?Я хочу, чтобы он был то ли плотнее, то ли сочнее и бархатистее, а то как-то суховато?, ? и вокалист потянулся к ручкам эффект-процессоров в рэковой стойке. Я уговорил его отдохнуть и хлебнуть чаю, а тем временем накинул на вокальную дорожку немного холла. Все стало сочно, плотно и бархатно...

Сегодня цифровые технологии позволяют реализовать множество мультимедийных проектов ?не отходя от кассы?, то есть в домашних условиях. Зачастую единственный необходимый инструмент для работы с мультимедиа ? это комп. Не исключением является запись и редактирование музыкального материала. Конечно, в профессиональной студии звукозаписи компьютер ? лишь одна из составляющих аппаратного комплекса, но в домашних условиях, где профессиональный уровень не требуется, комп способен заменить множество студийных шарманок. Так системный блок удачно сочетает в себе динамические и эффект-процессоры, микшерский пульт и многодорожечный рекордер.


Но то, что студия стала компактнее, вовсе не означает, что она стала проще в эксплуатации. Все дело в том, что домашние студии нередко используются самими музыкантами (а не профессиональными звукорежиссерами) для подготовки демо-записей, а музыканты и не должны разбираться в ?кнопочках?, они должны играть. Среди ?самописцев? встречаются хорошие гитаристы, не знающие, чем обработать гитару, чтобы та звучала как у Joe Satriani, или клавишники, негодующие по поводу того, что инструмент в записи напоминает ионику, а не Hammond.

Эффект-процессоры

Для всех, кто хочет ?звучать?, этот материал о программных модулях обработки сигнала, в котором мы расскажем об основных принципах работы наиболее распространенных эффект-процессоров.

Программные модули ? это самые обычные процессоры обработки сигнала, с той разницей, что реализованы они программно, а не аппаратно. Отсюда и все сходства: как аппаратно, так и программно реализуются линии задержки, процессоры динамической, пространственной и психоакустической обработки и т.д.

К сожалению, рассмотреть в рамках одной статьи все типы программных модулей невозможно, поэтому речь пойдет только о самых распространенных эффект-процессорах, без которых не обходится ни один музыкант при записи и сведении материала.

Compressor/Limiter

Из семейства процессоров обработки звукового сигнала компрессор и лимитер самые необходимые. Относятся они к процессорам динамической обработки и применяются при записи любых инструментов. Суть работы компрессора сводится к тому, чтобы уровнять динамический диапазон фонограммы. Для чего это нужно? Представь, что ты только что прописал вокальную партию для какой-нибудь композиции и теперь сводишь ее с фонограммой. Приблизительно подобрав соотношение уровней фонограммы и вокала, ты замечаешь, что в некоторых местах голос практически не слышен, а в других он резко выделяется. Происходит это из-за того, что фонограмма (в нашем случае вокальная дорожка) имеет множество пиков, значительно превышающих по уровню среднеквадратичное значение сигнала. Здесь пики ? это и есть хорошо слышимые места в фонограмме, вылезающие на передний план. Как поступить? Увеличить уровень сигнала вокальной дорожки? Безусловно, слышно станет все, но пиковые значения тогда не только не уйдут с переднего плана, но и превратятся в сплошное линейное искажение (перегрузка), так как динамический диапазон у нас всегда ограничен. В этой ситуации необходимо уменьшить пиковые значения, не затронув среднеквадратичное значение сигнала. Как бы уровнять динамически фонограмму. Для этого и предназначены компрессоры. Давай подробнее рассмотрим алгоритм работы этого чудо-аппарата. Компрессор имеет 2 основные ручки регулировки: Threshold и Ratio.

Threshold и Ratio

Threshold ? это отметка в динамическом диапазоне, превысив которую, входной сигнал будет подвержен обработке процессором. Далее, в зависимости от положения ручки Ratio, уровень сигнала, превысившего границу Threshold, будет уменьшен в определенное количество раз. Ratio может принимать значения 2:1, 4:1, 10:1 и т.д. Чем большее значение ты выставляешь, тем сильнее сожмется амплитуда сигнала, превысившая отметку, которую ты определил ручкой Threshold.

Вернемся к примеру с вокальной дорожкой. Любой звуковой редактор позволяет нам увидеть осциллограмму сигнала. Открыв дорожку с вокалом в редакторе, ты можешь точно определить, где амплитуда сигнала относительно постоянна, а где имеет ярко выраженные пиковые значения. Установи ручку Threshold на максимуме постоянного сигнала, как бы подрезав пики под корень, а далее уже работай регулятором Ratio до того момента, пока не получишь желаемого результата. Если выставить значение Ratio 20:1 или более, то все пики практически обрежутся на отметке Threshold, сравнявшись таким образом по уровню со средним значением сигнала. Дальше ты смело можешь сводить вокал с фонограммой, не боясь получить искажение и подняв сигнал до необходимого тебе уровня.

Раз уж заговорили о ?высоких отношениях? (в нашем случае это 20:1), то сразу упомянем и о лимитерах. Лимитер, если говорить проще, это тот же компрессор, с той разницей, что он не церемонится с сигналом, превысившим границу Threshold, а сразу обрезает его под корень.

Attack, Release и Hold

Threshold и Ratio ? не единственные регуляторы в компрессорах и лимитерах. В зависимости от ?крутизны? динамический процессор может иметь в своем арсенале регулировки Attack, Release и Hold. Последняя встречается в основном в аппаратных процессорах, поэтому рассматривать ее мы не будем. Attack ? определяет время, спустя которое процессор ?возьмется? за сигнал, превысивший отметку Threshold. А Release ? время, спустя которое процессор перестанет обрабатывать сигнал, после того как входной сигнал опустится ниже границы Threshold. Attack и Release необходимы для того, чтобы сделать работу компрессора более ?мягкой?. Мягкой работу компрессора называют, если процесс обработки сигнала, после превышения им границы Threshold, вступает незаметно (Attack) и незаметно прекращает работу после падения уровня сигнала (Release).


Delay/Echo

Дилэй и эхо ? это два разных эффекта, хотя оба имеют много общего. Должно быть, именно по этой причине производители программных модулей включают в одну обработку дилэй и эхо в паре. По этой же причине будем рассматривать их вместе.

Дилэй ? задержка (дословно). Эффект дилэя выражается в многократном повторении входного сигнала через определенный промежуток времени, зачастую каждое следующее за исходным сигналом повторение имеет меньший уровень сигнала.

Эхо ? это затухающая последовательность отражений в замкнутом пространстве. Эхо в отличие от задержки является природным эффектом.

Общее у Delay и Echo ? это и есть задержка, лишь с той разницей, что Delay ? это непосредственно задержка, а в Echo задержка присутствует как одна из составляющих.

Различаются Delay и Echo спектром обработанного сигнала. Так как дилэй ? это просто ряд повторений исходного сигнала, то и частотный спектр каждого повторения будет идентичен спектру входного сигнала. Спектр же отражений в Echo отличается от спектра исходника, так как в процессе обработки на него влияют отражающие поверхности.

Дилэи в свою очередь подразделяются на простые (Simple Delay) и сложные (Multi Delay). Простые дилэи ? это программные модули, использующие одну линию задержки, сложные ? соответственно, более одной. Именно Multi Delay по своей архитектуре больше напоминает Echo.

Если сравнивать Delay/Echo с динамической обработкой, то компрессоры необходимы для субъективного улучшения звучания качества фонограммы, а линии задержки ? это своеобразный инструмент для воплощения художественных замыслов. Пишешь музыку в стиле техно? Без Delay тебе просто не обойтись... тись... тись... Эффект эха же гораздо чаще используется работниками тон студий при озвучивании фильмов и в производстве рекламной аудиопродукции, хотя это всего лишь инструмент без каких-либо привязок. Поэтому если он необходим тебе для воплощения определенных звуковых образов в музыке, смело используй его.

Эквалайзеры (EQ)

Что такое эквалайзер, знают все на свете. Действительно, практически невозможно встретить человека, который хоть раз в жизни не пользовался бы эквалайзером или, как его еще называют, тембрблоком. Тембрблоки встраиваются в музыкальные центры, карманные плееры и телевизоры. Они же используются в студиях звукозаписи, Hi End оборудовании и т.д. Причина такой популярности в том, что простые эквалайзеры легки для понимания ? это позволяет использовать их даже в непрофессиональных устройствах. В то же время известно, что к изменению частотных составляющих фонограммы человеческое ухо очень восприимчиво ? а кто же не хочет самостоятельно добавить баса или убрать режущий ухо высокочастотный призвук.

Итак, эквалайзер ? это устройство, позволяющее изменять уровень отдельных частотных составляющих сигнала. Различают три типа эквалайзеров: графические, параметрические и параграфические.

Графические эквалайзеры ? модули, позволяющие изменять тембр сигнала на нескольких фиксированных частотах.

Рассмотрим подробнее алгоритм работы графических эквалайзеров на примере простейшего трехполосного тембрблока. В распоряжении у нас 3 регулятора, каждый из которых соответствует определенной частоте. Поворачивая ручку каждого регулятора, ты увеличиваешь или уменьшаешь уровень той частоты сигнала, которой соответствует конкретный регулятор. Здесь сразу следует отметить, что в эквалайзерах ты изменяешь не уровень одной конкретной частоты, а уровень частотного спектра. К примеру, ты берешься за ручку, которая соответствует 1 кГц, и выкручиваешь ее в ?плюс? на 3 дБ ? уровень сигнала частотой 1 кГц, соответственно, увеличивается на 3 дБ, но вместе с ним увеличивается и уровень близлежащих частотных составляющих. Например, уровень частот 900 Гц и 1100 Гц увеличится на 2 дБ, 850 Гц и 1150 Гц на 1 дБ, а уже 600 Гц и 1400 Гц не изменятся вовсе.


Добротность (Q)

Существует такое понятие, как добротность (Q). Именно этот параметр и определяет глубину захвата. Если добротность больше, то и захватим более широкий спектр частот. В нашем примере, увеличив добротность и увеличивая уровень частоты 1 кГц, можно захватить и 600 Гц, и 1400 Гц. Чем дальше находится частота (от 1 кГц), тем меньше увеличится ее уровень. Добротность у графических эквалайзеров, как правило, не регулируется плавно, а переключается между двумя-тремя фиксированными установками либо вовсе по умолчанию имеет определенное значение. Причем чем меньше количество полос у тембрблока, тем больше у него добротность. Количество полос графического эквалайзера может достигать 30 и более. Понятно, что чем больше полос в твоем распоряжении, тем более точно ты сможешь осуществить частотную коррекцию.

Параметрический эквалайзер ? это уже более сложная конфигурация. В отличие от графического, где все частоты фиксированы, и ты только изменяешь уровень сигнала на определенной частоте, в параметрическом эквалайзере есть возможность самостоятельно выбрать частоту и уже потом изменить ее уровень, а иногда и добротность. Количество полос у этого типа эквалайзеров, как правило, варьируется в пределах 2-6.

Параграфический эквалайзер ? это своеобразный гибрид между графическим и параметрическим эквалайзерами. По сути, это многополосный параметрический эквалайзер, регуляторы которого выполнены в виде слайдеров (ползунков).

Обрезной фильтр

Говоря о тембрблоках, нельзя не упомянуть такое понятие, как обрезной фильтр. Это своего рода однополосный эквалайзер, работающий на низких или высоких частотах. Обрезные фильтры не имеют регулировки уровня ?подъема? или ?завала?, а работают всегда в ?минус? на определенное количество децибел (как правило, немалое). Обрезные фильтры необходимы для сокращения частотного диапазона с нижней или верхней части спектра. К примеру, для обработки голоса, записанного с преобладанием низких частот, ты можешь применить обрезной фильтр на 75 Гц, удалив весь спектр сигнала, расположенный ниже этой границы. Естественно, обрезные фильтры тоже имеют свою добротность, поэтому если ты обрезаешь на частоте 75 Гц, это не значит, что сигнала на частоте 74 Гц уже не будет ? от 75 Гц сигнал пойдет на спад.
Работая с эквалайзерами, не забывай, что все в этом мире относительно: глубокий бас ? это хорошо, когда остальная часть спектра не так выделяется, а ?песочного? верха не добьешься, если уже сильно поднята средняя часть спектра. Каждая частота прекрасна по-своему, но если ты выделишь все частоты, ты получишь ту же картину, что и на входе, только с большим общим уровнем.

Reverb

Очередной эффект, без которого не обходится практически ни одна запись. Особенно ревербераторы полюбились вокалистам, так как голос после обработки этим эффектом звучит более насыщенно (если не переборщить с регулировками).

Некоторые программные ревербераторы имеют большое преимущество перед аппаратными, так как их интерфейс выполнен не в виде огромного количества регуляторов, а в виде виртуального помещения, изменяя параметры которого, ты и добиваешься необходимого эффекта. Изменять в таких помещениях можно размеры стен и материал, из которых они изготовлены, форму помещения (с округлыми очертаниями или прямыми углами) и т.д.

Вообще, реверберация (как и Эхо) ? это естественное природное явление. Реверберация ? это совокупность акустических переотражений звука от различных поверхностей. Такие отражения приходят в определенную точку помещения с разной задержкой и сливаются между собой, в этом и состоит эффект реверберации. Нельзя не провести параллель ревербератора с эффектом Эхо. Дело в том, что звуки сливаются воедино, если временной интервал между пришедшими в одну точку пространства отражениями не превышает 100 мс, в противном случае получим эффект Эхо.

Expander/Gate

Гейт и Экспандер относятся к процессорам динамической обработки сигнала. Как правило, оба эффекта реализуются в рамках одного модуля, поэтому рассматривать их будем вместе.

Гейт ? устройства проще придумать, наверное, невозможно. Тем не менее, простота гейта не умаляет его значимости в аудиопроизводстве. Гейт призван избавить аудиоматериал от лишних шумов на стадии микширования и записи. Ты, наверное, замечал, что если полезный сигнал отсутствует на входе любого звукового устройства, то становятся слышны различные шумы устройства, подключенного на вход. Например, в паузах между исполнением вокальной партии мы слышим шум микрофона, а если замолкает гитара, то становится заметен неприятный гул. Разумеется, все шумы и гулы присутствуют постоянно, но относительно полезного сигнала они практически не различимы на слух. Да и избавиться от них, вырезав из полезного сигнала, ? задача не из простых. Убрав же ненужные шумы в паузах различных инструментов, можно значительно повысить качество всей фонограммы. Ознакомимся подробнее с алгоритмом работы гейта.

Работает гейт чрезвычайно просто: как только в процессе звучания инструмента возникает пауза, гейт блокирует сигнал на своем выходе. Таким образом, записывается уже не шум микрофона или гул гитары, а просто тишина. Гейт (экспандер) имеет такие же названия регуляторов, как и у компрессора, хотя значения этих регуляторов здесь отличаются.

Выставляя границу Threshold, ты определяешь минимальный уровень сигналов, которые пройдут через процессор. Как только уровень сигнала на входе гейта становится ниже установленной границы, гейт прекращает передачу сигнала на своем выходе. Таким образом ты определяешь уровень шума. К примеру, он составляет -97 дБ ? выставляешь Threshold на отметку в -96 дБ (с запасом). В процессе звучания инструмента уровень сигнала будет близок к 0 дБ, и гейт будет постоянно находиться в ?открытом? состоянии. Как только возникнет пауза, гейт идентифицирует значение сигнала ниже порога и ?захлопнется?.

Насколько быстро закроется гейт после того, как уровень сигнала упадет ниже порогового значения, определяешь ?ручкой? Attack. Как правило, значение атаки варьируется от долей секунды до нескольких секунд. Ручка Release, по аналогии, определяет время открытия гейта при подаче на него сигнала, превышающего пороговое значение.

Expander ? это более сложное устройство, но функции у него те же. Алгоритм работы экспандера отдаленно напоминает компрессор. При использовании экспандера для борьбы с шумами, ты по-прежнему выставляешь пороговое значение, но на сей раз, как только уровень сигнала станет ниже установленной границы, экспандер уменьшит его дополнительно в определенное количество раз. Во сколько раз уменьшится сигнал, определяешь ?ручкой? Ratio (в этом и сходство экспандера с компрессором).

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, ты установил пороговое значение в -30 дБ, а коэффициент сжатия (Ratio) 2:1. Как только уровень входного сигнала составит, к примеру, 20 дБ, экспандер уменьшит его до 10. Такой алгоритм работы менее заметен по сравнению с гейтом.

ФСЕ!

Конечно, жаль, что в одной статье нельзя рассказать обо всех существующих модулях. Но этого тебе будет вполне достаточно для того, чтобы подготовить качественный демо-материал. Посуди сам, если ты ?пишешь? электрогитару, то большинство эффектов (таких как Флэнжер, Хорус, Дисторшн) ты берешь в своей примочке. Конечно, эти эффекты реализованы и программно, но аппаратное исполнение эффекта практически всегда более качественно.

Напоследок дельный совет. Обрабатывая сигнал каким-либо процессором, ты должен уяснить один важный момент ? каждый эффект-процессор хорош сам по себе, но, как говорится, все хорошо в меру. Поэтому очень осторожно обращайся с каждым регулятором при редактировании записи. Компрессор необходим, но если сильно закомпрессировать фонограмму, получишь сильный гул. Без ревербератора тоже нелегко, но большие значения параметров превратят звук в кашу. Делай все на слух, и тогда, со временем, твои записи вырастут из штанов ?демо? и обретут вид качественной студийной сведенки.

Параметры ревербераторов

В разных модулях приведенные ниже параметры могут иметь разные названия, поэтому без привязок к конкретному плагину будем писать названия на родном русском.

Уровень необработанного сигнала ? этот параметр определяет уровень входного сигнала без примесей отражений. 
Уровень ранних отражений ? определяет уровень отражений, отстающих от прямого сигнала не более чем на 50-60 мс. 
Уровень сигнала, обработанного эффектом ? название говорит само за себя. 
Общее время реверберации ? время, за которое уровень реверберирующего сигнала снижается на 60 дБ. 
Помимо этих, основных параметров, в некоторых программных модулях можно определить и объем помещения, и отношение его длины к ширине, и многое другое. 
Эффект-процессоры нужны при записи и сведении материала, чтобы улучшить качество либо добавить дополнительные эффекты. 
Компрессор уравнивает динамический диапазон фонограммы, а лимитер обрезает сигнал. 
Дилэй ? ряд повторений сигнала с неизменным частотным спектром. Эхо действует аналогично дилэю, меняя при этом и частотный спектр сигнала. 
Эквалайзер меняет уровень отдельных частотных составляющих сигнала. 
Добротность определяет глубину захвата. Чем больше добротность, тем более широкий спектр частот захватывается при обработке. 
Обрезной фильтр сокращает частотный диапазон с нижней или верхней части спектра. 
Реверберация ? акустические переотражения звука от различных поверхностей. 
Гейт и экспандер позволяют вырезать шумы. Гейт вырезает их начисто, а экспандер ослабляет шумы в определенное число раз.