Steinberg WaveLab для самых начинающих. Урок 6-й…
Итак, медленно, но верно мы повышаем свой уровень.
При этом давайте посмотрим, что мы уже знаем на данный момент из предыдущих уроков:
. Что такое цифровой звук.
. Что такое частота дискретизации и разрядность.
. Что такое частотный спектр. Преобразования Фурье. Трехмерное представление звуковой волны.
. Что такое эквализация.
. Что такое компрессия (компрессор/экспандер/гейт/лимитер).
. Эффекты задержки.
. Что такое плагины.
. Откуда возникают задержки в цифровых расчетах.
. Что общего между современными программными синтезаторами и эффект-процессорами. Физическое моделирование, функции свертки.
Сегодня мы поговорим о двух вещах: одной теоретической, а именно почему и как мы слышим звук в объеме, и второй практический: автоматизированная обработка множества файлов в WaveLab. Итак, первая…
Зачем нам объемный слух?
В принципе, сам человек устроен очень интересно, и в его "конструкции" предусмотрены две стереосистемы: зрение и слух. Обе предназначены для восприятия волн в определенных частотных диапазонах. Световые волны обладают очень малыми длинами, из-за чего наши органы зрения могут без труда и очень точно определять месторасположение объектов и расстояние до них. Звуковые волны являются более длинными и находятся на границе возможностей человека в области объемной локализации их источников в пространстве. Например, в нижней границе воспринимаемого нами диапазона, то есть в районе 16-20 Гц, длина волны составляет около 17 метров (длина равна скорости, поделенной на частоту). Это очень много. Определить источник этого звука человек без специальных средств и не может, впрочем, как не может определить и расположение источника звука со 100 герцами и несколько выше. Конечно, многие сейчас же бросятся к компьютеру, включат генератор, загрузят 100 Гц и скажут, что они слышат месторасположение источника со 100 герцами. На самом деле это происходит из-за присутствия более высоких по частоте волн (образующихся гармоник и обертонов), но "чистые" 100 Гц — это волна с длиной чуть больше 3 метров! Достаточно много.
Наши органы слуха (их два:)) и мозг вкупе могут получать информацию, а потом анализировать ее по двум вещам: разнице фаз между тем, как звук пришел в одно ухо, а потом в другое, либо сравнивать громкость одной и той же волны в правом и левом ухе. Таким образом, получается, что в диапазоне примерно до 300 Гц длины волн настолько большие, что месторасположение источника мы не чувствуем, с 300 Гц до примерно 1000 Гц мы его определяем по разнице фаз, выше 1000 Гц — по анализу амплитуды (волны с высокими частотами быстро затухают). Естественно, в природе все звуковые волны являются сложными, и их спектр может распределяться по всему слышимому диапазону и даже выходить за его рамки. Но сам факт установления такового разбиения на зоны чувствительности и слуховой локализации мы сейчас можем наблюдать применительно к аудиотехнике. Раньше в акустических системах применялись большие низкочастотные динамики, которые отвечали и за воспроизведение в области средних частот (если мы говорим о двухполосных системах). Они в силу больших размеров своих диффузоров обладали большой инерционностью, из-за чего получалось много проблем c воспроизведением среднечастотного диапазона. Многие производители долгое время искали компромиссные решения и в некоторых случаях стали делать сложные многополосные каскады с тремя, четырьмя и даже пятью динамиками, каждый из которых отвечал за воспроизведение конкретного диапазона. На самом деле поступать нужно было не так.
Современная данность
Одновременно с опытами в области многополосных АС изучалась психоакустика, особенности бинаурального восприятия человека. В результате появились многоканальные системы для кинотеатров, в которых воспроизведение, как их сейчас называют, "сверхнизких" частот возлагалось только на один канал, который изначально назывался каналом "низкочастотных эффектов" (по-английски вам наверняка знакома аббревиатура LFE — Low Frequency Effect). И воспроизводился он специальной колонкой со специальным динамиком — в качестве его обозначения к названию обычного СЧ/НЧ-динамика (woofer) приставили приставку "sub", и получилось "сабвуфер". Как вы понимаете, на частотах от 20 до 150 Гц нет необходимости двух- и более канального воспроизведения, поскольку человек все равно не производит локализацию источников в этом диапазоне. Такая находка изменила весь рынок в целом. Постепенно все производители, выпускающие обычные и профессиональные АС, перешли на варианты систем 2.1 (1 после точки обозначает наличие сабвуфера) — это облегчило конструирование и улучшило качество. И, кстати, обратите внимание на то, что в тот переломный момент до внедрения сабвуферов практически во всю бытовую аудиотехнику встраивались технологии увеличения уровня звучания басов — те же "X-Bass", "Ultra- Bass" и т.д. — всех их и не упомнишь. А сейчас изобретением таковых уже никто и не занимается, поскольку нет смысла.
Технология разделения на обычный и сабвуферный диапазоны затронула не только системы воспроизведения, но и технологии производства. То есть наличие этого канала стало учитываться при создании спецэффектов для игр, кино и т.д. А если говорить о музыкальных течениях… В электронных стилях часто стали использоваться саб-басы. И, кстати, множество их вариантов имеется в современных синтезаторах. На самом деле саб-басовые инструменты занимают очень небольшой частотный диапазон в нижнем спектре, что позволяет сделать звуковую картину композиции более аккуратной и прозрачной. Но вместе с тем они нашли распространение только в некоторых стилях — не более того. Это произошло во многом и потому, что основной ориентир — пользовательские системы, а они, как известно, не самые дорогие — хорошо, если стерео, — и нижняя граница поддерживается хотя бы на уровне 70 Гц. И раньше диапазону ниже 50-70 Гц практически не уделялось никакого внимания. Но тут открылись новые возможности. При подключении дополнительного динамика, то есть сабвуфера, воспроизведение в данном диапазоне усиливается, в результате чего то, что в нем "запрограммировано", выводится просто отлично. Это нужно знать при окончательной обработке во время сведения, подготовки финального микса и создания мастер-трека.
Автоматизированная обработка множества файлов в конкретном примере
Итак, на данный момент мы пришли к тому, что программу WaveLab можно использовать в качестве многозадачного автомата. Идеи систем автоматизированной обработки сразу множества файлов витали в воздухе достаточно давно, но их реальное профессиональное воплощение реализовано только в двух программах: Sony Sound Forge и Steinberg WaveLab (у WaveLab это сделано лучше). Итак, ставим перед собой следующее задание: есть n- е количество композиций, взятых из разных источников от разных исполнителей и групп. Нужно обеспечить возможность их равномерного прослушивания, то есть, чтобы не скакала громкость от трека к треку, и они также были схожи частотно. Сферы применения: прослушивание больших плейлистов на домашних системах, плейерах, в рамках небольших трансляционных систем в торговых залах, офисных помещениях и т.п. Задача поставлена. В принципе, многие могут сказать, что ее решение под силу только радио- и ТВ-станциям, напичканным всевозможной аппаратурой, знающим специалистам и т.п., но это не так. Причем в данном случае речь пойдет об автомате — хотя в составлении фирменных сборок для их мастеринга привлекаются живые специалисты, мы спроектируем робота. Итак, давайте сначала посмотрим, что нам нужно сделать в алгоритмическом плане:
1. Нормализация (установка всех треков к одному уровню пиковых значений).
1a. Небольшая корректирующая компрессия (треки будут различаться по RMS, поэтому необходимо их чуть подкорректировать перед обработкой). Данный пункт не обязателен.
2. Эквализация (урезание частотного диапазона — в принципе, для такого "массового подхода" в рамках поставленной задачи ограничимся диапазоном 70 Гц — 11 КГц).
3. Нормализация после эквализации (многие пики исчезнут).
4. Использование максимайзера (многополосного гейта).
Все. Мы не учли один важный момент, а именно удаление шума, но в данной задаче предполагается, что речь идет о фирменных треках. Если они таковыми не являются, а также если вы используете треки, записанные с магнитной ленты, виниловых дисков и т.д., то для них необходима отдельная обработка перед этой. Теперь перейдем к конкретным действиям. Открываем WaveLab. Из опции главного меню Tools вызываем модуль Batch Process. В результате открывается окно с четырьмя закладками: Input, Output, Schedule, Presets. Изначально с помощью крайней левой кнопки с изображением открытой папки в закладке Input загружаем необходимые файлы. На данном этапе вы обнаружите, что WaveLab поддерживает множество форматов входных файлов, в числе которых — популярные wav, mp3, ogg, wma. Итак, необходимый список загружен. После этого вы выделяете все файлы и нажимаете на вторую кнопку справа с изображением четырех прямоугольников. Она имеет название Edit Batch Plugins. И вот открывается совершенство человеческой мысли, а именно соответствующее окно, в которое вы можете вводить плагины, производить их настройку между собой. В результате вы туда загружаете следующие модули:
1. Normalizer.
2. Эквалайзер.
3. Normalizer.
4. Максимайзер.
Модуль Normalizer лучше брать родной WaveLab'овский. А в качестве эквалайзера и максимайзера мною будут рекомендованы Waves Paragraphic Q10 (пресет AM radio и верхняя граница вручную переносится вправо) и Waves L2 Ultramaximizer (пресет Hi Rez CD Master), хотя вы можете использовать ваши любимые плагины. После того как список обработки загружен, нажимаете OK (перед этим можете зайти в закладку данного окна Presets и сохранить вашу цепочку процессоров со всеми настройками в виде пресета). Здесь все понятно. Переходим к закладке Output. Здесь вы указываете папку, в которую будут сохраняться измененные файлы. При этом можно указать префиксы и суффиксы. То есть, например, у вас есть "1.wav", "2.wav", "3.wav". Если вы поставите в префикс какое-нибудь слово или сокращение, опять же, к примеру, "mstrk", то все новые файлы будут иметь имена "mstrk 1.wav", "mstrk 2.wav", "mstrk 3.wav", а если в суффиксе, то "1mstrk.wav", "2mstrk.wav", "3mstrk.wav". Но и это не все. Сохранение обработанных файлов может происходить в любые популярные форматы включая mp3, ogg, wma и т.д. На данном этапе мы оставим эту закладку и перейдем в другую — Schedule, то есть в дополнительное планирование задачи. Здесь вы можете указать такие параметры, как выполнение в фоновом режиме, то есть параллельно с этим вы можете работать в WaveLab, выполняя другие задачи, а также другие, менее значимые, опции. Последняя закладка — Presets — позволяет сохранить все настройки в виде единого пресета.
Итак, указав все это, нажимайте Run (исполнение) и, как говорит Windows: "Откиньтесь на спинку кресла…" Для тестовой проверки, я дам вам тестовую задачу для самостоятельного рассмотрения. Итак: имеется множество записанных треков, например, 100, у многих из них отклонение по DC Offset, уровень шума составляет 60 дБ, есть щелчки. Задача: очистить треки, привести их в удобоваримый для дальнейшей работы вид. Все нужно сделать автоматизированно.
Пресеты-"родственники"
В каждом рабочем окне WaveLab независимо от его предназначения имеется возможность сохранения и загрузки существующих настроек, то есть пресеты. Они очень удобны в использовании, при этом часть из них обладает свойствами семейственности, то есть может применяться и для других окон. В примере с автоматизированной обработкой множества файлов мы загружали список плагинов, настривали их, результаты могли сохранить в отдельном пресете для данного окна загрузки. Причем давайте подумаем, где еще в программе мы составляем цепочки эффектов из плагинов? Правильно, в мастер- панели. И таким образом можно производить основную настройку обработки в ней, а потом воспользоваться этим пресетом при настройке процессоров обработки в соответствующем окне для Batch Process. Это очень удобно. И, например, для того задания, что я дал для самостоятельной работы, проще сначала все настроить при работе с одним файлом, а потом перенести всю цепочку в автоматизированную обработку.
В завершение
Итак, что вы должны вынести из этого урока?
. Почему в многоканальных системах сейчас используется только один "сверхнизкочастотный" канал.
. Что такое автоматизированная обработка множества файлов.
. Как она делается в WaveLab.
Засим пока все.
Кристофер, christopher@tut.by
При этом давайте посмотрим, что мы уже знаем на данный момент из предыдущих уроков:
. Что такое цифровой звук.
. Что такое частота дискретизации и разрядность.
. Что такое частотный спектр. Преобразования Фурье. Трехмерное представление звуковой волны.
. Что такое эквализация.
. Что такое компрессия (компрессор/экспандер/гейт/лимитер).
. Эффекты задержки.
. Что такое плагины.
. Откуда возникают задержки в цифровых расчетах.
. Что общего между современными программными синтезаторами и эффект-процессорами. Физическое моделирование, функции свертки.
Сегодня мы поговорим о двух вещах: одной теоретической, а именно почему и как мы слышим звук в объеме, и второй практический: автоматизированная обработка множества файлов в WaveLab. Итак, первая…
Зачем нам объемный слух?
Наши органы слуха (их два:)) и мозг вкупе могут получать информацию, а потом анализировать ее по двум вещам: разнице фаз между тем, как звук пришел в одно ухо, а потом в другое, либо сравнивать громкость одной и той же волны в правом и левом ухе. Таким образом, получается, что в диапазоне примерно до 300 Гц длины волн настолько большие, что месторасположение источника мы не чувствуем, с 300 Гц до примерно 1000 Гц мы его определяем по разнице фаз, выше 1000 Гц — по анализу амплитуды (волны с высокими частотами быстро затухают). Естественно, в природе все звуковые волны являются сложными, и их спектр может распределяться по всему слышимому диапазону и даже выходить за его рамки. Но сам факт установления такового разбиения на зоны чувствительности и слуховой локализации мы сейчас можем наблюдать применительно к аудиотехнике. Раньше в акустических системах применялись большие низкочастотные динамики, которые отвечали и за воспроизведение в области средних частот (если мы говорим о двухполосных системах). Они в силу больших размеров своих диффузоров обладали большой инерционностью, из-за чего получалось много проблем c воспроизведением среднечастотного диапазона. Многие производители долгое время искали компромиссные решения и в некоторых случаях стали делать сложные многополосные каскады с тремя, четырьмя и даже пятью динамиками, каждый из которых отвечал за воспроизведение конкретного диапазона. На самом деле поступать нужно было не так.
Современная данность
Одновременно с опытами в области многополосных АС изучалась психоакустика, особенности бинаурального восприятия человека. В результате появились многоканальные системы для кинотеатров, в которых воспроизведение, как их сейчас называют, "сверхнизких" частот возлагалось только на один канал, который изначально назывался каналом "низкочастотных эффектов" (по-английски вам наверняка знакома аббревиатура LFE — Low Frequency Effect). И воспроизводился он специальной колонкой со специальным динамиком — в качестве его обозначения к названию обычного СЧ/НЧ-динамика (woofer) приставили приставку "sub", и получилось "сабвуфер". Как вы понимаете, на частотах от 20 до 150 Гц нет необходимости двух- и более канального воспроизведения, поскольку человек все равно не производит локализацию источников в этом диапазоне. Такая находка изменила весь рынок в целом. Постепенно все производители, выпускающие обычные и профессиональные АС, перешли на варианты систем 2.1 (1 после точки обозначает наличие сабвуфера) — это облегчило конструирование и улучшило качество. И, кстати, обратите внимание на то, что в тот переломный момент до внедрения сабвуферов практически во всю бытовую аудиотехнику встраивались технологии увеличения уровня звучания басов — те же "X-Bass", "Ultra- Bass" и т.д. — всех их и не упомнишь. А сейчас изобретением таковых уже никто и не занимается, поскольку нет смысла.
Технология разделения на обычный и сабвуферный диапазоны затронула не только системы воспроизведения, но и технологии производства. То есть наличие этого канала стало учитываться при создании спецэффектов для игр, кино и т.д. А если говорить о музыкальных течениях… В электронных стилях часто стали использоваться саб-басы. И, кстати, множество их вариантов имеется в современных синтезаторах. На самом деле саб-басовые инструменты занимают очень небольшой частотный диапазон в нижнем спектре, что позволяет сделать звуковую картину композиции более аккуратной и прозрачной. Но вместе с тем они нашли распространение только в некоторых стилях — не более того. Это произошло во многом и потому, что основной ориентир — пользовательские системы, а они, как известно, не самые дорогие — хорошо, если стерео, — и нижняя граница поддерживается хотя бы на уровне 70 Гц. И раньше диапазону ниже 50-70 Гц практически не уделялось никакого внимания. Но тут открылись новые возможности. При подключении дополнительного динамика, то есть сабвуфера, воспроизведение в данном диапазоне усиливается, в результате чего то, что в нем "запрограммировано", выводится просто отлично. Это нужно знать при окончательной обработке во время сведения, подготовки финального микса и создания мастер-трека.
Автоматизированная обработка множества файлов в конкретном примере
Итак, на данный момент мы пришли к тому, что программу WaveLab можно использовать в качестве многозадачного автомата. Идеи систем автоматизированной обработки сразу множества файлов витали в воздухе достаточно давно, но их реальное профессиональное воплощение реализовано только в двух программах: Sony Sound Forge и Steinberg WaveLab (у WaveLab это сделано лучше). Итак, ставим перед собой следующее задание: есть n- е количество композиций, взятых из разных источников от разных исполнителей и групп. Нужно обеспечить возможность их равномерного прослушивания, то есть, чтобы не скакала громкость от трека к треку, и они также были схожи частотно. Сферы применения: прослушивание больших плейлистов на домашних системах, плейерах, в рамках небольших трансляционных систем в торговых залах, офисных помещениях и т.п. Задача поставлена. В принципе, многие могут сказать, что ее решение под силу только радио- и ТВ-станциям, напичканным всевозможной аппаратурой, знающим специалистам и т.п., но это не так. Причем в данном случае речь пойдет об автомате — хотя в составлении фирменных сборок для их мастеринга привлекаются живые специалисты, мы спроектируем робота. Итак, давайте сначала посмотрим, что нам нужно сделать в алгоритмическом плане:
1. Нормализация (установка всех треков к одному уровню пиковых значений).
1a. Небольшая корректирующая компрессия (треки будут различаться по RMS, поэтому необходимо их чуть подкорректировать перед обработкой). Данный пункт не обязателен.
2. Эквализация (урезание частотного диапазона — в принципе, для такого "массового подхода" в рамках поставленной задачи ограничимся диапазоном 70 Гц — 11 КГц).
3. Нормализация после эквализации (многие пики исчезнут).
4. Использование максимайзера (многополосного гейта).
Все. Мы не учли один важный момент, а именно удаление шума, но в данной задаче предполагается, что речь идет о фирменных треках. Если они таковыми не являются, а также если вы используете треки, записанные с магнитной ленты, виниловых дисков и т.д., то для них необходима отдельная обработка перед этой. Теперь перейдем к конкретным действиям. Открываем WaveLab. Из опции главного меню Tools вызываем модуль Batch Process. В результате открывается окно с четырьмя закладками: Input, Output, Schedule, Presets. Изначально с помощью крайней левой кнопки с изображением открытой папки в закладке Input загружаем необходимые файлы. На данном этапе вы обнаружите, что WaveLab поддерживает множество форматов входных файлов, в числе которых — популярные wav, mp3, ogg, wma. Итак, необходимый список загружен. После этого вы выделяете все файлы и нажимаете на вторую кнопку справа с изображением четырех прямоугольников. Она имеет название Edit Batch Plugins. И вот открывается совершенство человеческой мысли, а именно соответствующее окно, в которое вы можете вводить плагины, производить их настройку между собой. В результате вы туда загружаете следующие модули:
1. Normalizer.
2. Эквалайзер.
3. Normalizer.
4. Максимайзер.
Модуль Normalizer лучше брать родной WaveLab'овский. А в качестве эквалайзера и максимайзера мною будут рекомендованы Waves Paragraphic Q10 (пресет AM radio и верхняя граница вручную переносится вправо) и Waves L2 Ultramaximizer (пресет Hi Rez CD Master), хотя вы можете использовать ваши любимые плагины. После того как список обработки загружен, нажимаете OK (перед этим можете зайти в закладку данного окна Presets и сохранить вашу цепочку процессоров со всеми настройками в виде пресета). Здесь все понятно. Переходим к закладке Output. Здесь вы указываете папку, в которую будут сохраняться измененные файлы. При этом можно указать префиксы и суффиксы. То есть, например, у вас есть "1.wav", "2.wav", "3.wav". Если вы поставите в префикс какое-нибудь слово или сокращение, опять же, к примеру, "mstrk", то все новые файлы будут иметь имена "mstrk 1.wav", "mstrk 2.wav", "mstrk 3.wav", а если в суффиксе, то "1mstrk.wav", "2mstrk.wav", "3mstrk.wav". Но и это не все. Сохранение обработанных файлов может происходить в любые популярные форматы включая mp3, ogg, wma и т.д. На данном этапе мы оставим эту закладку и перейдем в другую — Schedule, то есть в дополнительное планирование задачи. Здесь вы можете указать такие параметры, как выполнение в фоновом режиме, то есть параллельно с этим вы можете работать в WaveLab, выполняя другие задачи, а также другие, менее значимые, опции. Последняя закладка — Presets — позволяет сохранить все настройки в виде единого пресета.
Итак, указав все это, нажимайте Run (исполнение) и, как говорит Windows: "Откиньтесь на спинку кресла…" Для тестовой проверки, я дам вам тестовую задачу для самостоятельного рассмотрения. Итак: имеется множество записанных треков, например, 100, у многих из них отклонение по DC Offset, уровень шума составляет 60 дБ, есть щелчки. Задача: очистить треки, привести их в удобоваримый для дальнейшей работы вид. Все нужно сделать автоматизированно.
Пресеты-"родственники"
В каждом рабочем окне WaveLab независимо от его предназначения имеется возможность сохранения и загрузки существующих настроек, то есть пресеты. Они очень удобны в использовании, при этом часть из них обладает свойствами семейственности, то есть может применяться и для других окон. В примере с автоматизированной обработкой множества файлов мы загружали список плагинов, настривали их, результаты могли сохранить в отдельном пресете для данного окна загрузки. Причем давайте подумаем, где еще в программе мы составляем цепочки эффектов из плагинов? Правильно, в мастер- панели. И таким образом можно производить основную настройку обработки в ней, а потом воспользоваться этим пресетом при настройке процессоров обработки в соответствующем окне для Batch Process. Это очень удобно. И, например, для того задания, что я дал для самостоятельной работы, проще сначала все настроить при работе с одним файлом, а потом перенести всю цепочку в автоматизированную обработку.
В завершение
Итак, что вы должны вынести из этого урока?
. Почему в многоканальных системах сейчас используется только один "сверхнизкочастотный" канал.
. Что такое автоматизированная обработка множества файлов.
. Как она делается в WaveLab.
Засим пока все.
Кристофер, christopher@tut.by
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 41 за 2006 год в рубрике мультимедиа
