Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

Создание новых пространственных эффектов и замена диалогов в видео

Acoustics Modeler может быть неоценимым инструментом при производстве звука для кино и телевидения.

Если вы планируете дублировать переводом диалог, записанный в другом месте, или добавить к записи звуковые эффекты, вы можете создать импульс в каждом из мест, где снимается фильм и записывается новый эффект, и работать с этими импульсами в течение производственного цикла. Такие приемы добавят звуку реализм и облегчат работу по воссозданию правильной акустической атмосферы (при использовании стандартных эффектов реверберации это достигается большими усилиями).

Требуется учесть следующее.

Чтобы иметь достоверную картину акустического объема, следует записать для проб много импульсов на различном расстоянии от источника звука. Информация о расстоянии определяется тем, как далеко микрофон отстоит от динамика при создании импульса.

Поскольку чувствительность человеческого слуха к частоте меняется с изменением уровня громкости звука, импульсы, которые были созданы в больших акустических объемах, при большой громкости могут звучать неестественно.

Размещение динамиков слева или справа от микрофонов при записи влияет на направленность звуков в создаваемом импульсе. Например, если динамики при записи были размещены слева от микрофонов, будет создаваться ощущение, будто звук импульса исходит слева.

Панорамирование при помощи специальных функций

Head related transfer function (HRTF – функция преобразования, связывающая расположение в пространстве) содержит частотную и фазовую информацию, необходимую для создания впечатления, будто звук исходит из некоторого источника в трехмерном пространстве. На компакт-диске Acoustics Modeler в каталог hrtf включены файлы импульса, содержащие такую информацию о направлении сигнала. Лучшие результаты достигаются, когда используются наушники, а первоначальный файл – монофонический.

Включенные файлы подразделяются на файлы левого и правого направлений. Два числа в каждом имени файла указывают соответственно на высоту и азимут в градусах. В табл. 2.1 приведены примеры наименования файлов импульса.

Таблица 2.1. Расшифровка имен файлов импульса

Создание импульсов

Отзвуки импульса могут быть выделены из естественных акустических объемов или из фонограммы. Создание собственных импульсов требует некоторых усилий и дополнительного оборудования, которого у вас может и не быть.

Для создания импульса подходят самые разнообразные устройства и приспособления: годится как выстрел стартового пистолета, так и хлопок руками. Проблема состоит только в том, что любой «генератор импульсов» добавляет звуку собственную окраску. Для достижения наилучших результатов предлагается такой метод записи импульса.

Если вы хотите получить отзвук импульса в акустическом пространстве, вам потребуется:

• устройство извлечения тестового звукового тона;

• акустическая система, чтобы воспроизвести тестовый тон в пространстве;

• два стереомикрофона, чтобы регистрировать тестовый тон;

• записывающее устройство для фиксации сигналов с микрофонов.

Если вы планируете получить отзвук импульса какого-либо электронного устройства, вам понадобится:

• электронное устройство воспроизведения тестового звукового тона, которое связывается некоторым интерфейсом со входом записывающего устройства;

• записывающее устройство, которое связывается с помощью интерфейса с выходом электронного устройства.

Устройством воспроизведения может быть звуковая плата компьютера и любой другой аппарат, на котором можно получить тестовый звуковой тон. Записывающим устройством может быть любой звукозаписывающий аппарат, имеющий микрофонный или линейный вход.

Обратите внимание: на качество импульса будет непосредственно влиять качество воспроизводящей системы и системы записи. Чем хуже тракт вашей системы, тем меньше окраски будет добавлено в отзвук импульса.

Во-первых, нужно воспроизвести тестовый тон, который вы хотите использовать. На компакт-диске Acoustics Modeler имеется два таких тона. Для большинства применений пригоден 24-секундный тон. Как правило, чем он дольше, тем больше отношение сигнал/шум. 48-секундный тон, включенный в комплект поставки, следует использовать только в зашумленных пространствах или когда время отражения в звуковом объеме, где делается запись, превышает 6 с.

В начале и в конце тестового тона имеются пики сигнала. Они должны быть включены в запись для более простой корреляции импульса на поздних стадиях процесса.

Если вы делаете запись тестового тона в акустическом объеме, вам придется заняться размещением микрофонов и динамиков системы воспроизведения. Определяющую роль играет правильное расположение микрофона. Расстояние между динамиками и микрофоном будет восприниматься как расстояние от источника звука после его обработки импульсом, который вы создадите. Другими словами, если вы запишете тестовый тон, разместив динамики на расстоянии 30 м от микрофонов, то любой звук, который вы обработаете таким импульсом, будет звучать подобно этому – с расстояния в 30 м.

После того как установлено оборудование, начинается воспроизведение тестового тона и выставляются уровни на записывающем устройстве. Тестовый тон следует запустить с наибольшей возможной громкостью, чтобы получить наилучший эффект по отношению сигнал/шум.

Выставив уровни, можно приступить к записи. Включайте запись и начинайте воспроизведение тестового тона. Не забудьте включить в запись пики сигнала в начале и в конце тона. Для надежности нужно делать две записи для каждого варианта размещения оборудования, а затем перемещать микрофоны, меняя их местонахождение.

При записи с выхода электронного устройства ее процесс будет таким же, только не понадобятся динамики и микрофоны. Просто соедините выход системы воспроизведения со входом электронного устройства, а выход электронного устройства соедините со входом системы записи.

Теперь пропустите тестовый тон через электронное устройство и запишите сигнал с его выхода на системе записи.

Когда вы пропустите тестовый тон через систему и сделаете запись, ее следует обработать и преобразовать в отзвук импульса.

Сначала откройте файл записи тестового тона, которую вы сделали (не чистый сгенерированный тон, а обработанный акустическим объемом сигнал), в звуковом редакторе (скажем, в Sound Forge). Найдите первый пик сигнала (это синхронизация) и удалите весь аудиосигнал до него. Старайтесь подойти как можно ближе к началу пика синхронизации, но не удаляйте его. В Sound Forge это можно сделать быстро, выбрав функцию Zoom in Full: поместите курсор в самом начале пика и нажмите клавиши Ctrl+Shift+Home, а затем – клавишу Delete.

Теперь найдите второй пик синхронизации и удалите все данные от начала второго пика до конца файла. Снова пытайтесь подойти как можно ближе к началу пика синхронизации. В Sound Forge для этого выберите функцию Zoom in Full, разместите курсор в самом начале второго пика и нажмите клавиши Ctrl+Shift+End, а затем клавишу Delete.

Сохраните файл. Теперь у вас имеется звуковой файл с пиком звука в самом начале, тестовым тоном и затем некоторым интервалом тишины (второй пик мы удалили).

На вкладке Recover диалогового окна Acoustics Modeler в поле Recorded file (Записанный файл) выберите файл, который вы только что сохранили. В поле Test file used (Используемый тестовый файл) введите имя первоначального тестового файла, содержащего звук, с которого делалась запись. Обязательно убедитесь, что выбран именно оригинальный необработанный файл тестового тона, который вы использовали. Это должен быть файл на компакт-диске в каталоге testtone.

Теперь введите в поле Impulse output file (Выходной файл импульса) имя файла отзвука импульса, который вы собираетесь создать. Вы можете определить каталог, используя кнопку Browse.

В большинстве случаев не требуется помечать пункт Remove very low frequencies (Удалять самые низкие частоты).

Поскольку записанный файл был урезан точно по начальному и конечному звуковым пикам, установите режим создания импульса, то есть пометьте пункт Use start and end of the recorded file as timing spikes (Использовать для синхронизации начало и конец записанного файла).

Чтобы запустить процесс создания импульса, нажмите кнопку Recover Impulse. Если процедура осуществлена верно, вы сможете открыть файл импульса в звуковом редакторе и внести при необходимости небольшие исправления.

Часто возникает потребность урезать созданный импульс. Для этого сначала откройте файл импульса, который вы только что создали (определенный в поле Destination file). Удалите тишину или низкоуровневый шум до и после звука, которые длятся обычно от 900 до 1100 выборок. Заметим, что всегда следует стараться делать отзвук импульса как можно короче, чтобы увеличить быстродействие обработки при использовании Acoustics Modeler. Файлы импульса, имеющие длину более 131071 выборок (приблизительно 3 с), обрабатываются медленно. Для самой быстрой обработки требуется, чтобы импульс состоял не более чем из 65535 выборок (приблизительно 1,5 с). Конечно, это невозможно при большом времени реверберации. В любом случае Acoustics Modeler использует только 12 с из файла импульса.