Best Компьютер

Ряд операций влияет на звукозапись как на единое целое. Наи­более важная из них — операция изменения базовых парамет­ров записи: частоты дискретизации, числа битов в представ­лении звуковой информации, количества каналов (моно или стерео). Сама запись при этом звучит точно так же, как и раньше, хотя качество воспроизведения может стать другим. Класси­ческое «качество компакт-диска» подразумевает использова­ние частоты дискретизации в 44,1 кГц, 16-битное представле­ние и стереозвук. Изменение этих параметров возможно, как правило, только в сторону уменьшения, что приводит к замет­ному ухудшению качества звучания музыки. В то же время, при передаче речи и немузыкальных звуков (шумов, щелчков, ударов и т. д.) снижение частоты дискретизации вдвое прак­тически не влияет на качество.

К другим операциям такого рода относятся:

1. инвертирование — положительные значения амплитуды заменяются отрицательными и наоборот, что не сказыва­ется на восприятии звука, но может помочь при «гладком» склеивании двух записей;
2. обращение — изменение записи таким образом, что она будет воспроизводиться от конца к началу;
3. затухание — изменение начального и конечного участков записи таким образом, что звук набирает силу постепенно и также постепенно затухает в конце записи (эта операция может применяться не только к записи целиком, но и к выбран­ному фрагменту);
4. вставка тишины — добавление к записи участков, на кото­рых отсутствует звук.

Другая группа операций связана с изменением громкости сигна­ла в зависимости от текущего уровня громкости. Все семейство таких операций относят к операциям амплитудной модуляции. К ним относятся:

1. простое увеличение громкости записи;
2. нормализация;
3. собственно модуляция, обеспечивающая, например, пери­одическое увеличение и уменьшение громкости записи;
4. управление динамическим диапазоном звукозаписи, то есть величиной различия между наиболее громкими и самыми тихими звуками.

При редактировании стереозаписи можно использовать пра­вый и левый каналы текущей записи для управления стерео­эффектом. Чтобы понять методику такого воздействия, общий звук удобно представить себе в качестве суммы не правого и левого, а «центрального» и «рассеянного» компонентов. Цен­тральный компонент представляет собой полусумму правого и левого каналов, а рассеянный — определяется их полураз­ностью. Усиление центрального компонента сигнала на левом или на правом канале обеспечивает кажущееся смещение источ­ника звука в соответствующую сторону. Другие варианты редак­тирования позволяют добиться таких эффектов, как кажуще­еся расширение стереобазы, одинаковый звук в обоих каналах, смена каналов и др. Звуковые редакторы также позволяют управлять изменением положения кажущегося источника стереосигнала по времени в ходе воспроизведения записи. При этом контролируется либо уровень левого и правого каналов, либо центрального и бокового компонентов. Таким образом можно обеспечить такие эффекты, как кажущееся перемещение источника звука, динамическое изменение стереобазы и другие. Под фильтрами понимают эффекты, которые воздействуют не на амплитудные, а на частотные характеристики звуковой волны. Обратите внимание, что усиление сигнала в некотором диапазоне частот также рассматривается как фильтрация. Так как данные о встречающихся частотах в явной форме в звуко­вом файле не записаны, при применении фильтров звуковой редактор производит частотный анализ звукозаписи (при помо­щи преобразования Фурье). Результаты такого анализа обычно выдаются в отдельном диалоговом окне. При работе могут использоваться различные фильтры и раз­личные средства задания параметров фильтрации. Например, классический графический эквалайзер также является фильт­ром, оказывающим воздействие на заранее определенные поло­сы частот. Параметрические фильтры предназначены для точной настройки частотного спектра. Они отличаются возможностью точного задания формы фильтра, то есть частотной полосы, в которой сигнал усиливается или ослабляется. Узкополосные фильтры позволяют сохранить в сигнале или, наоборот, удалить из него звуки определенной частоты. Такие фильтры используют, например, для сохранения в звукозаписи только определенных частот или удаления помех, имеющих фиксированную частоту.

Если исходное качество звука не очень высокое, например, вследствие дефектов записи, звуковые редакторы предостав­ляют возможность устранения некоторых видов дефектов. Типы дефектов, которые могут быть устранены автоматически, перечислены далее.

1. Посторонние щелчки, хлопки и треск обычно возникают в результате нарушения гладкости кривой, представляющей звуковую волну. Исправление таких дефектов происходит в два этапа: сначала в записи обнаруживаются соответству­ющие места, а потом они корректируются автоматически. Исправление записи вручную, даже при небольшом числе легко обнаружимых дефектов такого рода, выполнить очень сложно.
2. « Зашкаливание » уровня громкости является следствием того, что при записи уровень сигнала превосходил максималь­ное значение, которое может быть представлено в данном битовом разрешении (например, из-за слишком высокого уровня громкости). Звук при этом искажается: части вол­новой формы представляют собой срезанные ступеньки. При воспроизведении такие искажения напоминают на слух статические разряды. Автоматическое исправление такого дефекта состоит в восстановлении формы волны.
3. Постоянное шипение рассматривается как фоновый шум, проявляющийся, когда основной сигнал затихает. Автома­тическое исправление состоит в удалении слабых сигналов для всех диапазонов частот.

Эта операция была бы очень простой, если бы не неотъемлемая физическая связь между темпом и высотой звука. Как уже гово­рилось, при увеличении вдвое скорости воспроизведения высота всех звуков возрастает на одну октаву. При уменьшении ско­рости наблюдается обратный эффект. Использование этой связи позволяет без изменения реальных звуковых данных динами­чески согласованно изменять высоту звука и скорость воспро­изведения, создавая необычное звучание. Независимое изменение этих параметров требует внесения в запись серьезных изменений, которые могут быть заметны на слух. Алгоритмы независимого изменения частоты сигнала и времени воспроизведения дают достаточно хорошие результаты, если не злоупотреблять их возможностями (изменения до 20% не вызывают особых нареканий по качеству). Наиболее богатые возможности внесения качественных изме­нений в звуковой файл предоставляют эффекты, основанные на добавлении в файл тех же самых звуковых данных, но в изме­ненном виде. Простейший вид такого эффекта — эхо, когда сигнал воспроизводится несколько раз с ослаблением и задерж­кой. На самом деле, к этой группе относится большое число различных звуковых эффектов.

1. Эффект Chorus обеспечивает богатство звучания, создавая впечатление наличия нескольких инструментов или несколь­ких голосов. Это достигается за счет добавления копий исход­ных данных с небольшим смещением по времени и вариа­циями амплитуды и частоты звука.
2. Однократное эхо обеспечивает повтор сигнала с заданной временной задержкой и заданным ослаблением.
3. Многократное эхо позволяет придать звуку окраску, ими­тирующую его естественное происхождение. Такой эффект обычно задают путем формального описания его параметров: числа повторов сигнала, величины временной задержки и степени затухания (с учетом естественной фильтрации час­тот). Но, например, программа Cool Edit Pro позволяет смоде­лировать эффект эхо, который возникает в реальном поме­щении. При этом задаются размеры помещения и свойства «стен», определяющие отражение звука.
4. Своеобразный эффект Flange достигается за счет использо­вания переменной задержки и фазового сдвига. В резуль­тате сигнал неравномерно усиливается и ослабляется, созда­вая специфическое звучание. Первоначально (в 60-70 годы) этого эффекта добивались путем одновременной записи сиг­нала на два катушечных магнитофона, причем на одном из них ленту слегка притормаживали руками.
5. Эффект Reverb моделирует акустическое пространство («поме­щение, наполненное звуком»). Он состоит из ранних эхо (early reflections), дающих представление о размерах помещения, и последующих отражений, которые сливаются друг с дру­гом, образуя единый «рассыпающийся» звук. Этот эффект отличается от обычного эха отсутствием регулярных интер­валов между повторениями звука.