Статья: Эксайтерная обработка

Эксайтерна я обработка Статьи о музыке » Всё о звуке » Музыкальные эффекты Эксайтирование — это обогащение  сигнала гармониками, утраченными в  процессе записи. Для ясного  понимания сущности процесса  необходимо ощущать разницу между  эксайтированием и эквализацией.  Эквалайзер не добавляет в звук  никаких гармоник. Он может усилить  или ослабить существующие частоты.  Но обогащение звука новыми  обертонами не входит в задачи этого  прибора. Если эквалайзер используется для подчеркивания характерных  обертонов музыкальных инструментов, то он усиливает определенную  частотную область. Если же требуемых частот изначально мало, то  эквализация не даст желаемого  эффекта, либо вместе со слабымсигналом вытащит все нежелательные  шумы.  В отличие от эквалайзера, эксайтер  (exciter) сам достраивает высшие  гармоники, отталкиваясь от  огибающих основных тонов. То есть  происходит не усиление требуемых  частот, а логичное добавление  обертонов. Такая обработка при ее  грамотном применении дает ощущение  прозрачности и повышение  разборчивости звучания. Хотя  непонимание процесса эксайтирования  может привести к довольно плачевным  результатам. Например, через эксайтер нет смысла воспроизводить орган или  медные духовые инструменты, которые характеризуются линейчатым спектром основных тонов. Эксайтирование  инструмента, по своей природе не  имеющего обертонов, может вызвать  весьма неожиданный и чаще всего  неприятный эффект.  Эксайтер — это психоакустический  прибор, основанный на нелинейности  человеческого слуха. И если,  рассказывая об эквалайзере, можноопираться на какие­то количественные  оценки — полоса час­тот, добротность, усиление/подавление, то обсуждение  эксайтера гораздо труднее свести к  каким­либо числовым  характеристикам. Проще  разговаривать на уровне ощущений. И  как результат — работа с хорошим  эксайтером, как и с любым другим  психоакустическим прибором, таит в  себе много сложностей. Например,  проблема быстрого привыкания —  если нет врожденного чувства меры и  вкуса, то очень легко  переусердствовать. Даже искушенному звукорежиссеру порой хочется  крутануть ручку побольше — и нужно  очень четко дозировать количество  эффекта, дабы не навредить.  Приборы генерации обертонов  выпускаются многими фирмами.  Большинство из них являются  потомками схемы, запатентованной в  свое время фирмой Aphex. Однако  эксайтеры этой схемы имеют  достаточно узкую сферу применения.  Это объясняется двумя причинами. Во­ первых, в силу способа полученияэксайтерного эффекта звук  обогащается не только обертонами, но  и достаточным количеством  интермодуляционных составляющих,  которые не входят в гармонический  ряд звука и воспринимаются  исключительно как искажения.  Поэтому для многих эксайтеров  характерно ощущение грязи на средних частотах. Во­вторых, эксайтер  обедняет звук ниже частоты тьюнинга  (частоты среза). Из­за лобового  решения вопроса подмешивания  гармоник к исходному сигналу  увеличение количества обертонов  приводит к "просаживанию" основной  гармоники. В итоге — происходит не  только обогащение звука обертонами,  но и изменение баланса между  основным тоном и гармониками, что  приводит к утончению звука и  исчезновению основных сочных нот.  Именно за это многие не любят  эксайтер — например, трудно найти  гитариста­поклонника эксайтерной  обработки.Звуковые эффект ы Статьи о музыке » Всё о звуке » Музыкальные эффекты Давайте подробно остановимся на  рассмотрении тех манипуляций со звуком, которые позволяют добиваться появления  таких эффектов, как, например, эхо,  реверберация и т.п. Существуют  различные способы преобразованиях звука (амплитудные, частотные и проч.). На  основе этих преобразований реализуются  звуковые эффекты. Принципиально, целью обработки звука является приданиесуществующему звуку каких­то новых  качеств или устранение нежелательных.  Звуковые эффекты относятся к тем  преобразованиям звука, которые придают  звучанию новые формы или полностью  изменяют звуковую информацию.  Аппаратную реализацию звуковые  эффекты находят в цифровых сигнальных  процессорах (DSP). Любой более или  менее приличный MIDI­синтезатор имеет  встроенный эффект­процессор той или  иной сложности (эффект­процессор  представляет собой один или несколько  DSP). Сложные эффект­процессоры  "умеют" накладывать на звуковой сигнал  сразу несколько различных эффектов,  причем, отдельно для каждого канала,  позволяя регулировать параметры  эффектов в режиме реального времени.  Однако стоимость таких эффект­ процессоров чрезвычайно высока (как и  стоимость любого другого  высокопроизводительного  микропроцессора), поэтому  профессиональные DSP устанавливаются  только на качественной музыкальной  аппаратуре. На более или менее дешевых  звуковых платах часто устанавливаетсяDSP с упрощенным набором  возможностей: наложение одного или  нескольких эффектов на все каналы  одновременно.  Аппаратный эффект­процессор ­ это,  безусловно, хорошо, но обработать звук на высоком уровне можно и программным  способом. Существует множество  различных звуковых редакторов,  позволяющих делать со звуком  значительно более сложные вещи, чем это  позволяют делать даже самые сложные  эффект­процессоры. Кроме того, эффект­ процессоры часто эмулируются в  виртуальных WT­синтезаторах, а также  находят программную реализацию в  специальных программах для обработки  звука в режиме реального времени.  Итак, вернемся к описанию эффектов. Те  или иные эффекты получают в основном  четырьмя способами: с использованием  задержки, изменением амплитуд,  фильтрацией и изменением частотных  составляющих.  Использование задержки Delay. Собственно, эффект задержки (отангл. "delay" ­ задержка) применяется  чаще в случаях, когда моно сигнал  требуется преобразовать в нечто вроде  псевдостерео. Если моно сигнал подать в  оба канала стереофонической  акустической системы, то путем  некоторой задержки сигнала в одном из  каналов можно добиться получения стерео эффекта. Если же в оба канала сигнал  приходит одновременно, то слушателю  будет казаться, что источник звука  расположен посредине. Меняя задержку  сигнала в одном из каналов в пределах 8  мс можно получить эффект перемещения  источника звука по стерео панораме.  Echo. На использовании метода задержки  построено создание эффекта "эхо" (echo).  Фактически для получения эха  необходимо на оригинальный входной  сигнал наложить его задержанную во  времени копию. Для того, чтобы  человеческое ухо воспринимало вторую  копию сигнала как повторение, а не как  отзвук основного сигнала, необходимо  время задержки установить равным  примерно 50 мс. Кроме того, на основной  сигнал можно наложить не одну его  копию, а несколько, что позволит навыходе получить эффект многократного  повторения звука (многоголосного эха).  Чтобы эхо казалось затухающим,  необходимо на исходный сигнал  накладывать не просто задержанные копии сигнала, а и приглушенные по амплитуде.  Reverberation. С использованием  задержки можно добиться появления еще  одного интересного эффекта ­  реверберации (от англ. "reverberation" ­  повторение, отражение). Эффект  реверберации заключается в придании  звучанию объемности, характерной для  большого зала, где каждый звук  порождает соответствующий, медленно  угасающий отзвук. Таким образом, с  помощью реверберации можно "оживить",  например, фонограмму, сделанную с  заглушенном помещении. От эффекта  "эхо" реверберация отличается тем, что на входной сигнал накладывается  задержанная во времени не его копия, а  выходной сигнал. Такой процесс  происходит следующим образом. В первый момент времени входной сигнал проходит  на выход без изменений. Затем, по  истечении времени задержки, он  снимается с выхода, его амплитудаумножается на какой­то коэффициент A  (обычно имеющий значение меньше 1, что  фактически приглушает сигнал) и  суммируется со входным сигналом. И  снова, по прошествии очередного  промежутка времени задержки, уже  смешанный сигнал снимается с выхода,  снова перемножается на коэффициент A и в очередной раз суммируется с входным  сигналом.  Возьмем, например, значение  коэффициента A, равным 0.5. Тогда  сигнал, снятый с выхода по истечении  времени задержки, будет изменен по  амплитуде на значение, равное  произведению амплитуды выходного  сигнала на коэффициент A (то есть  вполовину приглушен), и просуммирован  со входным сигналом. Далее,  просуммированный сигнал будет снова  снят с выхода, умножен на коэффициент  A и снова подан на вход, где будет  просуммирован со входным сигналом. И  так далее. Таким образом, чем выходной  сигнал "старше", тем большее количество  раз он был пропущен через "петлю" и тем  более низкую амплитуду он будет иметь.  Другими словами, в случае, если A < 1, топараллельно основному сигналу мы будем  слышать многократное затухающее по  амплитуде его повторение.  Следует опасаться случаев, когда А  принимает значения больше 1. В таком  случае каждый новый "виток" такого  алгоритма преобразования сигнала будет  приводить к увеличению амплитуды. В  результате в какой­то момент времени  произойдет перегрузка сигнала, что в свою очередь может привести к выходу из строя аппаратуры (усилителя или колонок).  Точно такой же эффект можно наблюдать, если установить рядом микрофон и  колонки, подключенные к одному и тому  же усилителю.  Реверберация широко применяется в  случаях, когда необходимо "украсить",  обогатить звучание сольного инструмента  или голоса, а также струнной, духовой  групп или других голосов оркестра за  исключением только ритм­секции.  Следует оговорить также проблему  создания реалистичной реверберации.  Дело в том, что вышеописанный механизм  создания реверберации не учитываетмногих обстоятельств. Если, скажем, мы  хотим создать впечатление прослушивания музыки в зале, то следует учитывать, что  звук, распространяющийся в зале,  отражается не только от стен, но также и  от кресел, пола и прочих поверхностей,  которые порождают потоки  дополнительных звуковых волн. Кроме  того, каждая поверхность обладает  свойством поглощения, в результате чего  отраженный от этой поверхности сигнал  может иметь несколько отличный от  пришедшего сигнала спектр. По этой  причине, для создания реалистичной  реверберации пользуются значительно  более сложными методами, которые  фактически включают в себя объединения  из нескольких механизмов, аналогичных  тому, который мы рассмотрели выше.  Chorus. Эффект chorus (от англ. "chorus" ­ хор) назван так потому, что в результате  его применения звучание сигнала  превращается как бы в звучание хора или  в одновременное прослушивание  нескольких инструментов. Схема  получения такого эффекта аналогична  схеме создания эффекта эха с той лишь  разницей, что задержанные копиивходного сигнала подвергаются слабой  частотной модуляции (в среднем от 0.1 до  5 Гц) перед смешиванием со входным  сигналом. Процесс понижения или  повышения частоты уже оцифрованного  сигнала является достаточно трудоемкой  работой, так как этот процесс происходит  путем разложения сигнала на частотный  составляющие. Увеличение количества  "голосов" в хоре достигается путем  добавления копий сигнала с различными  временами задержки.  Flanger (от англ. "flange" ­ фланец,  кайма). Реализация этого эффекта  напоминает реализацию эффекта эха или  хора. То есть, основной сигнал  смешивается с его копиями, но слегка  задержанными (обычно до времени в 5­15  миллисекунд). Кроме того, эти копии  могут быть частотно модулированными,  при этом время задержки постоянно  изменяется. В результате на выходе  получается плавающий звук с биениями  частот или хор с измененными тембрами  копий основного сигнала. При  определенном соотношении задержек,  частоты и глубины модуляции возможно  получение эффекта, напоминающего