно, а только в очередной тактовый момент. Общее время задержки в линии тем больше, чем больше триггеров задержки включено в цепочку, и тем меньше, чем меньше тактовый интервал (чем больше тактовая частота). В качестве цифровых линий задержки можно использовать запоминающие устройства. Известны специальные алгоритмы адресации ячеек запоминающих устройств, обеспечивающие «скольжение» информации «вдоль» адресного пространства. Разумеется, для применения цифровой линии задержки сигнал должен быть сначала преобразован в цифровую форму. А после прохождения его копии через линию задержки происходит обратное, цифро-аналоговое преобразо-

Компьютерному музыканту о звуке

63

вание. Исходный сигнал и его задержанная копия могут быть раздельно направлены в различные стереоканалы, но могу быть и смешаны в различных пропорциях. Суммарный сигнал может быть направлен либо в один из стереоканалов, либо в оба. В звуковых редакторах дилэй реализуется программным (математическим) путем за счет изменения относительной нумерации отсчетов исходного сигнала и его копии. Возможны такие, например, разновидности задержки, при которых формируются несколько копий сигнала, задержанных на различное время.

Флэнжер и фэйзер В основу звуковых эффектов флэнжер (Flanger) и фэйзер (Phaser) также положена задержка сигнала. В чем заключается отличие этих эффектов от дилэя ? Как мы уже сказали, дилэй имитирует эффект неодновременного восприятия мозгом человека звуковых сигналов, поступающих в уши. Эффект повторного звучания может быть вызван и распространением звука от источника к приемнику различными путями (например, звук может приходить, во-первых, напрямую и, во-вторых, отразившись от препятствия, находящегося чуть в стороне от прямого пути). И в том, и в другом случаях время задержки остается постоянным. В реальной жизни этому соответствует маловероятная ситуация, когда источник звука, приемник звука и отражающие предметы неподвижны относительно друг друга. При этом частота звука не изменяется, каким бы путем и в какое бы ухо он не приходил, Если же какой-либо из трех элементов подвижен, то частота принимаемого звука не может оставаться той же, что и частота звука переданного. Это есть ни что иное, как проявление того самого эффекта Доплера, который в школьных учебниках традиционно поясняется на примере изменения высоты звучания гудка движущегося паровоза. Итак, реальные музыкальные звуки при распространении претерпевают не только расщепление на несколько волн и различную (для каждой из них) задержку, но и неодинаковое для различных спектральных составляющих изменение частот. И флэнжер, и фэйзер имитируют (каждый по-своему) проявления взаимного перемещения упомянутых трех элементов; источника, приемника и отражателя звука. По сути дела, и тот, и другой эффекты представляют собой сочетание задержки звукового сигнала с частотной или фазовой модуляцией. Разница между ними чисто количественная. Флэнжер отличается от фейзера тем, что для первого эффекта время задержки копии (или времена задержек копий) и изменение частот сигнала значительно большее, чем для второго. Образно говоря, флэнжер наблюдался бы в том случае, когда певец мчался бы к зрителю, сидящему в зале, со скоростью автомобиля. А вот для того, чтобы ощутить фэйзер в его, так сказать, первозданном виде, движущегося источника звука не

64

Глава ^_

требуется, зрителю достаточно часто-часто вертеть головой из стороны в сторону. Читателям, страдающим головокружением или склонным к морской болезни, проводить на себе последний эксперимент не советуем. Если же говорить серьезно, то упомянутые количественные отличия эффектов приводят и к отличиям качественным: во-первых, звуки, обработанные ими, приобретают различные акустические и музыкальные свойства, во-вторых, эффекты реализуются различными техническими средствами. Значения времени задержек, характерных для флэнжера, существенно превышают период звукового колебания, поэтому для реализации эффекта используют многоразрядные и многоотводные цифровые линии задержки. С каждого из отводов снимается свой сигнал, который в свою очередь подвергается частотной модуляции. Для фэйзера, наоборот, характерно очень маленькое время задержки. Оно столь мало, что оказывается сравнимо с периодом звукового колебания. При столь малых относительных сдвигах принято говорить уже не о задержке копий сигнала во времени, а о разности их фаз. Если эта разность фаз не остается постоянной, а изменяется по периодическому закону, то мы имеем дело с эффектом фейзера. Так что можно считать фейзер предельным случаем флэнжера. Но если внимательно прочитать еще раз этот абзац, то можно увидеть, что фейзер — это ни что иное, как фазовое вибрато. Чего только не придумывали в относительно старые времена, чтобы реализовать эти эффекты [16, 22]! Например, чтобы получить флэнжер, вместо одной акустической системы использовали несколько систем, размещенных на различных расстояниях от слушателей. В необходимые моменты производили поочередное подключение источника сигнала к акустическим системам таким образом, что создавалось впечатление приближения или удаления источника звука. Задержку звука выполняли и с помощью магнитофонов со сквозным трактом запись/ воспроизведение. Одна головка записывает, другая — воспроизводит звук с задержкой на время, необходимое для перемещения ленты от головки к головке. Для частотной модуляции особых мер можно было и не придумывать. Каждому аналоговому магнитофону присущ естественный недостаток, называемый детонацией, которая проявляется в виде «плавания» звука. Стоило чуть-чуть специально усилить этот эффект, изменяя напряжение, питающее двигатель, и получалась частотная модуляция. Для реализации фэйзера методами аналоговой техники использовали цепочки фазовращателей, управляемых электрическим путем. А иногда можно было наблюдать и такую картину: в акустической системе, подключенной к ЭМИ или электрогитаре, вдруг начинало вращаться что-то вроде вентилятора. Звук пересекался с подвижными лопастями и отражался от них, получалась фазовая модуляция. Представляете, сколько усилий предпринималось только ради того, чтобы оживить тембр звучания инструментов! Сколько это все стоило!

Компьютерному музыканту о звуке

65

Современные звуковые редакторы позволяют реализовать такое большое количество различных звуковых эффектов, что если на их число разделить сумму стоимостей компьютера, звуковой карты, программы и даже этой книги, то себестоимость одного эффекта окажется просто смешной.

Хорус Хорус (Chorus] проявляется как эффект исполнения одного и того же звука или всей партии не одним-единственным инструментом или певцом, а несколькими. Искусственно выполненный эффект является моделью звучания настоящего хора. В том, что хоровое пение или одновременное звучание нескольких музыкальных инструментов украшает и оживляет музыкальное произведение, сомнений, вероятно, нет ни у кого. С одной стороны, голоса певцов и звуки инструментов при исполнении одинаковой ноты должны звучать одинаково, и к этому стремятся и музыканты, и дирижер. Но из-за индивидуальных различий источников звук все равно получается разным, В пространстве, тракте звукоусиления и в слуховом аппарате человека эти слегка неодинаковые колебания взаимодействуют, образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается и, самое главное, течет, переливается. Можно считать, что предельным случаем хоруса является одновременное звучание слегка отличающихся по частоте двух источников — унисон. Унисон был известен задолго до появления синтезаторов. В основе сочного и живого звучания двенадцати струнной гитары, аккордеона, баяна, гармони лежит унисон. В аккордеоне, например, звук каждой ноты генерируется узлом, содержащим два источника колебаний (язычка), специально настроенных в разлив — с небольшой (в единицы герц} разницей в частотах. В двенадцатиструнной гитаре звук извлекается одновременно из пары струн. Разница в частотах образуется естественным путем из-за невозможности идеально одинаково настроить струны инструмента. Вот именно наличие этой ничтожной разницы в частотах голосов певцов или инструментов и служит причиной красивого звучания унисона (для двух голосов) или хоруса (для двух и более голосов). В цифровых электромузыкальных инструментах, напротив, частоты пары вторичных генераторов могут быть сформированы абсолютно равными друг другу. В таком звучании отсутствует жизнь, потому что оно слишком правильное. Для оживления электронного звучания и для создания впечатления игры нескольких инструментов и используют хорус. Существует множество разновидностей алгоритмов хоруса. Но все они имеют общие элементы:

66

>>

>

Глава 1

исходный сигнал разделяется на два или несколько каналов; в каждом из каналов спектр сигнала сдвигают по частоте на определенную для каждого канала величину. Частотные сдвиги очень малы, они составляют доли герца; сигналы, полученные таким способом, складывают.

В итоге получается сигнал, в котором звуковые волны как бы «плывут» с разными скоростями. Один раз за время, пропорциональное произведению периодов колебаний разностных частот, сигналы складываются в фазе, и образуется «девятый вал» — максимум огибающей звуковых колебаний; один раз за это же время канальные сигналы складываются в противофазе, и получается «впадина между волнами» — минимум огибающей. В итоге образуется сигнал, спектр которого непрерывно изменяется, причем период полного цикла этого изменения столь велик, что повторяемость спектральных свойств сигнала не ощущается. Хорус настолько украшает звучание инструментов, что ныне стал одним из эффектов, имеющихся практически в каждом синтезаторе и многих звуковых картах, Так, например, цифровой сигнальный процессор одной из лучших звуковых карт-синтезаторов Yamaha SW60XG обеспечивает более десятка вариантов хоруса. Обработка аудиосигнала звуковыми редакторами позволяет получить еще больше разновидностей этого эффекта. Вместе с тем, не следует чрезмерно увлекаться им, так как это может привести к ухудшению разборчивости звучания голоса, к «засорению» акустической атмосферы композиции.

Реверберация Реверберация (Reverb) относится к наиболее интересным и популярным звуковым эффектам. Сущность реверберации заключается в том, что исходный звуковой сигнал смешивается со своими копиями, задержанными относительно него на различные временные интервалы. Этим реверберация напоминает дилэй. Однако при реверберации число задержанных копий сигнала может быть значительно больше, чем для дилэя. Теоретически число копий может быть бесконечным. Кроме того, при реверберации, чем больше время запаздывания копии сигнала, тем меньше ее амплитуда (громкость). Эффект зависит от того, каковы временные промежутки между копиями сигналов и какова скорость уменьшения уровней их громкости. Если промежутки между копиями малы, то получается собственно эффект реверберации. Возникает ощущение объемного гулкого помещения. Звуки музыкальных инструментов становятся сочными, объемными, с богатым тембровым составом, Голоса певцов приобретают напевность, недостатки, присущие им, становятся малозаметными. Если промежутки между копиями велики (более 100 мс), то правильнее говорить не об эффекте реверберации, а об эффекте «эхо». Интервалы между

Компьютерному музыканту о звуке

67

соответствующими звуками при этом становятся различимыми. Звуки перестают сливаться, кажутся отражениями от удаленных преград. Основным элементом, реализующим эффект реверберации, является устройство, создающее эхо-сигнал. Интересна история развития таких устройств. Первоначально радиостудии и солидные концертные залы содержали эхо-камеры. Эхо-камера представляет собой комнату с сильно отражающими стенами, в которую помещен источник звукового сигнала (громкоговоритель) и приемник (микрофон). По сути дела, такая эхо-камера является уменьшенной моделью реального зрительного зала, в котором не всегда удается создать необходимую акустическую атмосферу. В эхо-камере с трудом, но можно было в некоторых пределах управлять распределением интенсивностей и времени распространения переотраженных сигналов, устанавливая отражающие или поглощающие звук перегородки. Преимущество эхо-камеры состоит в том, что затухание звука происходит в ней естественным путем (что очень трудно обеспечить другими способами). В то время как звук продолжает реверберировать в трех измерениях, исходная волна разбивается на множество отраженных, которые достигают микрофона за уменьшающиеся промежутки времени. Недостатки эхокамер связаны с их относительно малыми размерами, при этом вследствие собственных резонансов, о которых мы уже говорили, рассматривая вопросы применения микрофонов, спектр сигнала искажается в области средних частот. Определенную проблему представляет надежная звукоизоляция помещения эхо-камеры. Но самое главное заключается в том, что эхо-камера не может служить распространенным инструментом получения искусственной реверберации, т. к. она слишком дорога. Наряду с эхо-камерами для имитации реверберации использовали стальные пластины, точнее, довольно большие по размеру листы. Колебания в них вводили и снимали с помощью устройств, по конструкции и принципу действия похожих на электромагнитные головные телефоны. Для получения удовлетворительной равномерности амплитудно-частотной характеристики толщина листа должна быть выдержана с точностью, которую не обеспечивают обычные технологии проката стали. Реверберация здесь была не трехмерной, а плоской. Сигнал имел характерный металлический оттенок. В середине 60-х годов для получения эффекта реверберации стали применять пружинные ревербераторы. С помощью электромагнитного преобразователя, соединенного с одним из концов пружины, в ней возбуждались механические колебания, которые с задержкой достигали второго конца пружины, связанного с датчиком. Эффект повторения звука обусловлен многократным отражением волн механических колебаний от концов пружины. Подобные устройства устанавливали даже в некоторые бытовые стереорадиолы [48]. Качество звука в пружинном ревербераторе чрезвычайно низкое. Пружина воспринимает любые колебания воздуха и пола, между акустической системой и пружиной существует практически неустранимая

68

Глава 1

обратная связь, звук имеет ярко выраженную «металлическую» окраскуВремя реверберации не регулируется. На смену этим несовершенным устройствам пришли ревербераторы магнитофонные. Принцип формирования в них эхо-сигнала состоит в том, что исходный сигнал записывается на ленту записывающей магнитной головкой, а через время, необходимое для перемещения ленты к воспроизводящей головке, считывается ею. Через цепь обратной связи уменьшенный по амплитуде задержанный сигнал вновь подается на запись, что и создает эффект многократного отражения звука с постепенным затуханием. Качество звука определяется параметрами магнитофона. Недостаток магнитофонного ревербератора заключается в том, что при приемлемых скоростях протяжки ленты удается получить только эффект эха. Для получения собственно реверберации требуется либо еще сильнее сблизить магнитные головки (чего не позволяет сделать их конструкция), либо значительно увеличить скорость движения ленты. С развитием цифровой техники и появлением интегральных микросхем, содержащих в одном корпусе сотни и тысячи цифровыхтриггеров (о которых мы уже говорили) появилась возможность создавать высококачественные цифровые ревербераторы. В таких устройствах сигнал может быть задержан на любое время, необходимое как для получения реверберации, так и для получения эха. Ревербератор отличается от рассмотренного выше цифрового устройства, реализующего дилэй, только тем, что содержит обратную связь, необходимую для формирования затухающих повторений сигнала. Такие ревербераторы широко используются сейчас не только музыкантами и звукорежиссерами [12, 45, 48, 69], но и любителями радиосвязи [2], установившими, что умеренная реверберация способствует повышению разборчивости речи. В звуковых картах реверберация, в конечном счете, основана именно на цифровой задержке сигналов. Поэтому может показаться лишним описание остальных способов создания этого эффекта. Но это не так. В звуковом редакторе, о котором речь пойдет в следующей главе, встроена именно та эхо-камера, с которой мы начали рассказывать о реверберации. Конечно, не само гулкое помещение втиснуто в компьютер, а его математическая модель. Для чего это понадобилось делать? Эхо-камера принципиально отличается от всех остальных устройств тем, что реверберация в ней настоящая: трехмерная, объемная. Во всех же остальных устройствах это и не реверберация даже, а ее жалкое, плоское, двумерное (а то и одномерное) подобие. Модель эхокамеры позволяет воссоздать акустику любого помещения. Она даже лучше, чем настоящая эхо-камера, потому что допускает оперативное изменение размеров моделируемого помещения и отражающих свойств стен, пола и потолка. Более того, это не одна, а как бы две эхо-камеры, с отдельно устанавливаемыми координатами источников и приемников звука.

Компьютерному музыканту о звуке

69

И это еще не все, В другой программе, предназначенной для синтеза голосов новых музыкальных инструментов, смоделирован эффект реверберации, реализуемый с помощью уже знакомого вам стального листа, Речь об этой программе пойдет в гл. 3. Наблюдая этапы развития средств реверберации, можно предположить, что когда-нибудь появятся и математические модели пружинных и магнитофонных ревербераторов. Ведь не исключено, что есть люди, испытывающие ностальгические чувства по отношению к звукам музыки, окрашенным дребезгом пружин или шипением магнитной ленты, В этом нет ничего удивительного, ведь, скажем, предусмотрен для чего-то среди эффектов стандарта GM звук, сопровождающий перемещение пальцев по грифу гитары при переходе от одного аккорда к другому. Выходит, что это и не посторонняя помеха вовсе, а неотъемлемый элемент голоса гитары. На этом мы завершаем рассказ о сущности основных эффектов, реализованных как в звуковых картах, так и в программах-редакторах звука.

1.4. Сведение стереозаписи Конечной целью сведения стереозаписи является придание ей той формы, которая пригодна для тиражирования на стандартных носителях, таких, например, как магнитная лента компакт-кассет или компакт-диски. Тиражирование производится с образцовой фонограммы. Она является как бы эталоном, записью максимально высокого качества. В остальном эта фонограмма полностью совпадает со своими копиями, поступающими в продажу. Для записи, например, на магнитную ленту эталонная фонограмма должна содержать две дорожки с сигналами левого и правого каналов. А исходный материал, накапливающийся в процессе работы над композицией, может быть рассосредоточен по самым различным носителям и средствам записи и обработки звука: аналоговым и цифровым магнитофонам, секвенсорам, реализованным «в железе», MIDI- и WAVE-трекам музыкальных и звуковых редакторов. Число треков, хранящих фрагменты фонограмм или отдельные партии, может доходить до нескольких десятков, и для их воспроизведения необходимо иметь большой набор различной аппаратуры. Суть сведения стереозаписи и состоит в преобразовании исходного материала в единую образцовую фонограмму. Учебников на эту тему не найти. Большинство книг по данной тематике оказались уж слишком теоретизированы. Например, книга [74], на которую мы из-за ее названия («Теория и практика звукорежиссуры»} возлагали особенно много надежд, оказалась посвященной разработке математической модели микрофона в виде эквивалентной приемной антенны и просто переполненной «трехэтажными» формулами. В других многочисленных источниках

70

____^_^

Глава 1

[17, 18, 20,25, 34,38,41,45,49,67,69,76, 100, 101] рассматривается очень много не менее интересных вопросов, но они непосредственно не относятся к теме данного раздела. Одним словом, ни в одной книге каких-либо теоретических основ для выдачи рекомендаций типа: «Чтобы создать хит сезона, крутите регулятор панорамы на N градусов и передвигайте движок регулятора уровня громкости на К делений», — обнаружить не удалось, что лишний раз подтверждает: звукорежиссура — это в большей степени искусство, чем наука. А разве хоть в какой-нибудь сфере искусства можно написать книгу с алгоритмом создания шедевра, например: «Пишем оперупо методу П. И. Чайковского», или «Сделай сам памятник Петру Первому»? Правда, продолжая отвлекаться от темы, заметим, что исключением является поэзия, где подобные методические рекомендации имеются, например, «Как делать стихи» В. Маяковского и «Студия стиха» И. Сельвинского. Возвратимся к сведению стереозаписи. Основных проблем здесь три: микширование, панорамирование, синхронизация. Первые две проблемы на практике почти нельзя разделить. Поэтому и рассматривать мы их будем совместно.

1.4.1. Микширование и панорамирование Под микшированием понимают процесс смешивания в определенных пропорциях звуковых сигналов, записанных на различных треках или поступающих от различных источников. Исходные сигналы могут быть записаны с разными уровнями громкости. В результате микширования должен быть установлен оптимальный баланс уровней громкости инструментов, голосов, эффектов, Оптимальность заключается в том, что: > одни источники звука не должны заглушаться другими; > солисты не должны заглушаться аккомпанементом; > в фонограмме должны сохраняться все характерные и ценные в художественном отношении особенности звучания отдельных голосов; > запись должна сопровождаться минимальными амплитудно-частотными и нелинейными искажениями. Панорамирование — регулировка кажущихся положений источников звука на стереопанораме. Источники звука могут быть как монофоническими, так и стереофоническими. В конечном счете, сигналы всех источников должны быть записаны на двух дорожках, соответствующих левому и правому каналам. Панорамирование служит цели создания эффекта размещения источников звука в различных точках пространства, Кроме достижения чисто художественных результатов, это способствует улучшению различимости звуков вообще и разборчивости речи и пения в частности. И микширование, и панорамирование — операции динамические. В целях улучшения общего качества записи возникает необходимость менять по ходу

Компьютерному музыканту о звуке

71

композиции относительные уровни громкости отдельных источников звука. Д\я создания эффекта перемещения источников звука можно изменять положения регуляторов панорамы. Регулятор уровня громкости в микшере устроен так же, как и подобный регулятор Б любом вашем бытовом радиоприборе. С точки зрения схемотехники — это делитель напряжения с переменным коэффициентом деления, который способен изменять амплитуду сигнала, поступающего от источника в микшер. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук и наоборот. Регулятор панорамы — это, по сути дела, пара регуляторов уровня сигнала. Но вот между собой они связаны своеобразно: когда в результате изменения положения регулятора панорамы уровень сигнала в одном из стереоканалов возрастает, то в другом он уменьшается. Громкость звука, скажем, правой акустической системы становится больше, чем громкость звука левой. Кажущееся положение источника смещается от центра стереобазы в правую сторону. Заметим, что стереоэффект наблюдается лишь в том случае, когда уровни сигналов в стереоканалах близки друг к другу. Поэтому регулировка панорамы — дело довольно тонкое. Аппаратно реализованные микшеры, кроме регулировки уровней сигналов и панорамы каждого источника звука, позволяют выполнять еще ряд операций: > согласование чувствительности входа канала микшера с уровнем напряжения, развиваемого на выходе источника сигнала {существует несколько значений стандартных уровней); > коммутацию источников звуковых сигналов с выходами микшера; > отключение любого из каналов; > частотную коррекцию сигналов в каждом канале; > наложение на канальные сигналы эффектов (например, реверберации) и регулировку их уровней. Лучшие образцы современных микшеров допускают программное управление положениями регуляторов с использованием MIDI-интерфейса. При работе с виртуальными микшерами музыкальных и звуковых редакторов доступны все перечисленные функции и еще очень много других возможностей. Только что мы обратили ваше внимание на отдельные, на наш взгляд, недостатки книги [74], а сейчас отметим, что именно в ней мы обнаружили мысль, которую вполне можно считать теоретической основой микширования и панорамирования.

Звуковые планы Эта мысль сжато сформулирована в заглавии одного из разделов книги: «Формирование звуковых планов — основа творчества звукорежиссера». Продолжим цитирование [74]: «Подобно художнику, формирующему зрительные

72

Глава 1

образы, звукорежиссер создает звуковые планы и в ряде случаев согласует их со зрительными. С помощью звуковых планов имеется возможность сделать акцент на том или ином звуковом объекте и тем самым сформировать соответствующее эмоциональное состояние у слушателей. Физической основой звуковой плановости является отношение энергии отраженных звуковых сигналов к энергии прямых. Это отношение зависит от расстояния между источником и приемником звука. Отсюда следует, что оперативное управление расстоянием между микрофоном и источником звука равносильно оперативному управлению плановостью». Итак, что же это такое — звуковой план ? На слушателя (или микрофон), расположенного (ный) в некоторой точке помещения одновременно воздействует энергия Е пр прямого звука источника и энергия Еотр звука, рассеянного в результате многочисленных отражений. Энергия прямого звука с увеличением расстояния до источника очень быстро уменьшается (обратно пропорционально квадрату расстояния). Поэтому можно считать, что если вблизи от источника на микрофон действует прямой звук, а отраженным можно пренебречь, то на значительных расстояниях преобладает отраженный звук. Соотношение между отраженным и прямым звуками называется акустическим отношением и выражается формулой А=Е отр /Е пр . Значение А зависит от расстояния от микрофона до источника звука. Дл.я каждого помещения характерен свой уровень реверберации. В одном помещении эхо от резкого звука (хлопка в ладоши, выстрела) затухает быстро, это помещение с малым уровнем или временем реверберации. С точки зрения физики это означает, что энергия звуковых колебаний в значительной мере поглощается материалом стен или предметами. Если звукопоглощающие свойства помещения невелики, то колебания будут переотражаться длительное время, и для такого помещения будет характерен высокий уровень реверберации. Реверберация зала, заполненного зрителями, всегда меньше, чем пустого. От расстояния между источником и приемником звука зависит субъективное ощущение уровня реверберации помещения. С точки зрения соотношения между прямым и отраженным звуками различают три звуковых плана: крупный, средний и удаленный. Крупный план имеет место тогда, когда А « 1. В этом случае преобладает прямой звук, а действие отраженных волн чрезвычайно мало. Крупному звуковому плану соответствует четкое, сухое звучание. При прослушивании создается впечатление, что источник звука имеет большие размеры и находится перед акустической системой. Звуковое пространство кажется очень маленьким, как будто сжато в точку. В звучании голоса человека слышны малейшие оттенки (и недостатки тоже). Голос близок и интимен. Средний план характеризуется акустическим отношением А = 1. Энергии прямого и рассеянных сигналов близки друг к другу. Звучание становится

Компьютерному музыканту о звуке

73

более гулким и несколько размытым. Субъективное ощущение реверберации усиливается. Средний план лучше всего соответствует естественным условиям прослушивания музыки. Для него при исполнении музыки ансамблем характерна хорошая различимость звучания отдельных инструментов и направлений на них. При дальнейшем увеличении акустического отношения (А » 1) степень относительного влияния отраженных звуков растет. Средний план трансформируется в удаленный. Кажущиеся размеры источников звука уменьшаются, а пространства достигают максимальных величин. Группа инструментов воспринимается как единое целое. Для фиксированного объема и акустических свойств помещения каждый музыкальный инструмент можно охарактеризовать индивидуальными значениями расстояний, при которых для него происходит смена звуковых планов. Поэтому (особенно до появления компьютерных методов обработки звука) запись оркестров представляла собой очень нелегкую задачу. Управление звуковым планом однозначно связывалось только с изменением расстояния между инструментом (или певцом) и микрофоном. Вопросы, которые мы сейчас рассматриваем, в большей степени относятся к таким композициям, при создании которых в качестве основной цели выдвигается достижение высокой степени приближения к естественному звучанию. Разумеется, такая задача решается непросто. Но традиционная (докомпьютерная) звукорежиссура других задач перед собой и не могла ставить, ибо была ограничена возможностями техники. Почитайте книги и статьи 70-х и 80-х годов, например, [Нисбет А. Звуковая студия. Техника и методы использования. — М: Связь, 1979. — 464 с.]. Что ни попытка получить необычный эффект — то настоящий подвиг инженеров и операторов, Ныне все в корне изменилось. Та техника и те программы, на которых базируется наша книга, предоставляют звукорежиссеру практически неограниченные возможности. Чтобы успеть перебрать в своих композициях все доступные варианты обработки звука, вам нужно прожить несколько жизней. Имея в своем распоряжении арсенал средств звуковых редакторов, можно управлять звуковыми планами без изменения фактического расположения микрофонов. Разумеется, целесообразно первичную запись осуществлять в крупном звуковом плане. Микрофон должен быть расположен на минимальном расстоянии, лишь бы не было искажений, связанных с его перегрузкой в моменты достижения звуком наибольшей громкости. Ощущение различных звуковых планов для каждого из источников может быть создано в процессе микширования, панорамирования и регулирования уровней дилэя и реверберации. В работе [73], посвященной технологии расположения мнимых источников звука в стереопанораме, приводится ряд советов.

Глава 1

74 >

Инструменты, обладающие мощным низким звуком, и барабаны лучше панорамировать в центр, малые барабаны также звучат лучше, когда их располагают поближе к середине, томы и тарелки можно расставить по панораме, но не слишком широко.

>

Лидер-вокал лучше выставить поближе к центру, так как именно на нем концентрируется основное внимание слушателей, Для него целесообразно выбрать крупный звуковой план. С панорамированием аккомпанирующего вокала можно поэкспериментировать. Для него естественными будут средний или удаленный звуковые планы.

>

Если нужно переместить инструмент с середины стереобазы, то не обязательно помещать его в одно из крайних положений. Можно попытаться раскрасить картину звуками, которые размыты в пространстве различными способами, но при этом основные источники должны размещаться поближе к середине.

>

Не следует панорамировать инструмент настолько широко, что впоследствии у слушателей создастся впечатление, будто инструмент занимает всю сцену.

>

Сигналы, обработанные стереоэффектами (такими как хорус или дилэй), лучше панорамировать не по всей стереобазе, а хотя бы от одного крайнего положения до середины.

>

При панорамировании MIDI-инструментов звуковых карт следует учитывать наличие определенного панорамирования некоторых из них, проведенного на этапе создания сэмплов.

Достоинством звуковых редакторов, кроме всего прочего, является возможность очень точного управления звуковым планом каждого реального или электронного источника звука. Для компьютерных методов обработки деление пространства на три звуковых плана слишком грубо. В интервью, опубликованном в журнале «Компьютерра», композитор Эдуард Артемьев сказал так: «Звук — генератор пространства. Пространство начинает работать как отдельная категория, и мы уже следим не за звуком, а за пространством» [6]. Этой цитатой мы и завершим раздел, посвященный звуковым планам, Микширование MIDI-треков в Cakewalk Pro Audio 6.0 Конечно же, для того чтобы организовать настоящую студию звукозаписи, неплохо бы иметь реализованный аппаратно микшер, подключенный ко входам высококачественной платы оцифровки звука. Сейчас предложение продавцов звукотехнической аппаратуры существенно превышает спрос. Чего только нет! Но все очень дорого. Поэтому в домашних условиях, до тех пор, пока звукозапись не станет окупающим себя источником ваших доходов, можно обойтись и минимумом средств, реализованных в звуковой карте. Функции и возможности микшера звуковых карт семейства AWE мы рассмотрели в разд. 1.2.4. Там же мы отметили слабые стороны этих устройств, ос-

Компьютерному музыканту о звуке

75

новной из которых является недостаточное число уровней квантования значений коэффициентов передачи регуляторов уровней. Проблема микширования при создании композиций (сонгов), включающих в себя MIDI- и WAVE-файлы, может быть разделена на три составляющие части: > > ^

микширование в процессе записи и редактирования MIDI-файлов; микширование в процессе записи и обработки WAVE-файлов; сведение MIDI-композиций и WAVE-дорожек в единый сонг.

Перед тем, как перейти к рассмотрению перечисленных проблем, напомним, что мы понимаем под словом «сонг». Сонг— это совокупность оцифрованного звука, последовательности MIDI-сообщений и дополнительной информации, формируемой музыкальным редактором [63]. Первая задача относительно несложная, и мы ее рассмотрим сейчас. Вторую — также можно было бы решать без особых мук при наличии устройств, способных производить одновременную многоканальную оцифровку звуковых сигналов. Звуковые карты семейства AWE годятся только для одноканальной записи звука. Разумеется, последовательная запись звуковых сигналов нескольких источников с их помощью возможна. Дальнейшая обработка звуковых дорожек производится не в реальном времени, а средствами звуковых и музыкальных редакторов. Об этом пойдет речь в гл. 2 и частично в гл. 4. Третья задача: объединение MIDI- и WAVE-файлов решается с помощью современных музыкальных редакторов, содержащих, как правило, в своем названии слово «audio». Одним из наиболее совершенных и удобных музыкальных редакторов, на наш взгляд, является Cakewalk Pro Audio. Поэтому в гл. 4 решение этой задачи рассматривается применительно к последней (шестой) версии этой программы. Но для того чтобы вы были готовы к решению таких сложных задач, как сведение сонга, для начала мы должны научить вас элементарному: микшированию MIDI-дорожек с помощью виртуальных микшеров музыкальных редакторов. Вероятно, вы согласитесь с тем, что, поскольку спустя некоторое время вам все равно придется работать с Cakewalk Pro Audio 6.0, было бы неразумно сейчас знакомиться с микшером какого-нибудь другого музыкального редактора. В нашей предыдущей книге [63] вы имели возможность познакомиться с версией 5.0 этого редактора. Версия 6.0 отличается от нее немногим, но часть этого «немногого» сосредоточена как раз в тех элементах, которые понадобятся именно сейчас. Загрузив Cakewalk Pro Audio 6.0, вы увидите, что изменения частично коснулись окна микшера и способа отображения процесса управления

Глава 1

i

манипуляторами имеющихся эффектов. В предыдущей версии для вызова окна микшера нужно было выбрать в главном меню команду View > Faders. При этом появлялось изображение микшера, содержащего несчетное число каналов, В версии 6.0 вызвать окно виртуального микшера можно путем выполнения последовательности действий, о которых мы сейчас расскажем. Напомним, что главное окно включает в себя секцию треков (левая часть окна) и секцию клипов (правая часть окна). В главном окне программы — менеджере треков (Track) — следует пометить номера тех треков, линейки регуляторов которых должны появиться в окне микшера. На рис. 1.31 помечены девять первых треков. : Hard Rock. - Cakewalk Pro Audio - (Track| Ш File Edit View Insert Healtime GoTo Track

Tools

Settings

Window

Help __J

Рис. 1.31. Главное окно с помеченными треками

Далее необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по полю секции треков. Это вызовет появление всплывающего меню (рис. 1.32). В нем нужно выбрать команду Panel. При этом откроется окно диалога виртуального микшера (рис. 1.33), в котором будут видны линейки регуляторов, относящиеся только к выбранным каналам. Следует предупредить, что если вы работаете с разрешением 800x600, изображение всего окна микшера не уместится по вертикали на экране монитора. Состав регуляторов и вид каждой из линеек можно изменить, воспользовавшись кнопкой Design. После нажатия ее появится набор инструментов, с по-

Компьютерному музыканту о звуке

.

Piano Roll Event List Lyrics Audio Insert Track fJelete Track Solo

Рис. 1.32. Всплывающее меню секции треков

мощью которого можно не только изменить вид и состав уже существующих модулей микшера, но и сконструировать новые модули, объединяющие в произвольном сочетании органы регулировки параметров любых каналов. Поэкспериментировав с предустановками, вы обнаружите образы панелей микшеров самых известных фирм. По умолчанию каждая линейка содержит ползунковый регулятор громкости, рукоятки регулировки панорамы, реверберации и хоруса. Кнопка Mute служит для отключения звучания канала. Кнопки, расположенные в верхней части окна Ц Panel Qesign

Рис. 1.33. Пример окна диалога микшера

78

Глава 1

Panel, позволяют выбирать способы запоминания положений регуляторов и варианты отображения их перемещений. При нажатии кнопки с изображением фотоаппарата положения регуляторов зафиксируются. Реально при этом в список MIDI-событий будут записаны сообщения, содержащие параметры этих манипуляторов эффектов. Кнопка, помеченная красной точкой, позволяет записывать все изменения положений регуляторов, которыми вы управляете по ходу записи или в процессе редактирования композиции. С помощью кнопки с изображением стрелки и ползунка можно включить режим, при котором в процессе воспроизведения будут отображаться изменения настройки органов регулировки. При нажатии кнопки с изображением дискеты можно сохранить установки микшера в файле. Второй способ управления не только громкостью, хорусом, реверберацией, панорамой, но и параметрами других эффектов, поддерживаемых звуковой картой, — графический. Для его реализации необходимо открыть окно отпечатков клавиш фортепиано Piano Roll. Для этого в секции треков окна Track (рис. 1.31) следует щелкнуть правой кнопкой мыши по тому треку, параметры которого необходимо отредактировать. В появившемся всплывающем меню (рис. 1.32} следует выбрать команду Piano Roll, в результате чего откроется одноименное окно, изображенное на рис. 1.34. ' Hard Rock - Cakewalk Pro Audio - [Piano Roll - Track 2: Bassl 1 file £dif yiew insert Beafflroe 0oT6 track Taols Settings

Window

Help _-J

«L*

Рис. 1.34. Графическое управление параметрами манипуляторов

Компьютерному музыканту о звуке

Окно Piano Roll по вертикали разделено на два поля. В верхнем поле действительно можно видеть отпечатки нажатых клавиш. Ныне это один из общепринятых способов отображения музыки, записанной с помощью музыкальных редакторов. Нижнее поле предназначено для графического управления параметрами манипуляторов. Уровень параметра соответствует высоте вертикальных столбиков, совпадающих во времени с началами нот. Перечень редактируемых параметров содержится в списке, расположенном в левом нижнем углу окна, и открывается щелчком мыши. На рис. 1.34 показано, что выбран и отображается параметр Velocity, определяющий уровень громкости звучания музыкального инструмента, закрепленного за данным треком. Используя инструменты (карандаш и ластик), приводимые в действие нажатием соответствующих кнопок, расположенных над изображением клавиатуры, можно рисовать столбики любой высоты, задавая тем самым любой закон изменения отображаемого параметра. Существует еще один способ управления параметрами любых эффектов. Правда, он не столь нагляден, как предыдущий, но именно он и является основным. Микшер и графики -— это всего лишь программные надстройки над ним. Речь идет об управлении параметрами с помощью MIDI-сообщений, Удобным инструментом для редактирования списка MIDI-сообщений и записи новых является окно диалога Event List. Можно открыть окно, в котором будут в хронологическом порядке размещены абсолютно все сообщения. Но это же можно сделать и для каждого из треков. Для того чтобы открыть список сообщений для отдельного трека, необходимо в секции треков окна Track (рис. 1.31) щелкнуть правой кнопкой мыши по желаемому треку. В появившемся всплывающем меню (рис. 1.32) выберите команду Event List. После этого откроется одноименное окно, изображенное на рис. 1.35.

Рис, 1.35. Окно Event List для редактирования MIDI-сообщений

Каждая строка таблицы окна Event List содержит одно сообщение. Б приведенном примере почти все сообщения относятся к типу Note и означают, что в такой-то момент следует включить такую-то ноту инструмента, закрепленного за первым MIDI-каналом. Лишь верхняя строка содержит сообщение управления манипулятором (контроллером). Громкостью звучания

Глава 1

нот можно управлять, изменяя числа, записанные во втором столбце справа. Значением остальных параметров следует управлять, посылая соответствующие сообщения. Для этого нужно щелкнуть левой кнопкой мыши по той строке, куда вы намерены вставить сообщение. При этом откроется окно диалога Kind of Event (рис. 1.36), предназначенное для выбора типа сообщения. Из рис. 3.36 видно, что, кроме MIDI-сообщений, можно выбирать специальные сообщения и сообщения, относящиеся к нотации. Kind of Event

Cancel

РИС. 1.36. Выбор типа MIDIсообщения

Опции окон Event List и Kind of Event такие же, как у аналогичных окон программы Cakewalk Pro Audio версии 5.0, работа с которыми достаточно подробно рассмотрена в работе [63]. Поэтому, если вы не сможете самостоятельно разобраться с ними, загляните в эту книгу.

1.4.2. Синхронизация Проблема обеспечения привязки каких-либо событий к единой временной шкале — одна из наиболее сложных в ряду актуальных проблем современной науки и техники. Чего только ни придумало человечество для ее решения: от наручных часов до атомных эталонов частоты, от «шести точек», передаваемых радиовещательными станциями, до кодированных псевдослучайных сигналов навигационных космических аппаратов! Не обошла стороной проблема синхронизации и музыку, создаваемую в компьютерных студиях. Выделим три основных ее аспекта: > синхронизация звуковых и MIDI-сообщений, записанных на треках музыкальных редакторов; > синхронизация MIDI-инструментов, подключенных к звуковой карте; > синхронизация композиции, созданной средствами музыкального редактора, с аудио- и видеосредствами студии. Первый из перечисленных аспектов мы вынуждены будем рассмотреть лишь в последней главе книги, после того как познакомим вас со способами создания звуковых сообщений.

Компьютерному музыканту^) звуке

81

Поэтому начнем сразу со второго аспекта, который к тому же представляется нам наиболее простым. Инструменты, снабженные MIDI-интерфейсом, объединяются в сеть. В соответствии со стандартом MIDI, ведущим может быть только один источник MIDIсообщений. Когда в сеть включены только два инструмента, выход MIDI OUT ведущего инструмента соединяется со входом MIDI IN инструмента ведомого. Если инструментов много, то для образования сети используются либо дополнительные ретрансляционные выходы MIDI THRU, либо специальные размножители выходных сигналов. Варианты соединения MIDI-устройств в сеть приведены в работе [63]. Аппаратные или программные секвенсоры ведомых MIDI-устройств должны работать в режиме внешней MIDI-синхронизации. Целям синхронизации MIDI-сети могут служить следующие системные сигналы и сообщения реального времени (System Real Time Message), передаваемые по MIDI-каналу: >

> > >

Timing Clock (синхронизация) — посылается со скоростью 24 импульса на четвертную ноту, служит для задания единого темпа исполнения композиции всеми секвенсорами сети; Start (старт) — инициирует начало записи или воспроизведения сонга всеми устройствами реального времени, подключенными к сети; Stop (стоп) — сообщает о прекращении записи или воспроизведения; System Reset (сброс системы) — устанавливает все программные и аппаратные средства в исходное состояние, загруженные файлы из оперативной памяти удаляются, органы управления устанавливаются в положения по умолчанию.

Отметим, что большинство других MIDI-сообщений несут в себе информацию о времени. Б этом можно убедиться, возвратившись к рис. 1.35. Целых три столбца таблицы содержат временные параметры. Третий слева столбец информирует о времени наступления события в формате Hr:Mn:Sc:Fr (часы:минуты;секунды:кадры). Четвертый слева столбец содержит туже самую информацию, но в формате Meas:Beat:Tick (такт:доля:тик). Правый столбец определяет продолжительность MIDI-события. Для обеспечения возможности использования одних и тех же MIDI-устройств как в качестве ведущих, так и в качестве ведомых предусмотрены аппаратные или программные переключатели режимов синхронизации «Внешняя/ внутренняя». Если устройство используется автономно, то следует устанавливать режим внутренней синхронизации. При работе устройств в сети ведущее устройство должно функционировать в режиме внутренней синхронизации, а ведомые — внешней, Применительно к звуковым картам следует сказать, что переключение режимов синхронизации удобно выполнять, используя органы управления, имеющиеся в музыкальном редакторе. Например, в Cakewalk такой переключатель имеется среди элементов главного окна.

82_

Глава Г

Вы можете найти его в верхней части главного окна (рис. 1.31), где он показан в состоянии «fnt» (внутренняя синхронизация). Кроме проблемы синхронизации MIDI-устройств, существует и более сложная проблема, связанная с интегрированием различных элементов оборудования студий звуко- и видеозаписи, При создании различной аудио- и видеопродукции возникает необходимость сведения в единое целое информации, поступающей от различных источников. Процессы, протекающие в этих источниках, могут иметь различную периодичность и оцениваться различными единицами измерения времени. Например, изображение на кинопленке записывается со скоростью 24 кадра в секунду, а единицей измерения времени звучания музыки в MIDI-секвенсоре служит тик. Если звуковое сопровождение записано на том же носителе, что и изображение, то проблем с синхронизацией не будет. Но ведь на этапе создания кинофильма съемка и звукозапись ведутся разными устройствами — кинокамерой и магнитофоном. После проявления пленки изображение воспроизводится уже не на том аппарате, на котором оно записывалось. То же самое, скорее всего, относится и к воспроизведению звука. Как ни стремится промышленность соблюдать стандарты, но двух абсолютно идентичных по скорости записи/воспроизведения приборов все равно не найти. Для нашего примера эти различия выльются в расхождение скоростей воспроизведения изображения и звука. Сначала они будут проявляться незначительно, но со временем может накопиться такое рассогласование, что сначала мы услышим: «Чмок» — и лишь спустя несколько секунд герой наконец-то поцелует героиню. При сведении в единую фонограмму записей отдельных партий, выполненных различными магнитофонами, или при наложении голоса певца, записанного на магнитофоне, на фонограмму оркестра, воспроизводимую MIDI-секвенсором, проблема синхронизации стоит еще острее, т. к. в этих случаях расхождение, составляющее доли такта и даже такты, может накопиться гораздо быстрее. А это уже явный брак. Наиболее распространенное средство синхронизации аналоговых видео- и аудиомагнитофонов между собой и с цифровой аппаратурой — SMPTE Time Code. В начале 70-х годов был принят стандарт, названный SMPTE. Название стандарта произошло от названия Международного общества инженеров кино и телевидения {Society of Motion Picture and Television Engineers). Основным преимуществом тайм-кода SMPTE является то, что в цифровой информации, записываемой на отдельную дорожку аналогового магнитофона, содержится время в абсолютной величине, что позволяет проигрывать произведение с любого места. Поскольку в качестве размерности по оси времени выбрана единица, не относящаяся к музыке, а представляющая собой реальное время записи кода, появляется возможность изменения темпа музыки. Так как стандарт SMPTE первоначально предназначался

Компьютерному музыканту о звуке

S3

для видеозаписи, в нем определен блок данных, соответствующих одному кадру видеоизображения. Такая кодовая группа состоит из 80 бит и содержит системную информацию, информацию пользователя и информацию о времени. Временная информация закодирована в двоично-десятичной системе. Вместе с системной информацией пользователь может записать свои собственные данные (примечания, небольшие тексты). Если информация не помещается в одну кодовую группу, она должна быть разделена на несколько частей. SMPTE-сигнал должен записываться при выключенном подавлении шумов. Соседние дорожки должны быть либо свободными, либо не должны содержать записей сигналов с большим уровнем высокочастотных составляющих. В противном случае из-за перекрестного влияния дорожек возможно искажение информации. В музыкальной системе, синхронизируемой SMPTE-кодом, должен быть лишь один прибор, генерирующий этот код (SMPTE-Master). Он является опорным, а ведомые устройства должны, исходя из этого, генерировать музыкальный такт. Так как деление времени на кадры в секунду (24 в кино, 25 (PAL) или 30 (NTSC) в телевидении) для музыкальных применений слишком грубо, устройство SMPTE-синхронизации должно интерполировать временную шкалу между кадрами с помощью системы фазовой автоподстройки частоты. Вы уже знаете, что наиболее совершенные музыкальные редакторы способны привязывать MIDI-события ко времени в различных форматах и стандартах. Cakewalk, например, тоже может работать с SMPTE-ко дом. Однако подавляющее большинство звуковых карт не оборудовано соответствующим аппаратным интерфейсом, посредством которого их можно было бы подключать к SMPTE-аппаратуре студии.

1.5. Виртуальные WT-синтезаторы Одна из глав этой книги посвящена проблеме синтеза оригинальных голосов музыкальных инструментов. Мы убеждены, что заниматься творчеством такого рода просто необходимо. Альтернативным подходом к решению проблемы увеличения числа доступных тембров может быть только приобретение новых звуковых карт или синтезаторов. Этот подход можно назвать экстенсивным и неэкономичным. Но однажды в процессе общения с фанатами компьютерной музыки нам довелось услышать мнение, смысл которого сводится к тому, что нечего заниматься созданием сэмплов собственных музыкальных инструментов, т. к. существуют дешевые виртуальные аналоги профессиональных синтезаторов. Впечатление об их безграничных возможностях может возникнуть и у людей, прочитавших серию работ [8,9, 10], где виртуальные синтезаторы соседствовали с очень недешевым аппаратным синтезатором

84

Глава^

Korg X5D. Действительно ли настолько безграничны их возможности? Прочитайте этот материал и оцените сами. Появлению виртуальных, или программных (soft) WT-синтезаторов способствовал целый ряд объективных предпосылок. Возможно, многие читатели знакомы с одним, а может быть и с целым рядом когда-то достаточно популярных музыкальных редакторов, родоначальником которых считается программа ScreamTraker. Перечислим особенности этих редакторов: >

>

>

>

>

Их нельзя называть секвенсорами, т. к. большинство из них не может работать с интерфейсом MIDI и, следовательно, управлять внешними MIDI-инструментами они тоже не в состоянии. Большинство из них работают под управлением DOS. При этом они задействуют практически все вычислительные ресурсы компьютера. Это обусловлено тем, что синтезатор, генерирующий звуки, выполнен в программном виде, а синтезировать звук, как известно, дело нелегкое. Каждый из этих редакторов и по сей день обладает своим уникальным интерфейсом, работающим, как правило, в текстовом режиме. Отсутствует нотный интерпретатор. Сонги хранятся в специфическом уникальном формате (а таких форматов на сегодняшний день существует уже с десяток). Наверное, вам попадались файлы с расширениями '.MOD, '.STM, '.S3M, *.ХМ, МТит. д.? Даже современные и наиболее совершенные из этих редакторов только начали «обучаться» использованию возможностей WT-синтезаторе в (вернее, только части этих возможностей).

Как может показаться на первый взгляд, список особенностей содержит одни лишь недостатки. Но на самом деле это не так. Музыкальные редакторы типа ScreamTraker сыграли свою историческую роль. В то время, когда звуковых карт с WT-синтезаторами для PC не было и в помине, а великим достижением считалось наличие FM-синтезатора OPL-3, такие программы все же позволяли прикоснуться к возможностям сэмплера. С тех пор прошло очень много времени (по меркам истории компьютерной музыки), звуковые карты с шестнадцати битным и АЦП/ЦАП стали такими же привычными, как и динамик в корпусе PC. В несколько раз выросла производительность процессоров, появился и стал доступным процессор Pentium. Последнее и сыграло роль детонатора бомбы, взрыв которой выплеснул множество виртуальных синтезаторов. Что же такое виртуальный WT-синтезатор? Это, образно говоря, тот же ScreamTraker, но только содержащий набор сэмплов, соответствующих определенному стандарту, и умеющий работать с MIDI-интерфейсом. А если говорить совсем точно, то виртуальный WT-синтезатор — это выполненная Б виде драйвера для Windows программа, которую система воспринимает как полноценное MIDI-устройство.

Компьютерному музыканту о звуке

Для вывода звука виртуальные синтезаторы используют ЦАП звуковой карты. Но ведь просто проигрывать MIDI-файлы недостаточно, должна существовать возможность воспроизведения при этом и цифрового звука. А как же быть с тем, что виртуальные синтезаторы полностью захватывают ЦАП звуковой карты? Некоторые из них решают эту проблему «полюбовно». Они предоставляют вместо привычного драйвера ЦАП свой собственный, полностью совместимый с виртуальным синтезатором. Этот драйвер «подмешивает» звуковые данные из WAVE-фэйла к цифровому потоку на выходе виртуального WT- синтезатора. В результате вы можете прослушивать одновременно и MIDIфайлы, и цифровой звук. Самое главное достоинство виртуальных синтезаторов • — они не нуждаются в дорогостоящих звуковых картах. Подойдет любая шестнадцатибитная. Самый главный недостаток — потребность в мощном процессоре. Приемлемое качество звука достигается только на процессорах Intel Pentium-200 и выше. В настоящее время некоторые современные виртуальные синтезаторы обращаются к возможностям технологии ММХ, что позволяет существенно расширить возможности синтеза даже на процессорах с более низкой частотой {например, Intel Pentium MMX- 166). Но и сейчас виртуальные синтезаторы не создают серьезной конкуренции синтезаторам аппаратным. Тот же EMU8000 (с этим синтезатором вам еще предстоит познакомиться поближе) синтезирует звук с качеством, превосходящим качество синтеза любого виртуального синтезатора, существующего на момент написания этой книги. При этом процессор остается совершенно свободным от каких-либо расчетов и может. использоваться для других целей, в том числе и музыкальных, например, для микширования звуковых дорожек в музыкальном редакторе. Но виртуальные синтезаторы просто не появились бы на свет, если бы в них не было потребности. Кто же основной потребитель таких программ? Скорее все' го, это человек, использующий мощный PC в основном только для деловых целей. По этой причине его PC не содержит таких серьезных устройств, как звуковые карты с WT-синтезаторами. В его распоряжении имеется только заурядная шестнадцатибитная звуковая карта с FM- синтезатор ом. Лучшей звуковой карты ему просто не нужно. «Все эти дорогие AWE для тех, кто сидит часами с MIDI- клавиатурой и сочиняет музыку», — думает он. Мысли этого воображаемого человека не являются нашей фантазией, нам не раз приходилось слышать такое мнение, высказанное вслух. И не нужно обижаться на таких людей, скорее их стоит пожалеть. Чего-то они все-таки недопонимают. Но хорошую музыку хочется слушать всем. Поэтому наш воображаемый человек при случае обязательно установит на свой «деловой» PC виртуальный синтезатор. Это позволит ему хотя бы узнавать звучание знакомых инструментов в MIDI-файле (ведь в веселом «поквакивании» OPL-3 трудно расслышать фортепиано или скрипичный оркестр). В среде музыкантов потребителей таких программ, как правило, не бывает. Это объясняется одним существенным недостатком, присущим большинству

86

_

_

Глава 1

виртуальных синтезаторов. Речь идет о задержке, возникающей после нажатия MIDI-клавиши (настоящей или тоже виртуальной) перед началом генерации звука, Величина задержки может изменяться для разных процессоров и разных настроек виртуальных синтезаторов. Но, как правило, эта задержка не менее 0,5 с. Это небольшое на первый взгляд неудобство на практике приводит к невозможности игры на MIDI-клавиатуре в реальном времени. Неужели программистам трудно переделать виртуальный синтезатор так, чтобы не было этой задержки? Да, действительно трудно, хотя бы по той причине, что архитектура PC не рассчитана на синтез звука с помощью центрального процессора. .Для любознательных читателей поделимся нашими мыслями по поводу того, откуда возникает эта злополучная задержка. Если вам неинтересно — переходите к следующему абзацу. Как известно, звуковая карта для формирования звука с помощью ЦАП использует DMA (канал прямого доступа к памяти), Вывод звука осуществляется по следующей схеме. Процессор копирует блок звуковых данных (отсчетов) в определенное пространство памяти и сообщает контроллеру DMA и звуковой карте о том, что блок данных хранится по такому-то адресу и его нужно вывести через ЦАП с такой-то скоростью. После этого звуковая карта некоторое время (долю секунды) воспроизводит звук без участия процессора. В это время она напоминает магнитофон, в который вставили кассету и нажали кнопку Play. Когда «лента заканчивается», звуковая карта сообщает процессору о том, что пора вставлять новую. За то время, которое процессор был свободен от выполнения операций, связанных со звуком, он успевает выполнить массу других операций. А заполнить буфер памяти звуковыми данными и включить звуковую карту в режим воспроизведения — это для него сущий пустяк. Таким способом экономится 99 % процессорного времени (а значит и производительности компьютера). Но просто воспроизводить WAVE-файл посредством DMA — это одно, а еще и генерировать при этом звуковые отсчеты — это совсем другое. Процессор не может мгновенно заполнить буфер DMA по той простой причине, что сначала надо рассчитать данные, которыми этот буфер будет заполняться. Вычисления, необходимые для синтеза звука, — дело непростое. Быстро рассчитать 64 Кбайт (а именно таков максимально допустимый размер буфера DMA) звуковых данных невозможно. Поэтому и возникает задержка на время, необходимое процессору для расчета первой порции звуковых данных. При воспроизведении всего MIDI-файла эта задержка имеет место сразу после нажатия кнопки Play и потому остается незамеченной (все последующие звуки следуют без задержек, или, вернее сказать, одинаково смещены во времени относительно момента нажатия кнопки Play). А вотпри игре на MIDI-клавиатуре задержка будет ощущаться при каждом нажатии клавиши.

Компьютерному музыканту о звуке

87

Вторая сторона того же недостатка, присущая виртуальным синтезаторам, — большая загруженность процессора расчетами звуковых данных. В результате этого выполнение других программ в среде MS Windows резко замедляется, а некоторые действия (например, перемещение окон, запуск программ и т. п.} приводят к сбоям в воспроизведении MIDI-файлов. Еще один недостаток — незначительное повышение качества звука требует значительного повышения быстродействия процессора. Поясним это на примере. Предположим, какой-либо из виртуальных синтезаторов нормально (с допустимой загрузкой процессора) работает на Intel Pentium-100, но частота дискретизации воспроизводимого звука составляет всего 22,05 кГц. Допустим, вы захотели поднять частоту дискретизации до 44,1 кГц. Чтобы загруженность процессора оставалась прежней (примерно 80 %) вам может потребоваться Intel Pentium-200. Частота дискретизации выросла в два раза, частота процессора — тоже в два раза, а его цена? На момент написания этой книги процессор Intel Pentium-200 стоил не в два, а в несколько раз дороже своего предшественника, работающего на частоте 100 МГц. Последний из существенных недостатков —• невозможность загрузки пользовательских сэмплов. Причиной этого служит целый ряд факторов, перечислять которые нет смысла. Но все трудности в мире компьютеров рано или поздно преодолеваются, и мы верим в то, что ветвь виртуальных синтезаторов в дереве эволюции компьютерной музыки не оборвется и будет продолжать самостоятельное существование. Для этого предположения уже сейчас имеются некоторые основания; WT-синтезаторы и их виртуальные аналоги могут вместе «жить» на одном компьютере и даже не просто «жить», но и в заим о дополнять друг друга. Яркий тому пример — Sound Blaster AWE64. Эта звуковая карта по своим музыкальным возможностям и архитектуре ничем не отличается от своих предшественниц SB AWE32 и SB 32. А дополнительные 32 голоса обеспечиваются не аппаратно, а программно, с помощью виртуального синтезатора. Этот виртуальный синтезатор может, в принципе, работать с любой шестнадцатибитной картой. Но его создатели сделали так, чтобы он при запуске детектировал звуковую карту. Если она окажется не SB AWE64, то виртуальный синтезатор откажется работать. Однако существует и другое исполнение этого программного синтезатора, которое обеспечивает работу со звуковыми картами, отличными от SB AWE64. Благодаря этой программе, например, можно превратить SB AWE32 в SB AWE64. Возможно у некоторых наших читателей, использующих виртуальные синтезаторы, может возникнуть вопрос: а для чего же таким фирмам как, например, Yamaha и Roland потребовалось создавать программные аналоги своих реально существующих инструментов (например, Roland VSC-88 и Yamaha S-YXG50) ? Возможно, это просто рекламный ход: «Попробуйте программные аналоги наших инструментов! Понравилось? А ведь настоящие

88_

Глава 1

синтезаторы звучат гораздо лучше! Что бы вы сказали, послушав звучание настоящего инструмента?» Возможно, мы не угадали... В качестве примера рассмотрим виртуальный синтезатор Yamaha S-YXG50, Не станем скрывать причины выбора именно этой программы. Во-первых, она просто нам симпатична. Кроме то го, S-YXG50 использует технологии ММХ и Direct Sound, поддерживает стандарт GX. Приведем характеристики этой программы: > > > > > >

WT-синтезатор с банком инструментов объемом 2 Мбайт; максимальная полифония 128 нот; набор инструментов: 676 мелодических, 21 набор ударных инструментов и спецэффектов; максимальная частота сэмплирования 44/22/11 кГц; фильтр с динамически изменяемыми параметрами для каждой звучащей ноты; • эффекты: 8 типов реверберации, 8 типов хоруса, 36 типов вариаций.

Технические требования, предъявляемые к PC: > > > >

процессор Pentium-166 или лучше (настойчиво рекомендуется процессор с технологией ММХ); операционная система Windows 95; ОЗУ объемом не менее 16 Мбайт; 16-битная звуковая карта.

Приведенные требования являются минимальными. Это означает, что на таком PC программа будет работать, но не обязательно на полную мощность, заявленную в ее характеристиках. Пользователю предоставляется возможность настройки виртуального синтезатора в соответствии с производительностью своего компьютера. После установки на PC программа идентифицируется системой как МГОГ-устройство. Вы можете использовать это виртуальное устройство в музыкальном редакторе точно так же, как использовали бы настоящий синтезатор. О присутствии программного синтезатора в системе свидетельствует появление в Панели управления Windows новой иконки. Щелчком по этой иконке вызывается окно настроек драйвера виртуального синтезатора, изображенное на рис. 1.37. Рассмотрим опции этого окна. В группе Effect можно включать или выключать типы эффектов, которые поддерживаются синтезатором. Конечно, хорошо, когда включены ксе эффекты, но для этого требуется мощный процессор. Отключив один или два {или все три) типа эффектов, можно существенно снизить требования программы к вычислительным ресурсам процессора.

Компьютерному музыканту о звуке

'•

YAMAHA SoflSynthesizer S-YXG50 Effect

Sampling Rate; CPU Load

ч

P Revelb

r

Polyphony

Mg| *i

Direct Sound

S0%]

P Chorus P Variation

У YAMAHA SottSynthesizer S-YXG50 Copyright (С) 19Э7 YAMAHA All Rights

2_02 t

Рис. 1.37. Настройка виртуального синтезатора

Sample Rate — частота сэмплирования. Здесь комментарии излишни: чем больше, тем лучше (лишь бы процессор смог справиться с этой задачей). CPU Load — допустимая загрузка (занятость) процессора. Наилучшая допустимая загрузка с точки зрения качества синтезируемого звука — 90 %. Но процессорного времени для других программ при воспроизведении музыки останется очень мало. При такой загрузке маломощного процессора выполнение параллельно запущенных программ может попросту остановиться. Polyphony •— максимальная полифония. Группа Direct Sound содержит всего два переключателя, позволяющих подключать или отключать звуковые драйверы Microsoft DirectX, благодаря которым можно более эффективно использовать аппаратное обеспечение и меньше загружать процессор. Нельзя не упомянуть о симпатичном проигрывателе MIDI-файлов, поставляемом вместе с виртуальным синтезатором, а также о самих демонстрационных MIDI-файлах, использующих возможности стандарта XG, Вид проигрывателя показан на рис. 1.38. УПДДНД

feMxta-J 1

,|*Д,| I, j

Рис. 1.38. Проигрыватель MIDI-файлов

Кнопка Power эквивалентна кнопке, закрывающей окно. Кнопка с горизонтальной чертой минимизирует окно программы. Нажав кнопку SONG, можно создать список файлов, которые будут воспроизводиться в заданном вами порядке. Окно диалога редактора списка показано на рис. 1.39. Здесь-то мы и столкнулись с первым (и последним) недостатком, обнаруженным нами у данной программы — она не поддерживает длинных имен файлов (вместо каталога Program Files мы видим progra-). Может быть, в версии этого проигрывателя, имеющейся у вас, этот недостаток будет уже устранен.

•

Глава 1

Directories;

Song Name: — — — ~—

^ile Наше:

• I '_i c:\

always.mid amblent.mid cool. mid copout.tnid cuba.mfd cybrgate.mid djsdelig.mid fussion.mid

И ijyamaha

Drives:

_^_

Add Ail

!>#{ P ^ear

-

_^_^_^J ! fay List:

ALWAYS. MID AMBIENT.MID COOLMID COPOUT.MID CUBA.MID CYBRGATE.MID DJSDELIG.MID FUSSION.MID

;

J, '

tistfiles of Jype:

'—>c: system

_^_

MIDI Files («,mid)

i

Cancel . . i

OK

Рис. 1.39. Редактор списка файлов для воспроизведения В этой нехитрой панели вы, конечно, разберетесь и без нашей помощи. Вернемся в главное окно проигрывателя (рис. 1.38). Кроме стандартных кнопок управления и поля в стиле ЖК-индикатора с названием текущей музыкальной композиции, здесь имеются кнопки настройки проигрывателя (SET) и помощи (?). Нажав кнопку SET, вы вызовете окно диалога, возможный вид которого показан на рис. 1.40. В этом окне содержится список доступных MIDIустройств. Выбрать можно только одно устройство. Оно и будет воспроизводить МШ1-файлы. SET UP MIDI Output Port Creative Music Synth [220] MIDI Mapper YAMAHA SXG50 Driver Выход MIDI SB16|330] Синтезатор MIDI SB AWE32 [620]

OK Cancel

Рис.

Help

1.40.

Настройка MIDI-проигрывателя

Снова вернемся в главное окно MIDI-проигрывателя. С помощью кнопок со стрелками можно сменить темп воспроизведения (текущий темп отображается на «ЖК-индикаторе»), В правой части окна расположен движок регулятора громкости. Он управляет программной громкостью генерируемого звука. Громкость нужно установить так, чтобы не переполнялась разрядная сетка ЦАГ1 звуковой карты. В заключение отметим: возможно вам покажется, что виртуальный синтезатор — вещь капризная и требует особой заботы со стороны пользователя. И в этом вы будете совершенно правы. С аппаратным синтезатором и проблем меньше, и звучит он несравнимо лучше.

Глава

РЕДАКТОР ЗВУКОВ COOL EDIT Редактор звуков Cool Edit создан всего одним человеком — Дэвидом Джонсом. Правами на распространение программы обладает фирма Syntrillium Software Corporation. Редактор является свободно распространяемым (Share Ware), его всегда можно найти в Internet на сайте www.syn.tTtilium.com. А если у вас нет возможности прогуляться по всемирной паутине, то Cool Edit можно приобрести в сборниках программ, распространяемых на CD-ROM. На протяжении ряда лет автор программы непрерывно улучшал свое детище и практически достиг совершенства. Последняя на момент написания книги версия программы Cool Edit 96 представляет собой звуковой редактор, обладающий практически всеми возможностями, какие только могут быть у программ такого класса. Cool Edit 96 работает под управлением MS Windows 95 или MS Windows NT. Многие специалисты дают этой программе самые высокие оценки. Так, например, в статье [57] ее автор, рекламирующий Cool Edit 96, 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 в сэмплере». 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 96 присущи какие-либо недостатки, которые пока остались незамеченными. Но в том, что звуковой редактор оправдывает свое название («Cool» — крутой), мы уверены на все 200 %. Прежде чем приступать к изучению программы, нужно сделать кое-какие приготовления. После запуска программы сразу загляните в пункт главного

Глава 2

меню Options > Select Wave Device. Появится окно диалога, изображенное на рис. 2.1. В верхней части окна расположены четыре списка драйверов доступных устройств для ввода/вывода звуковой информации: > > > >

Wave Record — устройство записи звука (АЦП); Wave Playback — устройство воспроизведения звука (ЦАП); MIDI In — устройство ввода MIDI-информации; MIDI Out — устройство вывода MIDI-информации.

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. В примере, приведенном на рис. 2.1, все четыре устройства принадлежат одной и той же звуковой карте. Select Wave Device хиа звикозеписи SB1В1220'

•; -

^

Recoi ding Copebilife?

Рис. 2.1. Окно выбора устройств ввода/вывода звука

Ниже расположены таблицы совместимости устройств воспроизведения (Playback Capabilities) и записи (Record Capabilities) с различными форматами представления звукового сигнала. Б левых столбцах таблицы приведены частоты дискретизации от 11 до 48 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

Редактор звуков Cool Edit

будет английское слово «Yes». Как видно из примера, наша 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.

2.1. Работа с главным окном программы 2.1.1. Основные элементы главного окна После запуска программы Cool Edit главное окно будет выглядеть так, как показано на рис. 2.2. В верхней части главного окна программы расположена панель инструментов, внешний вид и состав которой можно формировать по своему усмотрению: размещать на ней или исключать из нее те или иные инструменты (кнопки, k Cool Edit 96 File Edit View

Transform

generate

Analyze

«

Рис. 2.2. Главное окно программы

Options

Help

Глава 2

соответствующие пунктам главного меню), Для того чтобы узнать назначение какого-либо инструмента, нужно подвести к нему указатель мыши и оставить его неподвижным на некоторое время (около одной секунды). После этого рядом с инструментом высветится подсказка, содержащая перечень функций, которые он выполняет. Мы не будем подробно останавливаться на назначении инструментов, так как их набор не является постоянным, а сами они полностью дублируют пункты главного меню. На рис. 2.2 показано не заполненное информацией рабочее поле. Оно свободно лишь потому, что вы еще не загрузили в память программы звуковой сэмпл. Если считать звуковой файл с диска или произвести запись звука с любого из доступных звуковых входов звуковой карты, то в этом поле будет отображаться сэмпл. О работе с этим полем мы расскажем сразу после того, как в нашем распоряжении окажется сэмпл.

2.1.2. Запись сэмпла В правой нижней части окна расположены кнопки, похожие на кнопки управления магнитофоном. С их помощью осуществляется управление отображением, записью и воспроизведением сэмплов. Начнем с записи. Кнопка Record (запись) как раз является единственной доступной, так как сэмпл не загружен и отображать или воспроизводить пока нечего. Прежде чем нажать эту кнопку, убедитесь в том, что сигнал от источника звука (проигрывателя CD, микрофона, внутреннего синтезатора звуковой карты или любого другого источника звука, подключенного к линейному входу звуковой карты) подан на вход АЦП. Как в этом убедиться, спросите вы? Очень просто: на время сверните главное окно программы Cool Edit и запустите программу-микшер звуковой карты. Выберите там источник звука и установите такой уровень записи, чтобы при максимальной громкости не было нелинейных искажений. Для точной установки уровня записи Cool Edit предоставляет очень удобный инструмент. В нижней

Рис. 2.3. Уровень сигнала довольно велик, но не превышает 0 дБ

части окна расположена линейка (рис. 2.3) с отметками от 0 до — 57 дБ (справа налево). Щелкните по ней мышью два раза или выберите пункт главного меню Options > Monitor VU Level (шкала уровней громкости). Линейка «оживет», на ней будут индицироваться уровни сигналов левого и правого звуковых каналов. Главное, чтобы уровни не доходили до 0 дБ, но в то же время не были слабыми. Правее отметки «О» друг над другом расположены два квадрата, это индикаторы перегрузки левого и правого каналов. Они загораются, если сигнал достигает максимально допустимой амплитуды. По сути дела то, что вы сейчас проделали, щелкнув два раза мышью по индикаторам уровня записи — это «холостой» запуск АЦП, при котором не проис-

...

Редактор звуков Cool Edit

ходит накопления звуковых отсчетов в памяти PC, а просто отображается текущий уровень сигнала. Подобрав с помощью программы-микшера нужный уровень, не забудьте прекратить холостую работу АЦП: снова дважды щелкните мышью по индикаторам или нажмите кнопку Stop. Теперь можно смело нажимать кнопку Record. При этом открывается окно диалога, изображенное на рис. 2.4. iHew Waveform Rate

Рис. 2.4. Создание сэмпла

Это же окно появится и в том случае, если вы выберите пункт главного меню File > New. Окно диалога предназначено для задания формата, в котором будет храниться оцифрованный звук. В списке Sample Rate выберите частоту дискретизации (сэмплирования), в группе Channels (каналы) — режим Mono (моно) или Stereo (стерео), Resolution (разрешающая способность) —8-bit (8битное) или 16-bit (16-битное) представление сигнала. Сразу после того, как вы нажмете кнопку ОК или клавишу <Enter>, окно New Waveform закроется и начнется запись. За процессом записи можно следить в информационном поле, расположенном в правой нижней части главного окна программы. Возможный его вид приведен на рис. 2.5. 1 734656Samples 6776 К

Шт

.

734656

Рис. 2.5. Контроль записи

В нашем примере запись «30:21 left» означает, что свободного пространства на диске достаточно для размещения еще 30 мин и 21 с звуковой информации. Ниже указано количество записанных отсчетов, а еще ниже — размер звукового файла в килобайтах (на текущий момент). В процессе записи эти цифры меняются. Правая часть информационного поля отображает данные об уже записанном звуке. Beg (от begin) и End — начало и конец выделенной области сэмпла, с которой в дальнейшем можно производить какие-либо преобразования. В данном случае предполагается, что мы только начали записывать сэмпл, а это значит, что выделить на нем участки для дальнейшей обработки пока невозможно в связи с отсутствием сэмпла. Считать, что в вашем распоряжении уже есть сэмпл, можно будет только после нажатия кнопки Stop. Если вы решили временно прервать запись, воспользуйтесь кнопкой Pause (пауза).

Глава 2

2.1.3. Отображение и воспроизведение сэмпла Итак, вы записали собственный сэмпл. При этом вид главного окна программы изменится. На рабочем окне появится графическое изображение (осциллограмма) сэмпла. Возможный вид стереофонического сэмпла показан на рис, 2.6. Transform

generate

Analyze

Options

Рис. 2.6. Осциллограмма стереофонического сэмпла

Обратите внимание на то, что сразу по окончании записи записанный фрагмент выделен. Для отображения сэмплов используется координатная плоскость. По горизонтальной оси откладываются единицы времени. Выбор единиц измерения времени предоставляется пользователю, но об этом поговорим позже. На рис. 2.6 временная позиция характеризуется номером отсчета, поэтому так много нулей в числах на горизонтальной оси. Оцифровка вертикальной оси соответствует диапазону значений сигнала. Для 16битного сигнала этот диапазон ограничен значениями —32 768 и 32 767, а для 8-битного — 0 и 255. Часто бывает так, что изображение всего сэмпла не умещается на экране монитора. В окне программы видна только его часть. Для того чтобы ориентироваться в том, какая именно часть сэмпла видна, над его изображением расположена диаграмма, светлый прямоугольник которой обозначает отображаемую область. Ухватившись мышью за этот прямоугольник и перемещая его, можно «перематывать» сэмпл, Если вся диаграмма имеет светлый цвет, значит, что в окне отображается весь сэмпл. Размер прямоугольника относится к размеру всей диаграммы так же, как и длительность отображаемого фрагмента к длительности всего сэмпла. Щелкните два раза мышью по этой диаграмме. Появится диалоговое окно, с помощью которого можно точно задать начало и конец отображаемого фрагмента сэмпла (рис. 2.7).

Редактор звуков Cool Edit Viewing Range РИС. 2.7.

Начало и конец диапазона отображения сэмпла

Отображаемый фрагмент сэмпла начинается с номера отсчета, заданного в поле From Sample, и заканчивается отсчетом, заданным в поле То Sample. Существует еще один способ «перемотки» сэмпла. Возьмитесь мышью за горизонтальную линейку с отметками времени. Указатель мыши при этом примет форму руки, Удерживая нажатой левую кнопку мыши, «проматывайте» сэмпл влево или вправо. При помощи кнопок; Zoom (масштаб), In (увеличить), Out (уменьшить), Full (отображать весь сэмпл) — задается масштаб отображения сэмпла. В последующей работе вы не сможете обойтись без инструментария для выделения фрагментов сэмпла. Начнем с простого. Допустим, вам понадобилось прослушать фрагмент не с начала, а с какого-то определенного момента. Подведите указатель мыши к этому месту и щелкните по нему один раз. Если сэмпл стереофонический, старайтесь, чтобы по высоте указатель мыши находился около линии, разделяющей левый и правый каналы (не обязательно точно на ней). В этом месте появится вертикальная пунктирная линия (маркер), «прикрепленная» за верхний и нижний концы к главному окну. На примере, который показан на рис. 2.8, эта вертикальная линия находится в позиции 25 000 отсчета. % Примерл«пг;1"~Соо1 edit View Iran storm Generate

Analyze

Options

Рис. 2.8. Маркер установлен в позицию 25000 отсчета А Зак 55

Глава 2

Теперь, если вы нажмете кнопку Play (или клавишу <Space>), то воспроизведение начнется с той позиции, в которой находится маркер. Как мы уже отметили, для установки маркера нужно щелкнуть мышью только один раз. Если же щелкнуть дважды, выделится фрагмент сэмпла, который отобразится в окне программы. Если вы хотите выделить часть этого фрагмента (еще более короткий участок фонограммы), то воспользуйтесь следующей рекомендацией. Подведите указатель мыши к позиции, соответствующей началу {или концу] фрагмента и нажмите ее левую кнопку. Не отпуская кнопки, подведите указатель мыши к концу (или началу) фрагмента. Отпустите кнопку. Результат проделанной вами работы будет напоминать картинку, представленную на рис. 2.9. Если потребуется изменить границы выделенной области сэмпла, то совсем не обязательно повторять описанную выше последовательность действий. Как только вы щелкните левой кнопкой мыши по сэмплу, весь труд по выделению звукового фрагмента пропадет. Чтобы этого не произошло, для уточнения границ выделенной области воспользуйтесь правой кнопкой мыши. Итак, вы выделили фрагмент сэмпла. Если теперь нажать кнопку Play, то воспроизведется только этот выделенный фрагмент. Но выделение фрагмента необходимо не только для воспроизведения. Программа организована таким образом, что все операции производятся только над выделенным фрагментом. Обо всех исключениях из этого правила мы вас предупредим, File

Edit

View

TranGform

generate

Analyze

Options

Jielp

Рис. 2.9. Выделенный фрагмент сэмпла

Редактор звуков Cool Edit

Содержание информационного поля, расположенного в правой нижней части главного окна, в режиме редактирования будет отличаться от содержания в режиме записи. В поле содержится следующая информация: > > > > > >

формат файла: частота сэмплирования/разрешающая способность/ моно или стерео (в нашем примере — это 44100/16 bit/Stereo); общее количество звуковых отсчетов; длина файла в килобайтах; начало выделенного фрагмента или позиция маркера (если фрагмент не выделен); конец выделенного фрагмента; время звучания выделенного фрагмента или всего сэмпла (если фрагмент не выделен) в единицах, которые пользователь может задавать по своему усмотрению.

Cool Edit позволяет работать отдельно с каждым из стереоканалов, Для этого нужно выделять фрагменты определенным образом (рис. 2.10). Делается это просто. Подведите указатель мыши не к линии, разделяющей каналы, а к верхней или нижней частям сэмпла (для работы с левым или правым каналами соответственно). Как только вы поместили указатель мыши на нужной высоте, он изменит свой вид: кроме обычной стрелочки появится буква L (Left — левый) или R (Right -— правый). После этого вы можете работать со Пример.wavil * - Coot Edit Edit View Transform Generate

Analyze

Options

Help

Рис. 2.10. Выделенный фрагмент левого канала

Глава 2

Г 00

звуковой информацией отдельных каналов точно так же, как и с целым сэмплом. На рис. 2.10 показан выделенный фрагмент сэмпла левого канала. Возможно, вы уже заметили, что при воспроизведении по изображению сэмпла пробегает сплошная вертикальная линия. Эта линия показывает на фонограмме место, воспроизводящееся в данный момент. При определенных условиях (когда отображаемый в окне фрагмент значительно меньше всего сэмпла) отображение воспроизводимого места фонограммы происходит довольно интересным способом, Вертикальная линия стоит посередине окна, а перемещается само изображение сэмпла. 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. Познакомимся с этим режимом редактирования на практике. Чтобы редактировать сэмпл на микроуровне, нужно установить соответствующий масштаб. Нажимая кнопку In, добейтесь того, чтобы отдельные отсчеты были не только видны, но и можно было бы ухватиться за них мышью (указатель мыши примет форму руки, у которой согнуты все пальцы кроме указательного). В этом режиме звуковые отсчеты отображаются в виде маленьких квадратиков, которые соединены тонкими линиями [рис. 2.11). Эти линии помогают ориентироваться в том, какую форму будет иметь сигнал, прошедший ЦАП, tile

Edit

yiew

Transform

Generate

Analyze

Options

Help

Рис. 2.11. Режим редактирования отдельных звуковых отсчетов

Редактор звуков Cool Edit

101

включая фильтр нижних частот. Вы наверное уже догадались, что за эти квадратики можно ухватиться мышью и перетащить их в вертикальном направлении. Именно так и осуществляется редактирование формы сигнала на микроуровне. Вернуться к нормальному масштабу (редактирование на уровне огибающей амплитуды, а не на уровне отдельных отсчетов} можно неоднократно нажимая кнопку Out или один раз нажав кнопку Full, Теперь, когда вы освоили основные приемы работы с главным окном программы, можно переходить к изучению работы с главным меню.

2.2. Меню File — работа с файлами Самой первый командой меню File является команда New. Она предназначена для создания новой волновой формы (предыдущий сэмпл пропадает). Выбор этой команды приводит к появлению окна диалога New Waveform, с которым вы уже успели познакомиться при записи собственного сэмпла. Если выбрать команду New перед записью и задать формат будущего сэмпла, то при нажатии кнопки Record в главном окне программа не станет повторно вызывать окно New Waveform, а сразу приступит к звукозаписи. Следующая команда — New Instance запускает экземпляры программы Cool Edit. Дело в том, что программа не может одновременно работать с несколькими сэмплами. А запустив несколько экземпляров программы, можно обойти эту проблему..При помощи команд работы с буфером обмена вы можете переносить фрагменты разных сэмплов из одного экземпляра программы в другой.

2.2.1. Открытие и закрытие файлов Команда Open открывает звуковой файл. При этом открывается диалоговое окно Open a Waveform, изображенное на рис. 2.12, Кроме традиционных элементов, это окно содержит дополнительные поля, о которых следует упомянуть. Это список Recent Directories (текущие каталоги (или папки)), переключатель Show File Information (показать информацию о формате звукового файла). Если установить переключатель Auto Play в активное состояние, то при выделении доступных звуковых файлов они будут воспроизводиться. Прослушать доступный файл можно нажав кнопку Play, которая при воспроизведении изменяется на кнопку Stop. Если включить переключатель Don't ask for further details, то вы будете избавлены от лишних вопросов о формате файла, которые могут последовать после нажатия кнопки Open (открыть). Но это только в том случае, если вы

Глава 2

102

Open a Waveform

• • ! Size 41 1-1

Jici

Duan

r".Dan4ask!orfurthefdErt:?ils

Рис. 2.72. Окно диалога Open a Waveform

хотите загрузить звуковой файл какого-либо экзотического формата (самый привычный формат — *.WAV). Возможные вопросы будут касаться частоты дискретизации, разрешающей способности, способах звуковой компрессии и т. п. Дело в том, что звуковые файлы, хранимые в некоторых форматах, не содержат информации, например, о том, с какой частотой дискретизации был записан звук. В поле Files of type задается тип звукового файла (по умолчанию ".WAV). Cool Edit умеет работать с различными форматами звукового файла (всего около десятка), в том числе и с теми, которые используются на других платформах (например, на компьютерах Amiga, Mac). Но мы с вами работаем на платформе, называемой PC (IBM-совместимый компьютер), поэтому не будем углубляться в особенности «чужих» для нас форматов звуковых данных. Приведем пример лишь самого экзотического, на наш взгляд, формата, с которым может работать Cool Edit. Звуковые данные можно хранить в обыкновенном текстовом файле с расширением ".ТХТ. Каждый отсчет представляется десятичным числом. Данные разных звуковых каналов отделяются друг от друга табуляцией. Каждый последующий отсчет (пара стереоотсчетов) отделяется от предыдущего отсчета (или пары) невидимым символом возврата каретки, т. е. при помощи нажатия на клавишу <Enter>. В начале файла записывается служебная информация, В начале каждой строки следуют: ключевое слово, двоеточие, символ табуля-

Редактор звуков Cool Edit

103

ции. После них — значение параметра (число или слово). Примером такого файла может служить следующая запись: SAMPLES: BITSPERSAMPLE: CHANNELS: SAMPLERATE: NORMALISED: 246 -242 -725 -1180 -1617 -2057 -2495 -2901

31 16 2 44100 FALSE 246 -242 -725 -1180 -1617 -2057 -2495 -2901

Запись в первой строке (ключевое слово SAMPLES) означает, что файл содержит 31 отсчет, во второй (BITSPERSAMPLE} содержится информация о разрядности звуковых отсчетов, в третьей (CHANNELS) — количество каналов, в четвертой (SAMPLERATE] — частота сэмплирования. В последней служебной строке хранится информация о том, применена ли к звуковым данным нормализация в диапазоне значений от — 1,0 до 1,0 (TRUE —да, FALSE — нет). Приведем пример текстового файла, хранящего уже описанный сэмпл, но на этот раз с включенной нормализацией. SAMPLES: BITSPERSAMPLE: CHANNELS: SAMPLERATE: NORMALIZED: 0.00750732 -0.00738525 -0.0221252 -0.0360107 -0.0493469 -0.0627747 -0.0761414 -0.0885315 -0.0993953

31 16 2 44100 TRUE О.ОЭ75С732 -0.00738525 -0.0221252 -0. 0 3 6 0 1 0 7 -0.0493469 -0.0627747 -0.07614]4 -0.0885315 -0.0993958

Как видно из примера, значения звуковых отсчетов действительно не выходят за границы диапазона —1,0... 1,0. Опция нормализации в данном случае не влияет на качество звучания, она нужна только для различного представления звуковых данных. Имейте в виду, что описанный формат представления звуковых данных очень некомпактен. Текстовый файл со звуковыми данными будет занимать

104

Глава 2

на диске примерно Б десять раз больше места, чем традиционный WAV-файл. Для чего же нужна такая форма представления звуковой информации? Один из возможных примеров использования текстового формата — перенос звуковых данных между звуковым редактором и программами, не умеющими работать со звуком. Возникает вопрос: а зачем тогда загружать в такие программы звуковые сэмплы? Например, для того, чтобы произвести анализ звука при помощи математических программ, большинство из которых умеют считывать массивы чисел из текстовых файлов. Заметим, что программа Cool Edit умеет загружать один за другим сразу несколько звуковых файлов, превращая их в один большой сэмпл. Для этого в окне Open File нужно пометить все интересующие вас файлы и нажать Open. Наверное, теперь следует рассказать о том, как можно пометить сразу несколько файлов. Это делается очень просто. Выделите мышью файл из числа тех, которые вы собираетесь загружать. Теперь нажмите клавишу и удерживайте ее нажатой. Перемещаясь по списку доступных файлов при помощи клавиш управления курсором, подведите маркер к следующему файлу, который нужно загрузить, и нажмите клавишу <Space>. Теперь выделенными окажутся уже два файла. Подведите маркер к очередному файлу и пометьте его. Повторяйте процедуру столько раз, сколько посчитаете нужным. Только после того, как помеченными окажутся все необходимые файлы, клавишу можно отпустить. Теперь смело нажимайте <Enter> или кнопку Open, Все выделенные файлы сольются в один сэмпл. Следующая команда — Open As (открыть как) аналогична предыдущей, за исключением того, что звуковые данные, хранящиеся в выбранном файле, можно конвертировать в другой формат (задать новую частоту сэмплирования, разрядность и количество каналов) непосредственно перед загрузкой сэмпла в программу. После выбора одного или нескольких файлов в окне Open As появится диалоговое окно, аналогичное изображенному на рис. 2.4, только называться оно будет не New Waveform, a Open File(s) As. С его помощью вы можете задать новый формат загружаемого сэмпла (или сэмплов). Команда Open Append аналогична команде Open за исключением того, что при загрузке одного или нескольких сэмплов с диска она не уничтожает звуковые данные, которые уже хранятся в памяти программы, а новые сэмплы добавляются к уже загруженным или записанным. Команда Revert to Saved (вернуться к сохраненному} бывает полезной в том случае, если вы решили сразу отказаться от всех изменений, внесенных после последнего сохранения звука на диске или после последнего выполнения команд загрузки. Проще говоря, команда Revert to Saved производит загрузку файла с именем, которое отображается в заголовке главного окна. Команда Close закрывает редактируемый файл. Вернее, она освобождает память программы от редактируемого сэмпла. Программа возвращается в исходное состояние.

Редактор звуков Cool Edit

105

2.2.2. Сохранение файлов Команда Save сохраняет редактируемый файл на диске с тем же именем, с которым он был загружен с диска. Если файл был создан командой New, то вместо команды Save выполнится следующая команда из меню File — Save As... (сохранить как). Команда Save As... сохраняет файл с именем, определенным пользователем, После вызова этой команды появляется окно диалога Save Waveform As, которое содержит стандартные элементы управления, но имеет две особенности. Кнопка Options вызывает окно, которое имеет различный вид для различных форматов звуковых файлов. Для некоторых форматов кнопка Options недоступна. Опции также бывают различными, Это могут быть различные способы сжатия звуковой информации. Например, для рассмотренного текстового формата в окне опций можно включить или выключить режим нормализованного представления звуковых данных. Другая особенность — переключатель Save extra non-audio information (сохранять дополнительную незвуковую информацию). Если переключатель установлен в активное состояние, то в звуковом файле, кроме спецификации формата и самого сэмпла, будет записана такая информация, как, например, название сэмпла, авторские права и многое другое. О том, какая дополнительная информация может сопровождать звук, нам еще предстоит поговорить в разделе, посвященном описанию команды View > Info. Следующая команда меню File — Save Selection, аналогична предыдущей (Save As...) за исключением того, что сохраняется только выделенный фрагмент сэмпла.

2.3. Меню Edit — редактирование Первая команда этого меню — Undo. Данная команда отменяет последнее совершенное действие. Если повторить отмену, то отменится еще один шаг редактирования и т. д., до тех пор, пока возможность отмены не исчезнет. Если отмену произвести невозможно, то вместо названия Undo вы увидите бледную надпись Can't Undo (не могу отменить). Команда Enable Undo позволяет включать (для этого надо установить галочку в меню напротив этого пункта) или выключать режим отмены. Для предоставления возможности использования команды Undo, результаты каждого шага при работе с программой записываются в специальные временные файлы, которые могут занимать достаточно много места на диске. Если на вашем диске не так уж и много свободного места, то можно отключить режим отмены. При этом временные файлы создаваться не будут. В этом случае

Глава 2

106

вам придется как следует обдумывать каждое свое действие, т. к. возможности отмены неудачного решения не будет. Ниже мы расскажем, как ограничить максимальное число отмен. Команда Repeat Lust Command () команды.

повтор последней выполненной

Выбор пункта Windows Clipboard (буфер обмена Windows) вызывает подменю, состоящее всего из двух команд Сору (копировать выделенный фрагмент) и Paste (вставить звуковой материал из буфера обмена в позицию отмеченную маркером). Эти две команды работают со стандартным буфером обмена, через который можно передавать звуковую информацию другим приложениям (программам). Следующие четыре команды, используемые при редактировании, тоже работают с буфером обмена, но не с общесистемным, а с собственным буфером обмена программы Cool Edit. Если вы выключите компьютер, а на следующий день решите продолжить работу с Cool Edit, то обнаружите, что информация, помещенная во внутренний буфер обмена, остается без изменения, Никуда она не пропадет и через неделю, и через год. Секрет прост — внутренний буфер обмена организован в виде файла. Перечислим команды для работы с этим буфером: Copy ( + ) - - копировать, Cut ( + ) вырезать, Paste ( + ) вставить, Mix Paste (вставка с «перемешиванием» или микшированием). Последняя команда заслуживает большего внимания. Она предназначена для наложения звуковых данных, хранящихся в буфере обмена, на редактируемый сэмпл. Вызов команды Mix Paste приводит к появлению диалогового окна, показанного на рис. 2.13. Mix Paste

Рис. 2.13.

Окно диалога Mix Paste

В группе Volume (громкость) расположены органы управления громкостью вставляемого материала для левого L и правого R каналов. Уровень громкости задается в процентах (по умолчанию 100 %). Установить его можно при помощи движков или численно. Если активизировать выключатель Lock Left/Right, то изменять громкость можно будет для обоих стереоканалов одновременно. Выключатели Invert позволяют произвести инверсию перед вставкой,

Редактор звуков Cool Edit

107

У слова «инверсия» очень много значений. В данном случае оно означает умножение каждого из отсчетов на — 1. В левой нижней части окна вы можете выбрать способ вставки: > > >

Insert вставка, при которой редактируемый сэмпл будет «раздвинут», и содержимое буфера разместится в освободившемся месте. Overlap (Mix) вставка с микшированием, при которой материал из буфера «перемешается» с редактируемым сэмплом. Modulate вставка с модуляцией по амплитуде. Каждый отсчет звукового сигнала из буфера умножается на соответствующий отсчет сэмпла.

Выключатель Crossfade предназначен для установки режима сглаживания, который часто бывает очень полезен. Речь идет вот о чем. Когда вы помечаете блок звуковых данных, то значения сигнала на концах этого блока не обязательно будут равны нулю, что в дальнейшем может вызывать неприятные щелчки при воспроизведении материала, вставленного из буфера обмена. От этих щелчков нужно избавляться, что и делается при помощи рассматриваемого режима. Если более детально углубиться в его сущность, то окажется, что при сглаживании программа не просто вставляет звуковой блок в сэмпл, а делает это «разумно». Она управляет его громкостью: в начале блока громкость плавно возрастает от 0 до 100 %, а за некоторое время до окончания блока громкость начинает плавно убывать до 0. Время изменения громкости, задаваемое в расположенном справа от выключателя поле, очень мало (порядка десятка миллисекунд), поэтому слушатель не заметит никакого подвоха. Такими свойствами обладает не только рассматриваемая программа, но и профессианальная студийная аппаратура. В противном случае, в аудиозаписях и теле- радиопередачах постоянно прослушивались бы щелчки, сопровождающие коммутацию сигнала. Другая группа переключателей позволяет выбирать источник вставляемого блока: > > >

From Clipboard из внутреннего буфера обмена; From Windows Clipboard из общесистемного буфера обмена; From File из файла.

Если вы решили вставить данные из файла (выбрали соответствующий переключатель) , то далее нужно выбрать интересующий вас файл, нажав на кнопку Select File. Если этого не сделать, то вставка будет осуществляться из буфера обмена, несмотря на то, что выбран переключатель From File. Выключатель Loop Paste позволяет осуществлять вставку несколько раз подряд (количество вставок задается в поле, расположенном справа от кнопки). После того как все параметры будут заданы, нажмите кнопку ОК или клавишу <Enter>.

108

Глава 2

Следующая команда Delete Selection () используется для удаления выделенного звукового блока. Команда Trim ( + ), наоборот, удаляет всю звуковую информацию, кроме той, которая была выделена. Командой Select Entire Wave ( + ) можно выделить весь сэмпл. Команда Zero Cross Adjust () передвигает начало и конец выделенного звукового блока в позиции тех отсчетов, значения которых ближе всего подходят к нулевой отметке для 16-битного формата или к значению 127 для 8битного. Эта функция, а также функция Crossfade предназначены для достижения одной и той же цели — предотвращения щелчков в начале и конце вставляемого блока. Команда Adjust Sample Rate позволяет изменить частоту дискретизации. При этом откроется окно, в котором вы можете задать новую частоту дискретизации. Например, если первоначально сэмпл был записан с частотой дискретизации 44100 Гц, и вы изменили частоту на значение 22 050 Гц, то при воспроизведении тон звука будет ниже на одну октаву, а длительность фонограммы увеличится в два раза. Теперь сэмпл воспроизводится со скоростью в два раза ниже первоначальной. Как вы уже догадались, данная команда не производит никаких преобразований с отсчетами, а просто изменяет информацию о частоте сэмплирования, которая хранится в звуковых файлах. Выбор команды Convert Sample Type (конвертировать (преобразовать) тип сэмпла) вызывает появление окна диалога, изображенного на рис. 2. ] 4.

Рис. 2.14. Окно диалога Convert Sample Type (конвертирование типа сэмпла)

Б отличие от предыдущей команды, эта команда никак ие влияет ни на длительность звучания сэмпла, ни на высоту звука. Единственное, что может измениться (хотя и не всегда), так это качество записи, причем, если оно и изменится, то только в худшую сторону. Сейчас вы поймете почему,

Редактор звуков Coot Edit

109

В группе Sample Rate можно задать новую частоту дискретизации для звуковых данных. Если задать ее ниже, чем частота, с которой производилась запись, то сузится частотный диапазон звукового сигнала (пропадут верхние частоты). При изменении частоты дискретизации звуковые отсчеты будут определенным образом пересчитываться. Точность вычислений можно задать при помощи движка, который расположен под списком частот (Low низкая точность, High высокая). Чем выше точность, тем больше времени потребуется на преобразование сэмпла. Положение выключателя Pre/Post Filter определяет, следует ли производить специальную фильтрацию звука перед (Рге) понижением частоты дискретизации или после (Post) ее повышения. Данная фильтрация позволяет избежать побочных эффектов при изменении частоты дискретизации. В группе Channels можно выбрать количество каналов, Если преобразуемый сэмпл имеет формат стерео, а вам требуется моно, то программа произведет смешивание сигналов левого и правого каналов. Пропорции такого «коктейля» задаются в полях Left Mix и Right Mix. По умолчанию смешивание будет осуществляться в соотношении «пятьдесят на пятьдесят», Если вы хотите оставить звук только из одного канала (например, правого), то произведите следующие установки: Left Mix 0 %, Right Mix 100 %. При задании пропорций (громкостей), с которыми будут смешиваться каналы, нужно проявлять некоторую осторожность. Может оказаться, что новый монофонический сэмпл будет звучать значительно громче своего стереофонического «родителя». Это может привести к нелинейным искажениям. Такая ситуация может возникнуть, например, если задать Left Mix 100%, Right Mix 100%. Громкость сэмпла может увеличиться в два раза, что приведет к превышению амплитуды сигнала верхней границы динамического диапазона звуковой карты. В группе Resolution задается разрешающая способность: 8 или 16 бит. При переходе от 16-битного формата к 8-битному становится доступной группа Dither (добавочный псевдослучайный сигнал для уменьшения нежелательных эффектов процесса квантования). Дело в том, что при низкой разрешающей способности цифрового звука (это как раз относится к 8-битному формату) и слабом уровне сигнала (значения отсчетов изменяются в пределах нескольких квантов от уровня 127) появляется неприятный эффект похрустывания. Этот эффект вызван тем, что уровень сигнала сопоставим с уровнем шума квантования, от которого невозможно избавиться и практически, и теоретически. Однако существуют некоторые особенности человеческого слухового аппарата, которые позволяют замаскировать эффект похрустывания ценой сравнительно небольших потерь. Делается это так. Прежде чем производить переход от 16-битного представления к 8-битному, к полезному сигналу подмешивается слабый случайный шум. Затем от каждого отсчета 16-битного сигнала отбрасывается младший байт (это и есть переход от 16 к 8 битам). Благодаря наличию подмешанного шума, эффект похрустывания пропадает, а сам шум воспринимается значительно спокойнее, чем похрустывание.

110

Глава 2

Человек привыкает к постоянному равномерному шуму и перестает обращать на пего внимание. Глубина случайного шума в битах (или его интенсивность) задается Б поле Dither Depth (bits). Здесь речь идет о битах будущего восьмиразрядного цифрового звукового сигнала. Конкретное значение глубины шума подбирается на слух для конкретного сэмпла: попробуйте одно значение, не понравится — отмените операцию и попробуйте другое и т. д. Но как показал наш собственный опыт, оптимальная глубина шума варьируется в пределах от 0,01 до 0,5, Это достаточно слабый уровень шума, который не будет раздражать слушателя. Ниже поля Dither Depth (bits) расположен список, в котором можно выбрать несколько моделей шума. Какая из них подходит лучше — решать вам. Все настройки, произведенные в окне Convert Sample Type, можно сохранить в виде файла. В группе Sample Rate Conversion Presets имеется список предустановок (на рис. 2.14 он пуст). Правее списка расположена кнопка Save As, с помощью которой можно сохранить все настройки в окне под любым именем, которое впоследствии попадет в список предустановок. Кнопка Delete позволяет удалять элементы этого списка.

2.4. Меню View - - управление отображением Первые две команды меню —• Waveform View и Spectral View переключают режим отображения звуковой информации. С первым режимом вы уже знакомы, в нем вы работали до сих пор. В этом режиме звук представляется в виде волн. Во втором режиме используется спектральное отображение сигнала. Пример такого представления звуковой информации показан на рис. 2.15.

Рис. 2.15. Спектральная форма представления звукового сигнала

Редактор звуков Cool Edit

Следующие две команды меню служат для назначения канала, доступного для редактирования. Это же действие вы уже совершали с помощью мыши, но без меню. Для выбора редактируемых каналов удобно использовать горячие клавиши: + для левого канала, + для правого. Чтобы сделать доступными сразу два канала, нажмите + . Команда Viewing Range вызывает окно диалога, показанное на рис, 2.16. Viewing Range

Рис. 2.16. Задание области сигнала, отображаемой на экране

В этом окне вы сможете точно задать ту область сигнала, которая будет отображаться на экране. В поле From Sample задайте номер первого отсчета, а в поле То Sample номер последнего. Остается нажать кнопку ОК или клавишу <Enter>. Пункт Display Time Format открывает подменю, в котором можно задать формат единиц измерения времени, используемых при отображении сэмплов. Всего доступны четыре формата: > > > >

Decimal (mm:ss:ddd) — самая привычная форма представления времени (минуты: секунды: до ли секунд); SMPTE Drop — представление времени в стандарте SMPTE; Samples — представление времени при помощи номеров отсчетов; Custom — пользовательский формат.

Выбор последней команды подменю Display Time Format вызывает окно диалога Settings (установки) (рис. 2.17). Это же окно можно вызвать, выбрав команду Settings меню Options. С помощью нее можно определить не только Settings

Р :Highhcjh; ette: Ps^te Г Узе oia siyte file open/зег.'е didoge •p Auto-play C;' co.-hfiand-fins toed P PbyFrwri r.u-sD( Г* Live Lpdate dtififig record •p'Auto-Scroil during PI ay Г~ Show cen'6' :ine en K>3

Рис. 2.17. Основные настройки

Г12

Глава 2

пользовательский формат представления времени, но и другие параметры отображения звуковой информации. Окно Settings содержит пять закладок. Начнем по порядку. Закладка General {основные установки) выглядит так, как показано на рис, 2.17 и содержит следующие опции: Highlight after paste — выделение блока звуковых данных, вставленного в сэмпл. При включении опции Use old style file open/save dialogs окна диалога открытия и сохранения файлов будут выполнены в стиле MS Windows 3.x. Auto-play on command-line load — включение режима автовоспроизведения при запуске программы из командной строки с именем звукового файла в качестве параметра. Play from cursor — начинать воспроизведение с того места, на котором установлен маркер. Live update during record — позволяет во время записи наблюдать процесс появления сэмпла в рабочем поле программы. Auto-scroll during Play — режим не менее любопытен, чем предыдущий. При воспроизведении маркер будет оставаться на месте, а сэмпл будет смещаться относительно него. Два последних режима довольно требовательны к аппаратной части вашего PC. Если на материнской плате PC установлен процессор от 486 до Pentium 100, то могут возникать сбои при воспроизведении и записи звука. Show center line on top — определяет положение горизонтальной красной линии нулевого уровня относительно сэмпла. При включенном режиме она будет прорисовываться поверх изображения сэмпла. При выключенном, наоборот, сэмпл будет на переднем плане. Maximum Display on Load — максимальная длительность звуковых данных (в секундах), отображаемых в окне программы при загрузке файла с диска. Если это значение равно нулю, то сэмпл отображается целиком. Custom Time Code Display — пользовательский формат кодирования времени (часы;минуты:секунды:кадры), в котором можно изменить только количество кадров в секунду. Опции следующей закладки (System) позволяют изменить системные установки программы (рис. 2.18), Самая первая и самая важная рекомендация: если вы до конца не разобрались в назначении опций этой закладки, постарайтесь ничего не менять! Обращайтесь к ней лишь в случае крайней необходимости и только после ознакомления с назначением опций закладки System, приведенным ниже. Total Buffer Size —• общий объем буферов, хранящих звуковые данные. Эта величина измеряется в секундах. Чем больше объем буферов, хранящих временные звуковые данные при воспроизведении или записи, тем надежнее

Редактор звуков Cool Edit

113

Settings

Talel Buffer Si?e И Wave Cache

\20A8

butters Kbytes

Г Use System's Cache

/Biock

Г Asynchronous Access fs Savs Peek cache Files

Peaks Cache "[^56 •Rebuild Wave Display 1

Рис. 2.18. Системные настройки

будет работать программа (особенно, если одновременно запущено несколько приложений Windows). Однако чем больший объем занимают буферы, тем меньше остается памяти для других целей. В поле ввода using...buffers указывается количество буферов (о которых мы только что говорили), Эта величина тоже может влиять на качество звука. Некоторые звуковые драйверы не могут корректно работать с большим количеством буферов, в результате чего не исключены сбои при записи или воспроизведении звука. Если это произойдет, попробуйте уменьшить количество буферов, либо попытайтесь изменять их общий объем. Wave Cache размер кэш-памяти. Программа позволяет свободно оперировать сэмплами длительностью, достигающей десятков минут, и объемом — сотен мегабайт. Вряд ли на вашем компьютере установлен такой объем оперативной памяти. Cool Edit использует свободное пространство жесткого диска. Скорость обмена с винчестером значительно меньше, чем с оперативной памятью, а при обработке звука программе приходится многократно обращаться к отдельным отсчетам сэмпла. Если бы обращения каждый раз происходили только к жесткому диску, то, например, создание эффекта реверберации для сэмпла большого объема заняло бы несколько часов (а может быть и суток). Простой и гениальный выход из подобной ситуации программисты придумали еще на заре компьютерной эры. Фрагмент данных, обрабатываемый в текущий момент, заносится в оперативную память, и там проводятся все необходимые операции. Затем уже обработанный фрагмент вновь записывается на диск, и в оперативную память считывается очередной блок данных и так до тех пор, пока не будут обработаны все данные. Чем больше информации, временно помещаемой в оперативную память, тем быстрее завершится процесс обработки, однако зависимость между этими величинами не является линейной. Описанная технология, как известно, называется кэшированием, а область памяти, в которую загружается блок обрабатываемых данных — кэш-памятью. Рекомендуемый объем кэш-памяти

114

Глава 2

для обработки сэмпла — 1—2 мегабайта. Если вы запустили одновременно несколько экземпляров Cool Edit, то объем кэш-памяти рекомендуется уменьшить до 512 Кбайт или использовать системную кэш-память. Для выполнения последней рекомендации активизируйте выключатель Use System's Cache. Однако лучше все-таки этого не делать. Peaks Cache — количество отсчетов в блоке данных при записи или считывании информации из служебных файлов (Peak-файлов), предназначенных для ускорения операций загрузки WAV-файлов и отображения сэмплов. При работе с сэмплами большого размера (десятки мегабайт) рекомендуется увеличить значение до 1024. Asynchronous Access — асинхронный доступ к диску (одновременное чтение и запись файлов). Эта опция создана для будущих операционных систем, так как, к сожалению, Windows 95 не поддерживает такой режим доступа. Однако последующие версии Windows должны поддерживать асинхронный доступ, что позволит значительно ускорить выполнение операций с файлами, Save Peak Cache Files — сохранять Peak-файлы. Если данная опция включена, то Cool Edit будет сохранять как WAV-файлы, так и их аналоги с расширением *.РК. Rebuild Wave Display — обновить или перерисовать изображение сэмпла. Temp Directory и Secondary Temp — основной и дополнительный каталоги для хранения временных файлов. Для увеличения производительности программы каталоги должны находиться на разных физических дисках, Для каждого из временных каталогов можно задать минимальный объем памяти, который программа не имеет права занимать служебной информацией. Enable Undo -— включение и отключение режима отмены с заданным количеством уровней (Levels). Purge Undo — очистка служебной информации, необходимой для выполнения операции отмены на уровнях, выше заданного максимального. Если за сеанс работы с программой вы произвели, скажем, 10 операций и нажали кнопку Purge Undo (а максимальное количество уровней отмены, например, равно 5), то отменить после этого можно будет не все десять, а только последние 5 операций. Play 16-hit files as 8-bit — воспроизводить 16-битные файлы в 8-битном формате. Этот режим позволяет воспроизводить 16-битные файлы даже на 8-битной звуковой карте. Закладка Colors окна Settings показана на рис. 2.19. С помощью опций этого окна можно по своему вкусу задавать цвета интерфейса программы. Список Color Scheme Presets содержит названия стандартных цветовых схем. Кроме уже существующих палитр, вы можете создать свою собственную цветовую схему и, воспользовавшись кнопкой Save As, сохранить ее под своим именем,

Редактор звуков Coot Edit

115

Settings General | System, Colors

Speclral] Data |

• Color Scheme Presets — тj Qisptey Element

Save As

Delete

Example

щЕшЩьщз ckground Analog Wnvetorrn Hilrte Digital Waveform Hilile Background Hilite Analog Waveform Center Line Boundary Lines Cursor Speclral Low Energy Spectrol High Energy

Рис. 2.19. Настройка палитры

Кнопка Delete удаляет выбранную из списка цветовую схему. Список Display Element содержит названия элементов интерфейса, цвета которых доступны для редактирования в текущий момент. Для изменения цвета выбранного элемента нажмите кнопку Change Color. В поле Example показано, как будет выглядеть интерфейс программы, если нажать кнопку ОК. Следующая закладка — Spectral (рис. 2.20). Как вы уже знаете, программа может отображать звуковой файл в спектральном представлении. С помощью опции Spectral можно изменять параметры такого отображения. Settings Genara! System j Colors unction

_^ Bends

Рис. 2.20. Настройка спектрального представления звука

Windowing Function — список алгоритмов преобразования, используемых для отображения спектра сигнала. Resolution — разрешающая способность при представлении сигнала в виде спектра (Bands — количество графических элементов по вертикали).

116

Глава 2

Spectral Plot Style определяет стиль шкалы при отображении спектра. Logarithmic Energy Plot — логарифмическая шкала. Диапазон шкалы (Range) задается в децибелах. Linear Energy Plot — линейная шкала. Масштаб (Scale) задается в процентах. Reverse Color Spectrum Direction — инвертировать палитру цветов, используемую для раскрашивания спектра. Последняя закладка — Data (рис. 2.21). Опциями этой закладки можно управлять параметрами обработки звуковых данных. Settings General I System I Colors j Spedral Data

" f? DitherTrans)ormR(?5jlts''(Jncreasesdynamicranqe} !У Smooth all.ebit boundaries CrossfadeTime j-1

ms

Рис. 2.2Т. Настройка параметров обработки звуковых данных

Если звуковой сигнал представлен 16-битными отсчетами, то можно предположить, что для его преобразования (например, для создания эффекта реверберации) используется 16-битная арифметика. Но если бы так было в действительности, то после нескольких преобразований проявились бы заметные на слух искажения звука. Все-таки 16 бит для этих целей недостаточно. Поэтому для внутреннего представления звука, как и многие другие современные звуковые редакторы, Cool Edit использует двоичных разрядов больше, чем 16. Такое расширение динамического диапазона представления цифрового сигнала позволяет существенно уменьшить погрешность, накапливающуюся при выполнении операций над звуковыми данными. Однако после всех преобразований, необходимых для создания того или иного эффекта, эти данные конвертируются в обычный 16-битный формат. При этом динамический диапазон сигнала вновь сужается до стандартных 96 дБ. Конечно, часть полезной информации, возникшей после выполнения преобразований звука, теряется. Для того, чтобы такая потеря не стала заметной на слух, ее можно компенсировать добавлением псевдослучайного шума с очень маленькой амплитудой. При этом динамический диапазон сигнала как бы остается на уровне 105 дБ (что соответствует 24-битному представлению сигнала). У физиков и математиков такое утверждение может вызвать недоумение и недоверие: как

Редактор звуков Cool Edit

117

16-битный сигнал может иметь такой динамический диапазон? Конечно же, с позиций математики такого не может быть , но за счет особенностей человеческого слухового восприятия при добавлении псевдослучайного шума возникает ощущение, что звук по качеству оказывается еще лучше, чем 16разрядный. Такой подход используется и в Cool Edit. Включение и выключение эффекта расширения динамического диапазона осуществляется при помощи выключателя Dither Transform Results (increases dynamic range). Smooth all edit boundaries — сглаживание на границе редактируемых фрагментов. Операция аналогичная Crossfade. Время, за которое осуществляется плавный набор и сброс громкости, задается в поле Crossfade Time в миллисекундах. В группе Auto-Convert Settings for Paste можно задавать параметры автоматической конвертации при выполнении операции вставки, Автоматическая конвертация работает в том случае, когда вставляемый блок звуковых данных имеет формат, отличный от формата редактируемого сэмпла. Downsampling quality level и Upsampling quality level — точность выполнения операций понижения и увеличения частоты сэмплирования. Точность задается числами от 30 до 1000. С помощью опции Pre-filter включается специальная фильтрация сэмпла перед понижением частоты дискретизации. А опцией Post-filter включается фильтрация сэмпла после увеличения частоты дискретизации. Следующая команда меню View — Vertical Scale Format (масштаб по вертикали при отображении сэмплов). Она вызывает подменю, состоящее из четырех команд: > Sample Values — по вертикальной оси откладываются значения звуковых отсчетов; > Normalized Values — по вертикальной оси откладываются нормализованные значения звуковых отсчетов (находящиеся в пределах от — 1 до 1); > Percentage — вертикальная ось будет отградуирована в процентах; > Hz — вертикальная ось будет отградуирована в герцах (при спектральном представлении звукового сигнала). Команда Info ( + ) вызывает окно диалога Wave Information (рис. 2.22), из которого можно получить и даже изменить информацию о редактируемом сэмпле. Перечислим поля информационного окна: > > >

Display Title — отображаемый заголовок (например, при отображении звука в виде OLE-объекта); Original Artist — имя исполнителя; Name — название сэмпла;

Глава 2

118

:Wave Information Curnrrieirts

1 1

Original Medium Т

| ПГ_|1ПН(_Т-.

Qigitize/ Sg.irce Supplier

Soflvraie EacKage' Cteetien Dale

Г". R8*fte!ds sutomeifcolly

Рис. 2.22. Информация о сэмпле

>

Genre — жанр;

>

Key Words — ключевые слова (используемые, например, для поиска сэмплов в звуковой базе данных);

>

Digitization Source — источник звука (компакт-диск, магнитофон, радио, виниловая пластинка, микрофон и т. п.);

>

Original Medium — тип звука (шум дождя, звучание флейты и др.);

>

Engineers — инженеры звукозаписи, т. е., имена людей, отредактировавших сэмпл (например, вы сами);

>

Digitizer—- имя человека, занимавшегося оцифровкой;

>

Source Supplier — имя человека или организации, предоставивших исходный звуковой материал;

>

Copyright — информация об авторских правах;

>

Software Package — название программного обеспечения, использованного для оцифровки и редактирования звука;

>

Creation Date — дата создания сэмпла;

>

Comments — комментарии;

>

Subject — описание содержимого звукового файла. Иногда сюда помещают информацию об авторских правах;

>

Bitmap — картинка размером 32x32 с глубиной цвета 16 бит, которая используется для обозначения сэмпла в мультимедиа-просмотргциках.

Как вы уже догадались, совершенно не обязательно заполнять все эти поля.

Редактор звуков Cool Edit

119

Тем не менее, возможность хранения этой информации в звуковых файлах предусмотрена и порой бывает очень полезна. Хорошо, если у вас всего несколько звуковых файлов. Наверняка, вы помните содержимое каждого из них. А если речь идет о звуковой базе данных, в которой хранятся тысячи сэмплов, то без подобной информации обойтись невозможно. Команда Sampler Info вызывает окно диалога, показанное на рис. 2.23. С помощью опций этого окна можно подготовить сэмпл для использования его в сэмплере. В гл. 3 речь пойдет как раз о создании собственных звуковых банков, загружаемых в память звуковых карт семейства AWE. А ведь WT-синтезатор, используемый в них и есть сэмплер, Вы познакомитесь с программойредактором звуковых банков Vienna SoundFont Studio 2.1. При подготовке сэмплов для применения в банке удобно пользоваться средствами Cool Edit, специально предназначенными для этой цели. Следует предупредить заранее, что в реальной жизни вам вряд ли потребуется использовать все возможности этого окна. Но некоторые из них могут оказаться очень полезными. Sampler Information (C:\Program Fites\Cool96Ulp

5 Target Product Code P*"* *^ —,— Semple Period If 144101

SMPTE ойзй

MIDI Unit/tJoli

SMFTE Formal

Nole

Eine Tune

cants-

Find usine r Laops!,:'

Рис.

2.23.

Окно диалога подготовки сэмпла к загрузке в сэмплер

Итак, вернемся к рассмотрению опций окна диалога Sampler Information. Поля ввода Target Manufacture ID и Target Product Code зарезервированы для использования в последующих версиях программы. А информация, содержащаяся в этих полях не используется ни в одном известном авторам книги приложении. В этих полях всегда записаны нули. Sample Period — величина, обратная частоте сэмплирования, т. е. временной шаг дискретизации. Значение в этом поле по умолчанию соответствует

120

Глава 2

частоте дискретизации сэмпла, но его можно изменять. Это нужно для того, чтобы «обмануть» сэмплер — заставить его «воспринимать» не истинную частоту сэмплирования, на которой был оцифрован звук, а частоту, заданную вами. В группе MIDI Unity Note можно задать, какой ноте соответствует звучание сэмпла (Note). Но обычно этого мало и звучание сэмпла требуется подстраивать с точностью до цента (словно гитарные струны). Подстройка осуществляется в поле Fine Tune. Однако сэмплер — это все-таки не гитара, и пользоваться камертоном для его настройки вам не потребуется. Достаточно нажать кнопку Find using Analysis, и PC самостоятельно определит, какой ноте соответствует сэмпл, найдет параметр его подстройки (чтобы это соответствие было идеальным). В группе SMPTE Offset можно выбрать формат SMPTE (SMPTE format) и смещение в соответствии с этим форматом (SMPTE Offset). Последний параметр может использоваться в некоторых сэмплерах, но нам он вряд ли понадобится. А вот знакомство с элементами группы Sampler Loops (зацикливание сэмплов) может действительно пригодиться. Речь идет о «зацикливании» сэмплов (звук будет повторяться, словно у испорченной пластинки). Сэмпл начинает воспроизводиться от начала до конца петли или, точнее, до метки конца петли. Затем воспроизведение возобновляется от начала петли, опять доходит до ее конца и так будет до тех пор, пока не будет отпущена MIDIклавиша, т. е. пока MIDI-клавища нажата, сэмплер будет воспроизводить непрерывный звук. Но память сэмплера не бесконечна, в нее невозможно загружать сэмплы произвольной длины. Самое естественное решение воспроизводить звук в цикле. Очень важно подобрать параметры петли так, чтобы зацикливание действительно не было похоже на звучание испорченной пластинки. Об этой проблеме мы поговорим в гл. 3. Из вышеизложенного не совсем понятно, как будет воспроизводиться сэмпл после отпускания MIDI-клавиши. Здесь возможно три варианта: > >

>

звук выйдет из цикла и закончится сразу по окончании сэмпла; звук не выйдет из петли и будет воспроизводиться в цикле до тех пор, пока сэмплер не отработает фазу затухания (плавное снижение громкости после отпускания MIDI-клавиши); звук выйдет из текущей петли и сразу же попадет в другую.

Первые два варианта будут подробно рассмотрены в гл. 3 при обучении работе с программой Vienna SoundFont Studio 2.1. Третий вариант воспроизведения сэмпла может поддерживаться далеко не каждым сэмплером. Да и наше утверждение о том, что в таких сэмплерах после отпускания MIDI-клавиши звук попадает в следующую петлю, не совсем точно. В принципе, таких петель может быть больше двух. Чтобы звук попал, например, в третью по счету петлю, нужно еще раз отпустить клавишу? Но для этого ведь потребовалось бы прежде нажать ее еще раз? Дело в том, что в различных сэмплерах

Редактор звуков Cool Edit

возможности зацикливания могут использоваться по-разному, а возможности Cool Edit универсальны. Эта программа рассчитана «на все случаи жизни». Потребуется, например, пользователю две петли — пожалуйста, три — тоже не проблема, сколько угодно, столько петель и будет. Но, например, при создании банков инструментов для звуковых карт семейства AWE можно использовать всего одну петлю. Остальные петли, если даже они заданы, будут игнорироваться программой Vienna SF Studio. Итак, давайте попробуем вместе подготовить сэмпл для использования в сэмплере. Начнем с того, что вернемся в главное окно программы и, как обычно, с помощью мыши выделим ту область сэмпла, которая должна зацикливаться при его воспроизведении. Очень важно, чтобы звуковая волна в начале этой области была как бы естественным продолжением волны в конце цикла. Более подробные рекомендации по зацикливанию вы найдете в гл. 3, а сейчас давайте разберемся в самом процессе подготовки сэмпла. Допустим, вы выделили область сэмпла, предназначенную для зацикливания. Теперь вызовите окно диалога Sampler Information (рис. 2.24). Нажмите кнопку Find using Analysis. В поле ввода Note появится обозначение ноты, на которую больше всего похожа тональность звучания сэмпла, а в поле ввода Fine Tune — значение точной подстройки, произведя которую вы добьетесь полного соответствия звучания сэмпла данной ноте. Значение подстройки вам потребуется, например, при создании собственных звуковых банков с помощью Vienna SF Studio. JSampler Information (C:\WAVECRFnSAMPLESVB

Рис. 2.24. Пример подготовки сэмпла к загрузке в сэмплер

122

Глава 2

Следующий шаг (если вы планируете зацикливать сэмпл): в группе Sampler Loops нажмите кнопку New. Будет создана первая петля. Причем ее начало и конец, а значит и длина (Start, End и Length), будут соответствовать той области сэмпла, которую вы выделили в главном окне. Включив опцию Sustain, вы сообщите программе о том, что выделенный фрагмент сэмпла будет воспроизводиться в цикле до бесконечности (пока по какой-либо причине не прекратится воспроизведение всего сэмпла). После проделанной работы окно диалога Sampler Information будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 2.24. Для некоторых сэмплеров можно задать не бесконечное повторение петли, а проход зацикленного участка сэмпла заданное количество раз (Loop n times, где п количество проходов). Существуют три способа прохождения петли: >

>

>

Forward — проход от начала петли до конца, мгновенный возврат к началу и вновь проход от начало до конца и т. д. Этот способ используется по умолчанию; Forward/Backward — от начала до конца, мгновенная смена направления и воспроизведение цикла «задом наперед» (от конца к началу). При достижении начала цикла направление воспроизведения вновь меняется от начала до конца и т. д.; Backward — воспроизведение петли «задом наперед» (всегда с конца до начала).

Любой из этих способов прохождения петли можно выбрать при помощи соответствующих переключателей. Но не каждый сэмплер поддерживает все три способа воспроизведения. Микросхема EMU8000, на базе которой создан WT-синтезатор звуковых карт семейства AWE, воспроизводит сэмплы только первым способом. Хотя часто возникает необходимость в использовании второго способа прохождения петли. Дело в том, что при этом способе воспроизведения (иногда его называют «пин-понг») легче всего зациклить сэмпл без неприятных побочных эффектов (той самой «испорченной пластинки»). Но даже если сэмплер не поддерживает зацикливание Forward/Backward, эту схему можно эмулировать вручную. Делается это очень просто, например, при помощи того же самого Cool Edit. Выделите зацикливаемую область, скопируйте ее в буфер обмена, вставьте блок звуковых данных из буфера в позицию, соответствующую концу зацикливаемой области, После этого у вас получатся два абсолютно одинаковых звуковых фрагмента, следующих друг за другом. Теперь остается только при помощи команды Transform > Reverse зеркально отобразить второй фрагмент , Цикл готов, задайте его начало и конец (петля теперь охватывает оба звуковых фрагмента), а также способ воспроизведения Forward. Теперь, даже при использовании синтезатора EMU80QO будет реализован способ воспроизведения Forward/Backward. Плата за это •— дополнительный расход памяти на хранение дополнительных данных. При выполнении всех описанных выше операций, как и вообще при

123

Редактор звуков Cool Edit

любой работе со звуком, вам потребуется терпение и аккуратность. Стоит ошибиться на один отсчет при задании позиции сэмпла — и раздастся режущий слух щелчок. Но зато с приобретением знаний и опыта удовольствие, получаемое от создания своего собственного сэмпла (а затем и музыки), многократно окупит все ваши первоначальные неудачи. Возвращаясь к рассмотрению окна диалога Sample Information, остается добавить, что аналогичным образом можно создавать произвольное количество петель. А удалить их всегда можно при помощи кнопки Remove. Следующая команда меню View — Cue List вызывает одноименное окно диалога, показанное на рис. 2.25.

. йзей

Г '.•; ',.[

Рис. 2.25. Окно диалога Cue List

Cue List — это список отметок (временных установок), присутствующих в звуковом файле. Такими отметками, например, являются начало и конец петли, начало и конец выделенной области или просто позиция курсора. Используя список отметок, два раза щелкнув мышью по нужной вам отметке, можно быстро переместиться в соответствующую позицию сэмпла, Максимальное число отметок в списке — 96. На рис. 2.25 список отметок чист. Но стоит вам, например, создать петлю, как она автоматически попадет в этот список. Для того чтобы сохранить в списке отметок позицию маркера или выделенную область, нажмите кнопку Add (добавить новую отметку). На рис. 2.26 мы создали три временных отметки. Как видно из рисунка, отметки отсортированы в порядке возрастания времени. Каждая отметка имеет свой порядковый номер, который задан в квадратных скобках. По умолчанию отметки обозначают словами «Cue» или «Loop» (для петли) и их порядковым номером. Однако для каждой из отметок в поле данных Label можно задать произвольное название, а в поле данных Description можно сделать примечание.

124

Глава 2

i-Cue ListQ:0£l19Qto C.01.00D 0:01.069 to 0-01 335 0:02.310 СиеЗ

Cue 2 Lcop 1 [Э]

[1]

Рис. 2.26. Пример использования списка отметок

Путем нажатия кнопки Del можно удалить текущую отметку из списка. С помощью кнопки Merge можно объединить несколько отметок в одну. Для этого их предварительно нужно выделить в списке. При нажатии кнопки Done окно закрывается. Очень удобная, но неочевидная возможность: каждую временную область из списка отметок можно связать с любой клавишей. Для этого в поле Label нужно записать KEY и название клавиши (причем тоже прописной буквой), например, А. Если теперь, находясь в главном окне, нажать клавишу , то начнется воспроизведение соответствующей области сэмпла. Выключатель Auto Zoom включает режим автоматического масштабирования. При этом отображаемый фрагмент сэмпла, вызываемый из списка отметок «разворачивается» на полный экран. Все временные метки отображаются в главном окне в виде цветных треугольников вдоль горизонтальных сторон рабочего поля. Следующая команда меню View — Play List вызывает окно диалога, показанное на рис. 2.27. С его помощью можно подготовить список фрагментов сэмпла, воспроизвести его. При воспроизведении между отдельными фрагментами не будет никаких пауз. Фрагменты сэмпла, из которых составлен список, будут звучать, как один сплошной сэмпл. В нашем примере список не содержит ни одного элемента, но зато доступна кнопка Open Cue List, с помощью которой можно открыть список временных отметок. На рис. 2.28 показан возможный вид окон Play List и Cue list после нажатия этой кнопки. В списке отметок выберите какой-нибудь интересующий вас элемент и щелкните по нему дважды мышью (тем самым осуществив переход к соответствующей области сэмпла). Кнопка Open Cue List в окне Play List поменяет свое название на Play Autocue
Р1ау< запускается воспроизведение фрагментов из списка. Кнопкой >Autocue< воспроизводится текущий элемент списка Play List (или самый первый элемент этого списка, если ни один из элементов не выбран) столько раз, сколько задано в поле данных Loop. Воспроизведение останавливается на следующем элементе.

Рис. 2.28. Пример совместного использования окон диалога Play List и Cue List

Глава 2

126

Play List - Пример wav"

Рис. 2.29. Пример списка фрагментов для воспроизведения

При нажатии кнопки Done окно закрывается. Все временные отметки и список фрагментов для воспроизведения сохраняются в WAVE-файле. Неизвестно, пригодятся ли вам эти возможности, но в ряде случаев они могут явиться хорошим подспорьем при создании звукового сопровождения некоторых программных продуктов. Поясним это на примере. Возможно, вы слышали про одну старенькую, но очень хорошую игру. Возможно, вы даже играли в нее. Это «Lost Eden», сопровождаемая приятной музыкой, чем-то похожей на музыку группы Enigma. Для того чтобы разместить такое количество фоновых мелодий на одном CD-ROM, можно применить сжатие звука с потерей качества. Это не очень удобно, хотя бы потому, что требует дополнительных усилий программиста и ресурсов процессора. К тому же, не существует ни одного способа звуковой компрессии, при котором не ухудшалось бы отношение сигнал/шум или не искажался бы спектр сигнала. Используя возможности формата звуковых файлов, проблему сжатия можно обойти. Музыкальная композиция, как правило, содержит повторяющиеся фрагменты. Учитывая эту особенность, в WAVE-файле можно хранить только по одному экземпляру каждого из фрагментов, последовательности их воспроизведения и количество повторов. Конечно, для хранения «полноценных» музыкальных произведений этот способ не подходит, так как срезаются оттенки музыки, которые не повторяются периодически. Но для озвучивания мультимедийных презентаций или игр такой способ экономии памяти является идеальным. Кстати, именно такой способ хранения музыки использовали разработчики упомянутой выше игры. И этот пример не является единственным. Очень многие современные игры используют зацикливание повторяющихся музыкальных фрагментов, например, в паузах между уровнями, в которых выводится счет (сколько монстров убито, сколько секретов найдено и т. п.).

Редактор звуков Cool Edit

127

Последняя команда меню View -— CD Player (проигрыватель компакт-дисков). Если установить в позиции этой команды галочку, то в нижней части главного окна Cool Edit появятся все традиционные органы управления программой-проигрывателем компакт-дисков (рис. 2.30). В нижней левой части проигрывателя расположены кнопки управления воспроизведением.

Рис. 2.30. Проигрыватель компакт-дисков

Перечислим их слева направо: стоп, воспроизведение, переход к предыдущему треку, переход к следующему треку, переход к сохраненной при помощи следующей кнопки позиции, запомнить позицию (в процессе воспроизведения). Правее кнопок управления расположено информационное поле, в котором указана длительность звучания диска. В верхней левой части проигрывателя находится ряд цифр, соответствующих имеющимся на диске трекам, Чтобы осуществить переход, например, к седьмому треку, достаточно щелкнуть мышью по цифре 7. Номер воспроизводимого в данный момент трека выделяется темным цветом. В правой верхней части проигрывателя расположено поле, в котором отображается время, прошедшее с начала воспроизведения текущего трека. Наверное, вы уже догадались, для какой цели в Cool Edit встроен проигрыватель компакт-дисков. Совершенно верно, для удобства при записи звука с лазерных дисков. Хотя, для управления воспроизведением CD вы можете использовать любую другую, привычную для вас программу-проигрыватель. Но в этом случае появляется необходимость лишний раз переключаться между задачами. Раз уж речь зашла о записи звука с компакт-дисков, стоит затронуть еще одну проблему, не связанную с работой в программе Cool Edit. Если у вас возникнет необходимость высококачественной записи звука с лазерного диска, то прибегать к помощи какой-либо программы-проигрывателя —- не самое лучшее решение. Давайте проследим путь звукового сигнала, начиная с момента, когда он попал на вход ЦАП проигрывателя CD. Сигнал будет преобразован из цифрового вида в аналоговый. Формат звука, хранящегося на компакт-дисках — 44,1 кГц/16 бит/стерео. Но вы должны знать о том, что существует мнение, будто некоторые производители дисководов CD-ROM в целях экономии используют дешевые ЦАП с разрядностью меньше 16 (например, 12-разрядные ЦАП). При этом они нисколько не нарушают прав потребителя. Основное назначение дисковода CD-ROM — считывать информацию с CD-ROM, а уж воспроизведение звука — явление в некотором смысле «побочное», хотя и традиционное. Таким образом, после прохождения ЦАП звук может немного потерять свое первоначальное цифровое качество и с ним это обязательно произойдет, даже если ЦАП вашего

128

Глава 2

проигрывателя CD имеет разрядность 16 бит. Затем, уже в аналоговом виде, по трехжильному кабелю звуковой электрический сигнал попадет на вход звуковой карты. Прежде чем попасть на АЦП (тоже не идеальный) звуковой карты, звук обычно проходит аналоговый микшер, где на него накладывается дополнительный шум, на этот раз — внутренний шум звуковой карты. Длинный и тернистый путь проходит звуковой сигнал, прежде чем преобразоваться в ваш WAV-файл. В конечном итоге, отношение сигнал/шум в оцифрованном вами звуке будет несколько меньше, чем первоначальное. Но всех этих неприятностей можно избежать. Первый, но не всегда приемлемый путь, соединить проигрыватель CD и звуковую карту цифровым каналом связи. Но если на вашем дисководе CD-ROM имеется цифровой выход, то цифрового входа у звуковой карты может не оказаться. Цифровыми входами оборудуются только довольно дорогие звуковые карты. Существует более удобный и доступный способ копирования звуковых данных с дорожки компакт-диска в WAV-файл, позволяющий сохранить изначальное качество звука без каких-либо потерь. Кстати, этим способом (по нашему предположению) пользуются музыкальные пираты, выпускающие звуковые CD. Способ называется непосредственным копированием (direct copy) цифровых звуковых отсчетов через шину данных дисковода CD-ROM и его контроллера. Осуществляется это, как правило, при помощи небольших и зачастую свободно распространяемых программ. Вы всегда можете их найти в сборниках программ на CD-ROM или в Internet. В качестве примера приведем продукт под названием Digital Audio Copy. Это небольшая программа под DOS, работа с которой осуществляется следующим образом. В командной строке DOS наберите команду dac T=n <Enter>, где п — номер трека на компакт-диске. В программе доступен еще целый ряд опций, но о них вы можете узнать из файла-руководства по данной программе. Затем происходит непосредственное копирование («бит в бит») звуковых данных в указанный вами файл. Неудивительно, что зачастую качество звука на «пиратских» дисках ничем (с точностью до бита) не отличается от качества звука на лицензионных носителях. Но прежде чем выполнять описанную выше последовательность действий, подумайте, а не нарушаете ли вы чьих-нибудь прав на копируемую интеллектуальную собственность. Подумайте и решите: нажимать клавишу <Enter> или несколько раз нажать . После этого можно прочитать статью [26]. На этом философском вопросе («быть или не быть пиратству?») мы заканчиваем раздел, посвященный меню View программы Cool Edit, и переходим к следующему и, пожалуй, самому интересному меню — Transform.

Редактор звуков Cool Edit

129

2.5. Меню Transform - - преобразование звука Большинство операций по преобразованию звука, доступных из пункта меню, применяются к выделенному участку сэмпла. Если же фрагмент звука не задан, то перед выполнением преобразования происходит автоматическое выделение всего сэмпла. Первые три команды подменю предназначены для выполнения простых преобразований звукового сигнала. Invert — операция инвертирования звукового сигнала. Каждый звуковой отсчет умножается на — 1. Reverse — реверс. После выполнения этой операции звук воспроизводится в обратном порядке: от конца к началу, Silence — установление абсолютной тишины на заданном участке сэмпла. Значения всех звуковых отсчетов на этом фрагменте приравниваются нулю. Следующая группа пунктов меню Transform (Amplitude, Delay, Filters, Noise, Reduction, Special, Stretch) позволяет производить более сложную обработку звуковых данных.

2.5.1. Amplitude — преобразование амплитуды Подменю Amplitude — это группа команд, влияющих на амплитуду звука, в состав которой входят: Amplify, Channel Mixer, Dynamics, Envelope, Normalize.

Amplify — усиление На самом деле имеется в виду не только усиление звукового сигнала, но и вообще изменение амплитуды, ее увеличение или уменьшение. Данная команда вызывает диалоговое окно, показанное на рис. 2.31. При помощи закладок Constant Amplification и Fade можно выбрать характер воздействия на амплитуду: фиксируемое или регулируемое изменение амплитуды на заданном участке. При фиксированном изменении амплитуды коэффициентусиления задается с помощью регулятора или численно в полях ввода Amplification (Initial и Final). Выключателем Lock Left/Right можно «связать» друге другом регуляторы усиления левого и правого каналов. Тогда изменение положения одного из них будет вызывать изменение положения другого. При регулируемом изменении амплитуды можно задать способ перестройки коэффициента усилителя (Initial) от начального значения до конечного. > 3 а к 55

Глава 2

130

Amplify 1 OmstartlAmplfficetiDn JFsde jArnplit cation

: -4.il *AJ

.-•Rresefs • • - О •. . • • • •

j

m.

J^jJlOO

%

J

jfj [Too

я :

•_-J^J

F iockU№igiii ./DC Bias .:

Г"

Г View ell settings in dB

• Enable DC £!ias Adjust, tp r~

-hdB Quieter :-i^ CenterWave H Fade In : '• Fade Out Pen L->R -. Pen R-)L

%

:

" :"ЙЁЗ Cuncet . . ,:

s.-nNnnn all ration Peak Level JIOO

%

Calculate New

Рис. 2.3?. Фиксированное изменение амплитуды звукового сигнала

Переключатель Linear Fades определяет линейное изменение коэффициента, a Logarithmic Fades — логарифмическое. В группе ЕЮ Bias вы сможете отрегулировать смещение звукового сигнала относительно заданного уровня. Для этого нужно включить опцию Enable DC Bias Adjust и задать смещение в процентах или дБ (в зависимости от состояния выключателя View all settings in dB), Функция регулировки смещения сигнала бывает очень полезна. Если звук записан со смещением или смещение возникло Amplify .Constant Amplification Fade

i ±T

.•'--/£"- . J F"'__J

' feasts

]

j j J

_—

^

• Fjnal AmplificKJoh

3dB Louder 3dB Quieter Center Wave Fade In !. ' Fade Out PenL->R PanR->L

R *\

ТУ lock LelVRigh)

.-.'• '• '" Logarithmic Fsdee j-;bC'Sla$:'; :\У- Г~

;

; ]

Enable DCjiiesAdjustlo j' - ---

-;i;,,Eesfc Level [Ш -

;

• OK. |

•:• :/eanbl; |

: /

•\r4oiineJiietbn ;-;-

Г*««^«в'

%

_^_^j

% . ; -Calculate Now -—

-

Рис. 2.32, Регулируемое изменение амплитуды звукового сигнала

Редактор звуков Cool Edit

131

в результате преобразований сигнала каким-либо звуковым редактором (кроме Cool Edit, в котором все преобразования выполняются корректно), или сигнал содержит большую постоянную составляющую и низкочастотные составляющие с большими амплитудами, то перед выполнением дальнейших преобразований нужно избавиться от этой, в некотором смысле, аномалии. Центровка сигнала относительно заданного уровня позволит избежать нежелательные низкочастотные составляющие в ходе дальнейших преобразований. В группе Normalization расположены органы управления нормализацией сигнала. В поле ввода Peak Level задается пиковый уровень сигнала. Например, значение 100% означает, что звуковой сигнал должен занять весь динамический диапазон. Нажатием кнопки Calculate Now вы даете программе команду произвести расчет такого коэффициента усиления, при котором после выполнения операции Amplify сигнал будет иметь заданный динамический диапазон. После расчета регуляторы усиления автоматически установятся в соответствующее положение. В группе Presets можно выбрать стандартные настройки органов управления окна диалога Amplify. Перечислим их: > > > > > > >

3dB Louder — повышение уровня сигнала на 3 дБ; 3dB Quieter — понижение уровня сигнала на 3 дБ; Center Wave — центровка звукового сигнала относительно нулевого уровня; Fade In — постепенное увеличение громкости звука в диапазоне от 0% (-96 дБ) до 100% (0 дБ); Fade Out — постепенное уменьшение громкости звука в диапазоне от 100 % (0 дБ) до 0 % (-96 дБ); Pan L—>R — панорамирование звука слева направо; Pan R- >L — панорамирование звука справа налево.

При помощи кнопок Add и Del можно добавлять собственные и удалять из списка уже существующие схемы настроек. Над этими кнопками расположено поле, в котором необходимо набрать имя новой схемы настроек, а потом нажать кнопку Add.

Channel Mixer — канальный микшер Channel Mixer (следующая команда меню Amplitude) вызывает окно диалога канального микшера (рис. 2.33). Канальный микшер позволяет произвольным образом смешивать стереоканалы сэмпла. Группы New Left Channel и New Right Channel содержат регуляторы пропорций смешивания звуков для новых (получаемых после выполнения операции микширования) левого и правого каналов. С помощью регуляторов L и R устанавливаются уровни звука левого и правого каналов.

Глава 2

132

erage Both * Left Both - Right Inverted Average Swap Channels VocoJ Cut

_!~ Invert Channel

J Ft jj Г" Iff/ert

Рис. 2.33. Канальный микшер

Регулировка осуществляется в пределах от —100 до 100, Отрицательное значение пропорции означает, что звук будет инвертирован относительно нулевого уровня (сигнал как бы умножается на —1). Выключатели Invert позволяют инвертировать любой из результирующий сигналов новых стереоканалов. Как и большинство других функций программы, канальный микшер позволяет работать со стандартными настройками. В поле Presets расположен список этих настроек и кнопки Add и Del, позволяющие добавлять и удалять элементы этого списка. Перечислим стандартные настройки: > > > >

> >

Average — усреднение, взаимное проникновение стереоканалов друг в друга. Эта операция превращает стереофонический звук в монофонический; Both — Left — в оба канала нового сэмпла поместить сигналлевого канала исходного сэмпла; Both = Right — в оба канала нового сэмпла поместить сигнал правого канала исходного сэмпла; Inverted Average — инвертированное усреднение. Стереофонический сигнал превращается в монофонический. Сигналы в левом и правом каналах одинаковы, но противоположны по фазе. Разницу между инвертированным усреднением и просто усреднением вы можете услышать на слух. Возможно, это будет звучать непривычно, но при инвертированном усреднении у слушателя создается ощущение того, что источник звука расположен между его ушами (внутри головы); Swap Channels — поменять левый и правый каналы местами; Vocal Cut —-- вырезать источник звука, находящийся в середине панорамы.

Dynamics — изменение динамического диапазона Команда Dynamics подменю Amplitude вызывает окно диалога Compressor/ Expander/Limiter (компрессор/экспандер/ограничитель), которое показано на рис. 2.34.

Редактор звуков Cool Edit

133

С помощью опций этого окна можно сжимать, разжимать или ограничивать динамический диапазон звукового сигнала. Причем все действия можно выполнять одновременно. Как такое может быть? Очень просто. Например, так: слабый сигнал усиливается, а сильный, наоборот, подавляется. Такой подход позволяет поддерживать примерно одинаковый уровень сигнала, благодаря чему в музыкальной композиции будет отчетливо слышен шепчущий голос певца, а когда он будет петь в полный голос, это не приведет к перегрузке усилителей и не вызовет нелинейных искажений. Однако если звук уже записан с нелинейными искажениями (из-за переполнения разрядной сетки АЦП), то от них не избавиться. Операция компрессии в этом случае помогает только тогда, когда сигнал сначала проходит через компрессор (дорогостоящее студийное устройство), а уж затем попадает на вход АЦП. Тем не менее, полезность программного аналога компрессора не вызывает никаких сомнений. Программная функция управления динамическим диапазоном звукового сигнала, заменяет не менее четырех физических устройств; компрессор, экспандер, ограничитель и подавитель шумов в паузах — «шумовые ворота» (Noise Gate). Кроме того, она не является программным аналогом этих устройств в чистом виде. Корректнее было бы сказать, что использование функции Dynamics может заменить и перечисленные четыре устройства. Управление динамическим диапазоном звукового сигнала осуществляется очень просто. Вы сами при помощи мыши рисуете график процесса подавления или усиления звука в зависимости от его уровня. Некоторым нашим Com press or/ Expander/Limiter 2" Compressor '

Г~ lorkl eftfl^iaht

:

''- '?

• - Successive ЕсКоЕфаНгаЙОп-,

*I

1

Г" EchrvRnunea

-НЭ -14 3' -13.4 -11.4- - -68

..-...:.

1950's Style Echo Audilorium % ' Canyon % '' Dran Pipe LightEchoHell Old Time Radio msi ; Robotic Shower fv.6 ' " Small Room

%

__£*] |ш

L Jj

---Presets

-3.1 • Q - -fi,B

! . '- '•

\

p ConlinueechDbe^nd election • :

A

-J-

-

•-;

1 1

' Ч

"

86 нг 17

d -d zJ zJ jd jJ 344 '639:; 1 ЗК ' . -

-

•

2ЭК

7'iK

22K

";

•

]

i-W

уа|р .

-

.

:

:

.

.

.

Рис. 2.3fl. Окно диалога Echo

Регуляторами Ratio задается уровень эха (уровень задержанного сигнала) в процентах относительно исходного сигнала. Delay — время в миллисекундах, на которое будет задержан сигнал. Initial Echo Volume — уровень, с которым эхо будет подмешиваться к исходному сигналу, Группа Successive Echo Equalization — эквалайзер, с помощью которого можно изменять спектр задержанного сигнала. Опция Continue echo beyond selection потребуется вам в том случае, когда желательно оставить постепенное затухание эха за пределом выделенного фрагмента сэмпла. Группа Presets содержит список предустановок для различных видов эха.

Редактор звуков Cool Edit

139

Echo Chamber — имитация акустики помещений Функция Echo Chamber позволяет моделировать распространение звука в помещении. Вспомните историю развития устройств, создающих эффект реверберации, в частности, эхо-камеры (см. гл. 1). Условия распространения звука именно в этой эхо-камере и позволяет моделировать функция Echo Chamber.

Room Size - ,.,-—--- -- --

i j-Settings

Length ; Height-;;-!", Intensity

Damping Factors- - - - Lgft

•'-Right ,:'--,-Ejsck. , Er.ont

3esernenl arking Garage Expand Small Room Hollow Out Long Hallway

signal end Microphone Ptecenient Source Si gn Left.- -

Г Ми LettfRigHnto Single Source

Рис. 2.39. Моделирование распространения звука в трехмерном помещении

Окно диалога этой функции показано на рис. 2.39 и имеет заголовок 3-D Echo Chamber (камера трехмерного эха). Рассмотрим назначение ее опций. В группе Room Size задаются размеры комнаты (в метрах): Width — ширина, Length — длина и Height — высота. В группе Settings (установки) задается интенсивность (Intensity) и количество моделируемых отражений (Echoes). В группе Damping Factors задаются коэффициенты поглощения материалов, из которых сделаны стены, пол и потолок: Left — для левой стены, Right — для правой стены, Back — для задней стены, Front — для передней стены, Floor — для пола, Ceiling — для потолка. В группе Signal and Microphone Placement задается расположение в виртуальной комнате источника сигнала (Source Signal) и микрофона или слушателя (Microphone). Вернее было бы сказать, что источник не один, а два — сигнал от исходных левого и правого каналов. Да и микрофонов (ушей слушателя) имеется тоже два, и для каждого из них можно задать свое расположение. Расположение задается тремя координатами: Dx From Left Wall — расстояние от правой стены, Dx From Back Wall— расстояние от задней стены, Dx Above Floor — высота над полом. Опция Mix Left/Right Into Single Source позволяет объединять исходные левый и правый каналы в единственный точечный источник звука. Теперь осталось упомянуть только о наличии группы Presets и возможности создания своих собственных предустановок схем настроек.

Глава 2

140

Flanger — имитация движения источника звука В основу следующего эффекта положено звучание старинного катушечного магнитофона, который, поскрипывая, крутит свои бобины то быстрее, то медленнее. Звук «плывет». Возможно, некоторым нашим читателям такое явление уже не довелось застать на своем веку — неполадки в проигрывателях CD проявляются иначе, но главное заключается в том, что если подойти к испорченному магнитофону с научных позиций, то можно получить очень приятный эффект — флэнжер (Flanger). Окно диалога эффекта Flanger изображено на рис. 2.40, Flanger "•(:•; n.-\l

ОТ

Aural Expand Stereo High School Movies V aril arts 3ci-Fi 6Q's ShortWave Radio Under Water Wow

Рис. 2.40. Флэнжер

С помощью движка Original-Expanded (или Original-Delayed, в зависимости от режима, заданного в группе Mode), устанавливается соотношение смешиваемых сигналов исходного и искаженного («плавающего») звука. Initial Mix Delay и Final Mix Delay — начальное и конечное запаздывание «плывущего» звука за один полупериод «плавания». Звуки левого и правого стереоканалов могут задерживаться по-разному. С помощью движка Stereo Phasing задают разность фаз для стереоканалов. В группе Mode можно задать различные комбинации грех режимов; Invert — инвертировать искаженный сигнал; Special EFX — специальный режим микширования сигналов; Sinusoidal — отставание искаженного сигнала от исходного по синусоидальному закону. Если этот режим не задан, то отставание будет изменяться от начального значения до конечного (и наоборот) по линейному закону. В группе Rate задаются параметры искаженного сигнала Frequency (частота) или Period (период) прохождения полного цикла «начальное отставаниеконечное—начальное» и Total Cycles — общее количество таких периодов. Как обычно имеется группа Presets.

Редактор звуков Cool Edit

141

Reverb — реверберация Следующий эффект — реверберация (Reverb). Установка параметров эффекта производится с помощью опций окна диалога, показанного на рис. 2.41. Reverb i otal Reverb iengti

Presets

;\4j

JjjflHI

Attack Time : _*] High Frequeney'AbsQrbltotTTime .

-rili^

JLJP^5

_iJ •:._Smpgtfi ' .

' Perception

ill' J - Mwing

• Ectioey

-

tns.; !. Concert Hall Lighl .orge Empfy Hall _arge Occupied Hell m9 Lost Row Seats Medium Auditorium Medium Empty Room : Shower : Warm Room

ms : .

^|^—

Qiiginai Signal (diy)

^

_^«1

„- 1 1

-^

:

Sevarb (wa'lf i-"-

J

: :!-.щ

-^f^7"^

| 5T~| Cancel 1

|'-i

R Qorftbne Source ^ett and Right '

Help

'

'—P

Рис. 2.41. Реверберация

Total Reverb Length — время реверберации в миллисекундах. Attack Time — время нарастания реверберации (увеличение громкости звука, отраженного от удаленных на различные расстоянии предметов). High Frequency Absorption Time — время поглощения высоких частот. Движком Perception (восприятие) задается характер реверберации: Smooth — размытый звук, отраженный от множества предметов; Echoey — отраженный звук, больше похожий на эхо. Mixing — группа, в которой задаются параметры микширования сигнала исходного (Original Signal) и обработанного эффектом реверберации (Reverb), Опция Combine Source Left and Right позволяет объединять сигналы стереоканалов в один, а уж затем производить расчет реверберации и последующее микширование обработанного и исходного (стереофонического) сигналов. При этом расчет происходит в два раза быстрее.

2.5.3. Filters — фильтрация звукового сигнала Следующий пункт меню Transform вызывает подменю Filters (фильтры), которое включает в себя две функции: FFT Filter — фильтр на базе быстрого преобразования Фурье (в дальнейшем — БПФ), и Quick Filter —быстрый фильтр.

Глава 2

U2

FFT Filter — фильтрация на основе быстрого преобразования Фурье Окно диалога эффекта FFT Filter показано на рис. 2,42.

fv'iew Initial Filter Graphs

Г View Fine!

- Tiiiie-Vafiabie Settings Ringing A's Sub-Woofer Boost Super-High End Boost

Г" Lot^f to Constant Filter [disable)

Close

^ч =

:

Precision Eeelor

Transition Curve

Help

Рис. 2.42. Фильтр

В режиме пассивного фильтра (Passive) можно удалить или подавить ненужные частотные составляющие сигнала. В логарифмическом режиме (Logarithmic) можно не только подавлять, но и наоборот, усиливать заданные частотные составляющие. При отключенном режиме Lock to Constant Filter (в группе Time-Variable Settings) частотная характеристика фильтра может изменяться на протяжении обрабатываемого звукового участка в соответствии с Вашими пожеланиями. Для этого нужно, выбрав опцию View Initial Filter Graph, с помощью мыши расставить узловые точки на графике спектральной характеристики фильтра. Эта характеристика будет начальной. Включив режим View Final, можно задать конечную характеристику фильтра. Для использования логарифмического масштаба по оси частот (горизонтальной координатной оси) включите опцию Log Scale. Опциями группы Time-Variable Settings можно задать режим, в котором при обработке звукового фрагмента форма начальной характеристики фильтра постепенно перетекает в конечную. Это делается с помощью опции Morph.

Редактор звуков Cool Edit

143

В поле Precision Factor задается точность обработки сэмпла (степ ены< плав ности» перехода спектральной характеристики фильтра от начального значения до конечного). При нажатии кнопки Transition Curve (кривая преобразования) возникает окно, в котором можно нарисовать график, определяющий характер трансформации спектральной характеристики фильтра. iTransition Curve Finol

Initial Cursor Greph response at soint

Рис. 2.43. График трансформации спектральной характеристики фильтра

Горизонтальная ось — ось времени, вертикальная — ось степени приближения характеристики фильтра к ее начальной (Initial) или конечной (Final) форме. Если включена опция Graph response at point, в нижней части экрана будет отображаться частотная характеристика (ЧХ) фильтра, соответствующая устанавливаемой узловой точке графика. Нажатием кнопки Flat график всегда можно превратить в прямую линию. Теперь вернемся к окну диалога Filter (рис. 2.42). Мы еще не рассматривали (не считая группу Presets) элементы интерфейса, с помощью которых задаются параметры, в значительной степени влияющие на результаты фильтрации. Прежде всего, это список FFT Size, содержащий размеры выборок при БПФ. Чем больше размер выборки, тем чище будет звук, но и тем дольше будет производиться расчет. Список Windowing Function содержит методы кадрирования, используемые при фильтрации. Мы воздержимся от рекомендаций по выбору этого параметра для конкретного случая. Поэкспериментируйте! Пробуйте разные методы, а если результат вас не удовлетворит, всегда можно выполнить команду отмены Undo.

144

Глава 2

Quick Filter — графический эквалайзер С быстрым фильтром (Quick Filter) работать действительно быстрее. Плата за это •— принципиальная невозможность точной настройки его ЧХ, ведь быстрый фильтр в Cool Edit по сути представляет собой восьмиполосный графический эквалайзер (рис. 2.44). 'Quick Filter Initial Settings Finei Settings ] ;

- Master Gain - - = Presets -- -

. Т -L,ock to lfiesE!.seSing3 only

j

Q

0

O ' D

0

:

0

0

0

•

! 00

< ~.

1 0 0 " ! ' Bass Boost

• — | — } :. Loudness . Treble Boost

}L j j ^ j j j j 1 „.I' Vl -rl irH у | _TJ „zJ -d ZJ zJ . т1 zJ -rt zJ -zJ .

I j.,1

EB Hz ' 1 ?2

344

"689

1 Ж

2 ЭК

Т.ЗК

22К

I'JFIat

J

J

i '

Del

i —

: Let)

1

j

ЩД ..-..I

1

•

Right i

' Г Lods№.

'"Г

".

. f ;-

" Cancel I yelp

"j

Рис. 2.44. Быстрый фильтр (графический эквалайзер)

Так же, как и в предыдущем случае, можно задать начальные и конечные положения регуляторов эквалайзера. Для этого опция Lock to this settings only должна быть отключена. В группе Master Gain можно установить уровень сигналов после фильтрации. Традиционно, при помощи выключателя Lock L/R можно связать друг с другом регуляторы уровней левого и правого каналов, а в группе Presets выбрать предустановки.

2.5.4. Noise Reduction -- шумоподавление Следующая команда меню Transform — Noise Reduction (шумоподавление) вызывает одну из самых замечательных (по мнению авторов) функций. Когда вы научитесь пользоваться этим простым и в то же время мощнейшим инструментом, то, возможно, вас посетит чувство уверенности в непобедимости полезного сигнала шумом. Какой бы зашумленной не была запись, с Cool Edit вам не страшен никакой шум. Может показаться, что Cool Edit умеет подавлять шум без ущерба качества полезного сигнала, не искажая его спектра. Конечно же, это не так. Автор программы -— не просто программист, но и замечательный специалиств области технологий обработки звука. Ему удалось создать эффективную методику шумоподавления с учетом психоакустических особенностей слухового аппарата человека. Искажения при шу-

Редактор звуков Cool Edit

145

моподавлении конечно же есть, но они находятся в тех разумных пределах, когда человек их не замечает, Окно диалога Noise Reduction показано на рис. 2.45. Для шумоподавления нужно иметь хотя бы какую-нибудь информацию о шуме. Чем больше его статистических свойств известно, тем эффективнее подавление. Откуда взять эту информацию ? Функция Noise Reduction напоминает сыскную собаку, которой нужен образец запаха. Cool Edit нужен образец шума. Прежде чем вызывать окно шумоподавления, вернитесь в главное окно программы и выделите фрагмент сэмпла, не содержащий полезной информации, но содержащий характерный для этого сэмпла шум (шипение микрофона, фоновые звуки и т. п.). Желательно, чтобы этот фрагмент был подлиннее, и программа получила побольше статистической информации о шуме. Теперь вызывайте Noise Reduction. Программа будет считать, что тот фрагмент, который вы ей показали, содержит только шум, Нажмите кнопку Get Noise Profile from Selection. Произойдет сбор информации о шуме (рис. 2.46). Характеристики шума можно сохранить в файле, воспользовавшись кнопкой Save Profile. Теперь, если в будущем вы захотите очистить от шума сэмпл, который записан в той же шумовой обстановке, что и нынешний, достаточно нажать кнопку Load Profile и загрузить соответствующий файл. Для создаваемых файлов с данными о шуме можно задать количество выборок (Number of Statistical Snapshots in Profile). Группа Noise Reduction Settings содержит настройки самой процедуры шумоподавления. Со списком FTT Size вы уже сталкивались. Он содержит объемы Noise Reduction

iteite Reduction Level

J

CaetNoise-PraMefromSeledtoa -1

LoedRralile

- -tjumfcer ofSlatislica} snapshots m profile

jl

,- №rif e Reduction" Sell ings

Рис. 2.45. Шумоподавление

Глава 2

146

Noisei Reduction

Рис. 2.46. Окно Noise Reduction после сбора информации о шуме

выборок для выполнения операции БПФ, используемой при шумоподавлении. Чем больше этот выбранный из списка параметр, тем качественнее будет производиться обработка звука и тем больше времени она займет. Remove Noise — убрать шум. Keep Only Noise — убрать полезный сигнал и оставить только шум. Абсурдная на первый взгляд опция может пригодиться в самых неожиданных областях. Например, в криминалистике. В одном из сюжетов некогда популярного сериала «Электронные жучки» главные герои обнаруживают местоположение злоумышленника благодаря подобной процедуре. Ведь выделив фоновый шум, можно догадаться, откуда звонит преступник или прослушать переговоры его сообщников, происходящие в том помещении, откуда производится телефонный звонок. Хотя события в этом фильме происходят в начале XXI века, подобные операции со звуком вы можете производить уже сегодня. Precision Factor— точность расчета. Чем больше это число, тем лучше. Однако при значении этого параметра более 10 заметного улучшения качества звука не происходит, а время затрачивается значительно больше. Со значениями параметров Smoothing Amount (уровень сглаживания) и Transition Width (глубина перехода) стоит поэкспериментировать в том случае, если после шумоподавления возникают неприятные эффекты. Движком Noise Reduction Level задается уровень шумоподавления. При малом значении этого параметра в спектр полезного сигнала не вносится никаких искажений, а шум может подавляться на несколько десятков децибел.

Редактор звуков Cool Edit

147

Однако не всегда складывается такая шумовая обстановка, может потребоваться и глубокое шумоподавление. При этом спектр сигнала скорее всего исказится, возникнут режущие слух эффекты.

2.5.5. Special — специальные эффекты Подменю специальных эффектов (Special) содержит три функции. Одна из них — Brainwave Synchronizer, или синхронизация звука с волнами активности головного мозга. Вторая — Distortion. He вполне ясно, почему этот довольно распространенный (особенно среди гитаристов) эффект попал в разряд специальных функций, Следующая специальная функция Cool Edit — Music позволяет изменять высоту звучания любого предварительно записанного звука.

Brainwave Synchronizer — очень специальный эффект! Окно диалога, предназначенное для управления специальным эффектом Brainwave Synchronizer, изображено на рис. 2.47. По утверждению разработчика программы, с помощью этой функции можно, воздействуя на подсознание человека, ввести его в состояние, похожее на медитацию. Для этого рекомендуется продолжительное время прослушивать обработанный стереозвук через головные телефоны. Мы не раз пытались медитировать под звук, синхронизированный с ритмами головного мозга. Но, признаемся честно, у нас не вышло. Может быть, получится у вас? .Brainwave Synchronizer Frequency

LovfSetlirtgs frequency (Иг) Intensity

Jj

J

1л tt

Cantering

.«!

J

Рис. 2.47. Синхронизация звука с волнами активности головного мозга

148

Глава 2

С помощью графика вы можете определить изменение свойств модулирующего сигнала при воспроизведении сэмпла. Но вначале нужно задать нижний (Low Settings) и верхний (High Settings) пределы этих изменений. С помощью движков Frequency задаются частоты волн мозговой активности. Самые нижние частоты (Delta — 1—3 Гц) соответствуют состоянию глубокого сна, самые высокие (поддерживаемые программой) — Betta (> 13 Гц), соответствуют состоянию стресса. Как пошутили сами создатели программы, в принципе, бывают и более высокие частоты (Gamma), но они точно не уверены к чему это приведет. Intensity — интенсивность, Centering — центровка. Вот и весь минимальный багаж знаний, необходимый для проведения экспериментов над своей психикой.

Distortion — ограничение амплитуды Следующий специальный эффект — Distortion (рис. 2.48). Он основан на преднамеренном внесении в сигнал искажений, причем очень сильных. Чаще всего этот эффект используется при обработке звучания электрогитары. Характер искажений вы определяете сами с помощью графика. По горизонтальной оси откладывается уровень исходного сигнала в децибелах (его мгновенное значение или, говоря иначе, значение очередного звукового отсчета, выраженное в децибелах). По вертикальной оси — новый уровень сигнала (новое значение отсчета). Операция напоминает компрессию, но в отличии от нее, вы можете определить различные способы искажения как для положительных значений сигнала, так и для отрицательных. По умолчанию искажение задается симметрично для звуковых отсчетов разной полярности: включена опция Symmetric. Если эта опция отключена, при помощи закладок Distortion

Del

Рис. 2,48, Дистошн

Редактор звуков Cool Edit

149

Positive и Negative можно выбрать и отредактировать два графика: для положительных и отрицательных значений сигнала.

Music — исполнение мелодии Возможность превращения практически любого звука в музыкальный — как бы вам это понравилось? Допустим, вы совершенно не умеете петь и у вас нет ни слуха ни голоса, но известна мелодия (имеются ноты). Попробуйте напеть как получится, запишите свой голос с помощью звуковой карты и, воспользовавшись специальной программой обработки, прослушайте результат: какойто певец поет песню. Хорошо поет, не то, что вы... Как ни странно, этот певец поет вашим голосом, но только... «правильным». Даже не какой-то певец, а вы сами поете, хотя раньше вам это никогда не удавалось! И это не фантастика. Это реальные компьютерные технологии XX века. Making Music

J.J

• •• . ..

,Г~ Constant О

Г? Ех

Рис. 2.49. Создание мелодии на основе сэмпла

Итак, специальная функция Cool Edit — Music. Окно диалога Making Music (создание музыки) позволяет, используя выделенный фрагмент сэмпла, создать мелодию на его основе (рис. 2.49). Делается это очень просто. При помощи мыши берете нотные знаки и помещаете их на нотные линейки. Если потребуется записать аккорд, то нужно выбрать его тип в группе Chord Type, а сам значок аккорда взять там же, где все остальные ноты. Символ аккорда — самый последний из значков. Темп (Tempo), тональность (Key) и октаву (Octave) следует выбирать по вкусу. Прежде чем нажать кнопку ОК, заставляя тем самым компьютер длительное время заниматься выполнением арифметических задач, можно оперативно прослушать будущую музыку в исполнении какого-либо MIDI-инструмента. Для этого в поле MIDI Quick Preview задайте номер пресета GM (номер инструмента) и нажмите кнопку Listen (слушать).

750

Глава 2

Мы не рассмотрели еще две опции. С помощью опции Exact Tune включается автоматическая настройка (если сэмпл содержит фальшивую ноту, то программа это исправит). При включении опции Constant Duration вычисления будут выполняться дольше, но зато длительности всех нот будут «правильными». В противном случае, длительности нот могут оказаться короче, чем должны быть. Для того чтобы понять причину этого, нужно знать (или хотя бы догадываться) о том, как работает функция Making Music. А работает она по принципу сэмплера: воспроизводит звуки нот с разной скоростью, получая при этом различную высоту тона. Чем быстрее воспроизводится сэмпл, тем скорее он закончится, и нота оборвется раньше, чем положено. Опция Constant Duration не дает сэмплу завершиться раньше времени.

2.5.6. Stretch -- растяжение Следующий пункт меню Transform — Time/Pitch вызывает подменю, состоящее из одной команды — Stretch (растяжение). С помощью данной функции можно осуществлять фантастические преобразования протяженности и высоты звучания выделенного фрагмента сэмпла. А именно: > > >

изменение скорости воспроизведения без изменения высоты тона; изменение высоты тона без изменения длительности; одновременное независимое изменение высоты тона и скорости воспроизведения выделенного фрагмента.

Длячего нужен этот инструмент? Вернемся к рассмотренному недавно примеру записи песни, Функция растяжения была бы очень полезна как для коррекции длительности слов или целых фраз песни, так и для подстройки фальшивых нот, Может быть вам захочется изменить диапазон вашего голоса, или сделать свой голос чрезвычайно низким, как у чудовища из триллера? Streth — всего лишь инструмент, а результат его применения зависит от вашей фантазии. Метод растяжения основан на предварительном разбиении звукового фрагмента на маленькие порции — гранулы. Затем (при необходимости) каждая из этих порций обрабатывается. Результирующий сигнал собирается из обработанных гранул, причем, любая из гранул может повторяться. При этом длительность звучания сэмпла увеличивается, а высота тона может оставаться неизменной. Но это все теория, пора переходить к практике. Окно диалога Stretch показано на рис. 2.50, С помощью движка или непосредственно в цифровом поле ввода Ratio (отношение) задается изменение высоты тона сэмпла. При значении этого параметра, равном 100, изменение тона не произойдет. При значении меньше 100 произойдет увеличение высоты тона, а при значении больше 100 — понижение. В списке Transpose (транспозиция) можно выбрать количество полутонов, на которое произойдет понижение или повышение тона. Содержимое поля Ratio изменится при этом автоматически.

151

Редактор звуков Cool Edit

т

Stretch r&esets -

Con slant Stretch j Gliding Sfretrfi | initial %

.^i

Lewet Pitch

Ratio

Length

Transpose

.1

^^^^ •Precision-f Low Precision

-:< '•-.-. r."t

T-J'

Close

il

Рис. 2.57. Создание и редактирование записей

Прежде чем записывать макрос (с помощью кнопки Record), вы должны дать ему название в поле ввода Title. В процессе записи вы выполняете какую-либо последовательность действий, по окончании которой возвращаетесь в окно Cool Scripts и нажимаете кнопку Stop. В поле текстового редактора, расположенного в нижней части окна, вы можете написать комментарии к записанному макросу. С помощью кнопки «Add« макрос добавляется в список макросов, который сохраняется на диске с помощью кнопки Open/New. С помощью этой же кнопки можно загрузить ранее сохраненный файл с макросами. Кстати, в комплект Cool Edit входит пять файлов (коллекций) макросов, демонстрирующих возможности программы. Вообще, значение макросов заключается (кроме облегчения рутинной работы) еще и в возможности обмениваться с людьми из электронного сообщества (Internet, E-mail, FIDO, BBS или даже посредством обыкновенных дискет) не только сэмплами, но и технологиями их обработки. Существует специальный тип макросов, позволяющий обрабатывать последовательность из нескольких звуковых файлов (нажатием на кнопку Batch Run). Чтобы создать такой макрос, не нужно изначально привязывать его к какому-то определенному сэмплу: перед нажатием кнопки Record в Cool Edit не должно быть загруженного сэмпла (воспользуйтесь командой File > New). В дальнейшем вы можете отредактировать макрос (Edit), который хранится в виде последовательности команд, на встроенном в Cool Edit специальном языке программирования. Чтобы выполнить макрос, выберите его из списка и нажмите кнопку Run.

Редактор звуков Cool Edit

161

На самом деле работа с макросами не так проста, как может показаться с первого взгляда. О многих нюансах мы умышленно умолчали в расчете на то, что если вы, уважаемый читатель, будете работать с Cool Edit настолько серьезно, что возникнет потребность в применении макросов, то вы сможете разобраться с механизмом записей и без нашей помощи. Мы лишь попытались рассказать вам о самой идеологии построения макросов. Следующая команда меню — Select Wave Device — вызывает одноименное окно диалога, о котором мы уже рассказывали в самом начале этой главы. Команда Custom Toolbar Settings (расположение элементов панели инструментов) вызывает окно диалога Toolbar Settings (рис, 2.58), с помощью которого можно настроить пользовательский интерфейс. Дело в том, что в главном окне видны только те инструменты, которые находятся в начале списка. Количество видимых инструментов зависит от размера главного окна программы. Выделив один или сразу несколько элементов, вы можете перемещать их по списку, нажимая кнопки с вертикально расположенными стрелочками. Воспользовавшись кнопкой с изображением молнии, вы отбросите отмеченные пункты в самый конец списка.

Filo New File Open File Save File Save Selection File New Instance [Space] Reverse Silence I r vert Music Noise Reduction [Space] Generate Silence Generate DTWF Signals Generate Noise Generate Tones [Space] CD Player Help Loop MonrtorVU Level Settings Frequencv Analysis Info Scripts Analyze frequency spectrum et cu rent point Enable Toolbar Help

6 Зак 5 5

Рис.

2.58.

Определение порядка расположения инструментов главного окна

162

Глава 2

Опция Enable Toolbar Help включает очень удобную подсказку: при наведении указателя мыши на инструмент в главном окне программы через некоторое время появится текстовая подсказка о назначении данного инструмента. Последняя команда меню Options — Settings (установки). Назначение окна диалога, вызываемого этой командой мы уже рассмотрели в разд. 2.4. Вот и завершен наш рассказ о работе с замечательным звуковым редактором, обладающим фантастическими возможностями. Cool Edit —• не единственный редактор такого класса. Симпатии компьютерных «аудиоманов» примерно в равной пропорции делятся междуним и редактором Sound Forge. Об этом, не менее интересном программном продукте мы планируем рассказать в своей следующей книге, над которой уже работаем. Некоторые (и довольно немалые) возможности по обработке звука заложены в современных музыкальных редакторах, Об одном из них речь пойдет в гл. 4. А на следующей странице вас ожидает начало повести о том, как создать свои собственные, совершенно неповторимые голоса музыкальных инструментов и о том, что для этого необходимо знать.

Глава

WT-СИНТЕЗАТОР В ДОМАШНЕЙ ЗВУКОВОЙ СТУДИИ Если вы по-настоящему увлеклись компьютерной музыкой, то рано или поздно стандартный набор инструментов музыкального синтезатора звуковой карты начнет сковывать ваши творческие порывы. Как создавать свои собственные наборы инструментов? Как загружать наборы инструментов в звуковую карту? Информация, содержащаяся в данной главе, может быть полезна не только начинающим, но и опытным компьютерным музыкантам. Вы познакомитесь с некоторыми возможностями звуковой карты, которые не лежат на поверхности, о которых скромно молчит руководство пользователя. Например, если вы увлекаетесь современной техномузыкой, то может возникнуть вопрос: «Есть манипуляторы, управляющие громкостью, панорамой, реверберацией, хорусом... А как же, например, управлять параметрами резонансного фильтра в процессе воспроизведения MIDI-файла? » Ведь без подобных эффектов («квакушек») просто нечего и думать о создании своего собственного полноценного rave-произведения. Ответы на этот и многие другие вопросы вы найдете в данной главе. Речь пойдет о создании наборов инструментов для WT-синтезаторов звуковых карт, а именно для синтезаторов на базе микросхемы EMU8000. Почему именно EMU8000? Ведь существуют звуковые карты с синтезаторами ICS WaveFront. А как же знаменитый Gravis Ultrasound? На заре эпохи средств мультимедиа для IBM-совместимых компьютеров существовало много созданных различными фирмами звуковых карт, которые были абсолютно несовместимы друг с другом. Эти карты использовали не только разные наборы микросхем синтезаторов, но иногда и различные методы синтеза. Тембр синтезируемого звука зачастую напоминал звук громкоговорителя, установленного в корпусе PC, и тогда это было совсем не так уж и плохо. Но истинными победителями в конкурентной борьбе за стандарт

164

Глава 3

стали наборы микросхем OPL-2, а затем и OPL-3. Именно эти FM-синтезаторы использовались в звуковых картах фирмы Creative Labs. Кстати, до сих пор в современных звуковых картах семейства Sound Blaster используются синтезаторы OPL-3, хотя это, скорее всего, обусловлено стремлением поддерживать совместимость со старым программным обеспечением. Возможно, через какое-то время EMU8000 станет таким же стандартом, каким является OPL-3. И для этого есть все основания. Причина успеха OPL-3 — оптимальное (для своего времени) отношение цена/возможности. На момент написания книги наиболее доступными по цене и в то же время обладающими широкими возможностями являются звуковые карты, в которых применяется EMU8000. С ценой все понятно. А вышеупомянутые «широкие возможности» WT-синтезатора определяются не нашими субъективными оценками типа: «Этот синтезатор нравится нам потому, что он хороший», — а бесстрастными цифрами технических характеристик: числом голосов, частотой дискретизации выходного ЦАП WT-синтезатора, разрядностью сэмплов, объемом адресуемой памяти и т. д. Если рассмотреть эти характеристики в комплексе и учесть стоимость, то титулом «лучший выбор» следует наградить именно EMU8000. Мы перечислили сейчас только музыкальные возможности звуковых карт, Если рассматривать такие характеристики как, например, разрядность ЦАП/АЦП звуковой карты, максимальная частота дискретизации, отношение сигнал/шум, то карты семейства AWE, в которых используется только что расхваленный нами чип EMU8000, выглядят довольно бледно на ярком фоне своих конкурентов. Но как ни странно, некоторые из этих конкурентов еще только собираются оснащать свои новейшие модели звуковых карт синтезатором на базе EMU8000. Слово «SoundFont», с которым вы познакомитесь в этой главе, является обязательным атрибутом не только звуковых карт семейства Sound Blaster (SB AWE32, SB 32, SBAWE64, SB AWE64 GOLD), но и многих других устройств, отмеченных логотипом, который показан на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Логотип SoundFont

Font В разд. 3.2. мы подробно расскажем о SoundFont. Эти сведения могут пригодиться и в будущем, а может быть уже и в настоящем. Информация, содержащаяся в следующих разделах, несомненно расширит ваш кругозор. Даже если вы не собираетесь в ближайшее время работать со звуковыми картами семейства AWE, следующие разделы могут принести пользу «для обще-

WT- синтеза тор в домашней звуковой студии

165

го развития». Вы узнаете не только о потенциальных аппаратных возможностях синтезаторов на базе EMU8000, но и о хорошо развитой программной поддержке.

3.1. EMU8000 Какая же связь может существовать между MIDI-инструментом и WAVEфайлом? В WT-синтезаторах связь между ними самая непосредственная! ВедьШАУЕ-файл— это ни что иное, как сэмпл, aWT-синтезатор — это тот же сэмплер. Основой «голоса» EMU8000 (как и любого другого WT-синтезатора) является цифровой звук. В этом и заключается самое главное отличие WT- от FMсинтезаторов, у которых «голосовыми связками» являются генераторы аналоговых колебаний строго определенной формы. В принципе, используя FM-синтез, можно получить очень большое количество тембров. Однако, как вы узнаете из этой главы, на основе одной и той же волновой формы при использовании WT-синтезатора можно получить еще большее количество тембров (а ведь количество сэмплов ограничивается только объемом памяти звуковой карты). Все дело в том, что WT-синтезатор — это не просто «маленький цифровой магнитофончик», который может в цикле и с разной скоростью (а значит и в различной тональности) воспроизводить свою фонограмму — сэмпл. На самом деле он может выполнять гораздо более сложные операции над генерируемым звуком: пропускать его через резонансный фильтр, модулировать как по амплитуде, так и по частоте, накладывать различные эффекты и т.п. Для того чтобы более осмысленно работать с редактором инструментов, вам придется познакомиться с архитектурой звукового элемента микросхемы EMU800Q. Здесь, наверное, потребуется дать определение словосочетанию «звуковой элемент». Это функционально законченный аппаратно реализованный элементарный блок полифонического синтезатора, который воспроизводит звучание только одного голоса. Слово «полифонический» означает, что у синтезатора таких блоков много, и каждый из них в определенный момент времени генерирует только один звук. Когда вы берете аккорд на MIDIклавиатуре, не подозревая того, включаете в работу столько звуковых элементов, сколько нот в аккорде, а в некоторых случаях и больше. Структурная схема звукового элемента EMU8000 показана на рис, 3.2. Мы не случайно использовали английские названия функциональных блоков на этой схеме. Дело в том, что при работе с редактором Vienna SoundFont Studio 2.1 вам придется столкнуться именно с «англоязычными» настройками звукового элемента EMU8000.

166

Глава 3

(у Dal ay {*) Freq

к

Low Frequency Osc 1 later 1

LFDt to (S) Pilch Vibrato

LF01 to {•) Volume Tremolo

\v -

LF01 to (W) Filter Wafi-Wat)

i f

7 1

LFO2 to (*) Pitch Vdaato (5)

Delay

(•) Freq

~£

. Resonant Oscillator ГЛИД; Low Pass E^ Filler

/X\ Pilc" (•} Envelope Modulation

УУ Parameters

!

/A^> \ Ptch^ilter Envelope M,: i'

t K

ЕШ

.

Eff E

jne

=f>

1

Resonance

•z.

(•) Chorus

Ampl fier

1

Low -* Frequency Oscillator 2

(•) Revarb

\>

/

*i

«

Filter Envelope Modulat on

Voume Envelope Modulat on t

_._. Envelope

" •

Рис. З.2. Структурная схема звукового элемента EMU8000

Вернемся к схеме. Какие же преобразования претерпевает сэмпл, прежде чем попасть на выход EMU8000? Сразу отметим, что все преобразования над сэмплом происходят в цифровом виде. Итак, знакомьтесь: сердце звукового элемента — осциллятор (oscillator) -— тот самый воображаемый цифровой магнитофончик, о котором мы говорили ранее. Это устройство воспроизводит сэмпл с заданной скоростью. Скорость воспроизведения зависит от номера нажатой MIDI-клавиши. Кроме того, этот «магнитофончик» может воспроизводить звук в цикле: «докрутил» звук'до отметки конца цикла и быстро перескочил к метке начала цикла (и так — по кругу), Можно сделать и так, чтобы при отпускании MIDI-клавиши, «магнитофончик» выходил из цикла и начинал воспроизводить все оставшиеся фазы сэмпла подряд, пока сэмпл не закончится. Любой музыкальный инструмент требует настройки, и цифровое устройство в этом смысле не является исключением: звучание сэмпла может не соответствовать той ноте, с которой этот сэмпл связан логически. В дальнейшем вы узнаете, как можно точно настроить цифровой музыкальный инструмент. С выхода осциллятора цифровая информация о звуке попадает на резонансный НЧ-фильтр (Resonant Low Pass Filter), с помощью которого можно изменять спектр сэмпла, получая при этом очень интересные эффекты, например, эффект, называемый «Wah-wah» («Вау-вау»}. Частотная характеристика фильтра определяется двумя параметрами: частотой среза (Filter Cutoff) и коэффициентом усиления фильтра на частоте среза (Resonance). Последний из параметров часто обозначается как Filter Q.

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

167

После фильтрации звуковые данные попадают на усилитель (Amplifier), где им придается заданная в пространстве «громкость-время» форма — огибающая амплитуды. Остается пропустить его некоторую часть звукового сигнала через эффектпроцессор (Effects Engine) для реализации эффектов реверберации и хоруса (Reverb, Chorus). Наверное, требуется пояснить, что значит «некоторая часть звукового сигнала». В звуковом элементе сигнал следует двумя путями: первый ведет непосредственно на выход эффект-процессора, а второй — через эффект-процессор. На первом пути звук не претерпевает никаких изменений. Проходя же по второму пути, он может, например, полностью превратиться в эхо. Затем эти пути вновь сходятся: исходный звук смешивается со своим эхом. Очевидно, регулировать глубину эффектов можно, изменяя уровень сигнала, следующего вторым путем. Теперь звуковые данные полностью готовы к преобразованию и поступают на ЦАП синтезатора EMU8000, а затем или на микшер звуковой карты, или непосредственно на ее цифровой ВЫХОДЕ стандарте S/PDIF. Кроме рассмотренных четырех блоков, в которых происходит генерация и преобразование звукового сигнала, существуют еще два вспомогательных генератора, формирующие низкочастотные колебания: LFO1 и LFO2 (low Frequency Oscillator). Низкочастотные колебания требуются для реализации эффектов частотной (вибрато) и амплитудной (тремоло) модуляции, а также тембрового вибрато (эффекта «Вау-вау»). У каждого из генераторов имеется два регулируемых параметра: Delay — задержка начала низкочастотной генерации от момента начала звучания сэмпла, Freq —частота колебаний. Два генератора огибающей Pitch/Filter и Volume Envelope Modulation предназначены для управления высотой тона (Pitch), параметрами фильтра (Filter) и громкостью (Volume) непосредственно в процессе воспроизведения сэмпла. В отличие от традиционного четырехфазного представления звука ADSR (аббревиатура от Attack, Decay, Sustain, Release) в EMU8000 звук состоит из шести фаз (DAHDSR); Delay (задержка), Attack (атака), Hold (удержание), Decay (спад), Sustain (поддержка) и Release (освобождение), Именно по этой причине на блоке Envelope Parameters (параметры огибающей) изображено шесть регуляторов, каждый из которых символизирует возможность управления определенной фазой звука, Фазы звука показаны на рис. 3.3. Мы перечислили только основные блоки звукового элемента EMU8000 (см. рис. 3.2). Кроме основных блоков, на ней символически показаны регуляторы, при помощи которых можно изменять тот или иной параметр звукового элемента. Конечно же, никаких регуляторов физически не существует, все настройки — это числа, которые хранятся в памяти драйвера, обслуживающего EMU8000. Треугольниками обозначены модуляторы. Для того чтобы вы лучше поняли их назначение, приведем пример из нашей повседневной жизни. Все пользуются водопроводным краном, Напор воды характеризуется

Глава 3

168 Изменение тембра и высоты тона или гром кость (амплитуда)

Время

Рис. 3.3. Фазы звука EMU8000

положением ручки крана. Теперь проведем аналогию между водопроводным краном и модулятором в схеме EMU8000: кран — модулятор, вода — исходный сигнал (например, низкочастотные колебания от LFO1), ручка — модулирующий сигнал (например, LFO1 to Pitch), положение ручки — параметр регулировки, т. е. число, характеризующее глубину модуляции (в нашем примере речь идет о частотной модуляции — частотном вибрато). Теперь вы уже, наверное, представляете основу технологии создания собственных инструментов: для создания нового инструмента (или даже целого оркестра) потребуется один или несколько сэмплов. А как их записать и обработать, известно из гл. 2. Однако сэмпла еще недостаточно для создания нового инструмента. Только после настройки из обычного WAVE-файла получится полноценный MIDI-инструмент. Ниже рассмотрим некоторые технологические аспекты создания и хранения информации об инструментах.

3.2. Что такое SoundFont? Для компактного хранения сэмплов и настроек музыкального синтезатора был придуман специальный формат данных, о котором сейчас пойдет речь. Существует несколько взглядов на то, что принято называть термином SoundFont. Естественно, каждый из них имеет право на существование:

WT- синтеза тор в домашней звуковой студии

>

>

169

SoundFont — формат данных, в котором хранится информация, необходимая компьютеру для генерации музыкальных звуков или эффектов с помощью WT-синтезатора. SoundFont содержит в себе сэмплы и инструкции для аппаратного обеспечения (WT-синтезатора), которые определяют способы манипуляции сэмплами (или положение виртуальных регуляторов, о которых мы говорили в предыдущем разделе). SoundFont — шрифт. Да, не удивляйтесь, SoundFont — это шрифт, только звуковой. Ведь Sound — звук, a Font — шрифт. Во всяком случае, SoundFont подобен символьным шрифтам в текстовых процессорах. Например, можно провести такую аналогию: сэмпл пианино — это буква «а» в звуковом шрифте. Различные варианты звучания этого инструмента, определяемые настройками WT-синтезатора — это различные стили начертания символа «а». Набор таких звуковых символов составляет своеобразный алфавит, в который вы можете добавлять свои собственные «буквы», расширяя тем самым возможности музыкального синтезатора. Наиболее часто используемое определение; SoundFont — это банк инструментов, который хранится на диске в виде специальных файлов и может загружаться в память синтезатора для последующего использования при воспроизведении MIDI-информации.

На момент написания книги существовали две основные версии «звукового шрифта» : SoundFont 1.0 (или просто SoundFont) и SoundFont 2.O. В будущем вы можете столкнуться с модификациями последней версии, которые можно было бы обозначить как SoundFont 2.x. Ведь рано или поздно появится более совершенная аппаратура с более широкими возможностями, следовательно, будет разработана и ее программная поддержка. Мы не станем рассматривать работу с SoundFont 1.0, т. к. этот формат морально устарел. Но если у вас уже имеется коллекция звуковых банков в формате 1.0 (файлы с расширением SBK), то без особого труда можно произвести их конвертацию в формат SF 2.0 (файлы с расширением SF2), Это можно сделать, например, при помощи специальной утилиты SF1TO2.EXE или при помощи редактора банков Vienna SoundFont Studio 2.1, о котором речь пойдет ниже, и без которого просто не обойтись при создании собственных инструментов. Вы можете столкнуться с проблемой: программное обеспечение, которое должно работать с банками *.SF2, может отказаться выполнять свои обязанности, Причина — устаревшие системные драйверы звуковой карты. Решение простое: достаточно установить более новые драйверы. Драйверы являются свободно распространяемым программным обеспечением, Успех производителей оборудования массового потребления основан на отсутствии проблем с его программной поддержкой. Первый путь решения проблемы скопировать драйверы в фирме, продавшей вам звуковую карту. Вряд ли вам

770

Глава 3

откажут в помощи, а если откажут, то это будет выглядеть, по меньшей мере, странно, Вас могут отослать к Internet. Но ведь покупая звуковую карту, вы не обязаны покупать к ней Internet. Второй вариант: все-таки воспользоваться Internet —панацеей от любых устаревших драйверов для любого оборудования. На сайте www.creaf.com вы за несколько минут найдете и скопируете самые свежие драйверы для любой из звуковых карт семейства AWE. После установки драйверов все должно работать «как надо». Если нет, попробуйте загрузить хотя бы старый банк f'.sbk), но обязательно тот, который использует ОЗУ вашей звуковой карты, а не те сэмплы, что прошиты в ПЗУ. О том, как загружать банки в память звуковой карты, вы узнаете из разд. 3.4, посвященного работе с AWE Control Panel. Если старый банк загружается нормально, проверьте правильность установки драйверов. Если не загружается даже старый банк, то, вероятно, появились проблемы с памятью на звуковой карте. Возможно, плохо установлены модули SIMM. Однажды у нас была такая ситуация. Мы просто вынули модули и опять установили их на место, но на этот раз аккуратно. Для диагностики звуковой карты семейства Sound Blaster AWE существует специальная утилита Diagnostic Utility for 16-bit Audio Card версии не позже 3,03 или просто DIAGNOSE.EXE v,3.03. С ее помощью вы можете протестировать звуковую память (audio DRAM). Эту и многие другие утилиты (например, SF1TO2.EXE, о которой мы уже говорили) можно найти на уже упомянутом сайте www.creaf.com. Вернемся к рассмотрению организации SoundFont. Звуковой банк делится на три уровня: > >

самый нижний с логической точки зрения уровень — уровень сэмплов; средний — уровень инструментов;

>

высший — уровень пресетов.

Логическая структура SoundFont показана на рис. 3.4. Как видно из схемы, в звуковом банке может содержаться один или несколько пресетов, в каждом пресете — один или несколько инструментов, в каждом инструменте — один или несколько сэмплов. Каждый из объектов этой структуры имеет свое имя и содержит свою специфическую информацию. Сэмплы могут включать в себя не только оцифрованный звук, но и некоторые дополнительные параметры, например, начало и конец петли. Объект «инструменты» может оперировать несколькими сэмплами. Инструменты содержат такую информацию, как, например, настройки синтезатора при воспроизведении сэмпла или зона действия сэмплов на MIDI-клавиатуре, В каждой зоне, заданной пользователем, может звучать определенный сэмпл.

;

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

Уровень пресетов

Уровень инструментов

Preset 1

Уровень сэмплов

Instrument 1 Instruments

] 1

—

Instrument M

Sample 1 Sample 2

:

^ 'i

Sample N

Рис. 3.4. Логическая структура SoundFont

Preset L

В предельном случае, для каждой клавиши MIDI-клавиатуры может быть задан свой сэмпл. Разные инструменты могут использовать одни и те же сэмплы. Пресеты — это те самые инструменты {не путайте с понятием «инструменты» в SoundFont), которые вы выбираете в музыкальных редакторах при создании своей музыки. Для выбора пресета при воспроизведении MIDI-файла музыкальными редакторами используется команда Program. Change (или Patch Change), параметрами которой является номер банка и номер инструмента (пресета) в банке. Каждый пресет может содержать один или несколько инструментов. Разные пресеты могут использовать одни и те же инструменты. При такой организации звукового банка нажатием клавиши на MIDI-клавиатуре вы можете заставить звучать одновременно множество сэмплов. Это значит, что общий тембр пресета может быть очень богатым. Или, например, в одной части клавиатуры у вас будет звучать пианино, а в другой — трио, состоящее из скрипки, электрогитары и вашего собственного (предварительно оцифрованного) голоса. Комбинации могут быть совершенно фантастическими. Единственное ограничение — это ограниченная полифония звуковой карты. EMU8000 может одновременно формировать 32 голоса. Итак, если вы попытаетесь задействовать сразу более 32 голосов (а значит и звуковых элементов), то у вас ничего не получится; EMU8000 в состоянии воспроизвести только 32 голоса. Из предыдущего раздела вы знаете, что для создания нового тембра, кроме загрузки сэмпла в память звуковой карты, потребуется отрегулировать некоторые параметры воспроизведения этого сэмпла. Такими параметрами, например, могут быть: Chorus (xopyc), Coarse Tune (подстройка) и Filter (фильтр). Их обычно называют генераторами. Сам процесс настройки параметров называется редактированием. SoundFont 2.0 можно редактировать на двух логических уровнях — на уровне инструментов и пресетов. При редактировании на уровне инструментов вы можете оперировать абсолютными значениями настраиваемых характеристик для каждого сэмпла,

172

Глава 3

входящего в текущий инструмент. Настройки генераторов на уровне пресетов привязаны к установленным значениям настроек, произведенных на уровне инструментов. Иными словами, если инструмент состоит из нескольких уже настроенных сэмплов, но вы хотите придать ему новое звучание (перестроить параметры какого-либо генератора), то не обязательно перестраивать каждый из сэмплов по отдельности. На уровне пресетов вы сможете перестроить звучание всего инструмента (а значит и всех сэмплов, входящих в этот инструмент). Существует целый ряд иностранных терминов — названий определенных технологий, которые неразлучно связаны словом SoundFont. Одно из них, с которым вам предстоит иметь дело — мультисэмплинг.

3.2.1. Мультисэмплинг Мультисэмплинг (Multi-Sampling) — это технология, которая позволяет «привязать» сэмплы к отдельным клавишам или к группам клавиш MIDI-клавиатуры, как показано на рис. 3,5. Как вы увидите в дальнейшем, именно такая форма графического представления областей действия сэмплов используется в Vienna SoundFont Studio 2.1, впрочем, как и во многих других редакторах инструментов.

Зона 1-го сэмпла Зона 2-го сэмпла

41—г!

Зона 3-го сэмпла Зона 4-го сэмпла (может быть всего одной клавишей) Зона N-го сэмпла Рис. 3.5. Мультисэмплинг. Пример размещения зон действия сэмплов

Что же скрывается за сухим определением мультисэмплинга? Ни много ни мало, а возможность сэмплера звучать не хуже любого «живого» инструмента. В принципе, для создания инструмента можно обойтись всего одним-двумя сэмплами. Но при этом звучание инструмента будет далеко не идеальным. У реальных инструментов тембр зависит от высоты звука. Выражаясь научно, спектральная характеристика звука будет изменять свою форму в зависимости от частоты. Например, у фортепиано тембр звука каждой из клавиш хоть немного, но все-таки отличается даже от своих ближайших клавиш-соседей, не говоря уже о клавишах, расположенных предельно далеко друг от

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

173

друга — в начале и в конце клавиатуры. В принципе, можно записать звучание музыкального инструмента для каждой ноты, а полученные сэмплы привязать к каждой из клавиш MIDI-клавиатуры. Но в этом случае для размещения звукового банка потребуется несколько мегабайт памяти, которой всегда не хватает. Существует компромиссный вариант: записать сэмплы для групп клавиш, выбранных так, чтобы в пределах каждой из них вариации тембра звучания реального инструмента были бы не заметны на слух. Это позволило бы существенно снизить затраты памяти и в то же время получить вполне качественный, близкий к живому звук. Так обычно и поступают. Применение данной технологии позволяет свести на нет одну не очень очевидную, но существенную проблему: для получения разных нот сэмплы воспроизводятся с разной скоростью, при этом изменяется их длина (время звучания сэмпла или период его циклического воспроизведения). В некоторых очень сложных и дорогих синтезаторах для устранения последствий этого эффекта используются не менее сложные алгоритмы синтеза. Звук представляется в виде маленьких гранул, т. е. сэмпл разбивается на некоторое количество фрагментов, каждый из которых воспроизводится со скоростью, соответствующей заданной ноте. При этом возникают дополнительные издержки: необходимо очень точно соединить отдельные гранулы так, чтобы в местах соединений были не слышны щелчки. Для этого используются специальные алгоритмы интерполяции. Кроме того, при воспроизведении сэмпла со скоростью, существенно ниже той, на которой он был записан, из него пропадают высокочастотные составляющие, присутствующие в любом тембре (даже в басовых инструментах). Приведем простой пример. Пусть изначально сэмпл был записан для ноты «до» пятой MIDI-октавы (при нумерации октав, начиная с нулевой) с частотой дискретизации 44,1 кГц. Это значит, что для этой ноты спектр звука потенциально может простираться до 44,1/2 = 22,05 кГц (по теореме Котельникова). Ддя того чтобы получить ноту «до» четвертой октавы, синтезатор должен воспроизводить этот сэмпл со скоростью в два раза ниже той, на которой он был записан, т. е. с частотой дискретизации 22,05 кГц. По теореме Котельникова: 22,05/2= 11,025 кГц — максимальная частота звукового сигнала. Это значит, что в спектре сигнала область частотного диапазона размером 11,025 кГц будет отсутствовать, т. е. спектр звука будет ограничен в области высоких частот значением 11,025 кГц. Для решения задачи генерации высококачественного звука фирма E-mu Systems, Inc. пошла другим (более простым) путем — сэмплы не разбиваются на гранулы, а хранятся целиком. Благодаря технологии мультисэмплинга, проблема изменения длины сэмпла с высотой тона решается «в лоб», хотя это не очень удобно и требует большого объема памяти звуковой карты. Так как же сделать длину сэмплов фиксированной? Еще не догадались? Очень просто! Каждой клавише — по собственному сэмплу! И нажимайте себе на любые

174

___

Глава 3

клавиши, длительность сэмплов при этом будет оставаться фиксированной. А если вы не можете позволить себе такой роскоши как, например, 16 мБайт специальной аудиопамяти для SB AWE64? Или может быть на вашей звуковой карте SB 32 стоит всего два 30 pin SIMM no 1 Мбайт? Ничего страшного. Этих двух мегабайт вполне хватит для того, чтобы преодолеть трудности с изменением длительности звучания сэмплов. Вот две очень простые рекомендации: >

>

Совсем не обязательно присваивать всем 128 клавишам MIDI-клавиатуры по сэмплу. Вряд ли вам понадобится весь этот огромный диапазон. Можно обойтись всего несколькими октавами. Совсем не обязательно присваивать каждой отдельной клавише по сэмплу, Здесь нет никакого противоречия со сказанным выше. Можно «растянуть» каждый сэмпл на несколько клавиш. Но это надо проделать так, чтобы изменения длительности звуковых фрагментов не были заметны на слух. Не забывайте: чем меньше клавиш в этой группе, тем лучше.

При разработке собственных звуковых банков с использованием этих рекомендаций для создания электронных аналогов акустических инструментов вы можете столкнуться с проблемами. В домашних условиях попытка создать свой собственный качественный инструмент, например, записать звучание акустической гитары, вряд ли увенчается успехом. Для таких целей нужны лаборатории, оснащенные специальным оборудованием. Поэтому в качестве «стандартных» инструментов все-таки лучше использовать звуковые банки, созданные специалистами фирмы E-mu Systems, Inc. И если есть такая возможность, постарайтесь установить на звуковую карту побольше памяти: чем ее больше, тем естественнее будут звучать голоса инструментов (при условии использования фирменных банков, рассчитанных на тот объем памяти, который установлен на вашей звуковой карте). А место для ваших собственных инструментов еще найдется. Например, если на звуковой карте установлено 8 Мбайт памяти, то при загрузке GM-банка фирмы E-mu объемом 8 Мбайт у вас еще останется около 1 Мбайт свободной звуковой памяти. Существует еще одна важная особенность мультисэмплинга. Связав сэмплы различных инструментов (при этом можно использовать не только свои собственные сэмплы, но и фирменные) с различными группами клавиш, можно получить одновременно несколько инструментов на одной MIDI-клавиатуре, например, для левой руки — контрабас, для правой — флейту. Это значит, что вы можете управлять по одному MIDI-каналу несколькими инструментами одновременно. Правда при этом сузятся диапазоны звучания этих инструментов, ведь MIDI-клавиш всего 128. Но, как вы уже знаете из приведенной выше рекомендации, этого должно хватить. Тем более что для управления компьютерными аналогами «живых» инструментов, такими как, например, фортепиано, используется далеко не все 128 MIDI-клавиш. Может и не придется ограничивать диапазон звучания инструмента.

I/IT-синтеза тор в домашней звуковой студии

175

Музыкальные инструменты (условные контрабас и флейту) можно заменить на спецэффекты, например на различные фразы, произнесенные человеком, звуки различных природных и технических объектов. Именно так и поступил автор некогда очень популярной композиции «Даду-даду».

3.2.2. Многослойность Многослойность (Multi-Layering] —технология, позволяющая воспроизводить одновременно несколько сэмплов для озвучивания одного инструмента. Как видно из рис, 3.6, «слои» в данном случае — это сэмплы, которые расположены как бы друг над другом.

Зона 1-го сэмпла Зона 2-го сэмпла Зона N-ro сэмпла Рис. 3.6. Многослойность. Пример размещения зон действия сэмплов

Поговорим о том, как можно использовать данную технологию. Первое, что приходит в голову — это возможность создания сложных, изменяющихся во времени тембров. В качестве примера можно привести пресет 101 «Goblin» из набора General MIDI, который состоит из нескольких относительно простых сэмплов, но в совокупности они дают фантастическое звучание, присущее звуковому сопровождению фильмов ужасов. Многослойность можно применять для создания стереофонических пресетов. «А разве на выходе EMU8000 не стереозвук?» — возможно, спросите вы. Действительно, стерео, здесь нет никакого подвоха. Но любой сэмпл — это WAVE-файл формата 16 бит/моно. Если для построения инструмента использовать всего один сэмпл, то полученный звук будет, в некотором смысле, стереофоническим: можно изменять его положение в пространстве, добавлять по желанию реверберацию и хорус (эхо от этого инструмента тоже будет стереофоническим). Но сам инструмент на звуковой панораме будет представлять собой точку, т. е, ощущение протяженности источника звука в пространстве будет полностью отсутствовать. Обойти это ограничение просто. Если у вас имеется WAVE-файл в формате 16 бит/стерео, то достаточно разделить файл на два сэмпла, каждый по 16 бит/моно и задействовать эти сэмплы в одном инструменте. Теперь остается только развести сэмплы в разные стороны панорамы; сэмпл, который раньше соответствовал левому каналу стереофонического WAVE-файла — в предельно левое положение, а сэмпл, соответствующий правому каналу — в предельно правое.

Глава 3

176

В действительности дела обстоят далее проще, чем вам могло показаться. При импортировании WAVE-файлов редактор Vienna SoundFont Studio 2.1 выполнит автоматическое разделение стереофонических файлов на два сэмпла с пометками «(L)» и «(R)», что означает «левый» и «правый» соответственно. Дайте волю своей фантазии, возможно, вам удастся найти новые применения технологии многослойности. В заключение остается добавить, что технологии мультисэмплинга и многослойности можно использовать одновременно, получая при этом любую необходимую конфигурацию зон действий сэмплов. Пример одновременного использования двух технологий приведен на рис. 3.7.

ppnpppn Зона 1-го сэмпла Зона 2-го сэмпла Зона 3-го сэмпла

1

Н

•u

п

u

• И——

i

;

-

Зона 4-го сэмпла

, 1

Зона 5-го сэмпла

i

Зона 6-го сэмпла

>

Зона N-го сэмпла

^ П_Г^ -,Г i

i

„,,„ п

u

П_| .-' *Г ' Л_ П__

г П_

Ч. г

Рис. 3.7, Пример одновременного использования технологий мультисэмплинга и многослойности

Теперь, после того как мы сообщили вам общие сведения, можно переходить к практической работе с редактором звуковых банков Vienna SoundFont Studio 2.1.

3,3. Vienna SoundFont Studio 2.1 из программного обеспечения звуковых карт семейства AWE Версия редактора, имеющегося в вашем распоряжении, может немного отличаться от рассматриваемого в данной книге. В этом нет ничего удивительного, отличия мО'Гут быть столь незначительны, что вы их даже не заметите (мы имеем в виду Vienna SoundFont Studio 2.0). Владельцы этой программы, обладающие возможностью выхода в Internet, могут без труда, прямо сейчас провести ее усовершенствование до версии 2.1. Соответствующий файл вы сможете найти во время виртуальной прогулки по серверу фирмы Creative Labs (www.creaf.com]. Может оказаться и так, что вместе с остальным про-

177

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

граммным обеспечением звуковой карты вам достался редактор Vienna SoundFont Studio 1.0. В этом случае мы рекомендовали бы все-таки поискать версию программы, работающей с SoundFont 2.x. Найти ее будет несложно. Итак, приступим к работе с. Vienna SoundFont Studio 2.1. Вид главного окна редактора показан на рис. 3.8. t? Unfitted - Vienna SoundFont Studio 2 File Edit View Optioris MIDI Keyboard

Tools

Help

Ь \JJ Sample Senon ? £3 User Sampl= Pool ' -L3 ROW Sample Pool •C3 Instrumenl Pool [q^J Preset Section •••D Melodic =ool

.

-

, ' I ,H(T

•»C'

,,-..-Ч '

HFi

Рис. З.8. Главное окно программы Vienna SoundFont Studio 2.1.

Прежде чем начать изучение возможностей программы, ее необходимо подготовить к работе. Удобнее всего прослушивать (и прощупывать в прямом смысле этого слова) результаты своей работы при помощи MIDI-клавиатуры, которая обычно подключается через MIDI-интерфейс звуковой карты. Если у вас нет лишней пары сотен условных единиц, то можно воспользоваться устройством ввода, реализованным программным способом, — виртуальной MIDIклавиатурой. Для того чтобы указать программе источник входной MIDI-информации, выберите команду Select MIDI In Devices главного меню MIDI Keyboard. При этом появится окно диалога, которое изображено на рис. 3.9. В нашем примере выбран MIDI-интерфейс SB AWE32, к которому подключена MIDI-клавиатура. Пусть вас не смущает запись SB 16. Все современные карты семейства AWE — по сути дела некоторый гибрид Sound Blaster 16 и синтезатора на основе EMU8000. Если об использовании этого чипа речь не идет, то программное обеспечение воспринимает карту именно в качестве SB 16,

Глава 3

178

Select MIDI In

Рис. 3.9. Окно для выбора устройства ввода MIDI-информации.

Возможно, после вызова окна диалога Select MIDI In вы увидите список устройств, несколько отличный оттого, который показан на рис. 3.9. Спокойно разберитесь в том, какие лее устройства лучше всего использовать для ввода MIDI-информации. После того как вы выберите устройство ввода и нажмете кнопку ОК, вернемся к главному окну программы.

3.3.1. Главное окно программы Кроме уже упомянутого главного меню (обязательного атрибута большинства приложений MS Windows), в главном окне программы расположено довольно большое количество элементов интерфейса. Рассмотрим каждый из них. При изучении программы для наглядности лучше всего загрузить какой-нибудь готовый SoundFont. Для этого воспользуйтесь командой главного меню File > Open. Панель инструментов (рис. 3.10} состоит из следующих кнопок: >

New — очистить память для создания нового звукового банка;

>

Open — загрузить уже существующий звуковой банк;

>

Save — сохранить звуковой банк на диске;

>

Bank Manager — вызвать менеджер банков;

>

Cut — вырезать объект и поместить его в буфер обмена;

> >

Сору — копировать объект в буфер обмена; Paste — вставить объект из буфера обмена;

>

Loop Points — управление зацикливанием сэмплов;

>

Rearrange —- оптимально расположить поля главного окна;

>

Bank Statistics — статистические сведения о редактируемом банке;

>

Key Range •— отображать в правой верхней части окна MIDI-клавиатуру с диапазонами действия сэмплов, инструментов или пресетов;

>

MIDI In Devices — вызывает окно Select MIDI In;

>

Help — контекстная подсказка;

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

179 п—о Е5Э

Рис. 3.10. Панель инструментов

>

Print — печать настроек редактируемого звукового банка; Toggle Full Screen — развернуть программу на полный экран (заголовок окна и главное меню будут недоступны); Toggle Full Tree — развернуть дерево звукового банка; Velocity Range — отображать в правой верхней части окна специальное поле для управления распределением сэмплов, инструментов или пресетов по скоростям нажатия клавиш.

Некоторые из кнопок являются недоступными до тех пор, пока не появится практическая возможность их использования при работе с конкретными объектами звукового банка. Ниже при изучении меню программы мы еще рассмотрим все эти команды более подробно, ведь все кнопки, расположенные в панели инструментов, дублируют некоторые из команд меню. На рис. 3.8 видно, что под панелью инструментов расположено поле для управления MIDI-манипуляторами (MIDI Controller Bar). Вполне возможно, что на экране вашего монитора этот и еще некоторые элементы интерфейса расположены в других частях главного окна. Ничего необычного в этом нет, в Vienna SoundFont Studio 2.1, как и во многих других современных программах, интерфейс является гибким: пользователь при помощи мыши может переместить органы управления в любое удобное для него место. Кроме того, программа может самостоятельно оптимально располагать элементы интерфейса, учитывая при этом установленное разрешение. Вернемся к панели MIDI-манипуляторов. Если вы захотите послушать звучание редактируемого пресета с тем или иным эффектом, при помощи ниспадающего списка, расположенного в левой части панели, выберите интересующий вас манипулятор и задайте его положение цифрой от 0 до 127 (в поле MIDI controller value) или при помощи движка (MIDI controller value slider). На рис. 3.8 ниже панели MIDI-манипуляторов расположено дерево звукового банка SoundFont Tree view, которое служит для отображения и редактирования его структуры. Вы можете импортировать или экспортировать сэмплы из банка, создавать инструменты на базе сэмплов и пресеты на базе инструментов, Дерево состоит из трех основных ветвей (секций): сэмплов (Sample Section), инструментов (Instrument Pool) и пресетов (Preset Section). Такой элемент управления не является чем-то необычным. Дерево — это стандартный элемент MS Windows, который, как правило, служит для перемещения по файловой структуре. Поэтому «лазанье» по дереву звукового банка не

180

Глава 3

должно вызывать у вас никаких трудностей. При перемещении по дереву звукового банка на некоторых уровнях иерархии нажатием правой кнопки мыши можно вызвать всплывающее меню, содержащее команды для работы с объектами банка. Содержание меню будет различным для разных секций и уровней иерархии. Все его пункты дублируют одноименные команды главного меню (Options), которым посвящен отдельный раздел. Находясь в секции сэмплов или инструментов, можно добраться до самого низкого уровня иерархии— сэмплов. Щелчок по значку, символизирующему сэмпл, эквивалентен команде Options > Sample > Loop. Состав всех остальных органов управления главного окна зависит от уровня вашего положения на дереве SoundFont. Они предназначены только для одной цели — доступ к настройкам текущего объекта звукового банка. Справа от дерева банка расположено окно Key/Velocity Range View, предназначенное для отображения зон действия сэмплов, инструментов или пресетов. Переключение между режимами отображения Key Range View и Velocity Range View осуществляется нажатием соответствующих кнопок панели инструментов (Key Range, Velocity Range) или при помощи пунктов меню View > Key Range и View > Velocity Range. Окно Key Range View содержит изображение MIDI-клавиатуры и позволяет осуществлять привязывание объектов SoundFont 2.0 (под объектами мы понимаем сэмплы, инструменты или пресеты) к определенным группам клавиш в соответствии с принципами мулътисэмплинга и многослойности. Как вы уже знаете, эти технологии разработаны в основном для того, чтобы приблизить качество звучания сэмплера к звучанию реальных инструментов. Кроме того, что тембр звучания реальных инструментов зависит от высоты звука, существует одна тонкость: тембр зависит также и от уровня громкости, который, в свою очередь, зависит от скорости нажатия клавиши (Velocity) MIDI-клавиатуры. При разработке формата SoundFont 2,0 был учтен и этот момент. Существует возможность привязки объектов к диапазонам скоростей нажатия клавиши. При этом принципы мультисэмплинга и многослойности остаются в силе. Поле Velocity Range View вместо изображения MIDIклавиатуры содержит шкалу громкости, представляющую собой полоску, цвет которой плавно переходит от голубого в темно-синий. Максимальная скорость нажатия клавиши (а значит и максимальная громкость) соответствует темносинему (правому) концу полоски, тишина — голубому. Окна Key/Velocity Range View служат не только для отображения и редактирования диапазонов действия объектов SoundFont 2.0, но и для звукоизвлечения, путем щелчка мышью по MIDI-клавишам или по шкале громкостей. Диапазоны распределения объектов SoundFont по MIDI-клавишам или громкости легко изменить при помощи мыши. Ухватитесь за прямоугольничек, символизирующий начало или конец диапазона, и перетащите его на новое место,

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

Все поля, расположение ниже окон SoundFont Tree и Key /Velocity Range View, являются частью одного окна Generator View (отображение настроек генератора — тех самых воображаемых регуляторов, о которых мы говорили при анализе структуры EMU8000). С помощью опций именно этого окна вы будете настраивать звучание инструментов и пресетов, Подробно об этом нам еще предстоит поговорить, ведь окно Generator View является основой программы. При помощи мыши вы можете легко изменить размеры полей окна Generator View по своему усмотрению. Есть еще один элемент главного окна — строка статуса (Status Bar), которая служит для отображения текущего состояния программы. На этом наше первое знакомство с главным окном программы заканчивается. Перейдем к подробному описанию работы с Vienna SoundFont Studio 2.1 и начнем с главного меню программы, которое состоит из семи пунктов: > File — операции с файлами; > Edit — редактирование; > View — отображение; > Options — опции; > MIDI Keyboard — команды и настройки MIDI-интерфейса; > Tools —• вспомогательные инструменты; > Help — помощь.

3.3.2. Меню File — работа с файлами Средства меню, позволяющие проводить операции с файлами, внешне напоминают аналогичные средства других программ. Специфика состоит в достигаемых с их помощью результатах. Команда Open — загрузить с диска уже существующий банк (рис. 3.11).

SoundFont 1 С BE

Рис. 3.11. Окно загрузки банков с диска C,.-JM:

Глава 3

182

По умолчанию доступны файлы SoundFont 2.0 (*.SF2}, но можно открывать и файлы формата SoundFont 1.0 (выберите этот формат из списка Files of type). При этом файлы '.SBK автоматически конвертируются в ".SF2, с вашего, естественно, разрешения. Окно запроса показано на рис. 3.12. VIENMA32 The file you have selected is in SoundFont 1 -Q format! tn order toi work with it in Vienna, conversion to SoundFont 2.0 format is required. Your original .SBK file will not be modified. Do you wish to convert?

No

Yes

Рис. 3.12. Запрос разрешения на конвертацию формата SoundFont 1.0 в 2.0

После того как вы подтвердите свои намерения, и файл будет конвертирован в формат SoundFont 2.0, должно появиться сообщение об успешном завершении операции (рис. 3.13). VIENHA32 V) •^

The selected file ftas been successfully converted to SoundFont 2.0 format. It is saved as CAProgram Fifes\CreatJve\CTSKD\SFBAHK\Synthgs.sf2. OK

Рис. 3.13. Сообщение об успешной конвертации форматов SF 1.0 в SF 2.0 с указанием пути к полученному при этом файлу

Команда New — создание нового банка (вернее, освобождение памяти, занятой под хранение текущего банка). Save — команда для сохранения отредактированного банка на диске. Save As... — сохранить банк под другим именем. Bank Manager... ( + ) — команда вызова менеджера банков. Менеджер банков позволяет импортировать уже существующие банки и копировать из них объекты в редактируемый банк. С помощью менеджера банков, вв! можете, например, создать новый банк -— сборник пресетов, которые раньше хранились в разных банках. Окно диалога менеджера банков показано на рис. 3.14. Для того чтобы импортировать (загрузить в менеджер) банк, нажмите кнопку Import Bank. При этом появится окно диалога, аналогичное окну Open (рис. 3.11}. Однако в отличие от команды Open, команда Import Bank... не позволяет конвертировать формат SF 1.0 в SF 2.O.

183

WT-синтезатор в домашней звуковой студии Bank Manager

tS Sample Section '-EH User Sample Pool L -O ROM Sample Poo! CJ Instrument Pool --r^ Preset Section f-Q Melodic Pool • -ЙЗ Percussive Pool

Рис. 3.14. Менеджер банков

Поле Structure of Imported Bank (структура импортируемого банка) содержит дерево банка, аналогичное расположеному в главном окне. Если вы уже импортировали какой-либо банк, то при перемещении по его объектам становится доступной кнопка Сору. Нажав на нее, вы создадите копию объекта в буфере обмена, которую потом можно поместить в редактируемый банк, Если вы решили закончить работу с менеджером банков, нажмите кнопку Close. Следующая команда — Information, вызывает информационное окно Bank Information, вид которого показан на рис. 3.15, Bank Information 2-80 Sound ROM:

1HGM

Sound ROM Veisior

2.1)6

Sound Engine; Dale Created SoundFont 6 cfttor;

Corrimetiis,

:S?EDTv1.00

Рис. 3. 15.

Информация о банке

В этом окне содержится следующая информация: > версия формата загруженного банка (SoundFont File Version); > спецификация звукового ПЗУ (Sound ROM);

184

> > > > > > > >

Глава 3

версия «прошивки» звукового ПЗУ (Sound ROM Version); наименование WT-синтезатора (Sound Engine); дата создания банка (Date Created); наименование редактора, при помощи которого был создан банк (SoundFont Editor); название банка (Bank Name); имя автора (Author); авторские права (Copyright); комментарии (Comments).

Кнопки ОК и Cancel выполняют одну и ту же функцию — закрывают диалоговое окно. Так уж захотелось создателям этой программы. Команда Statistics (статистика) тоже имеет информационное назначение. Окно, которое она вызывает, показано на рис. 3.16. Bank Statistics St&tsncs

"

'junibei o* User Samples' SusoiUserSamples:: • Number of ROM Sample's:' Number of Instruments.: Number of Melodi: Presets Numbe":.! Pe-cussive nresetsr

Рис. 3.16. Статистические ния о банке

сведе-

В окне Bank Statistics содержится следующая информация: >

> > > > >

Number of User Samples — количество пользовательских сэмплов. Но точнее это количество используемых в банке сэмплов, хранящихся в звуковом ОЗУ; Size of User Samples — объем пользовательских сэмплов, а в нашей трактовке — объем звукового ОЗУ, занимаемого сэмплами; Number of ROM Samples — количество используемых в банке сэмплов, хранящихся в ПЗУ звуковой карты; Number of Instruments — количество инструментов; Number of Melodic presets —• количество мелодических пресетов; Number of Percussive presets — количество ударных пресетов.

Раз уж мы несколько раз упомянули слово ОЗУ в разделе, посвященном операциям с файлами, то самое время рассказать и о некоторых свойствах программы, связанных с памятью.

WT- синтеза тор в домашней звуковой студии

185

Начнем с главного. Вы не можете использовать для своей музыки банки пользовательских сэмплов объемом, превышающим объем ОЗУ звуковой карты (в память карты загружаются только сэмплы, а настройки генераторов — в память PC). Но при помощи Vienna SoundFont Studio 2.1 вы можете редактировать банки, объем сэмплов которых существенно превышает объем звукового ОЗУ. Единственное ограничение: объем памяти, занимаемый сэмплами объекта (инструмента или пресета), не должен превышать объем звукового ОЗУ. Такая возможность существует благодаря тому, что редактор не загружает в аудиопамять все сэмплы банка. В звуковое ОЗУ записываются только сэмплы, принадлежащие текущему объекту. А текущим является тот объект, который вы выбрали на дереве звукового банка в главном окне программы. Это свойство редактора очень полезно. Вы можете загрузить в редактор банк, объем которого превышает объем памяти вашей звуковой карты, и прослушать звучание его объектов. Предположим, вам понравились некоторые пресеты, и вы хотите использовать их в своей музыке. Для этого нужно создать новый банк, объем сэмплов которого не будет превышать емкость звуковой памяти. Вызовите менеджер банков и импортируйте в него банк-источник, выберите интересующие вас объекты и через буфер обмена переносите их в новый банк. Далее вы можете загрузить этот банк, содержащий только некоторые (лучшие с вашей точки зрения) пресеты в память звуковой карты. Следующий пункт меню команда Print ( +

) — открывает окно диалога для печати информации о банке и его объектах на принтере. Под пунктом Print располагается список имен банков, с которыми вы работали в последнее время, и команда выхода из программы — Exit. Если вы решите покинуть программу, не сохранив предварительно последние изменения, то редактор сообщит вам об этом и предложит сохранить обновленный файл.

3.3.3. Меню Edit ~ операции с объектами SoundFont Некоторые (или даже все) команды меню Edit недоступны, пока вы при помощи дерева звукового банка, расположенного в главном окне не выберите объект, с которым будете работать. Программа снабжена интеллектуальным интерфейсом, исключающим возможность применения некоторых ее команд вхолостую. Это сделано, в первую очередь, в интересах пользователей. Например, обнаружив, что недоступна операция копирования объекта в буфер, пользователь лишний раз проверит: «А что, собственно, нужно копировать? И нужно ли вообще?». Итак, меню Edit содержит следующие команды: > > >

Delete () — удалить объект из банка; Rename () — переименовать объект; Cut ( + <X>) -— вырезать объект из банка и поместить его в буфер обмена;

186

Глава 3

>

Copy ( + ) — создать копию объекта в буфере обмена;

>

Paste ( + ) — вставить объект из буфера обмена в редактируемый банк.

Последняя команда вызывает окно диалога, которое позволяет переименовывать объекты банка. Вид окна для разных категорий объектов различен. Если вы переименовываете сэмпл или инструмент, то окно диалога будет выглядеть так, как показано на рис. 3.17. Rename Eleaseenierthenewflieme:

I • "

QK Cancel'

*"

РИС. 3-17.

Окно для переименования сэмплов или инструментов

Введите новое имя объекта и нажмите <Enter>. Если вы хотите отредактировать старое название, то, воспользовавшись клавишами перемещения курсора, установите его в интересующее вас место и внесите необходимые изменения в имени объекта и нажмите клавишу <Enter>. Команды, связанные с удалением объекта из банка (Cut, Delete), могут быть выполнены только в том случае, если этот объект не используется другими, более высокими в иерархии SounFont объектами. Например, вы не сможете удалить инструмент, если он используется в одном или нескольких пресетах. Об этом программа предупредит вас. Чтобы осуществить задуманное, вам нужно сначала удалить этот инструмент из пресетов, в которых он присутствует, а уж затем удалить из секции инструментов.

3.3.4. Меню View — управление отображением элементов интерфейса Большинство команд этого меню работает по следующему принципу: если напротив их названия установлена галочка, то включен соответствующий режим. Перечислим команды и поясним их назначение: >

Toolbar — отображать или не отображать панель инструментов;

>

Status Bar — отображать или не отображать строку состояния программы;

>

MIDI Controller Bar— отображать или не отображать поле для управления MIDI-манипуляторами;

>

Rearrange —- оптимально располагать поля главного окна;

>

Key Range —- отображать в правой верхней части главного окна MIDIклавиатуру с диапазонами действия объектов; Velocity Range — отображать в правой верхней части главного окна специальное поле для распределения объектов по скоростям нажатия клавиш.

187

И/Г- синтеза тор в домашней звуковой студии

3.3.5. Меню Options — опции Это меню содержит не только команды настроек, но и другие команды, без которых немыслимо создание своих собственных банков. Некоторые команды используют общие окна диалога. В этом нет ничего необычного. Начнем по порядку.

User Sample Pool — работа с секцией пользовательских сэмплов Подменю User Sample Pool — операции с пользовательскими сэмплами (загружаемыми в звуковое ОЗУ) — содержит две команды: Import User Sample(s) и Export User Sample(s). С помощью этих команд осуществляется импорт и экспорт пользовательских сэмплов. Команда импорта сэмплов вызывает окно диалога, при помощи которого можно загрузить сэмпл (WAVE-файл) в SoundFont, После этого импортированный сэмпл становится доступным в дереве звукового банка. Команда экспорта сэмплов вызывает окно диалога Export Samples, показанное на рис. 3.18. Export Samole(s)

p •

Saii!£lejs|arpg_:£;__ Й Piano АО R S Piano D1 R *i Piano Gbl R *3 Piano C# Z R '• 41 Piano Ab2 R

fn::

_

-: -

Рис. 3. 18, I ^^Li

Экспорт СЭМПЛОВ

Список Sample Name содержит имена сэмплов, хранящихся в звуковом банке. Для экспорта выберите интересующий вас сэмпл и нажмите кнопку Export. Откроется еще одно окно, при помощи которого можно изменить диск и папку, где будет сохранен сэмпл в виде WAVE-файла. Для завершения операции экспортирования еще раз нажмите кнопку Export.

ROM Sample Pool — работа с секцией сэмплов ПЗУ Следующее подменю Options — ROM Sample Pool (секция сэмплов «прошитых» в ПЗУ) — включает в себя всего одну команду Add ROM Sample(s) (добавить сэмпл(ы) из ПЗУ), выполнение которой, в свою очередь, приводит к появлению одноименного окна, изображенного на рис. 3.19. Это окно предназначено для добавления в звуковой банк сэмплов, хранящихся в ПЗУ. В действительности же сэмплы остаются там, где они и были — в ПЗУ. Но после выполнения операции добавления они могут использоваться звуковым банком. Выберите сэмпл из списка Sample Name и нажмите кнопку Add.

188

Глава 3

Add ROM Sample(s)

SI KPienoG2 S] KPienoB4 KPJanoCx4 SI KPisnoFS ai KPianoDxS

Рис. 3. 19. Добавление сэмплов из ПЗУ

Instrument Pool — работа с секцией инструментов Подменю Instrument Pool содержит две команды. Команда New Instrument создает новый инструмент. После ее вызова появляется окно Rename, с которым вы уже встречались. В нем нужно задать имя нового инструмента и нажать кнопку ОК. При этом появится окно New Instrument Zone (рис. 3.20). New Instrument Zone

ISPienoEC R ±! Piano АО R i3PienoD1 R ±1 Piano Gbl R ЗУ Piano C#2 R Piano AbZ R PiaioDb3 R Piano Ab3 R SIPie.ioCb'l R *3Pi5noGb'! R

uai tey

Рис. 3.20. Создание нового инструмента

В этом окне нужно выбрать сэмплы, из которых будет состоять новый инструмент (сэмпл может быть единственным). Сэмплы должны быть предварительно загружены вместе со звуковым банком либо импортированы непосредственно с диска или из другого банка средствами менеджера банков. Для того чтобы выб'рать сразу несколько сэмплов, перемещайтесь по списку при помощи клавиш управления курсором и удерживайте при этом в нажатом состоянии клавишу <Shift>. В нижней части окна New Instrument Zone имеется выключатель Assign each sample to individual key (привязать каждый сэмпл к своей MIDI-клавише), Чаще всего он используется при создании пресетов ударных инструментов. Каждая клавиша соответствует одному ударному инструменту, После завершения работы с окном нажмите кнопку Add. Программа будет задавать дополнительные вопросы, уточняя, какой же все-таки инструмент вы хотите

И/Г- синтеза тор в домашней звуковой студии

189

получить. Если выключатель Assign each sample to individual key был установлен в активное состояние, то последует целая серия окон (ровно столько, сколько сэмплов в создаваемом инструменте), которые будут выглядеть примерно так, как показано на рис. 3.21, Set Key Number (Percussive)

Рис.

j

3.21.

Присвоение сэмплу ударного инструмента номера MIDI-клавиши

Для каждого сэмпла в поле MIDI Key задайте номер клавиши и нажмите кнопку ОК или клавишу <Enter>. По умолчанию номер клавиши последующего сэмпла будет на единицу больше, чем номер клавиши предыдущего. После того как закроется последнее окно, вы обнаружите, что в банке появился новый инструмент. В дальнейшем, естественно, вы сможете удалить из него старые сэмплы и добавить новые, а также изменить диапазоны действия сэмплов. С помощью команды Paste Instrument меню Options можно вставить в банк инструмент из буфера обмена, в который он должен быть предварительно помещен при помощи менеджера банков.

Melodic Pool — работа с секцией мелодических пресетов Подменю Melodic Pool относится к сфере работы с мелодическими пресетами и состоит из двух команд: New Melodic Preset (новый мелодический пресет) и Paste Preset (вставить пресет из буфера обмена). Последняя команда выполняется аналогично команде Paste Instrument, но только не на уровне инструментов, а на уровне пресетов. Рассмотрим процесс создания нового мелодического пресета. Команда New Melodic Preset вызывает окно диалога, изображенное на рис. 3.22, New Melodic Preset

Рис. 3.22. Создание нового мелодического пресета

Как видно из рисунка, окно включает в себя три поля, из которых назначение двух понятно ; Preset Name —• имя пресета, Preset Number — номер пресета (по этому номеру выбирается пресет из музыкального редактора). Непонятно назначение поля Bank Number (номер банка). О каком же банке идет речь? В английском языке, как и в русском, одно и то же слово, может обозначать совершенно разные объекты. До этого под словом «банк» мы понимали SoundFont. Ведь звуковой банк — самое близкое по смыслу к английскому SoundFont русское словосочетание. Если бы наша страна была лидером в области технологий компьютерной музыки, то все было бы значительно проще.

190

Глава 3

Существовала бы русская терминология, в рамках которой имелись бы вполне определенные русские эквиваленты понятий SoundFont и Bank (в том смысле, в котором это слово используется при обозначении поля Bank Number в окне New Melodic Preset). Но все обстоит гораздо сложнее. Наша страна отстает от других в области компьютерной музыки. Поэтому при работе с англоязычными музыкальными программами приходится учиться думать по-английски. Вы уже, наверное, догадались, что Bank Number — это не номер SoundFont. А что же тогда? Здесь предстоит сделать еще одно отступление, но на этот раз не лирическое, а сугубо техническое. Звуковые карты семейства AWE содержат в ПЗУ набор сэмплов, необходимый для пресетов спецификации GM. В соответствии с этой спецификацией музыкальный инструмент должен иметь 128 мелодических пресетов в MIDI-каналах с 1 по 9 и с 11 по 16, и 46 ударных инструментов (1 ударный пресет) в канале 10. Если на звуковой карте имеется ОЗУ, то она становится совместимой с разработанным фирмой Roland стандартом GS, который является как бы надстройкой над GM. Для обеспечения совместимости, естественно, необходимо перевести синтезатор в режим GS (с помощью AWE Control Panel) и загрузить соответствующий SoundFont, совместимый с GS. В названии такого файла обычно фигурируют две буквы «GS», например, 2GMGSMT.SF2 —- это SoundFont размером 2 Мбайт с пресетами стандартов GM, GS и МТ-32. Инструмент, соответствующий GS, наряду с GM-npeсетами должен иметь дополнительные мелодические и ударные пресеты (звуки музыкальных инструментов, спецэффекты и т. п.). Кроме того, в стандарте GS имеются новые, по сравнению с GM, типы MIDI-сообщений. При помощи MIDI-команды Program Change можно адресовать всего 128 пресетов. А как же получить доступ к остальным звукам GS? Для этого и была введена новая команда — Bank Change. Теперь пресеты хранятся в банках (от 0 до 127), в каждом банке может быть по 128 пресетов. Таким образом в вашем распоряжении появляется 128X 128= 16 384 пресетов! Чтобы получить доступ кпресету, нужно задать номер банка и номер пресета в банке. Банк № 0 содержит пресеты в соотв етствии со спецификацией GM. Он называется Capitol Tones и выбирается по умолчанию. В других банках под теми же номерами, что и в Capitol Tones мо гут храниться различные вариации звучания пресетов (Variation Tones). Например, в нулевом банке под номером 123 (при нумерации от 1 до 128) числится пресет «Морское побережье», вариация этого пресета — «Шум дождя» хранится в банке № 1, в банке № 2—• пресет № 123 («Гроза») и т. д. Для того, чтобы находясь в музыкальном редакторе, выбрать, например, последний из этих пресетов, нужно послать два MIDI-сообщения: Bank Change с содержимым «2» и Program Change с содержимым 123. Во многих современных редакторах эта операция упрощена ровно в два раза. Например, в звуковом редакторе Cakewalk существует единая команда Patch/Bank Change: номер банка и номер пресета в банке задается одним действием.

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

•-•

Пожалуй, сейчас пришло время рассказать о том, как переключать наборы ударных инструментов (Drum Kits). Это совсем просто: ударные переключаются обычной MIDI-командой Program Change, передаваемой по 10 каналу. Например, если на десятом канале вы выберете пресет № 1 (этот набор выбирается программой по умолчанию), то электронный барабанщик будет играть на стандартном наборе ударных из GM, если пресет № 26, то получите набор звуков ритм-машины Roland TR-808, а если пресет № 57 — спецэффекты. О том, какие еще звуки способна формировать звуковая карта после загрузки в нее SoundFont, совместимого с GS, вы узнаете, прочитав руководство пользователя звуковой карты, если, конечно, владеете английским. Для того чтобы можно было применять пользовательские банки, синтезатор должен находиться в режиме GS. Выбор пользовательских пресетов осуществляется точно так же, как и выбор пресетов GS. О том, как получить доступ к пользовательским пресетам и загрузить их, вы узнаете из разд. 3.4, посвященного работе с окном диалога AWE Control Panel (контрольная панель AWE). Теперь вы понимаете, о каких банках идет речь в окне New Melodic Preset. Завершив работу с этим окном, нажмите кнопку ОК. При этом появится новое окно, показанное на рис. 3.23. New Preset Zone Selec* instruments) lobeused for the risw preset ZDne(s):Js3 Piano 1 Piano 2 Й Piano 3 ^ Honky-tonk *d E.Piano 1 bH Harasichord JdClavmet Celesta

Рис. 3.23. Добавление инструментов в новый пресет

В списке Instrument Name выберите один или несколько (удерживая клавишу <Shift>) инструментов, входящих в новый пресет, и нажмите кнопку Add. Этим завершится создание нового пресета.

Percussive Pool — работа с секцией ударных пресетов Команда Percussive Pool предназначена для работы с перкуссионными (ударными) пресетами. Работа с ударными пресетами происходит по тому же сценарию, что и с мелодическими. Исключение составляет только то, что для ударных пресетов не нужно задавать номер банка (см. рис. 3.24). Поскольку наборы ударных инструментов выбираются точно так же, как и пресетыв GM, при создании ударного пресета нужно задать его номер в поле ввода Preset Number.

Глава 3

192 New Percussive Preset Preset Number.

PreselNorne:

OK

±J

Рис.

3.24.

Создание нового ударного пресета

Sample — работа с сэмплами Подменю Sample предназначено для работы с сэмплами. Удалять, переименовывать, изменять параметры зацикливания можно в том случае, если вы находитесь в секции сэмплов дерева звукового банка. Находясь в секции инструментов, вы можете только подрегулировать параметры зацикливания сэмплов. Итак, расскажем о работе с сэмплами с помощью команд подменю Sample. Назначение команд Delete (удалить сэмпл) и Rename (переименовать сэмпл) очевидно. Loop— «петля», параметры зацикливания. При работе с секцией сэмплов эта команда открывает окно диалога, изображенное на рис. 3.25.

Рис. 3.25. Настройки сэмпла

Д\я того чтобы увидеть развернутый вариант этого окна, нажмите кнопку Loop Settings. Окно примет вид, показанный на рис. 3.26. Рассмотрим назначение опций этого окна. Sample Length — длина сэмпла, измеряемая количеством отсчетов. Так как сэмплы имеют 16-битный формат, то каждый отсчет занимает 2 байта. Таким образом, чтобы узнать размер сэмпла в байтах, нужно умножить число из поля Sample Length на два. В поле Sample Waveform отображается сам сэмпл и параметры его зацикливания (начало и конец петли). При помощи горизонтальной полосы прокрутки вы можете просматривать сэмпл по всей длине, Вертикальная полоса прокрутки предназначена для изменения масштаба отображения сэмпла. Для этого можно воспользоваться и мышью: наведите указатель мыши на изображение

WT- синтеза тор в домашней звуковой студии

193

Рис. 3.26. Расширенный вариант настроек сэмпла

сэмпла (при этом указатель примет вид увеличительного стекла). Для изменения масштаба нажмите либо правую, либо левую кнопку мыши. Ухватившись мышью за вертикальные линии, символизирующие начало и конец глобальной петли, можно установить их желаемую позицию. Более точно параметры петли можно задать численно в полях Global Loop End (конец глобальной петли) и Global Loop Start (начало глобальной петли). Раз есть глобальная петля, значит должна быть и локальная, С ней вы ознакомитесь позже. В различных инструментах может использоваться один и тот же сэмпл, в котором петля может быть организована по-разному, Такая петля (вернее, петли) и называется локальной. В соответствии с тем, как организованы локальные петли и будет зациклен сэмпл при воспроизведении инструмента или пресета, Глобальная петля носит скорее рекомендательный характер. При настройке сэмплов в секции инструментов вы будете иметь дело уже с локальными петлями, которые по умолчанию совпадают с петлями глобальными. Достаточно один раз настроить глобальную петлю, чтобы в дальнейшем, при создании инструментов, уже не заботиться об установках локальных циклов. Но, как мы уже упоминали, в разных инструментах может возникнуть необходимость зациклить один и тот же сэмпл пи-разному. Именно для этого и нужна локальная петля. Под полями Global Loop End и Global Loop Start расположены фрагменты сэмпла, в которых находятся начало и конец цикла, что очень удобно при

Глава 3

194

подгонке параметров петли, Кривая в правом поле должна быть естественным продолжением кривой из левого поля (края фрагмента сэмпла в петле должны совпадать). Но сэмпл не обязательно должен воспроизводиться в цикле. Зацикливание чаще всего используется для мелодических звуков и только для некоторых ударных. Включать или выключать зацикливание вы можете только при работе с локальными петлями (в секции инструментов). Кнопка Play Loop позволяет прослушать звучание сэмпла с зацикливанием, а PlayUnloop — без зацикливания, В поле Key number указывается номер MIDIклавиши, для которой был записан этот сэмпл, т. е. при нажатии этой клавиши сэмпл будет воспроизводиться с той же скоростью, с какой его записали. Если вызвать окно настроек сэмпла при работе с секцией инструментов (с сэмплами, входящими в инструменты), то его вид будет немного отличаться от представленного на рис. 3.26. Окно будет выглядеть так, как показано на рис. 3.27. [Piano АО

> ' '' "^rT^'^^^^PI^^WWW^^^^^^^WP^^^^^^^^^W ^^^^^^^^jjjjjjjgjjjjjfj^

Р" Enable locoing tortfys Lo:slLpop£r

Г Release after loop region.

Рис. 3.27. Работа с сэмплами на уровне секции инструментов

Отличий довольно много: вместо глобальной петли формируется локальная; зацикливание можно включить или выключить Enable looping for this sample. Чтобы вывести звук из петли при отпускании MIDI-клавиши (т. е. при входе в фазу освобождения) выключатель Release after loop region должен быть установлен в активное состояние.

И/Г- син теза тор в домашней звуковой студии

195

Звук может воспроизводиться тремя способами: > >

>

Последовательно — от начала сэмпла, до конца. Такой способ чаще всего используется для формирования звуков ударных инструментов. С зацикливанием без выхода из петли — воспроизведение сэмпла от начала до отметки конца цикла, затем переход к началу цикла, и так далее. Воспроизведение звука заканчивается при достижении огибающей уровня нулевой отметки (по окончании фазы освобождения). Этот способ используется для большинства мелодических инструментов. С зацикливанием и выходом из петли в фазе освобождения. Сэмпл воспроизводится от начала, затем повторяется в петле до тех пор, пока MIDIклавиша не будет отпущена. Этот способ используется, как правило, при создании особых звуков, которых не бывает в природе.

Приведем ряд общих рекомендаций по подбору и зацикливанию сэмплов. >

>

>

>

Если музыкальный звук в сэмпле содержит такие эффекты, как вибрато, тремоло, изменение тембра при помощи фильтра и другие, аппаратно реализуемые синтезатором EMU8000, то совсем не обязательно размещать в звуковом банке полное звучание ноты (от атаки до освобождения). Достаточно выбрать один период типичной волны для импортируемого в SoundFont звука (всего несколько десятков байт) и грамотно зациклить его, А уж сформировать фазы звука, вариации тембра на различных фазах при помощи резонансного фильтра и модуляции низкочастотным сигналом (как по амплитуде, так и по частоте) можно с помощью соответствующих настроек генераторов EMU8000. Именно благодаря такому подходу, вПЗУ звуковых карт семейства AWE емкостью 1 Мбайт умещается довольно приличное количество сэмплов, достаточное для реализации набора пресетов GM. Однако получаемые при этом тембры довольно просты и ненатуральны. Сложные звуки требуют гораздо больших объемов памяти. При этом важно достижение компромисса в вопросе: какая часть звука нужна для зацикливания, а какой частью можно и пожертвовать, причем так, чтобы тембр сильно не обеднел. Не забывайте, что для записи секунды 16битного монофонического звука потребуется 88 200 байт, а для стереофонического — в два раза больше! Для того чтобы при прохождении полного цикла не было заметных на слух щелчков, начало и конец цикла должны находиться в тех местах, где значения отсчетов максимально близки к нулю. Как правило, тембр звука изменяется в процессе воспроизведения. Начало и конец цикла должны быть подобраны таким образом, чтобы в петлю укладывался полный цикл изменения тембра, Не пренебрегайте возможностями редакторов звука для создания сэмплов. Например, редактор Cool Edit 96, рассмотренный в гл. 2, предоставляет богатейший инструментарий для записи, редактирования и подготовки WAV-файлов с целью последующего использования их в сэмплере.

196

Глава 3

Вернемся к командам подменю Sample. Последняя команда этого меню — Properties (настройки сэмпла). Эта команда доступна только из секции сэмплов. Команда вызывает окно диалога, изображенное на рис. 3.28. Sample Properties!

Рис. 3.28. Свойства сэмпла

Единственное поле, содержание которого можно изменить — Original Key. В этом поле хранится номер MIDI-клавиши, которой соответствует данный сэмпл (при воспроизведении на скорости оригинала). Поясним смысл информации в остальных полях: > > > > > >

Sample Name — название сэмпла; Sample Type — тип сэмпла; Sample Siz;e — размер сэмпла в байтах; Sampling Rate •— частота сэмплирования, с которой был записан сэмпл; Loop Start — номер отсчета начальной точки петли; Loop End — номер отсчета конечной точки петли.

Instrument — работа с инструментами Подменю Instrument включает в себя следующие команды: > > > > > > >

New Zone — создание новой зоны; Global Zone — глобальная зона; Cut — вырезать инструмент и поместить его в буфер обмена; Сору — копировать инструмент в буфер; Paste Zone — вставить зону (сэмпл) из буфера в инструмент; Delete — удалить инструмент; Rename — переименовать инструмент.

Назначение последних пяти команд уже не вызывает сомнений. А вот две первые — новые. Рассмотрим их подробнее.

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

197

Команда New Zone подменю Instrument предназначена для создания новой зоны — объекта нижнего уровня иерархии для текущей секции. Для секции инструментов такими объектами (зонами) являются сэмплы. После выбора этой команды появится окно диалога New Instrument Zone (рис. 3.20). О том, как работать с этим окном, мы уже рассказывали. С помощью него вы можете создать новую зону или, иными словами, добавить в инструмент новый сэмпл. Global Zone — эта команда добавляет глобальную зону в инструмент. Глобальная зона в данном случае соответствует сэмплу. Это некоторый виртуальный объект. Слово «виртуальный» в разговорной речи толкуется так: «Виртуальный — это такой, который как бы есть, но на самом деле его нет». И это (совершенно справедливое) толкование в полной мере подходит для глобальных объектов SoundFont. Так как у глобального сэмпла нет собственного тела (он не содержит никаких отсчетов), то для него невозможно, например, задать параметры зацикливания. Но вот настроить генераторы можно. Удивлены? На самом деле, настройки генераторов виртуального объекта связаны с настройками всех остальных зон текущего инструмента. Оперируя установками одного виртуального объекта, вы можете одновременно изменять параметры генерации сразу нескольких реально существующих сэмплов. Именно в этом и состоит смысл глобальных зон. Скоро вы узнаете, что такие зоны могут существовать и на уровне пресетов.

Instrument Zone — работа с зонами инструментов Подменю Instrument Zone позволяет производить операции с зонами инструментов, т. е. с сэмплами и включает в себя следующие команды: > Cut — вырезать сэмпл из инструмента; > Сору — копировать сэмпл из инструмента в буфер; > Paste — вставитьсэмпл в инструмент; > Delete — удалить сэмпл из инструмента; > Loop — параметры зацикливания сэмпла (локальная петля). Вызывает окно диалога, изображенное на рис. 3.27, о назначении опции которого мы уже говорили; > Properties — свойства сэмпла (см. рис. 3.28).

Preset — работа с пресетами В этом подменю также заслуживают внимания первые две команды. New Zone — вызывает окно диалога New Preset Zone, назначение опций которого мы уже описали (см. рис. 3.23). С помощью команды Global Zone можно создать глобальную зону. Назначение этого виртуального объекта точно такое же, как и глобальной зоны на уровне инструментов. Разница заключается в том, что в данном случае этот

198

Глава 3

объект эквивалентен инструменту, в то время как глобальная зона на уровне инструментов эквивалентна сэмплу. Все остальные команды этого подменю (Cut, Copy, Paste Zone, Delete, Rename) аналогичны командам подменю Instrument, но теперь они распространяются напресеты. Preset Zone — работа с зонами пресетов Это подменю содержит команды Cut, Copy, Paste и Delete, которые вам уже хорошо знакомы. В данном случае они распространяются на зоны пресетов [т. е. на те инструменты, из которых состоят пресеты). Preferences — установки по умолчанию Команда Preferences открывает окно диалога, изображенное на рис. 3.29. Preferences - Defeult Key Range— •tower

Icr' i'

^3 -J

- Default Velocity Raraje ~ Lgvcer:

J*fpper: 127

15

Upper

±

127

±

Сепса)

^

Р" Display MIDI-Key.n umber instead of Ociave-Key on (he slatus bar Г" Qiscard unused samples and instruments when saving " W Always confirm when deleting Г" 0eiesse>sound sample memory whenever application iasestoois

Рис. 3.29. Установки по умолчанию

В группе Default Key Range устанавливают начало (Lower) и конец (Upper) зоны действия объектов на MIDI-клавиатуре. Эти настройки будут использоваться при создании объектов. После их создания вы всегда сможете установить зону действия индивидуально для каждого объекта. Default Velocity Range —• зона действия объектов, но теперь не на MIDI-клавиатуре, а в метрике громкостей (скоростей нажатия на MIDI-клавиши). В группе Options содержатся четыре выключателя. Видимо, именно благодаря наличию этих выключателей в группе Options и получил свое название одноименный пункт главного меню. По крайней мере, других объяснений, гак же как и других опций, оправдывающих это название, в меню Options нет. Рассмотрим назначение этих четырех выключателей группы Options: >

Display MIDI-Key number instead of Octave-Key on the status bar — в строке статуса показывать номер текущей (над которой находится кур-

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

>

> >

199

сор мыши) или нажатой MIDI-клавиши цифрами от 0 до 127 вместо алфавитно-цифрового отображения, при котором цифрой обозначается октава, а буквой — нота. Discard unused samples and instruments when saving — при сохранении звукового банка на диске исключать из SoundFont неиспользуемые в пресетах сэмплы и инструменты. Always confirm when deleting — всегда запрашивать подтверждение при удалении объектов. Release sound sample memory whenever application loses focus — освобождать память от звуковых сэмплов, когда приложение неактивно (вы переключаетесь на другую программу).

3.3.6. Меню MIDI Keyboard -- настройки MIDI-устройств ввода Меню MIDI Keyboard содержит всего три команды. All Notes Off — отпустить (программно) все MIDI-клавиши. Reset All Controllers — сбросить все MIDI-манипуляторы, т. е. установить их или в нейтральное, или в нулевое положения. А с командой Select MIDI In Devices вы уже познакомились в начале разд. 3.3,

3.3.7. Меню Tools — программы-инструменты Меню Tools включает в себя три команды, предназначенные для запуска одноименных программ, входящих в комплект поставки звуковых карт семейства AWE. Команда Wave Editor ( + <W>) запускает редактор Creative Wave Studio для редактирования сэмплов. Первая версия этого довольно простого (по нашим субъективным меркам) редактора звуков описывается в работе [47]. Б нашем распоряжении имеется Creative Wave Studio версии 3.19.0, но какихлибо существенных отличий от того, что было описано в [47], мы не заметили. Хотя Creative Wave Studio довольно неплохой редактор (для своего класса), но при работе с сэмплами мы все же предпочитаем что-нибудь «покруче», например, тот же Cool Edit 96. Команда Mixer ( + ) вызывает программу Creative Mixer, позволяющую управлять микшером звуковой карты. О нем мы рассказывали в первой главе. Команда Control Panel запускает программу AWE Control Panel — панель управления ресурсами, но не компьютера, а звуковой карты. Для тех, кто еще незнаком с этой программой (а познакомиться нужно обязательно) мы написали специальный раздел. Ведь мало уметь только создавать звуковые банки, ими нужно еще уметь и пользоваться.

200

Глава 3

3.3.8. Меню Help — помощь Меню Help содержит две стандартные команды: Help Topics (тематическая помощь} — запускает файл помощи программы; About Vienna (о программе) — открывает окно диалога, содержащее номер версии и информацию об авторских правах программы Viena SF Studio 2.1. Итак, вы познакомились со всеми командами главного меню. Научились импортировать и зацикливать сэмплы, создавать инструменты и пресеты. Теперь пора переходить к настройке генераторов.

3.3.9. Окно Generator View — область настроек генераторов Окно Generator View состоит из шести полей. Настройки генераторов можно изменять только в том случае, если в дереве банка выбран какой-либо объект: сэмпл (из секции инструментов), инструмент или пресет. При этом БЫ должны понимать смысл двух терминов: Value — «содержимое», в данном случае означает текущее состояние генератора, и Unit — единица измерения, дискретность изменения (квант) параметров генератора.

Pitch — высота звука Поле содержит три генератора. Первые два используются для подстройки высоты тона. Ведь высота тона сэмпла может изначально не соответствовать той MIDI-клавише, с которой он связан. Coarse Tune — грубая настройка высоты тона. Единица измерения — полутон (semitones). Существует два наименования единиц измерений и, соответственно, два диапазона изменений настроек, в которых могут находиться генераторы, Первое наименование и первый диапазон —для работы с сэмплом из секции инструментов, второе — для работы с инструментом из секции пресетов. Для данного генератора существует два диапазона изменений параметров: от — 120 до 120 и от —240 до 240. Fine Tune — точная настройка высоты тона. Единица измерения: 1/100 от полутона (cents — цент). Диапазоны изменений; от —99 до 99 и от —198 до 198. Scale Tune — масштабирование тона. Этот генератор задает уровень, в соответствии с которым изменяется высота тона в зависимости от того, какая из клавиш была нажата. Единица измерения —- процент. Ноль означает, что высота тона не будет изменяться, какие бы клавиши вы ни нажимали, 100 нормальное состояние этого генератора. Если вы, например, нажмете вначале белую, затем ближайшую черную клавишу iMIDI-клав натуры, то высота звука изменится на полутон, т. е. так, как это и должно быть, Теперь, зная назначение генераторов, вы можете попробовать изменить их настройки. Нет ничего проще. Щелкните мышью по интересующему вас

201

WT-сингезагор в домашней звуковой студии

CoerseTune (semtoni Value

• - - -'-'-

РИС. Г" Acfdto origin at generator value

3.30.

Грубая настройка высоты тона

генератору, например, по Coarse Tune. Появится окно диалога Pitch, изображенное на рис 3.30. В группе Value задается состояние генератора. Это можно сделать мышью, ухватившись за движок и перетащив его в нужное место. При этом в цифровом поле вы увидите результат своих действий. Установив выключатель Add to original value в активное положение, можно изменять приращения значений параметров генератора относительно его состояния, сохраненного в звуковом банке. При нажатии кнопки Close окно диалога закрывается. Кнопка Default предназначена для возвращения генератора в состояние по умолчанию. Кнопкой Undo можно отменить последнее изменение. Для того чтобы получить доступ к любому другому генератору текущего поля (в данном случае поля Pitch), совсем не обязательно закрывать текущее окно диалога и щелкать мышью по интересующему вас генератору. В верхней части окна расположен ниспадающий список, содержащий названия генераторов и единицы измерения их параметров. С помощью него вы можете выбрать нужный генератор.

Effects — эффекты Возможно, вы заметите, что некоторыми из эффектов поля Effects можно управлять при помощи MIDI-манипуляторе в, однако не все так просто, как кажется с первого взгляда. В качестве примера рассмотрим эффект реверберации. Если вы установите в поле ввода группы Value числовое значение, соответствующее максимальной глубине этого эффекта, то эффект проявится даже при нулевом положении манипулятора реверберации. А если установить манипулятор в положение 127, то реверберация будет еще глубже, т. е. числовое значение в группе Value (состояние генератора) определяет минимальную глубину эффекта (при нулевом положении MIDI-манипулятора). Filter Q — уровень резонанса на частоте среза резонансного фильтра. Единица измерения: децибел. Диапазоны изменений: от 0 до 18 и от — 18 до 18. Если щелкнуть по этому генератору мышью, откроется окно диалога Effects, показанное на рис, 3.31. Как видно из рисунка, это окно ничем не отличается от окна Pitch (кроме названия и доступных генераторов). Следующий генератор — Filter Cutoff — устанавливает частоту среза резонансного фильтра. Единицы измерения: герцы и X-times. Диапазоны изменения: от 100 до 8 000 Гц или от 0,01 до 100 X-times.

202

Г" &dd to original g en erator value

Глава 3

Рис, 3.31. Уровень резонанса фильтра

Вы знаете, что такое герцы и секунды, а вот с единицей «X-times», возможно, сталкиваетесь впервые. Если поискать аналоги этой величины в русском языке, то на ум приходят «разы». И действительно, оперируя инструментами в секции пресетов, вы устанавливаете, во сколько раз изменится, например, частота среза по сравнению с величинами, установленными в секции инструментов для каждого из сэмплов. Если частота среза была 4 000 Гц, то при значении 2 X-times реальная частота среза будет 4 000x2 = 8 000 Гц. К сожалению, в отличие от звуковых карт, поддерживающих стандарт XG, в звуковых картах семейства AWE не предусмотрены специальные манипуляторы, позволяющие изменять частоту среза и уровень резонанса фильтра непосредственно в процессе воспроизведения MIDI-файла. Однако при помощи нехитрой последовательности МШЬсообщений можно получить доступ к любому из генераторов, в том числе к Filter Q и Filter Cutoff. О том, как это сделать, вы узнаете из разд. 3.5. Reverb — реверберация. Единица измерения: проценты. Диапазоны изменений: от 0 до 100 и от - 100 до 100. Chorus — хорус. Единица измерения: проценты. Диапазоны изменений: от — 100 до 100 или от 0 до 100. О том, как переключать типы реверберации и хоруса при помощи MIDI-сообщений, вы узнаете из разд. 3.5. Pan — панорама. Единица измерения: проценты. Диапазоны изменения: от -50 до 50 или от -100 до 100.

Volume Envelope — огибающая амплитуды Как вы уже знаете из разд. 3.1, при генерации звука в EMU8000 используются формирователи двух огибающих. Одна из них модулирует звуковой сигнал по амплитуде, а вторая управляет параметрами резонансного фильтра и высотой тона генерируемого звука (огибающая модуляции). В поле Volume Envelope главного окна вы можете задать параметры огибающей амплитуды, придав ей тем самым определенную форму, Сейчас мы попробуем сформировать все шесть фаз огибающей звука, сопровождая процесс иллюстрациями." Этот опыт пригодится вам при создании собственного пресета. Допустим, вы уже импортировали сэмпл и создали на его основе инструмент (мы рассматриваем простейший пример, т. к. если инструмент состоит из не-

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

203

скольких сэмплов, то для каждого из них существуют свои собственные огибающие). Щелкните мышью по строке Delay (задержка). Появится окно Volume Envelope, изображенное на рис. 3.32. В верхней части этого окна расположен ниспадающий список, при помощи которого можно выбрать текущую фазу огибающей (в списке указаны названия и единицы измерения параметров), которая доступна для изменения. Параметры Delay, Attack, Hold и Release измеряются в секундах или X-Times, а параметр Sustain — в децибелах. Выбрать фазу для редактирования также можно и из поля Volume Envelope, подобно тому, как только что вы открыли это окно для редактирования фазы Delay (одним щелчком мыши). Volume Envelope :;JDelay(sEc)

1

Г" etid Is original qe 11 erstor Value

Close

Рис. 3.32. Окно Volume Envelope для формирования амплитудной огибающей

В верхней части группы Value (содержимое) отображается форма огибающей (по умолчанию — прямоугольная). Остальные поля точно такие же, как и в предыдущих окнах управления генераторами. Начнем экспериментировать. Установите задержку в 2 с, при этом форма огибающей изменится и примет вид, изображенный на рис. 3.33. Ддя большей наглядности мы будем выбирать завышенные значения параметров, которые Volume Envelope

Рис. 3.33. Формирование задержки

Глава 3

204

на практике используются довольно редко. Нажмите и удерживайте клавишу MIDI-клавиатуры (настоящей или виртуальной в главном окне). Вы услышите, что звук появится только спустя 2 с после нажатия клавиши. Следующая фаза — атака (Attack). Установите ее длительность равной 4 с (громкость звука вырастет до максимального значения за это время). Полученная при этом огибающая показана на рис. 3.34. Volume Envelope 4tack (sec) Value."; -"

default.

Рис. 3.34. Формирование атаки

f Г" Acfci'o original generatorvalue

Установите длительность фазы удержания (Hold) равной 2 с. Хотя на рис. 3.35, отображающем последнее изменение формы огибающей, пока не видно явно выраженной фазы удержания (уровень поддержки имеет пока максимальное значение и совпадает с уровнем удержания), но уже заметно, что общая длительность звучания сэмпла выросла на заданное время. Volume Envelope JLJ Default

РИС. 3.35.

Формирование удержания

Установите длительность спада (Decay) равной 4 с. Опять никаких видимых изменений, кроме увеличения общей длительности звучания, не произошло (рис. 3.36).

205

WT-синтезатор в домашней звуковой студии Volume Envelope jDecay(sec) ; value-: ..-

Рис. 3.36. Формирование спада

Г" &ddiDQricimai'genet'atorveJue

После того как вы измените значение уровня поддержки (Sustain), установив его равным 60 дБ, проявятся два предыдущих изменения, и огибающая примет практически законченный вид, показанный на рис. 3.37. Длительность поддержки зависит от времени удержания MIDI-клавиши в нажатом состоянии. Volume Envelope •Close Default

J

Г AddtoQtiginalgenerafrirvakie

Рис. 3.37. Формирование поддержки

Перейдем к формированию завершающей фазы огибающей — освобождение (Release). Пусть после отпускания MIDI-клавиши звук будет затухать в течение 10 с. Окончательный вид огибающей показан на рис. 3.38. Работа по формированию огибающей модуляции организована точно так же, как и по формированию огибающей амплитуды, только доступ к ней осуществляется через поле Modulation Envelope главного окна . В поле Volume Envelope, кроме уже перечисленных, можно контролировать еще три параметра. Initial Attenuation — начальное ослабление. Единица измерения: децибел. Диапазоны изменения: от 0 до 96 и от —96 до 96. Этот параметр определяет

206

Глава 3

Volume Envelope • Release (sec) , Value, •

I original-gette/айзг value'

Рис. 3.38. Фаза освобождения

степень ослабления громкости воспроизведения звука. Например, если значение Initial Attenuation для сэмпла равно 0, то звук будет воспроизводиться с первоначальным уровнем громкости, а при значении 96 звук будет тише на 96 дБ. Keynum To Hold — влияние номера клавиши на длительность фазы удержания. Единица измерения: X-times. Диапазон изменения: от 0,5 до 2. Данная величина определяет степень зависимости длительности удержания (Hold) от приращения номера MIDI-клавиши (начиная с номера клавиши, которому соответствует сэмпл). Чем выше нота, тем короче фаза удержания. Если нажатая клавиша находится на расстоянии более чем 60 клавиш от исходной (соответствующей сэмплу), то длительность фазы удержания больше изменяться не будет. Keynum To Decay — влияние номера клавиши на длительность фазы спада. Характеристики и порядок применения параметров Keynum To Decay и Keynum To Hold аналогичны.

Modulation Envelope — огибающая модуляции Огибающая модуляции формируется точно таким же способом, как и огибающая громкости (при помощи генераторов Delay, Attack, Hold, Decay, Sustain и Release). Единственное отличие состоит в том, что уровень поддержки измеряется не в децибелах, как это было для огибающей амплитуды, а в процентах. Ведь данная огибающая управляет не громкостью, а глубиной модуляции. С помощью генератора То Pitch задается степень влияния текущего значения огибающей на высоту звука. Единица измерения: 1/100 от полутона для максимальной по высоте точки огибающей, Диапазоны изменений: от —1200 до 1200 и от -2400 до 2400. Генератор То Filter Cutoff определяет степень влияния текущего значения огибающей на частоту среза фильтра. Единица измерения: 1/100 от полутона

207

И/Т-синтезатор в домашней звуковой студии

для максимальной по высоте точки огибающей. Диапазоны значений: от —3600 до 3600 и от -7200 до 7200. С генераторами Keynum To Hold и Keynum To Decay вы уже знакомы по работе с полем Volume Envelope.

Modulation LFO — низкочастотная модуляция Используя генераторы поля Modulation LFO, вы можете реализовать такие эффекты как вибрато, «Вау-вау» и тремоло, Для этого используется всего один низкочастотный генератор (LFO). Это значит, что при одновременной реализации эффектов частота звука, амплитуда и частота среза фильтра будут изменяться синхронно. Щелкните по первому генератору этого поля — Delay (задержка). Появится окно, изображенное на рис. 3.39. Modulation LFO Close

Рис. 3.39. Генератор задержки при модуляции низкочастотным сигналом

С назначением опций подобных окон диалога вы уже знакомы, поэтому не будем попусту отнимать у вас время и перейдем к главному. С помощью генератора Delay можно задать интервал времени, спустя который после нажатия MIDI-клавиши начнется генерация синусоиды низкой частоты. Единицы измерения: секунды или X-times. Диапазоны изменения: от 0,001 до 10 и от 0,01 до 100. Frequency— частота колебаний. Единицы измерений: герцы или X-times. Диапазоны изменений; от 0,001 до 10,71 или от 0,01 до 100. То Pitch — степень влияния на высоту тона (вибрато). Единица измерения: 1/100 полутона. Диапазоны изменений: от —1200 до 1200 или от —2400 до 2400. То Filter — степень влияния на частоту среза фильтра («Вау-вау»). Единица измерения: 1/100 полутона. Диапазоны изменений: от —3600 до 3600 или от -7200 до 7200. То Volume — степень влияния на громкость (тремоло). Единица измерения: децибел. Диапазоны изменений: от —12 до 12 или от —24 до 24,

Vibrato LFO — вибрато При помощи второго независимого низкочастотного генератора реализуется только один эффект — вибрато. Если звуковой сигнал прсмодулировать по частоте одновременно сигналами генераторов LFO1 и LFO2 («двойное»

208

Глава 3

вибрато), имеющих разные частоты, то можно получить совершенно фантастические эффекты, пригодные даже для озвучивания космических боевиков. Щелчок мыши по генератору Delay (задержка) вызывает окно, изображенное на рис. 3.40.

Delsy( - Value-

oooi

J-

nal generatorvafue

Рис. 3.40. Генератор задержки при частотной модуляции (вибрато)

Опции окна Vibrato LFO ничем не отличаются от опций рассмотренного выше окна Modulation LFO. Кроме генератора задержки, доступны генераторы Frequency и То Pitch. С этими генераторами вы уже знакомы. Отличие заключается в том, что они управляют параметрами низкочастотного генератора LFO2, а не LFO1, как это было в окне Modulation LFO. В следующем разделе мы поговорим о том, как загружать SoundFont в память звуковой карты. И совершенно не важно, откуда у вас появились банки SoundFont: создали вы их сами или, например, нашли в Internet.

3.4. AWE Control Panel — управление ресурсами звуковой карты AWE Control Panel входит в программное обеспечение всех звуковых карт семейства AWE (SB AWE32, SB 32, SB AWE64, SB AWE64 GOLD). Основное назначение программы — загрузка банков SoundFont в звуковую память карты. Но кроме этого, существует еще целый ряд возможностей, позволяющих управлять ресурсами звуковой карты. После запуска AWE Control Panel на экране монитора вашего PC появится окно диалога, которое будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 3.41, Первая закладка — Effect. Опциями этой закладки осуществляется управление эффект-процессором. Группа Types (типы) содержит четыре органа управления. Списки Reverberation и Chorusing содержат по 8 типов реверберации и хоруса, Выбранные в этих списках эффекты в дальнейшем по умолчанию будут доступны для регулировки по глубине посредством MIDI-сообщений (MIDI-манипуляторов 91 и 93).

209

WT- синтеза тор в домашней звуковой студии

Ниже расположены регуляторы тембра Treble level (высокие частоты) и Bass level (низкие частоты). Диапазоны регулировки: от —12 до 4-12 дБ. Регулировка осуществляется мышью с помощью движков. При этом уровень регулировки отображается в децибелах. Отрегулировать тембр также можно с помощью микшера Creative Mixer, Но будьте осторожны. Изменение тембра — это искажение сигнала. При записи звука лишний раз убедитесь, что регуляторы тембра установлены в позицию 0 дБ. Д SB AWE32 MIDI Synth [G2Q\

: ГУ . Ус-u con seleci штэ appiy Effect Types nets. These effects and;: 1/ etiect Venetians will be applied during MIDI playback

:

Type;



Current User Bank — удалить из памяти только текущий банк (номер и название которого видны в списке Current state); All User Banks — удалить все пользовательские банки.

>

Очистка происходит немедленно, а загрузка звуковых банков в соответствии со списком пользователя — только после нажатия кнопки Apply. SB AWE32 MIDI Synth [6201

X

User

You carrconiigure and apply User SoundFont Barks here. User .banks tan be accessed using MID} Contrailer Change 0 Message'. ' ' -Ussr variation 1

' Current^ate Clear

Help.

Рис. 3.45. Закладка User для загрузки пользовательских банков

Глава 3

214 A SB AWE32 MIDI Synth [6201 User

)

WaveR* j

PioybSck

You corvuptoad sound samples to your audio hercfwars end use then вз JnstruniBnls rfimngMiOi playback ЛУауе - Inslrument Cleer

LCsvice.

РИС. 3.46. Help..

Закладка спецэффектов

Закладка WaveFx (рис. 3.46) предназначена для загрузки в память звуковой карты спецэффектов (FX), проще говоря, WAVE-файлов. Работа с ней осуществляется таким же образом, как и с предыдущей закладкой. Разница лишь в том, что вместо файлов SoundFont загружаются WAVEфайлы. Для того чтобы получить доступ к спецэффектам из музыкального редактора, достаточно выбрать номер пресета, равный номеру WAVE-файла (в списке Instrument) в основном банке. Однако такая непосредственная загрузка сэмпла в память звуковой карты не позволяет использовать все аппаратные возможности EMUSOOO. Последняя закладка — Playback (воспроизведение), позволяет прослушивать загруженные звуковые банки или сэмплы, не прибегая к помощи звуковых редакторов (рис. 3.47). В группе Rehearse (репетиция) расположены элементы интерфейса, с помощью которых вы действительно можете прорепетировать звучание загруженных в звуковую карту банков. Из списка Playback bank выберите банк (банк 0 -— основной, все остальные — пользовательские). В списке Instrument выберите пресет, звучание которого вы хотите услышать. Список MIDI Controllers позволяет выбрать MIDI-манипулятор, положение которого задается движком Controller value. Ниже расположена MIDI-клавиатура. Клавиши на ней нажимаются при помощи мыши. В небольшом окне программы невозможно отобразить всю MIDIклавиатуру с ее 128 клавишами, поэтому показана только часть клавиатуры.

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

215

& SB AWE32 MIDI Svnth 16201

j[ !

;*

'Etfed

User

!

^^HBj WqueEic

&

'; Ш

Т Ployhack ;

^S^th \ T ol) 3 ,«^? ' ' с -" vfew; examine and playback insttgmentslrgrnfrie ЩИ: Syntnesiie; OF User banks.

- "

• • •

• Rehearse : Elaybeck batit

.

JQQD-GenerelMIDI ! M)OI Controllers.

[001

Moduletor Wheel

•

Insltumsrit: . •J JDOQ-PianQ 1

*]

Qontrdle rvalue: • i -1 i

.

1

.

1

1

И !!fflflI1ШЖШ^

}

ЕВНВ

:

Reset Controllers,

Device...

' ,'i^' So"Jnd On , , ,-

! Befrssri

TF .

Help..

-

j .

j

v~!- -

r

1 ^unTop

-

j

,

Ouft

Рис. 3.47. Закладка Playback

[ • Справа от клавиатуры расположен переключатель, с помощью которого выбирается отображаемый фрагмент MIDI-клавиатуры. В нижней части группы «на всякий пожарный случай» находятся две кнопки. Кнопка Reset Controllers применяется для сброса всех манипуляторов (устанавливает их в нулевое или нейтральное положение), а кнопка All Sounds Off — для прекращения воспроизведения всех звуков. На этом знакомство с панелью управления ресурсами звуковых карт семейства AWE могло бы и закончиться. Однако есть один ресурс, который остался незамеченным создателями этой программы. Это Creative 3D Stereo Enhancement Effect или, проще говоря, расширение стереобазы (этатехнология поддерживается большинством современных звуковых карт). Пользоваться этим эффектом, как и регулировками тембра, нужно осторожно, т. к. при его реализации в звуковой сигнал умышленно вносятся сильные искажения. Благодаря этим искажениям вам кажется, что звуковые колонки вашего компьютера расположены на большем расстоянии друг от друга. Но если вы, например, хотите записать свое музыкальное произведение, то должны быть уверены, что ЗВ-эффект отключен. Для включения/выключения ЗО-эффекта нажмите кнопку Start (в Windows 95). Перейдите в пункт Settings и вызовите панель управления Windows (Control Panel), которая изображена на рис. 3.48. В панели управления отыщите иконку System (система) и щелкните по ней два раза мышью. Откроется окно System Properties (свойства системы). В верхней

Глава 3

216 Ш Control Panel

.Fife

Edit

View

Display

Help

Fonts

Mail and Fax

Modems '

Internet

Joystick

Keyboard

Msuse

Multimedia

Network

Regional Settings

Sounds

Рис. 3.48. passwords

Printers

Панель управления Windows

Provides system information and changes advanced settings

части окна выберите закладку Device Manager (менеджер устройств). Б списке устройств выберите Sound, video and game controllers (звуковые, видео- и игровые контроллеры), В списке контроллеров выберите Creative Sound Blaster 16. Даже если у вас SB AWE64, эта звуковая карта воспринимается программным обеспечением как SB 16 с довесочком к нему — Creative Advenced Wave Effects Synthesis for AWE32. A AWE64 ничем, с точки зрения аппаратных возможностей, не отличается от AWE32. Итак, после выбора SB 16 на экране вашего монитора появится окно, которое будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 3.49. Creative Sound Blaster 16 Plug and Play Pro...§2 : General

Setfirtgs

Driver

Resources

In FullOijplex operation, you can pley end record simultaneously at the ss'me ssrnptagrat'e. This is uselyl icu audio-confaieridng anO telephone-like applications. '. • -

Т iiseC(eative;3DS(e,'ei3£nharcement Ctea*i"e-3D Stereo Erihencen=rti£ a --raih tar\mpicw\r,Q tlis three dtrnerisionotriatuie dicitaf sou rid

Рис. 3.49.

Включение и выключение SD-эффекта

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

217

Опция Use Creative 3D Stereo Enhancement позволяет включать и выключать ЗО-эффект. А с помощью выключателя Allow Full-Duplex operation можно включить и выключить режим Full-Duplex.

3.5. Неочевидные возможности AWE В этом разделе вы познакомитесь с теми возможностями звуковых карт на базе EMU8000, о которых практически ничего не говорится в документации, поставляемой вместе с ними. Данный раздел будет полезен не только владельцам звуковых карт семейства AWE, но и обладателям любых современных MIDI-инструментов, поддерживающих стандарты, о которых речь пойдет ниже. Возможно, что в руководстве пользователя звуковой карты в таблице MIDI Implementation Chart, кроме имен привычных MIDI-манипулятров (Volume, Reverb, Chorus и т.п.), вы встретите такие названия, как Data entry, NRPN LSB, NRPN MSB, RPN LSB и RPN MSB. Может быть вы даже попытаетесь отыскать описание этих манипуляторов в руководстве пользователя. Не исключено, что некоторые наши читатели уже экспериментировали с загадочными манипуляторами, но результат исследований оказался отрицательным. Этот раздел поможет вам научиться использовать (и довольно эффективно) закодированные прописными английскими буквами возможности звуковой карты. Поскольку речь пойдет о MIDI-сообщениях, применяемых для управления параметрами звука, для повторения примеров, приведенных в книге, потребуется музыкальный редактор (секвенсор). Мы будем использовать Cakewalk Pro Audio 5.0. Об основах работы с этим редактором мы рассказали в нашей предыдущей книге [63]. Следующая версия программы Cakewalk Pro Audio 6.0, содержит встроенные возможности по управлению параметрами звука (MIDI-манипуляторами RPN и NRPN, наряду с другими, можно управлять из окон Piano Roll или Event List). Но мы специально выбрали редактор Cakewalk Pro Audio 5.0, не обладающий такими возможностями. Прочитав этот раздел, вы научитесь управлять параметрами звука из любого музыкального редактора.

3.5.1. Программирование чувствительности колеса изменения тона Что же такое RPN? Это аббревиатура от английского словосочетания Registered Parameter Number (номер фиксированного параметра). Спецификация MIDI определяет три таких параметра: RPN 0 — чувствительность манипулятора (колеса) изменения тона (Pitch Wheel), RPN 1 — грубая подстройка высоты тона,

218

Глава 3

RPN 2 — точная настройка высоты тона. Однако звуковые карты семейства AWE поддерживают только один из этих параметров (нулевой). По умолчанию диапазон изменения тона составляет ±2 полутона (или плюс-минус один тон). Положение колеса задается числом от —8 192 до 8 191. Часто бывает так, что диапазона шириной в 2 тона оказывается недостаточно для реализации эффекта плавного изменения высоты звука. Эта проблема решается довольно просто. Через два манипулятора ввода данных (Data entry LSB и Data entry MSB) устанавливается новое значение RPN 0. MIDI-протокол предусматривает передачу данных байтами. Некоторые их биты зарезервированы для служебных целей. Если от каждого байта «отщипнуть» по биту, то останутся этакие семибитные «недобайты», с помощью которых можно передавать числа от 0 до 127 (вспомните о диапазоне возможных значений манипуляторов). Но, например, для программирования чувствительности манипулятора изменения тона диапазона в ] 28 значений оказывается недостаточно. Поэтому для передачи данных используется два семибитных фрагмента одного большого четырнадцатибитного числа. С помощью него можно передавать числа от 0 до 16 383 (или от —8 192 до 8 191), Младшие 7 бит (Least Significant Bit, LSB — младший байт) передаются через манипулятор 38, старшие 7 бит (Most Significant Bit, MSB — старший байт) передаются через манипулятор 6. Итак, для изменения чувствительности колеса высоты тона вызовите список MIDI-сообщений из вашего музыкального редактора. В самом начале списка поместите последовательность MIDI-команд, указанную в табл. 3.1. Таблица 3.1. MIDI-команды изменения чувствительности колеса высоты тона Номер MIDIсообщения

Номер манипулятора (controller)

Название манипулятора

Положение манипулятора (value)

1

101

RPN MSB

0

2

100

RPN LSB

0

Data Entry MSB

X

Data Entry LSB

Y

3

6

4

38

В табл. 3.1 X — число, задающее диапазон высоты звука в полутонах, a Y число, уточняющее ширину диапазона (точная настройка, заданная в сотых долях полутона, — центах). Если нет необходимости задавать диапазон с такой точностью, просто не вводите последнее MIDI-сообщение. Диапазон возможных значений параметров X и Y: от 0 до 127. Чувствительность колеса высоты тона можно задавать индивидуально для каждого MIDI-канала. На рис. 3.50 показан пример последовательности MIDI-сообщений в окне Event List музыкального редактора Cakewalk.

219

WT-синтезатор в домашней звуковой студии Hcvent List - Track 1 Trk

1 1 1

Mees BeatTick Chn Hr.Mn;Sc Ft Kind 00 DO 03:00 1.1:000 1 Cantrl DO-QO.Q30Q 1:1:000 1 Contrl 1:1:000 00:03:0300 1 Contrl

101 100

6

Values 0 0

1

—

м :

121

.... — *

Рис. 3.50. Пример установки чувствительности колеса высоты тона

В результате выполнения этой последовательности (после нажатия кнопки Play) чувствительность манипулятора высоты тона для первого MIDI-канала будет ±1 октава (или ±12 полутонов).

3.5.2. Управление параметрами звука по MIDI В руководстве пользователя звуковой карты семейства AWE вы не найдете описания способов управления такими параметрами генерации звука как, например, частота среза фильтра и уровень резонанса или сведений о том, как изменять формы огибающих громкости и модуляции. Непосвященный человек может подумать, что таких возможностей нет, что все параметры, хранящиеся в SoundFont, фиксированы и не поддаются изменениям. Однако это не так. Возможно, авторы руководства пользователя посчитали, что описанных возможностей звуковой карты и так достаточно, а любознательные пользователи могут найти все ответы на свои вопросы в Internet. Этот раздел книги — наш маленький вклад в борьбу за права потребителя, ведь, как мы уже говорили, покупатель звуковой карты не обязан быть пользователем Internet и может не знать английский язык. Что касается описанных возможностей, то их иногда бывает недостаточно. Например, ни одна современная танцевальная композиция не обходится без эффектов, связанных с изменением параметров резонансного фильтра. А если и обходится, то у ценителей такой музыки может возникнуть вполне справедливый вопрос: «Почему бы этому DJ не покрутить колесо управления фильтром?» И это не просто наше личное мнение. Не зря ведь фирма Yamaha в своем самом современном стандарте XG определила, что любой инструмент, соответствующий данному стандарту, обязан иметь манипуляторы управления параметрами звука (такими как уровень резонанса и частота среза фильтра). Звуковые карты семейства AWE стандарт XG не поддерживают. Однако возможность управления параметрами звука при помощи хитрых, но не сложных MIDI-сообщений имеется. Об этой возможности мы и расскажем. Кроме RPN, бывают еще и NRPN (Non Registered Parameter Number) — номер нефиксированного (изменяемого) параметра. Главное его отличие от RPN состоит в том, что одни и те же NRPN у разных производителей MIDI-оборудования могут соответствовать различным параметрам генерации звука. Задав

220

Глава 3

NRPN, можно выбрать интересующий параметр генерации звука и определить его значение с помощью манипуляторов Data Entry. Для звуковых карт семейства AWE значение NRPN MSB всегда должно быть равно 127, а в NRPN LSB нужно передавать номер интересующего вас параметра звука. Значение этого параметра передается через манипуляторы Data Entry. Таким образом, процесс управления параметрами звука сводится к выполнению последовательности MIDI-сообщений, приведенных в табл. 3.2. Таблица 3.2. MIDI-сообщения управления параметрами звука Номер MIDIсообщения

Номер манипулятора (controller)

Название манипулятора

Положение манипулятора (value)

1

99

NRPN MSB

2

98

NRPN LSB

N

3

6

Data Entry MSB

X

4

38

Data Entry LSB

Y

127

Здесь N — номер контролируемого параметра, а X иУ— числа, рассчитываемые по следующим формулам: X = (ЗПЗ+ 8192)7128

Y = (ЗПЗ -г 8192) % 128, где символ « / » означает целую часть отделения на 128, а « % » — остаток от деления; ЗПЗ — значение параметра звука. Чтобы определить значение параметра звука, исходя из данных, хранящихся в MIDI-файле, нужно совершить обратное преобразование, воспользовавшись следующей формулой: ЗПЗ = [(Data Entry MSBJS128 + Data Entry LSB)] - 8 192. Однако в реальной жизни компьютерного музыканта управление параметрами звука осуществляется более простым способом. Во-первых, если вы собираетесь управлять только каким-либо одним параметром, достаточно однократного выполнения MIDI-команд 1 и 2 (см. табл. 3.2), а далее можно многократно изменять только значения параметра через манипуляторы Data Entry. Во-вторых, скорее всего, вам не придется каждый раз рассчитывать числа X и Y с помощью калькулятора. Вы можете написать простенькую программку на языке С+ +... Не пугайтесь, это шутка. Дело вот в чем. Читатели, знакомые с машинной арифметикой, наверное, уже догадались, что формулы, приведенные выше, годятся только в том случае, если для представления чисел используется 14 бит, один из которых знаковый. При этом диапазон возможных значений будет лежать в пределах о т — 8 192до8 191. Однако большинство звуковых параметров, как и положения манипуляторов, кодируют-

W1'-синтезатор в домашней звуковой студии

221

ся семибитным числом. Диапазон значений при таком способе представления чиселлежит в пределах от 0 до 127. Необходимость использования манипулятора Data Entry MSB просто отпадает, т, к. старшие семь бит четырнадцатибитного числа оказываются ненужными (младших семи бит как раз достаточно). В этом случае можно выполнить первые две команды из табл. 3.2, а для изменения выбранного этими командами параметра звука можно воспользоваться обычными средствами музыкального редактора (изменяя положение манипулятора 38). Прежде чем приводить список всех доступных параметров, закрепим теоретические знания практикой. Рассмотрим пример управления частотой среза фильтра при помощи параметра NRPN в редакторе Cakewalk. Номер нефиксированного параметра, управляющего частотой среза — 21, диапазон значений: от 0 до 127 (т. е. можно обойтись без каких-либо формул). В начале первого трека мы разместим последовательность из двух MIDI-сообщений (рис. 3.51). Ш Event List - Track 1 .

Trk

HrMn:£rFr Meas:8eat:Tick Chn | Kind 1:1:000 1 Contrl 1 \ 00:0003:00 1 оп'сшз-ос VI '000 1 Conirl

\

' Э9 98

Values 12? 21

—

' "i-1 ] .1

Рис. 3.51. Получение доступа к управлению частотой среза фильтра при помощи ^ параметра NRPN

Если хотите услышать результат, нужно записать последовательность какихнибудь нот. Допустим, вы это сделали. Теперь частотой среза можно управлять при помощи манипулятора 38. Пример изменения положения этого манипулятора средствами окна Controllers приведен на рис. 3.52. Возможно, результат своих действий вам не удастся услышать сразу. Глубина регулировки частоты среза зависит от настроек конкретного пресета. Простейший выход — попробуйте сменить пресет на какой-нибудь другой, выбранный методом «научного тыка». Ну, а если вам захочется использовать определенный Controllers - Track 4

Рис. 3.52. Пример управления частотой среза фильтра

Глава 3

Таблица 3.3. Доступные параметры звука

Название Delay before LFO1 starts (задержка перед запуском LFO1 от 0 до 22 с)

7

10

11

12 13 14 15

Управление эффектом Диапазон в реальном времени (Realtime)

Квант измерения

0...5900

4 мс

LF01 Frequency (частота LFO1 от 0 до 10,72 Гц)

0...127

0,084 Гц

Delay before LFO2 starts (задержка перед запуском LFO2 от 0 до 22 с)

0...5900

4 мс

0...127

0,084 Гц

0...5900

4 мс

0...5940

1 мс

0...8191

1 мс

0...5940

4 мс

0...127

0,75 дБ

0...5940

4 мс

0...5900

4 мс

0...5940

1 мс

0...8191

1 мс

0...5940

4 мс

0...127

0,75 дБ

0...5940

4 мс

LFO2 Frequency (частота LF01 отО до 10,72 Гц) Envelope 1 delay time (задержка огибающей амплитуды от 0 до 22с) Envelope 1 attack time (время атаки огибающей модуляции от О до 5,9 с) Envelope 1 hold time (время удержания огибающей модуляции от 0 до 8 с) Envelope 1 decay time (время спада огибающей модуляции от 0,023 до 23,7) Envelope I sustain level (уровень поддержки огибающей модуляции) Envelope 1 release time (время освобождения огибающей модуляции от 0,023 до 23,7 с) Envelope 2 delay time (задержка огибающей амплитуды от 0 до 22с) Envelope 2 attack time (время атаки огибающей амплитуды от О до 5,9 с) Envelope 2 hold time (время удержания огибающей амплитуды от 0 до 8 с) Envelope 2 decay time (время спада огибающей амплитуды от 0,023 до 23,7) Envelope 2 sustain level (уровень поддержки огибающей амплитуды) Envelope 2 release time (время освобождения огибающей амплитуды от 0,023 до 23,7 с)

223

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

Таблица 3.3. (окончание)

№

16

Название Initial Pitch (начальная высота тона)

LFO1 to Pitch (степень влияния 17 LF01 на высоту тона от — 1 до + 1 октавы) LF02 to Pitch (степень влияния 18 LFO2 на высоту тона от — 1 до + 1 октавы) Envelope 1 to Pitch (степень влияния огибающей модуляции 1 > на высоту тона от — 1 до +1 октавы) LF01 to Volume (степень влияния LF01 на громкость) Initial Filter Cutoff (начальная 21 частота среза фильтра от 100 до 80000 Гц) Initial Filter Resonance Coefficient (начальный 22 коэффициент резонансного фильтра)

Управление эффектом Диапазон в реальном времени (Realtime) -8192. ..8191

1 цент

-127...127

' цента

-127...127

-127...1Z7

9 375

цента

цента

0...127

0,1875дБ

0...127

62 Гц

0...127

см. табл. 3.4

0...127

56 25

23

LF01 to Filter Cutoff (степень влияния LFO1 на частоту среза)

24

Envelope 1 to Filter Cutoff (степень влияния огибающей модуляции на частоту среза)

-127...127

Chorus Effects Send (глубина хоруса)

0...255

Reverb Effects Send (глубина реверберации)

0...255

6

Квант измерения

' цента цента

пресет, то можно изменить изначальную глубину регулировки частоты среза, заданную в SoundFont, на новое значение с помощью параметра NRPN 24. Для того чтобы вернуть начальные значения параметров звука, хранящиеся в SoundFont, достаточно выполнить MIDI-команду Reset All Controllers (манипулятор 121). Теперь приведем полный список доступных через параметр NRPN регулировок звука. Табл. 3.3 содержит номера NRPN LSB, их названия, возможность изменения параметров во время воспроизведения ноты (Realtime), диапазон изменения параметра и единицы измерения. Стоит отметить, что EMU8000 имеет встроенную таблицу параметров резонансного фильтра. Посредством NRPN LSB 22 (управление уровнем резонанса) выбирается

224

Глава 3 Таблица 3.4. Параметры фильтра

Low Fc (Hz)

Low Q



High Fc (kHz)

HighQ (dB)

0 1

92

5

Flat

93

6

8,5

Flat 0,5

Коэффициент

2

94

8

8,3

1,0

3

95

10

8.2

2,0

4

96

11

8,1

3,0

5

97

12

8,0

4,0

6

98

14

7,9

5,0

7

99

16

7,8

6,0

3

100

17

7,7

7,0

9

100

19

7,5

9,0

10

100

20

7,4

0,0

11

100

22

7,3

12

100

23

7,2

13

100

25

7,1

14

100

26

7,1

11,0 13,0 15,0 16,0

DC Attenuation(dB)

-0,0 -0,5 -1,2 -1,8 -2,5 -3,3 -4,1 -5,5 -6,0 -6,6 -7,2 -7,9 -8,5 -9,3 -10,1

номер строки в табл. 3.4, содержащей параметры фильтра, причем каждому номеру таблицы одновременно соответствует несколько значений NRPN LSB 22. Например, если параметр имеет значение от 0 до 7, то выбирается нулевая строка таблицы (коэффициент 0), если от 8 до 15, то первая (коэффициент 1) и т. д. Таким образом, хотя диапазон изменения параметра лежит в пределах от 0 до 127, реально имеется всего 16 вариантов настроек резонансного фильтра.

3.5.3. Смена типа реверберации и хоруса при помощи MIDI-сообщений Управление эффект-процессором звуковых карт семейства AWE соответствует стандарту GS. Благодаря этому существует возможность изменения типа [вариации) эффектов реверберации и хоруса при воспроизведении MIDIфайла. Если говорить более конкретно, то это делается при помощи макросов привилегированных системных сообщений (System Exclusive Message). С тем, как использовать макросы в дальнейшем, мы познакомим вас на примере переключения вариаций эффектов в редакторе Cakewalk. Работа с системными сообщениями напоминает программирование в машинном коде (заметьте, даже не на Ассемблере). Но даже если вы не программист, пугаться не следует, в этом нет ничего страшного. Для того чтобы пользоваться данной технологией, вам не нужно обдумывать содержимое системных сообщений и представлять процесс выполнения этих, по сути дела, низкоуровневых машинных команд интерпретатором MIDI-сообщений. Просто воспользуйтесь рекомендациями в виде таблиц, которые приводятся ниже.

225

И/Г- синтеза тор в домашней звуковой студии

Таблица 3.5. Макрос системных сообщений для смены типа реверберации Номер байта в макросе

Шестнадцатеричное значение

Десятичное значение

1

FO

240

2

41

65

3

10

16

4

42

66

5

12

18

6

40

64

7

1

1

8

30

48

номер вариации см. в табл. 3.6

9 10

0

0

11

F7

247

Содержимое макроса системных сообщений для переключения вариаций эффектов приведено в табл. 3.5. При работе с музыкальными редакторами обращайте внимание на то, в какой системе исчисления, шестнадцатеричнои или десятичной, программа воспринимает числа. Девятым байтом в макросе идет номер вариации реверберации. О том, какие эффекты доступны, вы можете узнать из табл. 3.6. Смена типа хоруса (табл. 3.7) осуществляется почти так же, как и смена реверберации. Отличие заключается в восьмом байте. В макросе смены реверберации восьмой байт равен 30h (или 48), а в макросе смены хоруса — 38h (или 56). Теперь рассмотрим, как реализовать на практике переключение вариаций эффектов с помощью редактора Cakewalk. Выполните команду View > Sysx. Таблица 3.6. Типы эффектов реверберации Номер вариации

Зан 55

Название эффекта

Комментарии

0

Room 1

1

Room 2

2

Room 3

3

Hall 1

4

Hall 2

5

Plate

Реверберация с металлическим оттенком

6

Delay

Задержка

7

Panning Delay

Панорамируемая, влево и вправо задержка

Эта группа вариаций создаёт ощущение присутствия в комнатах разных размеров от маленькой до большой Создаёт ощущение присутствия и маленьком и большом концертных запах

226

Глава 3 Таблица 3.7. Макрос системных сообщений для смены типа хоруса

Номер байта в макросе

Ш естнадцатеричное значение

Десятичное значение

1

FO

240

2

41

65

3

10

16

4

42

66

5

12

18

6

40

64

7

1

1

8

38

56

номер вариации см. в табл. 3.8

9 10

0

0

11

F7

247

Появится окно диалога для редактирования макросов системных сообщений, изображенное на рис. 3.53. Это окно содержит пока незаполненный список макросов и кнопки для выполнения операций с ними. Начнем со списка. Под заголовком Bank расположены номера банков системных сообщений (макросов), Name — названия макросов, Length — длина (количество байт в макросе), Auto — включен ли или нет режим автоматического выполнения макросов сразу после загрузки сонга, Port — MIDI-устройство, для которого предназначен макрос. Сделаем так, чтобы нулевой макрос содержал байты для установки нулевой вариации реверберации (Room 1). Щелкните по первой строке списка (Bank 0) два раза мышью или нажмите кнопку Edit Bytes. В появившемся окне Edit System Exclusive Bytes введите макрос для смены эффекта реверберации. Таблица 3.8. Типы эффектов хоруса Номер вариации

Название эффекта

0

Chorus 1

1

Chorus 2

2

Chorus 3

3

Chorus 4

5

7

Комментарии

Эффект хоруса становится более заметным с увеличением номера вариации

Feedback Chorus

Похож на свист возникающий в результате рассекания воздуха

Flanger

Флэнжер

Short Delay

Короткое повторяющееся эхо

Short Delay (Feedback)

Коротше многократно повторяющееся эхо

227

WT-синтезатор в домашней звуковой студии

Рис. 3.53. Окно Sysx

Результат вашей работы показан на рис. 3.54. После этого нажмите кнопку ОК или клавишу <Enter>. Теперь макросу можно присвоить имя. В окне Sysex нажмите кнопку Name, В появившемся окне диалога (рис. 3.55) введите название макроса, например, Reverb "Room 1". Аналогичную операцию можно проделать для всех вариаций эффектов реверберации и хоруса. После этого список макросов будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 3.56.

а 41 ю 42 12 чо oi эо ее оо F7

Рис. 3.54. Окно для редактирования банков Sysex

Теперь воспользуемся результатами проделанной работы. Предположим, что в каком-то месте сонга вы хотите выбрать реверберацию типа «Hall 2» и хорус «Chorus 4». Нет ничего проще. В списке MIDI-сообщений добавьте два сообщения типа Sysx с номерами макросов для выбора соответствующих вариаций эффектов. На рис. 3.57 показана такая последовательность сообщений: Sysx с содержимым 4 выполняет макрос Reverb "Hall 2" из списка банков системных сообщений; затем следует сообщение, устанавливающее максимальную глубину реверберации; Sysx с содержимым 11 выполняет макрос Bank Name

Рис. 3.55. Окно Bank Name для ввода названия макроса

Глава 3

228

1

4everb "Room Г Severb "Room г~ Revera "Room З" Reverb "Hall 1 " Revarb"H3ll?" Reverb "Plate" Reve-b "Delay" Reverb "Рвпп'пд Dele/ Chorus "Chorus Г Chnrus 'Chorus 2" Chorus "Chorus 3" Chorus "Chorus A* Chorus "Feedback Chorus Chorus "Flangei" Chorus "Short De'ay'

Рис. 3.56. Банки вариаций эффектов

Chorus «Chorus 4»; и в завершение -— сообщение, устанавливающее максимальную глубину хоруса. Теперь вы можете услышать результаты своего труда. Для этого, естественно, должна быть записана какая-либо последовательность нот. А можно просто выполнить четыре приведенные выше сообщения (нажав кнопку Play) и сыграть «живую» музыку на MIDI-клавиатуре. В любом случае вы ощутите установленные эффекты. Ц Event Ust - Track f Trk

1 1 1

HrMrrScFr | Meas:BeetTick Oir Kind 00 00:03:00 1:1-000 n/n Sysx DO 00:03.00 1:1.000 1 Contrl 00:00 LI'-' 'ii 1-1:000 n/e Svax СП-ОС 3.1 i ,i 1 Conlrl M:QCO

HfJFJjiiSJj Values A 91 -Reverb 127

"^'1 -rrj __•::.]

11 S3-Chorus

1

12? I 4*1

Рис. 3.57. Переключение вариаций реверберации и хоруса

В заключение отметим, что вариации эффектов устанавливаются одновременно для всех MIDI-каналов. Не может быть, например, так, что на первом канале была установлена реверберация «Panning Delay», а на втором -— «Plate». По этой причине совершенно безразлично, на каком треке будут размещены сообщения для смены вариаций эффектов. Это неудобство вызвано тем, что возможности звуковых карт семейства AWE не безграничны. А расширить диапазон этих возможностей можно только с помощью звуковой карты стандарта XG. Как вы уже поняли, процесс создания собственных сэмплов непрост, Не случайно из сотен самодельных банков голосов инструментов, встречающихся в Internet и на CD, лишь единицы сэмплов представляют художественную ценность. Причем, чувствуется, что у многих безымянных авторов есть и фантазия, и понимание цели, но не хватает необходимых сведений о технологии. В вашем же творческом багаже все необходимое теперь имеется.

Глава

СВЕДЕНИЕ MIDI- И WAVEКОМПОЗИЦИЙ В CAKEWALK PRO AUDIO 6.0 Эта глава рассчитана на тех, кто хотя бы немного знаком с музыкальными редакторами вообще и с Cakewalk Pro Audio в частности. Не так уж и важно, с какой именно версией данной программы вам доводилось работать. Даже если это был Cakewalk 3.0, еще не обладавший возможностями для работы с цифровым звуком, освоить версию программы, в названии которой содержится слово «Audio», будет не так уж и трудно. Возможности расширились, но интерфейс остался узнаваемым, удобным и гибким. Если же вы читали нашу предыдущую книгу [63], то, вероятно, неплохо представляете себе Cakewalk Pro Audio 5.0, от которого до шестой версии, как говорится, рукой подать. Надеемся мы и на то, что у вас есть хотя бы минимальный опыт работы с MIDI-устройствами. Краткую информацию о применении основных окон Cakewalk Pro Audio 6.0 вы найдете в гл. 1 этой книги, там, где мы рассказываем о виртуальном микшере, имеющемся в составе этого редактора. Cakewalk Pro Audio 6.0 —• это не просто MIDI-секвенсор и нотатор, но и, в определенном смысле, многоканальный цифровой магнитофон, а если говорить точнее — HDD-рекордер (устройство многоканальной звуковой записи на жесткий диск). Конечно, с точки зрения профессионалов, Cakewalk Pro Audio имеет существенные отличия оттакого программно-аппаратного устройства: этот музыкальный редактор является не только «многоканальным рекордером», но и «многоканальным плейером». С его помощью вы можете одновременно воспроизводить последовательность MIDI-команд и несколько WAVE-файлов. Данные, представленные в стандарте MIDI, и цифровой звук — это совершенно разные виды информации, требующие различных вычислительных ресурсов персонального компьютера. Качество воспроизведения MIDI-музыки зависит от MIDI-синтезатора (исключение составляют виртуальные синтезаторы).

230

_.

Глава 4

Обработка и микширование цифрового звука целиком опирается на ресурсы центрального процессора. Это значит, что процессор должен быть относительно мощным. Под последним словосочинением мы понимаем процессор Pentium. Кроме относительно больших вычислительных ресурсов, цифровому звуку требуются и относительно большие ресурсы памяти. Для нормальной работы с программой желательно иметь ОЗУ емкостью 32 Мбайт и современный быстрый винчестер (E-IDE) с объемом свободного пространства порядка нескольких сотен мегабайт. Желательно также при работе с аудиоматериалом чаще проводить дефрагментацию рабочего диска. Конечно, можно пользоваться и не таким мощным компьютером, но тогда при работе с программой вы будете чувствовать себя менее комфортно. К сожалению, объем нашей книги ограничен и всех возможностей Cakewalk Pro Audio 6.0 мы охватить не сможем (для этого потребовалось бы около тысячи страниц текста). Когда-нибудь мы напишем книгу, посвященную только этому музыкальному редактору. Правда, сейчас не стоит даже пытаться угадать, какой номер версии будет у героя нашего будущего повествования, А сейчас мы расскажем вам не о программе (о назначении органов управления, об окнах диалога, командах меню и т. п.), а о технологии сведения MIDI и цифрового звука.

4.1. Подготовка программы к работе Без этого этапа просто невозможно обойтись. Правда, при начальной установке программа должна сама производить все необходимые настройки. Но не все может получиться (как по Вашей вине, так и по вине программы), поэтому не исключено, что, загрузив файл с примером совместного использования MIDI и цифрового звука (например, Riff Funk Audio and MIDI Demo), вы не услышите либо MIDI, либо цифровой звук, либо и то, и другое. Но не стоит огорчаться, дело житейское, сейчас мы с вами все настроим. Для начала заглянем в окно MIDI Ports, возможный вид которого показан на рис. 4.1. Вызов этого окна осуществляется с помощью пункта команды Settings > MIDI Devices. В списке Input Ports выбираются порты ввода MIDIинформации (в нашем примере выбран вход MIDI-интерфейса звуковой карты, к которому подключена MIDI-клавиатура). Out Ports — это список MIDIустройств, на которые будет осуществляться вывод MIDI-информации (воспроизведение). Следует заметить, что одновременно можно выбрать несколько устройств, и все они станут доступными для ввода/вывода MIDI-информации. На рис. 4.1 показано, что в числе устройств вывода выбраны синтезатор на основе микросхемы EMU8000 и FM-синтезатор на основе OPL3.

231

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0 MIDI Ports Вход MIDI 5816 3301

CwHTeaaTODMIDISBAW£32m2C

Help

Move Selected Devices to-Top

Рис. 4.1. Окно выбора MlDI-устройств ввода/вывода

Кнопку Move Selected Devises to Top (передвинуть выбранные устройства в начало списка) производители программы задумали для того, чтобы выбранные в списке устройства следовали одно за другим. Следующий шаг — настройка портов ввода/вывода цифрового звука. Выполнить эту настройку рекомендуется даже в том случае, если программа на первый взгляд работает нормально (цифровой звук воспроизводится), но при выполнении каких-либо действий (манипуляций с окнами, меню и т. п.) происходят сбои в воспроизведении звука (временные изменения темпа или вообще прекращение воспроизведения). На всякий случай с помощью команды Settings > Audio Hardware откройте окно Audio Hardware (рис. 4.2). Audio Hardware Windows Sound Cajds Digidesign Session I Digidesign AudioMedia3 SoundScape HDR1 Digital Audio Labs VO

Cancel

1

.'Help

Рис. 4.2. Окно выбора устройства ввода/вывода цифрового звука

В этом окне находится список звуковых карт, поддерживаемых программой. Возможно, список покажется вам коротким, но это только на первый взгляд. Под устройством Windows Sound Cards следует понимать любую звуковую карту, драйверы которой установлены в системе Windows. Ваша звуковая карта, скорее всего, попадает в такую категорию. Остальные устройства в рассматриваемом списке — это HDD-рекордеры, профессиональные многоканальные звуковые карты, оборудованные мощными эффект-процессорами для обработки звука и наложения эффектов в режиме реального времени. Конечно, обычная звуковая карта не способна на такие чудеса.

232

Глава 4

Единственное, что она умеет делать — это оцифровывать (с помощью АЦП) и воспроизводить цифровой звук (посредством ЦАП). Но главное — было бы желание. И на заурядной звуковой карте можно свести полноценное музыкальное произведение с качеством, допускающим, например, его публикацию посредством радио или обычных аудиокассет. А если уж вы всерьез решитесь опубликовать свою музыку, то Вам, скорее всего, придется создавать свой собственный демонстрационный CD, С одной стороны, это не так-то просто, а с другой •— вполне реализуемо в бытовых условиях. Причем финансовые затраты могут оказаться и не такими уж грандиозными, как это может показаться. Но создание CD с записями своих произведений — это тема уже другой книги. А сейчас вернемся к Cakewalk Pro Audio 6.0. У вас может возникнуть вполне справедливый вопрос: а как же, имея обычную звуковую карту, реализовать эффекты, доступные только профессиональным устройствам? Мы зададим вам встречный вопрос: а разве вы не читали предыдущие главы? Все дело в том, что с обычной звуковой картой у вас не будет возможности обработки звука в режиме реального времени, однако звук можно записать и обработать заранее, например, с помощью того же Cool Edit, и импортировать уже его в Cakewalk. Единственное неудобство, возникающее при таком подходе, это невозможность отмены операций по обработке звука во время сведения музыкальной композиции (ведь мы обрабатывали звук в одной программе, а используем его в другой). Это неудобство можно легко преодолеть. Суть технологии сведения проста: запись и начальная обработка звука выполняется во внешнем звуковом редакторе (если это необходимо, то используются те возможности этого редактора, аналог которых отсутствует в Cakewalk), а окончательная обработка (в том числе и наложение эффектов) производится средствами'Cakewalk. Обработка звука в Cakewalk Pro Audio 6.0 реализована по тому же принципу, что и в любом редакторе звуков: звук «рассчитывается» заранее, а уже потом, когда вы нажимаете кнопку Play, он воспроизводится. Но Cakewalk существенно отличается от обычного редактора звуков таким свойством, как многоканальность. По сути дела, одновременно могут воспроизводиться сразу несколько звуковых файлов. Для этого не требуется никакой особенной звуковой карты, звук микшируется «математическим» способом: процессор просто берет и суммирует значения звуковых отсчетов, соответствующих одному и тому же моменту времени, всех звучащих одновременно WAVE-файлов. А результат сложения воспроизводится через ЦАП. До сих пор мы упоминали термин «WAVE-файл». Это было нужно для плавной подготовки вас к правильному восприятию материала, На самом деле, Cakewalk не оперирует такими понятиями, как «MIDI-» или «WAVE-файл». И MIDI, и звуковая информация в этом музыкальном редакторе интегрированы в одно единственное унифицированное понятие: сообщение [event]. Заглянув в окно Event List, вы обнаружите множество различных типов

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio Б.О

233

сообщений. Далеко не все из них предусмотрены спецификацией MIDI. Цифровой звук тоже рассматривается как сообщение, которое можно было бы интерпретировать так: «воспроизводить заданный сэмпл с такой-то громкостью и таким-то значением панорамы». Важно сознавать то, что все звуковые сообщения (типа Wave Audio) — это монофонические сэмплы с одинаковой частотой дискретизации. Это ограничение налагается потому, что при использовании обыкновенной звуковой карты вся нагрузка по обработке и микшированию сэмплов ложится на центральный процессор, ресурсы которого не безграничны. Но слово «монофонический» вас пугать не должно, При импортировании или записи стереозвука левый и правый каналы автоматически разделяются на два отдельных сэмпла — два отдельных звуковых сообщения, расположенных на разных треках и с разными значениями панорамы (у сэмпла левого канала значение панорамы равно 0, у правого — 127). За счет этого стереофоничность сохраняется в первозданном виде. Все звуковые сообщения хранятся в заданном пользователем каталоге. Теперь, когда вы имеете некоторое представление о принципах работы программы с цифровым звуком, давайте попытаемся провести более точную, осознанную и обдуманную настройку цифрового канала звуковой карты. Воспользовавшись командой Settings > Audio Options вызовите окно диалога Windows Multimedia Configuration, изображенное на рис. 4.3. Windows Multimedia Configuration

Playback Timing Master

1 Выход эвучозагиси ЗЕ'т [2сС]

BecofdTiming Master "

11: Вход звукозаписи SB16 (22У

Cancel

Рис. 4.3. Окно конфигурирования цифрового канала ввода/вывода

В списке Audio Sampling Rate задается частота сэмплирования для всех звуковых сообщений, которые будут записаны в процессе создания музыкальной композиции. Этот параметр доступен для изменения до тех пор, пока сэмпл не содержит ни одного звукового сообщения. Конечно же, выберем частоту сэмплирования 44,1 кГц. Mono Record/Playback — опция, интересующая только обладателей звуковой карты Roland RAP-10. Она позволяет использовать режим Full-Duplex, жертвуя при этом стереофонией. Playback Timing Master и Record Timing Master — списки, содержащие перечни источников синхронизации при записи и воспроизведении, в качестве

Глава 4

234

которых обычно выступают драйверы соответствующих устройств (в нашем примере •— это драйверы цифрового канала звуковой карты). Enable Low-Latency Mixing — микширование с маленькой задержкой. Как мы уже говорили, микширование цифрового звука осуществляется математическим путем. С помощью микшера (окно Panel) вы можете изменять в режиме реального времени (и записывать эти изменения) такие параметры микширования цифрового звука, как панорама и громкость. Это требует довольно больших вычислительных ресурсов процессора. При этом возникает задержка реакции на изменение положения регуляторов микшера, Эта задержка имеет ту же самую природу, что и задержка генерации звука виртуальным синтезатором после нажатия на MIDI-клавишу. Но ее можно уменьшить, заплатив за это еще большими вычислительными затратами. При микшировании MIDI-информации, разумеется, никакой задержки нет, так как процессору нет необходимости заниматься объемными вычислениями. Wave Profiler — определение производителя карты и настройка канала DMA. Кнопка Advanced вызывает окно диалога Advanced Windows Multimedia Configuration, предназначенного для расширенного конфигурирования цифрового канала ввода/вывода (рис. 4.4). Advanced Windows Multimedia Configuration -Ffle Systarn

3ata Oiretsary.

ЩРАМ RLESVCAKEWALK PRO AUDIOWaveDsl

J

Copy and Menage Imported Fries (Recommended)

syc^:- (Зе'ход звукозаписи SB16 [22С]

Рис. 4.4. Расширенное конфигурирование цифрового канала ввода/вывода

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

235

В поле ввода Data Directory указывается путь к каталогу, в котором хранится записанный или импортированный звук. Выключатель Take Vault и соответствующее поле ввода определяют путь к каталогу, в котором в формате WAVE-файлов сохраняются звуковые сообщения, когда-либо записанные вами средствами Cakewalk. Их названия состоят из дня недели, даты и времени записи. Так что при случайной потере (удалении) звукового сообщения его можно будет разыскать в этом каталоге. Copy and Manage Imported Files — если эта опция включена, импортированные файлы копируются в каталог, указанный в поле Data Directory, и в дальнейшем программа работает не с исходными сэмплами, а с их копиями. Несмотря на то, что при этом расходуется в два раза больше дискового пространства, эту опцию отключать не рекомендуется. Опциями Enable Read Caching и Enable Write Caching включается кэширование на чтение и запись. В поле ввода Polyphony (полифония) определяется максимальное число звуковых сообщений, звучащих в течение одного интервала, равного 1/4 с. Чем больше полифония, тем больше будет загружен процессор и больше будет израсходовано оперативной памяти. Если в каком-то четвертьсекундном интервале окажется больше звуковых сообщений, чем задано, то, подобно MIDIсинтезатору, избыточные голоса будут «урезаться». В поле ввода Queue Buffers, доступном, если опция Enable Low-Latency Mixing (см. рис. 4.3} выключена, указывается количество буферов в очереди для воспроизведения. Чем больше это число, тем больше расходуется памяти, и тем надежнее воспроизводится звук (не происходит сбоев). В поле ввода Queue Time, доступном, если опция Enable Low-Latency Mixing включена (см. рис. 4.3), указывается время реакции на сообщения об изменении положения регуляторов громкости и панорамы. С одной стороны, чем меньше это число, тем лучше, а с другой, — при этом увеличивается вероятность сбоев при воспроизведении. Параметр Scrub задает время звучания звуковых фрагментов при использовании инструмента Scrub в окне Audio (этот инструмент позволяет прослушивать фрагменты сэмпла, на которые пользователь указывает мышью). Значение параметра Freeze Frame определяет максимальное число повторных воспроизведений звукового фрагмента при удержании нажатой кнопки мыши в режиме Scrub. Enable Simultaneous Record/Playback— разрешение одновременной записи и воспроизведения. Эта опция доступна лишь в том случае, если Ваша звуковая карта поддерживает этот режим, и он включен. Use Wave-Out Position For Timing — используйте эту опцию для устранения проблем с синхронизацией MIDI и цифрового звука.

Глава 4

236

Опция Clip Audio Mix Upon Overflow предотвращает переполнение разрядной сетки при микшировании воспроизводимых одновременно звуковых сообщений. В группе DMA находятся критичные для синхронизации MIDI и цифрового звука параметры. Настройку их лучше всего доверить функции Wave Profiler, о которой мы уже упоминали. В группе SMPTE/MTC Sync можно задать «жесткость» синхронизации цифрового звука и временного кода SMPTE или MIDI: > > >

Freewheel — допускается «плавание» звука относительно меток времени; Normal — синхронизация «средней жесткости»; High-Quality — жесткая синхронизация, требующая больших затрат ресурсов быстрого процессора.

Если выбрана опция Use Wave-Out Position For Timing, то вся группа SMPTE/ МТС Sync недоступна для редактирования. Теперь вы знаете, какие параметры нужно изменять в случае, когда возникают проблемы с синхронизацией и воспроизведением звуковых сообщений. Если при воспроизведении происходят сбои (замедление, выпадение фрагментов звука и т. п.), то, скорее всего, это вызвано тем, что не хватает мощности процессора. Выход в этом случае следует искать в снижении объемов вычислений, принося в жертву скорость реакции на сообщения об изменении громкости и панорамы, а также степень привязки к временному коду SMPTE или MIDI.

4.2. Запись и экспорт звуковых сообщений Сам процесс записи звука в Cakewalk ничем не отличается от процесса записи последовательности MIDI-команд с MIDI-клав натуры. Единственным затруднением для непосвященного человека является необходимость изменения источника записываемой информации. Ведь по умолчанию в качестве исRecording Mode

Рис.

4.5.

Окно выбора режима записи

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

237

точника установлен интерфейс MIDI. Чтобы у вас все получилось сразу, приготовьтесь открыть несколько окон и проверить, заданы ли там необходимые параметры или нет. Для начала загляните в окно диалога Recording Mode (режим записи), изображенное на рис, 4,5. Это окно вызывается командой Real Time > Record Mode или путем нажатия кнопки Record Mode, расположенной в главном окне программы. В окне Recording Mode вы можете установить один их трех режимов записи: >

>

>

Sound on Sound (Blend) устанавливает режим, при котором записываемый музыкальный материал не будет удалять старый, а новая информация сохранится вместе с той, что была записана ранее. При выборе Overwrite (Replace) новая информация будет записываться поверх старой. Это означает, что записанный ранее материал будет стерт. Auto Punch (Replace) — очень полезный режим, аналогичный Overwrite (Replace) за исключением того, что запись будет происходить только на определенном интервале времени, начало и конец которого задаются в полях Punch In Time: и Punch Out Time:. Таким способом можно застраховаться от случайной потери информации. Выберите необходимый режим записи и закройте это окно.

Теперь, зная, Б каком режиме будет проходить запись, попробуем ее осуществить, В качестве примера выберем относительно простую задачу; запись песни. Предположим, что музыка уже записана и осталось через микрофон записать голос. Естественно, перед записью в качестве источника звука с помощью программы-микшера нужно выбрать микрофон и отключить все остальные устройства от входа АЦП (или установить регуляторы уровней громкости в положение 0): CD-плейер, линейный вход звуковой карты и MIDI-синтезатор. Цель отключения первых двух устройств — снизить уровень шума. MIDIсинтезатор отключается от микшера по другим причинам. При записи голоса вам придется слушать музыку и петь. Звуковые сообщения с вашим голосом не должны содержать ничего, кроме голоса; если в дальнейшем вы прослушаете сэмпл со словами песни, в нем не должна прослушиваться музыка. Для этого нужно перекрыть два канала, по которым MIDI-музыка может «просочиться» в сэмпл: > >

отключить MIDI-синтезатор от входа АЦП (посредством микшера); не допустить попадания музыки через микрофон.

Второе условие выполняется очень просто: для прослушивания музыки во время записи воспользуйтесь головными телефонами. Итак, вы почти готовы. Осталось подготовить Cakewalk. В секции треков окна Track выберите (пока для себя) два трека, не содержащих MIDI-сообщений.

Глава 4

238

В дальнейшем вам будет удобнее работать, если эти треки будут смежными. Здесь следует сделать одно важное замечание. Как вы уже знаете, от микрофона поступает монофонический сигнал, и при записи стереофонического сэмпла сигналы в левом и правом каналах будут одинаковыми. Теоретически (да и на практике тоже) для записи можно было бы приготовить только один трек, а уже затем содержащиеся на нем звуковые сообщения скопировать на второй, и в дальнейшем обрабатывать сигнал образовавшихся двух треков совместно (для получения стереоэффектов). Однако нам для примера нужен какой-либо один, универсальный, способ записи, который был бы пригоден и для записи от стереофонического источника. Поместите маркер на какое-нибудь поле (например, Source) трека, на который планируется записывать сигнал левого канала, и нажмите клавишу <Enter>, Появится окно диалога Track Properties. Это же окно можно вызвать другим способом: поместите курсор мыши на уровень интересующего вас трека и щелкните правой кнопкой, В появившемся всплывающем меню выберите команду Track Properties (рис, 4.6). Не забывайте, что мы работаем пока только в секции треков (в секции клипов появилось бы совсем другое окно диалога). В окне Track Properties задайте в качестве источника (Source) левый канал АЦП, а в качестве порта, через который будет осуществляться воспроизведение звука (Port), — ЦАП. Конечно, вы вряд ли увидите среди названий драйверов устройств звукозаписи «ЦАП» и «АЦП». То, как эти устройства называются в вашей системе, зависит от установленных драйверов. Здесь вам может пригодиться как интуиция, так и знание английского языка. В нашем примере, показанном на рис. 4.6, левый канал АЦП обслуживается драйвером «Left Вход звукозаписи SB 16 [220]». В названии драйвера правого канала слово «Left» поменяется на «Right». Выход ЦАП у нас называется «Выход звукозаписи SB16 [220]», Track Properties Track 2-Голос (Л) Source:

p^Left Вход звукозаписи SB1В [220] uixon звукозаписи SB1

Fort. Channel.;'

-

Рис. 4.6.

Выбор источника звукового материала

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

239

Обратите внимания на поля Pan (панорама) и Volume (громкость). Для левого стереоканала Pan = 0; для правого — Pan = 127. Громкость всегда можно подобрать по желанию и в соответствии с рекомендациями, изложенными в гл. 1. Аналогичные параметры задайте для трека, который будет содержать сигнал правого канала. В результате ваших действий секция треков будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 4.7 (показаны только самые важные в данный момент поля Source и Port). 1— Track Name

ИЙИШ .

.

:

-* Source

Pert


•

[A

Рис. 4.7, Результат подготовки треков к записи

Теперь смело нажимайте Record и пойте, сколько душе угодно, (пока повторно не нажмете Record или Play или пока не закончится место на диске). После остановки записи вы обнаружите появление двух новых клипов (в секции клипов окна Track), содержащих два звуковых сообщения (для левого и правого каналов). Результат нашей записи показан на рис. 4,8.

Рис. 4.8. Результат записи звука

Теперь можете возвратить сонг в начало и послушать, что получилось. Результат, скорее всего, будет далек от совершенства: где-то слова будут звучать раньше, чем хотелось бы, где-то позже, какие-то фрагменты сэмплов будут испорчены (например, шумами). Одним словом, предстоит еще много работы, прежде чем песня зазвучит так, как надо. Но уже сейчас вы можете попробовать перезаписать неудачные фрагменты (ведь не обязательно перезаписывать всю песню целиком). Ддя этого удобно пользоваться режимом записи Auto Punch.

240

Глава 4

Любое звуковое сообщение всегда можно экспортировать в WAVE-файл и обработать в любом звуковом редакторе, обладающем возможностями, которых нет у музыкального редактора Cakewalk. В секции клипов с помощью мыши выделите звуковые сообщения, соответствующие левому и правому каналам стереофонического сэмпла. Выберите команду File > Utilities > Export Audio to Wave и с помощью открывшегося окна диалога сохраните выделенные звуковые сообщения в WAVE-файле с заданным именем. Об экспорте звуковых сообщений в Cool Edit стоит упомянуть отдельно. Cool Edit совместим с Cakewalk. Если, например, вы захотите отредактировать звуковое сообщение средствами Cool Edit, то совсем необязательно сохранять его в виде WAVE-файла. Вернемся к только что рассмотренному примеру экспорта звука в WAVE-файл. Вместо того чтобы вызывать окно Export Audio to Wave, выберите команду Tools > Cool Edit. Выделенные звуковые сообщения окажутся загруженными в Cool Edit. С помощью этого редактора, например, можно осуществить шумоподавление (что не предусмотрено в Cakewalk). Однако следует иметь в виду, что при таком способе экспорта передаются не сами звуковые сообщения, а их копии в формате WAVE-файла. Чтобы «вернуть» сэмпл, обработанный во внешнем звуковом редакторе, в сонг, его нужно импортировать (тем самым превратив сэмпл в звуковое сообщение Cakewalk).

4.3. Импорт WAVE-файлов В звуковое сообщение Cakewalk можно превратить любой монофонический WAVE-файл. Стереофонические файлы преобразуются в два звуковых сообщения, расположенных на смежных греках со значениями панорамы О (для левого канала) и 127 (для правого). Импортировать звуковые файлы можно, как минимум, двумя способами. Начнем с описания самого удобного (на наш взгляд). Прежде чем осуществлять импорт WAVE-файла, нужно задать две координаты позиции его размещения в сонге: выбрать трек, не содержащий МШ1-сообщоний (с помощью маркера секции треков в окне Track) и выбрать временную позицию с помощью маркера секции клипов. Временную позицию также можно задать с помощью счетчика текущей позиции, расположенного в левой верхней части главного окна. Щелкните по нему мышью и в появившемся окне численно задайте временную позицию в формате такт:доля:тик. Теперь командой Insert > Wave File откройте стандартное окно и с его помощью выберите заранее подготовленный звуковой файл. Существует еще и другой способ импорта WAVE-файлов. Находясь в окне списка сообщений Event List, нажмите клавишу , создав тем самым

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6-0

241

новое сообщение. Подведите маркер к полю Kind (тип) в строке только что созданного сообщения и нажмите клавишу <Enter>. Откроется окно диалога Kind of Event. Если вам удобнее работать мышью, то это окно можно вызвать по-другому: дважды щелкните по полю Kind нового сообщения. В окне Kind of Event выберите тип сообщения Wave Audio и нажмите клавишу <Enter> или кнопку ОК. Появится еще одно окно — стандартное окно загрузки файла. С его помощью вы сможете выбрать импортируемый в звуковое сообщение WAVEфайл. Как видите, все довольно просто. Главная неприятность, которая может вас подстерегать, заключается в том, что звуковые и MIDI-сообщения, хранящиеся на одном треке, не могут воспроизводиться одновременно. Ведь для каждого трека задается только один порт вывода: или драйвер MIDI-ycтройства, или драйвер ЦАП звуковой карты. Если случайно получилось так, что звук импортировался на трек, уже содержащий MIDI-сообщения, то можно отменить импорт с помощью команды Edit > Undo и повторить все сначала, но уже правильно. Или можно ничего не отменять, а находясь в секции клипов окна Track, разнести клипы, содержащие звуковые и MIDI-сообщения, по разным трекам. После этого, вызвав окно Track Properties, проверьте, чтобы для MIDI- и звуковых треков были заданы соответствующие порты вывода.

4.4. Обработка звука и спецэффекты Продолжим рассмотрение примера с записью песни. Предположим, что вы осуществили шумоподавление средствами внешнего звукового редактора и вернули сэмпл песни на исходное место в сонге Cakewalk. Конечно, вполне возможно, что на этом вы решите завершить работу над песней, Но еще не все возможности Cakewalk исчерпаны. Обработать звук и наложить эффекты вы, в принципе, могли бы с помощью внешнего редактора. Но когда речь идет о синхронизации отдельных слов или фраз песни с музыкальным материалом, то без инструментов обработки звука Cakewalk вам просто не обойтись. Итак, запись вашей песни по-прежнему выглядит так, как показано на рис. 4.8. Пока она состоит из двух звуковых сообщений для левого и правого каналов. Выделите их и вызовите окно Audio [командой View > New > Audio или командой всплывающего меню секции клипов Audio). Вид окна Audio показан на рис. 4.9. В дальнейшем мы будем пользоваться инструментами, расположеиными в этом окне, и всплывающим меню, вызываемым путем нажатия правой кнопки мыши.

Глава 4

242

4.9. Окно для работы со звуком

Инструменты окна Audio расположены в его левой верхней части. Перечислим их слева направо: > Selection — выбор и перемещение звуковых сообщений; > Scissors —- ножницы, с помощью которых можно разрезать (Split) звуковые сообщения, словно магнитную ленту; > Draw Volume — линия, с помощью которой можно плавно изменять громкость звука; > Scrub — динамик для прослушивания сэмпла в любом его месте, указанном мышью; > безымянный инструмент «с сеточкой» позволяет привязывать звуковые сообщения только к определенным моментам времени, кратным заданному шагу. С помощью переключателей можно выбрать единицы измерения времени, в которых будет отградуирована горизонтальная ось: доля.такт:тик, часы;минуты:секунды:кадры или непосредственно в номерах звуковых отсчетов, Иногда удобнее временно отключить треки с MIDI-сообщениями, чтобы был слышен только звук. В нашем примере в звуковых сообщениях содержатся всего две фразы полезный сигнал, который хотелось бы оставить. Все остальные всплески звуковой волны — шумы, которые хотелось бы удалить. Кроме того, было бы удобнее, если бы фразы хранились не в двух сообщениях (для левого и правого каналов), а в четырех (каждая фраза в двух стереосообщениях). Тогда их можно было бы подгонять к музыкальному материалу независимо друг от друга. Убедитесь, что исходные звуковые сообщения были выделены и выберите команду Remove Silence всплывающего меню. Окно диалога этого инструмента показано на рис. 4.10.

Сведение MID!- и WAVE-комлозиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

243

Remove Silence означает удаление тишины. Эта команда предназначена для выявления участков цифрового звука, на которых громкость (амплитуда звука) ниже заданного порога. Звуковая информация на этих участках заменяется абсолютной тишиной, Функция полезна для удаления участков звука, которые не содержат полезной информации, разбиения продолжительных сообщений, содержащих тишину, на отдельные более короткие фрагменты, полностью заполненные звуком. Есть одна важная деталь: чем отличается «тишина» от «абсолютной тишины» ? Понятие «тишина» (в данном случае) означает отсутствие в анализируемом аудиосообщении полезного сигнала, но не отсутствие шумов, которые, конечно, можно подавить, отфильтровать, но нельзя полностью исключить. «Абсолютная тишина» •— значение сигнала равно нулю: нет ни полезного звука, ни шума. Не забывайте, что даже если полезного звука нет, а есть только тихое шипение (что само по себе плохо) — расходуется память, килобайты памяти, необходимой для регистрации этого шипения, набегают и набегают, складываются в мегабайты; пара десятков минут — и звуковую информацию уже удобнее измерять в гигабайтах. Так вот, именно абсолютная тишина Cakewalk — полезнейшее средство экономии памяти компьютера. Программа не тратит дискового пространства (которого всегда не хватает) для запоминания абсолютной тишины. Устанавливая абсолютную тишину, Cakewalk осуществляет тем самым исключение шума исходного аудиоматериала в паузах, а критерии этого исключения вы задаете сами. Данная команда также может быть полезна для коррекции ритма в партиях ударных инструментов, звучание которых записано в виде WAVE-файла. Функция Remove Silence реализует следующий алгоритм, Представьте себе ключ (выключатель), который может находиться в одном из двух состояний: Remove Silence Preset |Поимер

Span Level (%J: j;.£bse Level {%}

P Split Events

Рис. 4.10. Удаление тишины

244

в замкнутом (сигнал проходит) и в разомкнутом (сигнал не проходит). Программа выполняет анализ звука: как только уровень сигнала (его амплитуда) превысит порог открывания звукового канала (Open Level), ключ замыкается, звуковая информация проходит. Если уровень сигнала опустится ниже второго порога — порога закрывания звукового канала (Close Level), ключ опять перейдет в разомкнутое состояние, наступит тишина. Алгоритм, содержащий два порога, позволяет, с одной стороны, надежно отсечь ненужные шумы, а с другой — не приводит к искажению звучания музыкальных инструментов в фазе затухания звука. Замыкание/размыкание ключа может выполняться по более сложной программе, с использованием задержек после достижения сигналом заданных уровней. Например, когда амплитуда звука станет меньше заданного значения, ключ еще может находиться в замкнутом состоянии определенное время (Release Time). Это может быть необходимо в случае, если надо «пропустить» эхо, которое значительно тише своего источника. Задержка, называемая Hold Time (время удержания), гарантирует замкнутое состояние ключа в течение заданного времени после того, как он замкнется. Это может быть полезным, когда вы программируете ключ на очень высокие уровни замыкания (Open Level) и размыкания (Close Level). Такая ситуация может возникнуть при работе с громкими звуками (например, со звуками ударных инструментов). Осталось рассмотреть последний вид задержки — - Attack Time. Однако назвать эту величину задержкой можно только с большой натяжкой. Вектор этой задержки направлен в сторону, противоположную вектору времени. Может ли такое быть? Конечно! Ведь не зря многие считают возможности ПК безграничными. Итак, в поле Attack Time вы указываете программе некоторый интервал времени. Компьютер анализирует звуковые данные на предмет наличия резкого (или не очень) возрастания уровня сигнала и замыкает наш воображаемый ключ заранее так, чтобы фаза атаки звука была слышна целиком. Это самое «заранее» как раз и определяется величиной Attack Time. Наиболее часто эта задержка используется при работе с вокальным материалом и человеческой речью (чтобы не пропадали начальные звуки слов). Последняя величина — Granularity, определяет разрешающую способность ключа по времени, а, следовательно, и его чувствительность к изменению громкости. Если в поле Granularity задано маленькое значение, то ключ будет реагировать даже на кратковременные скачки уровня сигнала. Если удастся достигнуть необходимого компромисса между значениями раз личных параметров рассматриваемой функции, то можно получить звук очень высокого качества. Последний орган управления окна Remove Silence — Split Events, предназначен для установления режима, при котором будет происходить разделение

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

245

Audio - multiple tracks •ginples

Рис. 4.11. Результат удаления тишины

одного звукового фрагмента на несколько частей, причем точки деления будут определяться позициями, в которых «сработает» наш воображаемый ключ. Параметры в окне Remove Silence нужно подбирать опытным путем. Значения их, заданные нами, вы уже видели на рис, 4.10, а результат применения Remove Silence показан на рис. 4.11. Вместо двух звуковых сообщений получилось целое множество. Внимательно прослушайте результат своих действий: некоторые сообщения не содержат ничего, кроме всплесков шума. Выделите их мышью и удалите, нажав клавишу или выбрав одноименную команду всплывающего меню. Мы сделали то же самое, результат показан на рис. 4.12. Прослушайте то, что получилось на этот раз. Уже лучше? Но работать с большим количеством коротких звуковых сообщений неудобно. Как мы и задумали, объединим короткие сообщения в четыре более длинных так, чтобы получилось сообщение, похожее на изображенное на рис. 4.13. Для осуществления задуманного выделите объединяемые сообщения и во всплывающем меню выберите команду Combine. Теперь перед вами материал, с которым можно работать. Если какая-то из фраз песни спета немного раньше или позлее, чем положено, то самое время устранить эту очень маленькую погрешность. Выделите сообщения, относящиеся к фразе, спетой не вовремя, и с помощью мыши переместите их на новое место (правее — значит позже, левее — раньше). Прослушайте результат. Не совсем то, что хотелось? Попробуйте еще. Сам по себе человеческий голос звучит несколько суховато. Такое ощущение складывается из-за того, что мы привыкли к различным эффектам, без которых невозможна современная музыка... Да и классическая тоже. Просто раньше такие эффекты, как, например, реверберация можно было создать только

Глава 4

246 Audio - multiple tracks

Рис. 4.12. Удалены сообщения, содержащие всплески шума

естественным путем: помещения для исполнения музыки планировались особым образом и каждому из них был присущ свой специфический эффект — своя акустика. У вас нет возможности построить свое здание, но зато есть компьютер. Audio - multiple tracks

Tsl-c-V)

|«ЙМмн»..i Рис. 4.13. Каждая фраза хранится в двух сообщениях для левого и правого каналов

Раз уж мы упомянули реверберацию, то именно на примере этого эффекта и проиллюстрируем возможности Cakewalk по обработке звука. Попробуем наложить этот эффект на вторую фразу в нашей песне. Выделите соответствующие звуковые сообщения и вызовите всплывающее меню. В нем вы-

Сведение MIDI- и WAVE-композиций в Cakewalk Pro Audio 6.0

247

CFX Revel b

Help,

Early Reile ebon i7 Sparse