Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

В Sound Forge можно выполнить одновременный выбор интервала амплитуды и интервала частоты. Это делается таким образом:

1. Щелкните левой кнопкой мыши по изображению спектра.

2. Удерживая левую кнопку мыши, дважды щелкните правой. Увеличивающийся прямоугольник диапазона изменяется как в сторону вертикального, так и в сторону горизонтального выделения.

3. Отпустите левую кнопку, когда изображение будет соответствовать масштабу вновь выбранного диапазона.

Можно менять также интервалы частоты и амплитуды при помощи диалогового окна Spectrum Settings.

Дополнительные команды меню Display в Sound Forge

Normalize dB. Эта команда устанавливает интервал амплитуд спектрограммы равным максимальному и минимальному значениям графика.

Logarithmic. Опция размечает горизонтальную координату не в линейном, а в логарифмическом масштабе. В таком случае большая область графика отводится низким частотам. Команда работает только в режиме Normal display и недоступна при изображении спектра в виде сонограммы.

Grab/Pan (Захват). Как только вы изменили масштаб, включение данного режима позволит передвигать спектрограмму вертикально и горизонтально. Чтобы включить или выключить этот режим, выбирайте его из меню Display или из контекстного меню. Для выключения можно также воспользоваться клавишей Escape. В режиме захвата, перемещая мышь (щелкнув по левой кнопке мыши и удерживая ее), вы двигаете измененный в масштабе график спектра, перенося временно скрытые разделы спектра в видимую область. Для перемещения графика допускается и использование клавиш управления курсором.

Sync Graphs (Синхронизация). Синхронизируются оба изображения в стереофайле, чтобы имелась возможность наблюдать одну и ту же FFT-область в обоих каналах.

Line Graph – для изображения спектрограммы применяется линия.

Bar Graph – для изображения спектрограммы используются серии прямоугольных полос, соответствующие FFT-выборкам (см. рис. 1.89).

Рис. 1.89. Спектрограмма из серии прямоугольных полос, соответствующих FFT-выборкам

Filled Graph изображается в виде графика с заливкой цветом, как показано на рис. 1.90.

Рис. 1.90. Спектрограмма с заливкой цветом

В этом режиме возможны проблемы с некоторыми драйверами видеоадаптеров. Если вы сталкиваетесь с такими проблемами, как неверное оттенение или чересчур замедленная прорисовка, обновите версию драйвера или воспользуйтесь режимами Line Graph и Bar Graph.

Окно полного обзора, размещенное в нижней левой области окна анализатора спектра, указывает, где вы находитесь в файле относительно всего FFT. Прямоугольник с пунктирными линиями представляет область, которую вы видите в большем графике.

Стереофайлы в Sound Forge

При просмотре спектра стереофайла спектрограмма изображается для каждого канала. Установки для отдельных каналов производятся независимо. Например, если вы щелкнете кнопкой мыши по верхнему графику (при этом высвечивается его рамка, что и означает выделение) и затем выполните команду Normalize dB из меню Display, изменится вертикальный масштаб только верхнего графика. Это справедливо и для большинства других установок: вам следует всегда выбирать для изменений тот график, который вы хотите редактировать.

Позиции курсора отмечаются только для выделенного графика. Чтобы переключиться между графиками, щелкните кнопкой мыши по нужному графику или воспользуйтесь клавишей Tab .

Однако если помечена опция Sync Graphs (в меню Display), изменения масштаба и другие установки синхронизируются между двумя графиками.

Получение сонограммы в Sound Forge

1. Откройте звуковой файл и выделите часть звуковой волны для анализа. Анализ очень длинных частей аудиозаписи может занять продолжительное время и понизить временное разрешение, поэтому выделяйте относительно короткие фрагменты. Кроме того, если аудиосигнал имеет низкий уровень амплитуды, вы можете увеличить его, используя в Sound Forge функции Volume (Громкость) или Normalize (Нормализация).

2. Если окно спектрального анализа еще не открыто, выберите из меню Tools команду Spectrum Analysis.

3. В самой спектрограмме или в окне установок спектра Spectrum Settings

выберите диапазон частоты и амплитуды, который хотите просмотреть (см. раздел выше). В большинстве случаев вы захотите увидеть полный диапазон, но если файл, например, речевой, можно установить частотный интервал от 100 до 5000 Гц, чтобы видеть только важные детали.

4. Из меню Display или контекстного меню выберите либо Sonogram (Color), либо Sonogram (B&W). Пока окно индикации обрабатываемого материала активно, вычисляется сонограмма, а затем отображается на экране.

Sonogram (Color) изображает сонограмму в цвете (частота – по вертикали, время – по горизонтали, амплитуда представлена цветом). Sonogram (B&W) дает изображение в черно-белом режиме (частота – по вертикали, время – по горизонтали, амплитуда представлена градациями серого), как показано на рис. 1.91.

Рис. 1.91. Сонограмма в черно-белом режиме

Если на графике часть звуковой волны не отмечалась, сонограмма будет анализировать звуковые данные от позиции курсора до конца файла.

Вам потребуется часто экспериментировать с различными параметрами в окне Spectrum Settings, чтобы получить наилучший из возможных графиков. Пробуйте сузить диапазоны частоты и амплитуды в максимально возможной степени, чтобы достигнуть больших контрастов. Если график слишком короткий, поднимите разрешающую способность сонограммы (sonogram resolution) до 200 выборок. Для большей разрешающей способности по частоте увеличьте FFT-размер. Чтобы снизить время обработки, понижайте число выборок (samplings) или FFT-размер.

Интенсивность цвета можно корректировать, двигая регулятор внизу сонограммы. В правой нижней части окна изображена цветовая масштабная линейка (в децибелах). Выполнение этой функции может занять много времени, если у вас нет драйвера обработки цветовой палитры и не установлена программа Video for Windows.

Если вы выделяете другой фрагмент в звуковом файле, выберите в меню команду Update! которая сгенерирует новую сонограмму на основании вновь выбранных звуковых данных. Чтобы переключиться в спектрограмму, выберите команду Normal Display из меню Display.

Если поле Set sonogram resolution (Установка разрешающей способности сонограммы) в окне Spectrum Settings отключено, используйте функцию FFT overlap (Установка перекрытия FFT), чтобы определить, сколько сделать выборок. Для длинных файлов их число может быть значительным, поэтому на обработку потребуется много времени.

Синтез звука и создание семплов

Все программы обработки звука предполагают, что имеется некий звуковой источник, который можно подвергнуть дальнейшей обработке.

Существует три различных способа получения такого источника. Во-первых, можно записать с микрофона живое звучание какого-либо инструмента, голоса или любой другой звук. Этот способ часто используется, если нужно воспроизвести на MIDI-инструменте звучание реальных инструментов. Другой способ заключается в рисовании волновой формы – программы обработки часто позволяют это делать после переключения в соответствующий режим. Этот способ подходит для звуков ударного характера, в то время как периодический сигнал, соответствующий мелодическому звучанию музыкальных инструментов, создать таким способом практически невозможно. Но наиболее эффективным методом создания звука является его синтез.

При синтезе звука программа использует математические функции, генерирующие простейшие периодические сигналы, а также шумы. Эти простейшие сигналы могут тем или иным образом трансформироваться в процессе синтеза. Синусоидальные сигналы (чистые тоны) имеют особое значение, поскольку спектр такого сигнала содержит только одну частоту.

В профессиональных программах обработки звука обычно имеются модули для синтеза звука. В Sound Forge, например, предусмотрена возможность синтеза основных периодических сигналов, а также FM-синтеза. Но существуют и программы, специально созданные для синтеза звука.

Звук, преобразованный в программах обработки, может представлять собой как самостоятельное явление (например, электронная композиция или «очищенная» фонограмма музыкальной пьесы), так и материал для дальнейшего использования (например, набор семплов для исполнения той или иной партии в партитуре). В последнем случае готовые звуки могут быть переданы в цифровом виде во внешний или внутренний семплер, который будет использоваться как одно из MIDI-устройств, управляемых секвенсором.

Внешний семплер

Внешний семплер – это устройство, которое может воспроизводить семплы, изменяя их высоту. Большинство внешних семплеров позволяют записывать или загружать в память семплы, записанные заранее и сгруппированные в библиотеки. Имеются два метода пересылки семплов внешним семплерам: MIDI Sample Dump Standard (SDS – типовой стандарт передачи семпла) и SCSI MIDI Device Interface (SMDI – интерфейс SCSI MIDI-устройства).