|
|
ЧАСТОТЫ, КОТОРЫЕ ПОЛЕЗНО ПОМНИТЬЭлектрическая сеть шумит на частоте 50 Гц. Для устранения этого надо убрать частоты 50 и 100 Гц при помощи параметрического эквалайзера, ширина полосы которого достаточно узка. Это устранит шумы сети, но не повлияет заметно на общий звук. Графический эквалайзер (треть октавы) тоже эффективен в этой ситуации, но остальными типами эквалайзеров для этого лучше не пользоваться, так как они имеют слишком широкую зону влияния и регулировка может существенно изменить звучание бас-гитары, в том числе не в лучшую сторону. Нижние частоты бас-гитары и басового барабана лежат в области 40 Гц и ниже. Чтобы придать их звучанию мощь (атаку), регулируйте частоту 80 Гц. Многие современные микрофоны, разработанные для басовых барабанов, имеют небольшой пик на этой частоте, что позволяет добиться хорошего, густого звука. Основная проблема с акустическими гитарами, как правило, состоит в том, что они звучат "бочковато" - из-за неподходящих микрофонов, неудачного расположения микрофона, акустических характеристик помещения или просто из-за того, что инструмент плохой. Для исправления этого недостатка можно использовать "sweep''-эквалайзер: область "вредной" частоты находится обычно между 200 Гц и 500 Гц - ее и надо вырезать. Усиление в области нижней середины скорее всего сделает звук резким, поэтому всегда лучше применять верхний фильтр плавного нарастания и спада, если требуется придать звучанию гитары особую яркость. Вокал также занимает большую зону частотного диапазона, при этом область 2-4 кГц регулируется для улучшения артикуляции. По возможности стремитесь избегать большого усиления, так как естественное звучание голоса может быть потеряно. Пользуйтесь верхним фильтром плавного спада и нарастания для придания яркости голосу, если это необходимо; "bell equaliser" в этом случае вряд ли применим. 12 1Измерители и анализаторы
Заниматься записью и преобразованием звуковых данных вслепую, не измеряя их параметров, а значит и не представляя себе их свойств, нет никакого смысла. В распоряжении современного звукорежиссера имеется большое количество самых разнообразных измерительных приборов, позволяющих оперативно контролировать ход записи и редактирования звука. С их помощью можно своевременно обнаружить факт возникновения искажений, выявить то место в студийном комплексе, где возникают искажения, и выработать правильное решение, направленное на устранение искажений. И даже когда аппаратура работает нормально, то, если вы хотите получить звук высокого качества, без измерений все равно не обойтись. Наибольшую пользу способны принести те измерительные приборы, которые визуализируют какие-либо параметры звуковых колебаний. К числу таких приборов можно отнести: осциллограф, измеритель уровня сигнала, анализатор спектра, измеритель статистических характеристик сигнала и анализатор качества стереосигнала. Здесь же в силу ограниченности объема данного издания мы кратко остановимся лишь на приборах тех двух видов, виртуальные аналоги которых представлены непосредственно в программе Cubase SX: измерителе уровня сигнала и анализаторе спектра.
Измеритель уровня аудиосигнала
Мы ограничимся изложением того минимума сведений, который необходим для успешной работы с программой Cubase SX. Уровень аудиосигнала характеризует сигнал в определенный момент и представляет собой выраженное в децибелах выпрямленное и усредненное за некоторый предшествующий промежуток времени напряжение аудиосигнала. Теоретически наиболее просто усреднять мгновенное значение выпрямленного напряжения с постоянным весовым коэффициентом. Вид зависимости уровня сигнала от времени определяется как особенностями самого аудиосигнала, так и выбранным интервалом усреднения Т. При Т -> 0 временные зависимости средних значений выпрямленного сигнала практически не отличаются от временных зависимостей его мгновенных значений. При увеличении Т средние значения выпрямленного сигнала будут тем меньше меняться во времени, чем больше интервал усреднения Т. Данные обстоятельства нужно учитывать, пользуясь измерителями уровня сигнала. Выбор Т -> 0 соответствует пиковому измерителю уровня. При малых значениях Т речь идет о квазипиковых измерителях. Большие значение Т означают, что вы имеете дело со среднеквадратическим измерителем уровня (RMS-измерителем уровня). В этом названии нет ничего странного: вычисление среднеквадратического значения эквивалентно операции усреднения модуля функции. Слуховое ощущение в каждый момент текущего времени определяется не только мгновенным значением сигнала в этот момент, но и предыдущими его значениями. Последние сказываются на слуховом ощущении тем меньше, чем раньше они появились по отношению к текущему моменту. Поэтому при определении уровня аудиосигнала усреднение его выпрямленных мгновенных значений следует выполнять не с постоянным, а с переменным множителем веса, убывающим в направлении прошедшего времени. Наиболее подходящим приближением, достаточно хорошо соответствующим реальным свойствам человеческого слуха, является экспоненциальная весовая функция. Изменяющееся во времени выпрямленное напряжение, усредненное за определенный период с заданным множителем веса и выраженное в децибелах, называется динамическим уровнем аудиосигнала. Уровень определяется не только мгновенными значениями аудиосигнала, но и временной зависимостью множителя веса и длительностью "памяти" измерительного устройства. Поэтому, говоря об уровнях, следует обязательно учитывать временные характеристики приборов, которыми они измерены. Если, подводя итог, ограничиться одной фразой, то можно сказать, что уровень сигнала — это результат усреднения значений сигнала. Причем усреднение производится особым образом и за определенный интервал времени. Итак, до начала записи необходимо установить уровень сигнала, поступающего на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) звуковой карты. Сложнее всего дело с выбором уровня сигнала обстоит при записи с микрофона. Напомним, что уровень сигнала измеряется в логарифмических единицах децибелах (дБ). Номинальный уровень соответствует 0 дБ. С одной стороны, уровень сигнала должен быть достаточно велик, чтобы разрядность звуковой карты использовалась эффективно. Если усиление тракта, предшествующего АЦП, установлено, например, таким, что в пиках уровень достигает отметки —3 дБ, это означает, что из 16 бит АЦП своей звуковой карты вы фактически используете только 15. Если максимальный уровень сигнала еще ниже, то и эквивалентная разрядность АЦП будет еще меньше. С другой стороны, сигнал не должен превышать уровня 0 дБ. Иначе произойдет переполнение разрядной сетки АЦП, что проявит себя как очень неприятные на слух нелинейные искажения. По этим двум причинам между микрофоном и входом звуковой карты хорошо бы включить компрессор, сужающий динамический диапазон сигнала. Фактически компрессор сглаживает разницу между самыми тихими и самыми громкими звуками. И разряды АЦП используются "с толком", и вероятность перегрузки уменьшается. Но если компрессора у вас нет, можно попросить исполнителя либо стараться петь без значительных перепадов в громкости, либо регулировать уровень записываемого сигнала путем приближения и удаления по отношению к микрофону. Правда, это требует от певца наличия определенных навыков, да и тембр голоса оказывается различным при расположении микрофона на разном удалении от источника звука. Если у вас имеется аппаратный микшер, то уровень громкости вы можете регулировать вручную. С помощью микшера, встроенного в звуковую карту, нечего и думать об оперативном регулировании уровня сигнала. Слишком на малое число ступенек "разбита" характеристика регулятора уровня входного сигнала микшера звуковой карты. Поэтому плавной регулировки не получится. Уровень будет изменяться сразу на значительную величину. Скачки громкости будут явно заметны на слух. Однако именно с помощью микшера звуковой карты перед началом сеанса записи вам следует произвести необходимую коммутацию и установить оптимальный уровень входного сигнала. Хотя, заметим, не всегда эту удастся сделать, некоторые драйверы не предоставляют доступа к регулятору уровня входного сигнала звуковой карты. В этом случае ничего не остается, как только регулировать уровень с помощью элементов управления аппаратною микшера, подключенного к аудиовходу звуковой карты. А теперь наступило время отыскать в Cubase SX место, где располагается измеритель уровня. Точнее говоря, таких мест несколько. Укажем для начала только два из них. Один экземпляр измерителя уровня находится в окне Cubase SX Project в секции атрибутов треков в поле каждого из треков. Им можно пользоваться в том случае, когда масштаб изображения по вертикали увеличен до максимального предела (рис. 1.26). Второй экземпляр измерителя уровня расположен в поле инспектора. Чтобы увидеть его, нужно щелкнуть на значке расположенном в правом верхнем углу панели Channel. В результате панель развернется (рис. 1.26), и мы увидим, что на ней кроме измерителя уровня располагается еще ряд элементов, относящихся к данному треку. Заметим, что среди них есть и регулятор уровня сигнала, снимаемого с выхода трека. Если и физическое, и логическое подключения источника звукового сигнала выполнены верно и, следовательно, сигнал поступает на входной аудиопорт трека, то измеритель уровня будет функционировать. Высота светящегося столбика (индикатора уровня) будет изменяться в соответствии с изменением уровня сигнала. Значения локальных максимумов уровня будут отображаться в поле, расположенном над индикатором. Определенная информация об уровне сигнала содержится в цвете свечения сегментов индикатора. Если верхушка индикатора в основном окрашена в желтый цвет, то это означает, что выбран оптимальный уровень. Когда индикатор не выходит за пределы синей и зеленой зоны — уровень занижен. Наличие красных всплесков свидетельствует о случаях перегрузки — уровень завышен. Цветовое отображение информации всегда наглядно. И в данном случае разработчики тоже нашли хорошее решение, но приходится признать, что определенное неудобство составляет отсутствие разметки шкалы измерителя уровня. Те безымянные деления, что видны слева от него, относятся не к измерителю, а к регулятору. А точное значение коэффициента передачи регулятора в дБ отображается и устанавливается в поле ввода, которое находится под регулятором.
13 1Вообще-то сигнал из файла EX03_01.WAV является монофоническим и применительно к нему проблема контроля моносовместимости неактуальна. Он, безусловно, моносовместим. Такого рода контроль вам понадобится выполнять позже, когда в вашем распоряжении появятся стереофонические треки. Однако мы решили познакомить вас с возможностями окна Phase Analysis именно сейчас, в главе, посвященной всем имеющимся в программе средствам анализа оцифрованного звука. Если вы планируете воспроизводить звуковой материал в монофоническом режиме (например, по телевидению), то должны быть уверены в его моносовместимости. Моносовместимость важна и при передаче музыкальных композиций по радио, даже если передача ведется радиостанцией, осуществляющей стереофоническое вещание. Все дело в том, что определенная часть аудитории любой радиостанции принимает ее программы с помощью монофонических приемников. Разработчики существующих стандартов формирования стереосигналов исходили из необходимости выполнения требования совместимости стереофонической передачи с монофоническим оборудованием. Не случайно в эфир передаются не сигналы левого и правого каналов (L и R), а их сумма (L + R) и разность (L — R). В низкочастотный тракт монофонического приемника попадает лишь суммарный сигнал, и вы можете, хоть и в монофоническом формате, но все же без каких-либо других потерь слышать все звучащие инструменты и голоса, в какой бы точке исходной стереопанорамы они ни находились. В декодер стереофонического радиоприемника попадают и суммарный, и разностный сигналы. Там эта парочка разводится по двум каналам обработки. В одном канале сигналы, поступившие из эфира, складываются, а в другом — вычитаются. Не нужно быть профессиональным математиком для того, чтобы убедиться в справедливости элементарных преобразований:
Несовместимость музыкальной композиции с монофоническим оборудованием появляется тогда, когда компоненты звукового сигнала левого и правого каналов оказываются в противофазе. Вы уже знаете, что при преобразовании стереосигнала в монофонический сигналы левого и правого каналов суммируются. При этом звуковые компоненты, находящиеся в противофазе, "гасят" друг друга, в результате чего возникают неприятные на слух искажения. Партии некоторых инструментов могут вообще "исчезнуть" из композиции. В первую очередь это утверждение относится к партиям, панорамированным в центр. В компьютерной музыке такая ситуация не может возникнуть сама по себе. Как правило, она является следствием применения специальных эффектов, изменяющих фазу звукового сигнала. Определить на слух моносовместимость фонограммы способен далеко не каждый звукорежиссер. Для этой цели есть специальные устройства — контрольные дисплеи стереозвука, или стереогониометры, позволяющие анализировать множество параметров звукового сигнала, в том числе фазовые соотношения между одноименными спектральными компонентами в разных каналах. В Adobe Audition есть возможность контроля моносовместимости сигнала с помощью встроенного в программу виртуального стереогониометра — окна Phase Analysis (рис. 4.12), открываемого командой Analize > Show Phase Analysis.
Рис. 4.12. Окно Phase Analysis; выбрана система координат M/S Виртуальный фазовый анализатор, о котором сейчас пойдет речь, обладает функциональными возможностями, реализованными далеко не во всех его "железных" собратьях (разве что в самых дорогих). Судите сами. С помощью окна Phase Analysis можно:
Кроме координатного поля, в окне Phase Analysis еще есть только три элемента.
Рис. 4.13. Окно Phase Analysis. Выбрана система координат L/R
Рис. 4.14. Окно Phase Analysis. Выбран вариант отображения Spin Окно Phase Analysis, как и рассмотренное в предыдущем разделе окно анализатора спектра, — немодальное, поэтому когда оно открыто, можно работать с элементами управления, расположенными в главном окне. В частности, можно воспроизводить записанные волновые формы и наблюдать игру красок и форм оживших графиков фазового анализатора. Кроме того, окно Phase Analysis плавающее, его можно пристыковать к границе главного окна. Итак, с технической точки зрения применение окна Phase Analysis не составляет труда: открыли — и смотрите. Вопрос в том, что можно здесь увидеть. Прежде чем ответить на него, нужно разобраться в том, что такое фигуры Лиссажу, как они получаются и какую информацию в себе несут. Фигурами Лиссажу называются траектории точки, одновременно совершающей гармонические колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Траектория точки — замкнутая кривая, форма которой зависит от соотношений амплитуд, частот и начальных фаз колебаний. Текущие координаты x(t) и y(t) точки определяются системой выражений:
где Фигуры Лиссажу вписываются в прямоугольник, центр которого совпадает с началом координат, а стороны параллельны осям координат (ОХ и О У) и расположены по обеим сторонам от них на расстояниях, соответственно равных А2 и А1. Отношение частот Во времена, когда об электронно-счетных частотомерах никто даже не мечтал, да и позже, когда они все еще оставались большой редкостью, с помощью фигур Лиссажу измеряли неизвестную частоту колебания, сравнивая ее с частой колебания эталонного. Измерительным прибором может служить осциллограф. На пластины, отклоняющие светящуюся точку экрана в вертикальном направлении, как обычно, подают исследуемое колебание. Но, в отличие от традиционного режима работы прибора, на горизонтально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки не подают сигнал, создающий временную развертку наблюдаемого процесса. Вместо него подключают эталонное гармоническое колебание. Наблюдая фигуры Лиссажу, сравнивая их с образцовыми изображениями и подсчитывая узловые точки, определяют разность фаз, отношение амплитуд и отношение частот колебаний. Описанный принцип действия лежит в основе стереогониометра. Виртуальный аналог прибора встроен в Adobe Audition, а доступ к нему осуществляется посредством окна Phase Analysis. Работа стереогониометра поясняется схемой, представленной на рис. 4.15.
Рис. 4.15. Схема, поясняющая принцип действия стерестониометра На два входа прибора подаются сигналы левого (L) и правого (R) каналов. Суммарно-разностным преобразователем, выполняющим функцию, обратную функции стереодекодера радиоприемника, эти сигналы преобразуются в:
Усиленные сигналы подаются на пластины электронно-лучевой трубки: М — на вертикально-отклоняющие, a S — на горизонтально-отклоняющие. Так складываются колебательные движения светящейся точки экрана в двух взаимно перпендикулярных направлениях — в системе координат M/S (Моно/ Стерео), т. е. образуются фигуры Лиссажу. Точно так же действует и виртуальный стереогониометр программы Adobe Audition. Правда, для него предусмотрен и еще один режим работы: на виртуальные отклоняющие пластины вместо суммарного и разностного сигналов подаются сигналы левого и правого каналов, а графики, соответственно, строятся в системе координат L/R (Левый/Правый). С точки зрения информативности такие способы отображения результатов измерения равноценны. Ведь между парой сигналов L и R, с одной стороны, и их суммой и разностью, с другой стороны, есть однозначная линейная связь. Изображения одного и того же процесса, полученные в двух системах координат, оказываются очень похожими друг на друга и отличаются, в основном, направлениями своих осей. Иными словами, пользователю предлагается выбрать более привычный вариант отображения результатов измерений. Кроме того, возможен еще вариант Spin, который имитирует вращение развертки изображения на экране. Здесь получаются картинки восхитительной красоты, но использовать их для анализа трудно. В частности, они оказываются неразличимыми в тех случаях, когда при прочих одинаковых условиях меняются местами сигналы левого и правого каналов. Для того чтобы помочь вам освоить виртуальный стереогониометр программы Adobe Audition, приведем вид фигур Лиссажу для нескольких характерных случаев. На рис. 4.16 представлено изображение на рабочем поле окна Phase Analysis (система координат M/S (Моно/Стерео)) для ситуации, когда сигнал присутствует только в левом канале: L О, R = 0 (файл EX04_03.WAV). На рис. 4.17 та же самая фигура Лиссажу отображается в другой системе координат и (L/R, (Левый/Правый)).
Рис. 4.16. Фигура Лиссажу: L О, R = О, система координат M/S
Рис. 4.17. Фигура Лиссажу: L О, R = 0, система координат L/R
Рис. 4.18. Фигура Лиссажу: L О, R = О, вариант отображения Spin Заметим, что перед использованием окна Phase Analysis важно установить правильное соотношение его сторон. Очень скоро вы узнаете, что оценка моносовместимости реального сигнала производится на основе сравнения средней высоты и средней ширины изображения наблюдаемой сложной фигуры. Поэтому рабочее координатное поле должно иметь форму квадрата. Геометрические размеры окна, как обычно, изменяют, поочередно захватывая мышью нижнюю и левую его границы. Равенство сторон координатного поля можно установить "на глазок". Этого, в принципе, достаточно. Но если вы захотите откалибровать ваш виртуальный измерительный прибор с высокой точностью, то советуем действовать в следующем порядке. 1. С помощью опций окна Generate Tones, открываемого командой Generate > Tones, сгенерируйте стереофонический синусоидальный сигнал. О том, как выполняется подобная операция, рассказано в [10, разд. 7.4]. 2. На рабочем поле главного окна выделите волновую форму одного из каналов (например, правого) и примените команду Effects > Silence (см. [10, разд. 6.3]). После этого сигнал правого канала заменится абсолютной тишиной. Так будет смоделирована ситуация L Ф 0, R = 0. Выполните все перечисленные операции и сохраните файл под именем EX04_03.WAV, в котором мы записали необходимый сигнал. Откройте окно Phase Analysis. Вы увидите картину, которая должна почти в точности соответствовать рис. 4.16. Изменяйте вертикальный и горизонтальный размеры окна в небольших пределах, наблюдая за изменениями фигуры Лиссажу (в данном случае — наклонной красной линии). Исчезновение малейших изломов на ней и послужит признаком "квадратности" координатного поля. На рис. 4.19 в системе координат M/S представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда сигналы присутствуют в обоих каналах, причем они равны: L = R (файл EX04_04.WAV).
Рис. 4.19. Фигура Лиссажу: L = R, система координат M/S На рис. 4.20 представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда сигналы присутствуют в обоих каналах, но один из них инвертирован по отношению к другому, например, L = —R (файл EX04_05.WAV).
Рис. 4.20. Фигура Лиссажу: L = -R, система координат M/S На рис. 4.21 представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда сигналы присутствуют в обоих каналах, но наблюдается разбалансировка уровней, панорама смещена влево: L > R (файл EX04_06.WAV).
Рис. 4.21. Фигура Лиссажу: L > R, система координат M/S На рис. 4.22 представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда амплитуды сигналов равны (|L| = |R|), но имеется разбалансировка фаз, ф = 30° (файл EX04_07.WAV).
Рис. 4.22. Фигура Лиссажу:|L| = |R|, ф = 30°, система координат M/S На рис. 4.23 представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда амплитуды сигналов различны (|L| |R|, |L| > |R|) и имеется разбалансировка фаз, ф = 30° (файл EX04_08.WAV).
Рис. 4.23. Фигура Лиссажу: |L| На рис. 4.24 представлена фигура Лиссажу для ситуации, когда амплитуды сигналов равны (|L| = |R|), но имеется разбалансировка фаз, ф = 90° (файл EX04_09.WAV). Надеемся, что рассмотренные тестовые примеры помогли вам разобраться в сущности отображения сигналов в виде фигур Лиссажу. Конечно, при анализе реальных фонограмм картина на координатном поле окна Phase Analysis выглядит значительно сложнее. Ведь в ее формировании участвует не одна пара колебаний, а их теоретически бесконечное множество. Во всяком случае, спектр реального аудиосигнала чрезвычайно широк. И каждое колебание, имеющееся в спектре, характеризуется собственными параметрами: амплитудой, частотой и начальной фазой. Причем все три параметра непрерывно изменяются случайным образом.
Рис, 4.24. Фигура Лиссажу: |L| = |R|, Ф = 90°, система координат M/S И все же опытные звукорежиссеры широко используют стереогониометр и его виртуальные аналоги для определения правильности передачи звуковой картины, распределения направлений на источники звука, наличия или отсутствия баланса, фазовых соотношений и моносовместимости фонограммы. При широкой стереобазе фонограмма является моносовместимой, если все координатное поле окна Phase Analysis заполнено сложным многоцветным рисунком с приблизительно одинаковыми размерами по различным направлениям (рис. 4.25, файл EX04_10.WAV).
Рис. 4.25. Моносовместимая фонограмма с широкой стереобазой У фонограммы, характеризующейся узкой стереобазой, признак моносовместимости заключается в том, что фигуры на координатном поле в основном вытянуты вдоль вертикальной оси (рис. 4.26, файл >EX04_ll.WAV).
Рис. 4.26. Моносовместимая фонограмма с узкой стереобазой Фонограмма мононесовместима, когда фигуры на координатном поле растянуты вдоль горизонтального направления (рис. 4.27, файл EX04_12.WAV).
Рис. 4.27. Мононесовместимая фонограмма Если большая ось изображения на координатном поле отклонена от вертикали, то это является признаком нарушения стереобаланса: панорама сдвинута вправо (рис. 4.28, файл EX04_13.WAV) или влево (рис. 4.29, файл EX04_14.WAV).
Рис. 4.28. Панорама сдвинута вправо
Рис. 4.29. Панорама сдвинута влево Проанализируйте свои работы с помощью окна Phase Analysis. Скорее всего, вы обнаружите много поучительного и увидите ошибки, о которых раньше и не подозревали.
2Спектр сигнала это распределение энергии сигнала по частотам. Спектр бывает амплитудный и фазовый. Если известна форма сигнала (зависимость от времени), спектр может быть рассчитан при помощи преобразования Фурье. Для периодического сигнала ряд Фурье, для непериодического -интегральное преобразование. Если есть какое-нибудь устройство или линия передач и известны его часотные характеристики, можно, задавая сигнал на входе, получить выходной сигнал. Для этого нужно получить спектр сигнала, затем рассмотреть, как на него воздействуют частотные характеристики устройства и тем самым получить спектр выходного сигнала. Затем обратным преобразованием Фурье получается сам выходной сигнал. Если совсем тупо - то вот есть сигнал, есть результат его Фурье-преобразования, и это и есть по определению спектр сигнала (какая доля всей мощности приходится на данную частоту или на данный диапазон частот) 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
, и 
— начальные фазы колебаний.
и 
складываемых колебаний равно отношению числа касаний (узловых точек) соответствующей им фигуры Лиссажу со стороной прямоугольника, параллельной оси ОУ, к числу ее касаний со стороной прямоугольника, параллельной оси ОХ.
|R|, |L| > |R|, Ф = 30°, система координат M/S
