Реставрация аудио-записей в домашних условиях
Реставрация аудио-записей в домашних условиях Есть материалы, которые необходимы читателю как воздух. Если честно, то письма с вопросами на эту тему у меня исчисляются десятками, а общая сумма уже перевалила за сотню. Ну что ж, давайте разбираться...
Если честно, то звук, записанный с некачественного источника, практически не восстановим до своего первоначального качественного уровня. Его можно обработать шумодавами, добавить/возбудить пару гармоник, но по мере этих действий мы все дальше уходим от оригинала. То есть, заниматься будем тем, чем иногда занимаются женщины бальзаковского возраста, чтобы быть прекрасней - наносить косметику и скрывать огрехи. И иногда, согласитесь, у них это получается просто превосходно. Итак, давайте рассмотрим источники, которыми пользуются читатели. Основных три: магнитофон, телевизор и проигрыватели LP-дисков. Потери в качестве записи с таких источников очевидны. Но к каждому методу требуется свой подход.
Магнитофон: шумы, фон, гармонические искажения, интермодуляционные искажения, специфическая спектрограмма воспроизводящего аудиотракта.
Телевизор: в ряде случаев "дребезжание" звука (исправляется компрессором), шумы, проблемы из-за конвертации современных произведений из моно в стерео, искажения картины из-за использования в некоторых современных моделях задержки между двумя каналами для создания объемных эффектов, специфическая спектрограмма воспроизводящего аудиотракта.
LP-проигрыватели. Треск, щелчки, шум, срез некоторых полос частот. Если имеем дело со старыми винилами от фирмы "Мелодия", то в ряде случаев частотный диапазон очень узок, но сие обеспечивает максимальную прослушиваемость. Давайте условимся, что мы не будем говорить о высокотехнологичных представителях устройств высшего класса. Мы говорим об обычных аудиосистемах.
Шумы
Практически все рассматриваемые нами устройства имеют недостаток - шум. Это самый серьезный пункт работы с реставрацией. Шум - это звук, складывающийся из множества различных гармоник (обертонов), и в ряде случаев распространяющийся на весь частотный диапазон. Практически я встретил единственный алгоритм качественной обработки частотных полос - при кодировании в МР3. Не будем затрагивать сами алгоритмы, но хочется отметить, что любой файл, закодированный в МР3, обладает большей "контурностью" звука. Я помню, когда проводил опыт со множеством кодирований/декодирований одного и того же файла. Как помню, за сам файл взял вокальный трек Suzanne Vega. Результатом исследований стал файл шепота, получившийся из вокала. Помимо этого, сгенерировались какие-то дополнительные шумы, которые с определенного момента стали заметны. Поэтому кодирование в МР3 надо использовать очень аккуратно. Оно может подойти или не подойти к каждому отдельно взятому случаю.
Эффективным методом считалось ранее использование Компрессор/Гейт/Лимитер. Лично я не считаю это использование верным, поскольку практически вся информация, которая нам доступна с вышеназванных устройств, уже прошла обработку данной связкой при мастеринге или премастеринге. В данном случае мы просто "убиваем" некоторые гармоники, что не есть выход из положения.
Самым продвинутым решением стало создание образца шума и накладывания его в противофазе с исходным файлом. Именно такой метод и стал популярным, поскольку в ряде случаев абсолютно безвреден для полезного сигнала. Его реализацию мы можем наблюдать в Cool Edit и Sonic Foundry Sound Forge.
Образцы шума можно создавать и самостоятельно. Например, если мы имеем дело с записью с кассеты, то нас интересует фрагмент "тишины" между песнями. Записав данный фрагмент, мы подвергаем его следующей обработке: выделяем некую циклическую часть, смотря на изображение волны. После этого обрезаем ее в самом начале и конце в точке пересечения синусоиды с нулем. Потом для данного фрагмента применяем операцию "Invert" (существует практически во всех звуковых редакторах). И все, образец шума в противофазе создан. После этого в программе уровня AudioMulch запускаем подготовленный сэмпл в режиме циклического воспроизведения. Параллельно включаем кассету и регулируем задержку на образец. При нормальном совпадении значительная часть шумов должна исчезнуть. Многие спросят: зачем такая громоздкая схема? Отвечу: представьте, что Вам надо записать 90 минут материала. Если каждый файл, записав, обрабатывать в Cool Edit, то эти 90 минут материала выльются в несколько дней работы. Самое главное в данном способе не трогать регуляторы уровней воспроизведения и записи, поскольку все пойдет прахом.
Шумы квантования
Одним из источников шума и искажений нужно рассматривать записывающий аудио-тракт, то бишь Вашу саундкарту. Чтобы обеспечить минимальные потери с этой стороны, нужно правильно выставить уровень записи. Максимумы амплитуды должны находиться на максимально возможном уровне, но "срезы" данных максимумов - исключены. Если уровень записи мал, то шумы квантования будут в большей степени присутствовать в сигнале. Для удаления шумов квантования предусмотрена операция dithering - генерация и добавление шума, исключающего шумы квантования.
Интермодуляционные искажения
Этот вид искажений специфичен для аналоговых ленточных магнитофонов. При воспроизведении аудио скорость пленки претерпевает кратковременные изменения (в устройстве не предусмотрено ни одно устройство, отвечающее за синхронизацию). В результате частотный спектр немного размывается, так как известно, что при замедлении звук становится ниже, при убыстрении - выше. Самый положительный способ - кодирование/декодирование MP3 -> WAV. Запись приобретет более "цифровое" звучание.
Удаление щелчков и кликов
Сколько я ни встретил в своей жизни программных модулей DeClicker, результатом их действия доволен не был. В большинстве случаев страдает частотный диапазон. Мне даже жизнь в одно время приподнесла очень хороший урок: материал альбома одной группы был записан с ADAT в Lexicon, но были очевидны проблемы с синхронизацией и имели место щелчки. Причем сплошь и рядом. Качество записанного материала также обладало не лучшими характеристиками. Я понял, что, используя DeClicker'ы, качество выходного материала, соответствующее моим представлениям о качестве, я не получу. Пришлось делать обработку вручную. И знаете, я получил неожиданный результат. Что я делал?
В Sound Forge при максимальном Zoom (масштабе изображения волны) с помощью операций Normalize, Fade In, Fade Out я обработал каждый щелчок. Для общей картины эти кратковременные "пропадания" были не заметны, но щелчки исчезли.
Фон
Если Вы хотите работать на высоком уровне с реставрацией аудиозаписей, то фонящих устройств желательно избегать. Используйте приставки, а не комплексы. Примите за факт, что любой модуль, стоящий на пути от носителя до АЦП, накладывает свои "добавления" к полезному сигналу. Я долгое время проработал с гитарным звуком, чтобы знать, как иногда бесполезно бороться с фоном от "наводок" и дешевых примочек. Для удаления фона можно пользоваться генераторами тона, подключая сформированный ими сигнал в противофазу с исходным.
Многие алгоритмы уничтожения фона близки к уничтожению шума. То есть, тот же файл-образец, и та же противофаза.
В ряде случаев гул на низких частотах просто убирается эквалайзером.
Улучшение качественных характеристик звучания
Придумано на самом деле немного.
1. Энхансеры.
2. Сурраунд.
3. Возбуждение гармоник и добавление искажений.
4. Генерация дополнительных гармоник и сложение их с исходным сигналом.
5. Система MaxxBass или подобная ей.
6. Hi Cutoff и Hi Boost.
7. DePopper.
8. Компрессия.
Как все это работает, можно пронаблюдать в программах DFX (WinAmp plug-in), Ray Gun, Restoration-NR, T-RackS и т.п.
Что должно находиться на рабочем столе "реставратора"?
Dart Pro 32; Cool Edit Pro 1.2
SoundForge
Arboretum Systems Restoration-NR
Arboretum Systems Ray Gun
Blade MP3 Enc (или любой другой кодер)
WinAmp; DFX
T-RackS; AudioMulch 0.9 b4
PAS Analysis&EQ 2.0
Выводы
Технологический уровень в музыкальном производстве растет день ото дня. Поэтому реставрация записей - это сфера специалистов высокой квалификации и студий дорогого оснащения. На самом деле, чтобы сделать из продукта "куколку", требуется прежде всего опыт. Поэтому я в данном материале показал, как решаю эти проблемы, но не факт, что это законченные решения в данной области. Главное, что хочется сказать, - решение этой проблемы никогда не приблизится к идеалу. Идеально чистый звук - это звук GM-синтезатора, но не факт, что он любим слушателями. Поэтому, работая над реставрацией, Вы должны добиться просто чистоты и прозрачности, которые так присущи современным продуктам музыкальной индустрии. Кристофер М. ИХИХО impedance@europe.com (c) компьютерная газета
Если честно, то звук, записанный с некачественного источника, практически не восстановим до своего первоначального качественного уровня. Его можно обработать шумодавами, добавить/возбудить пару гармоник, но по мере этих действий мы все дальше уходим от оригинала. То есть, заниматься будем тем, чем иногда занимаются женщины бальзаковского возраста, чтобы быть прекрасней - наносить косметику и скрывать огрехи. И иногда, согласитесь, у них это получается просто превосходно. Итак, давайте рассмотрим источники, которыми пользуются читатели. Основных три: магнитофон, телевизор и проигрыватели LP-дисков. Потери в качестве записи с таких источников очевидны. Но к каждому методу требуется свой подход.
Магнитофон: шумы, фон, гармонические искажения, интермодуляционные искажения, специфическая спектрограмма воспроизводящего аудиотракта.
Телевизор: в ряде случаев "дребезжание" звука (исправляется компрессором), шумы, проблемы из-за конвертации современных произведений из моно в стерео, искажения картины из-за использования в некоторых современных моделях задержки между двумя каналами для создания объемных эффектов, специфическая спектрограмма воспроизводящего аудиотракта.
LP-проигрыватели. Треск, щелчки, шум, срез некоторых полос частот. Если имеем дело со старыми винилами от фирмы "Мелодия", то в ряде случаев частотный диапазон очень узок, но сие обеспечивает максимальную прослушиваемость. Давайте условимся, что мы не будем говорить о высокотехнологичных представителях устройств высшего класса. Мы говорим об обычных аудиосистемах.
Шумы
Практически все рассматриваемые нами устройства имеют недостаток - шум. Это самый серьезный пункт работы с реставрацией. Шум - это звук, складывающийся из множества различных гармоник (обертонов), и в ряде случаев распространяющийся на весь частотный диапазон. Практически я встретил единственный алгоритм качественной обработки частотных полос - при кодировании в МР3. Не будем затрагивать сами алгоритмы, но хочется отметить, что любой файл, закодированный в МР3, обладает большей "контурностью" звука. Я помню, когда проводил опыт со множеством кодирований/декодирований одного и того же файла. Как помню, за сам файл взял вокальный трек Suzanne Vega. Результатом исследований стал файл шепота, получившийся из вокала. Помимо этого, сгенерировались какие-то дополнительные шумы, которые с определенного момента стали заметны. Поэтому кодирование в МР3 надо использовать очень аккуратно. Оно может подойти или не подойти к каждому отдельно взятому случаю.
Эффективным методом считалось ранее использование Компрессор/Гейт/Лимитер. Лично я не считаю это использование верным, поскольку практически вся информация, которая нам доступна с вышеназванных устройств, уже прошла обработку данной связкой при мастеринге или премастеринге. В данном случае мы просто "убиваем" некоторые гармоники, что не есть выход из положения.
Самым продвинутым решением стало создание образца шума и накладывания его в противофазе с исходным файлом. Именно такой метод и стал популярным, поскольку в ряде случаев абсолютно безвреден для полезного сигнала. Его реализацию мы можем наблюдать в Cool Edit и Sonic Foundry Sound Forge.
Образцы шума можно создавать и самостоятельно. Например, если мы имеем дело с записью с кассеты, то нас интересует фрагмент "тишины" между песнями. Записав данный фрагмент, мы подвергаем его следующей обработке: выделяем некую циклическую часть, смотря на изображение волны. После этого обрезаем ее в самом начале и конце в точке пересечения синусоиды с нулем. Потом для данного фрагмента применяем операцию "Invert" (существует практически во всех звуковых редакторах). И все, образец шума в противофазе создан. После этого в программе уровня AudioMulch запускаем подготовленный сэмпл в режиме циклического воспроизведения. Параллельно включаем кассету и регулируем задержку на образец. При нормальном совпадении значительная часть шумов должна исчезнуть. Многие спросят: зачем такая громоздкая схема? Отвечу: представьте, что Вам надо записать 90 минут материала. Если каждый файл, записав, обрабатывать в Cool Edit, то эти 90 минут материала выльются в несколько дней работы. Самое главное в данном способе не трогать регуляторы уровней воспроизведения и записи, поскольку все пойдет прахом.
Шумы квантования
Одним из источников шума и искажений нужно рассматривать записывающий аудио-тракт, то бишь Вашу саундкарту. Чтобы обеспечить минимальные потери с этой стороны, нужно правильно выставить уровень записи. Максимумы амплитуды должны находиться на максимально возможном уровне, но "срезы" данных максимумов - исключены. Если уровень записи мал, то шумы квантования будут в большей степени присутствовать в сигнале. Для удаления шумов квантования предусмотрена операция dithering - генерация и добавление шума, исключающего шумы квантования.
Интермодуляционные искажения
Этот вид искажений специфичен для аналоговых ленточных магнитофонов. При воспроизведении аудио скорость пленки претерпевает кратковременные изменения (в устройстве не предусмотрено ни одно устройство, отвечающее за синхронизацию). В результате частотный спектр немного размывается, так как известно, что при замедлении звук становится ниже, при убыстрении - выше. Самый положительный способ - кодирование/декодирование MP3 -> WAV. Запись приобретет более "цифровое" звучание.
Удаление щелчков и кликов
Сколько я ни встретил в своей жизни программных модулей DeClicker, результатом их действия доволен не был. В большинстве случаев страдает частотный диапазон. Мне даже жизнь в одно время приподнесла очень хороший урок: материал альбома одной группы был записан с ADAT в Lexicon, но были очевидны проблемы с синхронизацией и имели место щелчки. Причем сплошь и рядом. Качество записанного материала также обладало не лучшими характеристиками. Я понял, что, используя DeClicker'ы, качество выходного материала, соответствующее моим представлениям о качестве, я не получу. Пришлось делать обработку вручную. И знаете, я получил неожиданный результат. Что я делал?
В Sound Forge при максимальном Zoom (масштабе изображения волны) с помощью операций Normalize, Fade In, Fade Out я обработал каждый щелчок. Для общей картины эти кратковременные "пропадания" были не заметны, но щелчки исчезли.
Фон
Если Вы хотите работать на высоком уровне с реставрацией аудиозаписей, то фонящих устройств желательно избегать. Используйте приставки, а не комплексы. Примите за факт, что любой модуль, стоящий на пути от носителя до АЦП, накладывает свои "добавления" к полезному сигналу. Я долгое время проработал с гитарным звуком, чтобы знать, как иногда бесполезно бороться с фоном от "наводок" и дешевых примочек. Для удаления фона можно пользоваться генераторами тона, подключая сформированный ими сигнал в противофазу с исходным.
Многие алгоритмы уничтожения фона близки к уничтожению шума. То есть, тот же файл-образец, и та же противофаза.
В ряде случаев гул на низких частотах просто убирается эквалайзером.
Улучшение качественных характеристик звучания
Придумано на самом деле немного.
1. Энхансеры.
2. Сурраунд.
3. Возбуждение гармоник и добавление искажений.
4. Генерация дополнительных гармоник и сложение их с исходным сигналом.
5. Система MaxxBass или подобная ей.
6. Hi Cutoff и Hi Boost.
7. DePopper.
8. Компрессия.
Как все это работает, можно пронаблюдать в программах DFX (WinAmp plug-in), Ray Gun, Restoration-NR, T-RackS и т.п.
Что должно находиться на рабочем столе "реставратора"?
Dart Pro 32; Cool Edit Pro 1.2
SoundForge
Arboretum Systems Restoration-NR
Arboretum Systems Ray Gun
Blade MP3 Enc (или любой другой кодер)
WinAmp; DFX
T-RackS; AudioMulch 0.9 b4
PAS Analysis&EQ 2.0
Выводы
Технологический уровень в музыкальном производстве растет день ото дня. Поэтому реставрация записей - это сфера специалистов высокой квалификации и студий дорогого оснащения. На самом деле, чтобы сделать из продукта "куколку", требуется прежде всего опыт. Поэтому я в данном материале показал, как решаю эти проблемы, но не факт, что это законченные решения в данной области. Главное, что хочется сказать, - решение этой проблемы никогда не приблизится к идеалу. Идеально чистый звук - это звук GM-синтезатора, но не факт, что он любим слушателями. Поэтому, работая над реставрацией, Вы должны добиться просто чистоты и прозрачности, которые так присущи современным продуктам музыкальной индустрии. Кристофер М. ИХИХО impedance@europe.com (c) компьютерная газета
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 41 за 2000 год в рубрике мультимедиа :: разное
