Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

Караоке (от англ. karaoke) – это удаление из песни голоса исполнителя с тем, чтобы получить так называемую «минусовку» (-1), которую можно использовать в качестве сопровождения при собственном пении. Если в песне звучит голос только одного исполнителя, он обычно находится примерно посередине стереопанорамы, и удалить его можно путем вычитания одного канала из другого. Если голос находится не точно посередине, перед вычитанием нужно уравнять амплитуды голоса в обоих каналах. Если поют несколько голосов, они могут быть удалены путем фильтрации соответствующих частот. Естественно, все эти преобразования приводят к заметной потере качества фонограммы.

Караоке также называют специально сделанные фонограммы песен без голоса исполнителя.

Говоря о компрессии применительно к звуку, имеют в виду уменьшение динамического диапазона: или громкие звуки делаются тише, или тихие делаются громче, или изменяются и те, и другие.

Этим же термином называют упаковку данных в цифровых системах для увеличения объема передаваемой информации при определенной скорости передачи данных (измеряемой в килобитах в секунду). Такая компрессия применяется, например, в системах MPEG или Dolby AC3. Чтобы не возникало путаницы, подобное сжатие мы будем называть компрессией данных (о нем пойдет речь в разделе, посвященном резервному копированию). Здесь же мы рассматриваем исключительно компрессию динамического диапазона.

Для сжатия в звукозаписи и радиовещании используют несколько близких по принципу действия устройств: собственно compressor (компрессор), limiter (лимитер, или ограничитель), expander (экспандер, или расширитель) и gate (гейт, или подавитель).

Компрессор сжимает динамический диапазон записи, для чего уменьшается уровень сигнала большой громкости и применяется усиление ко всему файлу, чтобы поднять общий уровень громкости. Компрессия часто применяется к записям вокальных и музыкальных партий, чтобы получить сопоставимые уровни громкости. Это позволяет достичь более выровненного, наполненного звука.

Лимитер, или ограничитель, – это пороговый компрессор с большим коэффициентом уменьшения динамического диапазона. Ограничители используются в радиовещании для гарантии того, что уровень громкости не превысит некоторый порог перегрузки электрического оборудования, когда возникают заметные искажения сигнала. Ограничители также применяются гитаристами для создания искаженного, долго не затухающего звука.

Экспандер, или расширитель, увеличивает динамический диапазон сигнала, понижая уровни громкости тихих сигналов. Расширители обычно используются для уменьшения шума или для особого выделения динамики фрагмента.

Гейт, или подавитель, – это пороговое устройство, отсекающее слабые сигналы, уровень которых находится ниже некоторого заданного порога. Гейты применяются для устранения шумов в паузах.

24 бита, 96 кГц, многоканальный звук – это часть новых реальностей, новых свойств наступающей эры первоклассного цифрового звука. Прежде чем мы сумеем использовать эти возможности в полной мере, надо научиться не повторять прошлые ошибки. Одна из них – излишняя компрессия динамического диапазона при мастеринге компакт-дисков.

Чтобы постичь искусство сжатия, нужно научиться оценивать мощь динамического диапазона музыки. Что в музыке вызывает наш интерес?

На короткое время (пока длится сингл по радио или на дискотеке) наше внимание могут захватить громкость звучания и его мощь. Но дома интерес вызывает прежде всего разнообразие динамики. Хорошая музыка, написанная для длительного музыкального восприятия, содержит разумную смесь разнообразия и подобия в динамике. Неуклонно громкая и однообразная музыка может наскучить очень быстро. Любой музыкальный стиль, который – как это ни странно звучит – теряет музыкальность, быстро умирает.

Динамический контраст играет в музыке большую роль. Современная музыка усвоила 250-летний урок классической композиции, включив в себя мелодическую и гармоническую структуру. Любой стиль в своем развитии может избежать утомительного звучания за счет расширения динамического диапазона. Тишина и тихий звук дают передышку, после которой громкий звук часто кажется даже более захватывающим. Музыка на радио, телевидении и в Internet в настоящее время слишком сжата и поэтому не может передать всю широту динамического диапазона. Это возможно только в концертных залах.