Студии звукозаписи 80-х и 90-х.

Современный Аппаратный Микшерский Пульт

Персональный компьютер, оснащенный многоканальной звуковой картой (или несколькими обычными стерео), с успехом может заменить реальный микшерский пульт, устройства обработки и наложения звуковых эффектов и цифровой многоканальный магнитофон. Звукозаписывающая система на ПК имеет одно неоспоримое преимущество. Она полностью свободна от джитера. О том, что это такое смотри, мою статью о проблемах джитера в DAT магнитофонах http://www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899. На этом же сайте находятся статьи о теоретических и практических аспектах построения АЦП/ЦАП, проектирования и программирования звуковых эффектов и трехмерного звука на ПК.

Существует несколько программ, реализующих в реальном времени под Windows 95/98/NT виртуальный микшерский пульт и программное наложение звуковых эффектов. Это Digital Orcestrator (Voyetra), Samplitude, Cubasis, Cubase VST (Steinberg), N-Track (shareware), CoolEdit Pro (Sinthrilium), CakeWalk и ACID. Бурно развивается индустрия так называемых программных plug-in, использующих современные технологии программирования под Windows 95/98/NT ActiveX/DirectX. Очень интересна условно-бесплатная программа N-Track, способная без проблем записывать и воспроизводить 6..8 каналов (треков) на обычном Pentium 200 MMX с обычным IDE жестким диском. Виртуальный микшерский пульт позволяет в реальном времени сводить все дорожки в стерео трек с одновременным наложением на каждую дорожку (трек) своего собственного набора эффектов из доступных на данном ПК ActiveX plug-in. Возможно наложение эффектов и на суммарный стерео канал (мастер-трек). Очень удобным мне показался способ, который используется в N-Track для временного сдвига треков относительно друг друга. Просто цепляешь мышкой любую дорожу и передвигаешь ее по оси X.

Благодаря внушительной вычислительной мощности процессоров Pentium 200..500 Мгц современный ibm-pc совместимый персональный компьютер довольно неплохо справляется с обработкой оцифрованных звуковых сигналов в реальном времени. Наиболее часто используется в студиях звукозаписи эффект реверберации. С помощью этого эффекта "оживляются" фонограммы (звуковой пример здесь), сделанные в заглушенных помещениях (заглушенные комнаты при записи используются с целью увеличения отношения сигнал/шум). Долгое время в среде звукорежиссеров считалось, что аппаратные ревербераторы значительно превосходят по качеству звука программные реализации этих устройств. Сегодня положение резко изменилось. Сразу несколько грандов мира аппаратных студийных устройств обработки звука наконец-то обратили свое внимание на рынок программных продуктов для Windows. Виртуальные ревербераторы высочайшего студийного качества выпустили TC Electronics и Lexicon.

Хочу также отметить программный ревербератор фирмы Waves. Он не имеет аппаратного предшественника, однако его алгоритмы просто великолепны! Подтверждением этого является лицензионное соглашение между Microsoft и Waves. Вполне вероятно, что технологические достижения Waves в области программного наложения в реальном времени на звуковые сигналы эффекта реверберации будут встроены либо в Windows 2000, либо в DirectX 7.0. Практически для любого аппаратного устройства обработки звука (компрессор, экспандер, эквалайзер, эксайтер, подавитель шума, флэнжер, фэйзер и др.) сегодня можно найти программный аналог. Взрывному увеличению количества программного обеспечения для обработки звука весьма способствует насаждаемая (внедряемая) Microsoft технология построения программных систем под названием ActiveX/DirectX/DirectSound. Эта технология позволяет создавать специального вида dll или программные модули, содержащие программно реализованные алгоритмы обработки звука. Эти модули имеют стандартизованные интерфейсные процедуры, что позволяет любой другой программе, признающей ActiveX/DirectX за стандарт, использовать любой такой модуль для обработки своих данных. Не совсем понятно, почему такая шумиха поднялась именно вокруг ActiveX/DirectX. Совершенно аналогичными возможностями уже несколько лет обладала встроенная в Windows 95 подсистема ACM драйверов. Но так или иначе сегодня все сориентировано на ActiveX/DirectX. Конечно, качество программных версий звукообрабатывающих устройств далеко не всегда приближается по качеству звука к аппаратному прототипу. Иногда, программные средства, как в случае с системами шумоподавления, работают лучше. Иногда хуже.

[AD]

Особенно сложную проблему представляет собой программное моделирование в реальном времени аппаратных средств обработки сигнала электрогитары. Связано это с тем, что в аналоговых студиях звукозаписи для получения профессионального гитарного звука электрический сигнал в обязательном порядке проходит многостадийную обработку примерно в такой последовательности - ламповый предусилитель, транзисторный или ламповый дистошн, сустайн, компрессор, эквалайзер, рвербератор, хорус, вау, делэй, флэнжэр, ламповый усилитель мощности, гитарные колонки, микрофон, микшерский пульт, магнитофон. Рассмотрим более подробно обработку гитарного сигнала на примере рок-групп Metalica и Garbage. В соответствии с интервью James Hetfield (Metallica's) журналу Guitar Player (www.guitarplayer.com), набор гитариста должен состоять из следующей аппаратуры - дистошн-овердрайвер Ibanez TS-9 Tube Screamer (звуковой пример здесь) или SansAmp Classic (звуковой пример1 и пример2 здесь), подавитель шума, усилитель мощности Marshall или Mesa Boogie, колонки с динамиками Celestion, микрофон Shure-57. В результате получается классический гитарный звук, образцы которого в формате MP3 можно скачать из Интернет по адресу www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899 или звуковой пример 1 здесь, пример 2, пример 3. Основатель "Garbage" Батч Виг (продьюсер альбомов "Nevermind" группы Nirvana и "Siamese Dream" группы Smashing Pumkins) применяет при созданиие музыкальных произведений аналоговые устройства и цифровые аппаратные и программные средства. В его студии используются микшерский пульт Trident 80C, аналоговый многодорожечный магнитофон Studer A827, цифровая компьютерная 48-канальная система звукозаписи и обработки Digidesign ProTools, АЦП Apogee AD-1000. Батч рекомендует на первой стадии обрабатывать гитарный сигнал аналоговыми эффектами и добавлять реверберацию и шумовые эффекты цифровыми методами. Также Батч часто применяет в своей работе метод многократного наложения эффектов. Например гитарный сигнал, записанный на первую дорожку цифрового виртуального (программного) магнитофона обрабатывается в цифре эффектом хорус (ProTools), затем подается на ЦАП, далее уже в аналоговом виде обрабатывается аналоговым дистошн (SansAmp, WayHuge, TS-9), вновь преобразуется в цифру с помощью АЦП и записывается цифровым магнитофоном. "И гоняем так сигнал взад-вперед до тех пор, пока он не зазвучит так, как надо" - IN/OUT, N28, 1999, стр. 29. Видимо, для получения подобного "аналогового" гитарного звука чисто программным путем необходимо создать цифровые модели всех устройств в цепочке. И работать эти модели должны в реальном времени! Да, это непростая задача. Однако, последнее время в Интернет стали появляться как отдельные программные гитарные эффекты и блоки обработки, так и полнофункциональные виртуальные программные гитарные процессоры (новейшие версии на Guitar Software Effects). Например, программа GuitarFX 3.04 (файл здесь) оснащена эффектами ревербератор, хорус, флэнжер, дистошн, подавитель шума и перестраивающиеся фильтры низких и высоких частот. Программа Гитарного Процессора GuitarFX v3.04 особенно хорошо работает со звуковыми картами под Windows XP/2000 (файл GuitarFx v3.04 здесь, звуковой пример здесь ).

Совершенно невероятным может показаться то, что в ряде областей обработки звука чисто программные средства обогнали студийную аппаратуру! Но это так и этому есть логичное объяснение. Во-первых, процессор Pentium 3 превосходит по вычислительной мощности многие аппаратные или использующие DSP студийные устройства, что позволяет программно и в реальном времени обрабатывать звуковые сигналы с помощью достаточно "навороченных" алгоритмов. Во-вторых, цикл разработки от идеи до законченного (пусть даже и виртуального) устройства для индустрии software требует во много раз меньше времени и инвестиций, чем аналогичный процесс создание реальной аппаратуры. Разработчик программ имеет возможность полностью сконцентрироваться на качестве алгоритмов, а не на вопросах проектирования "железа". Это позволяет достигать разработчикам виртуальных устройств обработки звуковых сигналов весьма впечатляющих результатов.

В-третьих: современные программные средства, работающие под Windows, как правило, имеют Графический Пользовательский Интерфейс (GUI), а, попросту говоря, прекрасно оформлены в цвете и с применением трехмерной графики (shareware естественно оформлены попроще) и с ними просто приятно работать (чего не скажешь о студийной аппаратуре с малюсенькими черно-белыми LCD дисплейчиками). В-четвертых: некоторые алгоритмы обработки звука мне удалось обнаружить реализованными только в виде программ для ПК. Например, деконволвер, устраняющий чрезмерное эхо и реверберацию из звукового сигнала, или великолепный декликер, убирающий щелчки из старых записей на "виниле", существуют только в виде программ для ПК, разработанных фирмой ProSonic с применением технологии нейронных сетей. Также что-то я не встречал студийных аппаратных 8-ми канальных 128-ми полосных эквалайзеров! А с помощью, например, условно-бесплатной программы N-Track и соответствующего ActiveX plug-in такое устройство (виртуальное) можно собрать за несколько минут. Ничего не слышно и об аппаратных микшерских пультах, поддерживающих трехмерное (по технологии объемного звука 3DSound, A3D или другой) сведение фонограмм. А ведь на персональном компьютере объемный звук - это просто стандарт "де-факто".

Симаненков Дмитрий,

Mirko,Serbia, mirkoz@ptt.yu