Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

Следует учесть, что DeClicker не предназначен для борьбы с длительными сериями коротких щелчков. Для того чтобы устранить подобного рода постоянный шум, DeClicker следует использовать совместно с шумоподавителем.

Принцип работы устройства заключается в специальном алгоритмическом анализе звукового сигнала, в результате которого и обнаруживаются щелчки. Характер и местоположение всех найденных щелчков заносятся в список.

Вид модуля DeClicker показан на рис. 3.8.

Рис. 3.8. Окно встраиваемого модуля DeClicker

Чувствительность анализа регулируется параметрами Mode (Режим) и Threshold (Порог).

Затем алгоритм подавления щелчков применяется к сформированному списку. Этот процесс можно визуально наблюдать на экране дисплея DSP-Performance (Качество обработки) в окне модуля DeClicker, что помогает подстроить параметры. Звук, не определенный алгоритмом как щелчок, не будет подвергаться никакой обработке.

В большинстве случаев полезный сигнал, находящийся в зоне щелчка, будет безвозвратно утерян при удалении щелчка. Это приведет к выпадению звука. DeClicker способен автоматически реставрировать часть волны. Именно эта способность и может быть использована для восстановления звука в записях на магнитной ленте. Продолжительность таких провалов, которые еще поддаются обработке, может достигать 60 выборок (примерно одна миллисекунда при частоте дискретизации 44,1 кГц).

Перед применением модуля DeClicker не следует обрабатывать сигнал высокочастотными фильтрами, так как в этом случае щелчки станет труднее обнаруживать.

Для работы в реальном времени в WaveLab требуется Pentium 133 МГц или выше и 16 Мбайт оперативной памяти (лучше 32 Мбайт).

Рассмотрим назначение расположенных в окне модуля органов управления.

При нажатии на кнопку Audition (Прослушивание) на выход модуля поступает только удаляемый сигнал, то есть непосредственно щелчки, а если при этом регулятор Deplop (Устранение пришлепываний) выведен из крайнего левого положения (то есть включен), то на выход подается еще и сигнал низкочастотного диапазона. Этот режим используется для диагностики качества выполняемой обработки.

Четыре режима, выбор которых можно произвести в секции Quantity – Quality (Количество – Качество), предназначены для настройки степени обработки сигнала. Чем выше номер режима, тем выше качество удаления щелчков и восстановления звука. Ну и, конечно, тем больше требуется ресурсов процессора.

Регулятором Threshold (Порог) устанавливается уровень амплитуды щелчков, начиная с которого они будут замечаться программой. В большинстве случаев DeClicker находит больше щелчков, чем вы воспринимаете на слух. Поэтому сначала устанавливается высокое значение порога, а затем при прослушивании порог надо постепенно снизить до требуемой величины, чтобы удалить именно то, что вам необходимо.

Дополнительно настраивается специальный низкочастотный фильтр Deplop (Устранение пришлепываний), который работает с сигналами частотой ниже 150 Гц. Он помогает избавиться от такой звуковой помехи, как пришлепывание, которая иногда появляется после удаления щелчков.

Кнопки секции Mode (Режим) предназначены для настройки под разные виды звукового материала. Old (Старые) используется для восстановления «антиквариата», старых записей с ограниченным содержанием высокочастотных составляющих. Standard (Стандартные) – для широкого спектра звуковых данных (этот режим надо испробовать в первую очередь). Modern (Современные) – для нынешних записей с широким частотным диапазоном.

Дисплей DSP-Performance (Качество обработки) используется при настройке параметров Threshold (Порог) и Quantity – Quality (Количество – Качество). Если кривая добирается до верха окна, значит, достигнут максимум параметра и алгоритм может не справиться со всеми щелчками, имеющимися в записи. Тогда следует снизить значение Quantity – Quality. При этом учтите, что не всякий видимый в дисплее пик волны является щелчком.

На дисплее DeClick-Performance (Качество удаления щелчков) отображаются две кривые: красным цветом показан оригинальный необработанный материал, а зеленым – сигнал после обработки. С помощью данного дисплея определяется качество обработки. Если она не выполняется (например, в записи нет щелчков), зеленая кривая накладывается на красную и полностью ее закрывает. При удалении щелчка появляется и красная кривая. В таком случае хорошо видна разница между входным и выходным сигналами (для наглядности в дисплее она представлена несколько преувеличенно).

В правой части окна расположен виртуальный индикатор уровня выходного сигнала. Фирма выпускает DeClicker как в моно-, так и в стереовариантах (на нашем рисунке изображен моновариант). Кстати, обработка каждого канала в отдельности может дать лучший эффект, поскольку и настройки соответственно будут выполняться отдельно.

Методика работы с DeClicker такова.

Сначала выберите режим распознавания записей. В большинстве случаев начинать работу надо, как уже говорилось, с режима Standard (Стандартные). Задайте параметру Quantity – Quality высшее значение (4). Threshold (Порог) выставьте в 50 %. Если такие настройки не дают приемлемого результата, поэкспериментируйте с вариантами, сравнивая их с оригиналом при включенной и отключенной кнопке Audition (Прослушивание).

При комбинировании режима Old (Старые) и крайних положений Threshold и Quantity – Quality можно достичь интересного эффекта смягчения атаки ударных и духовых инструментов.

Во время работы модуля неизбежно возникает задержка сигнала, поэтому, чтобы не возникло сдвига по фазе в стереосигнале, надо на каждый канал ставить по модулю, если применяется программа в варианте моно.

Глава 4 Интерфейс MIDI

MIDI расшифровывается как Musical Instruments Digital Interface (Цифровой интерфейс музыкальных инструментов). Это стандартный цифровой интерфейс обмена данными между электронными музыкальными инструментами. По MIDI передается не сам звуковой сигнал, а различные управляющие сигналы: нажатие и отпускание клавиши, сила удара по клавише, громкость, вибрато, плавное изменение высоты звука, а также – для обеспечения синхронизации – информация о времени (тайм-коды, коды времени) и даже цифровая звуковая информация (семплы) и т. п. Простейший случай использования MIDI – генерация главным устройством (MIDI-секвенсором) управляющих команд и передача их в управляемое устройство (чаще всего синтезатор). Сигналы передаются как цифровая последовательность, разбитая на байты. В отличие от цифровой записи звуковой информации запись MIDI-последовательности чзанимает небольшой объем памяти. Отдельное MlDl-сообщение обычно состоит из одного, двух или трех байтов (кроме исключительных системных сообщений). Когда вы берете на клавиатуре или слушаете записанный в секвенсор аккорд, все ноты аккорда передаются и воспроизводятся по очереди. Однако мы слышим цельный аккорд, так как достаточно высока скорость передачи команд. На слух запаздывание звуков незаметно, и MIDI-интерфейс способен передать подавляющее большинство нюансов игры музыканта.

Для одновременного управления мультитембровыми музыкальными инструментами и другими устройствами, поддерживающими связь по MIDI-протоколу, используется система MlDl-каналов. Считается, что каждое MIDI-сообщение передается по одному из шестнадцати MIDI-каналов и каждому каналу может быть задан свой инструмент или тембр. Информация о MIDI-канале содержится в младших четырех битах первого байта MIDI-сообщения.

Среди всего многообразия MIDI-сообщений можно выделить те, которые передаются только по своему MIDI-каналу. Это Channel Messages (Сообщения канала): команды Note On (Взять ноту) и Note Off (Отпустить), различные MIDI-контроллеры, команды переключения звуков и смены режимов Program Change (Смена программы). Помимо этого, существуют сообщения, которые передаются без привязки к конкретным каналам – System Messages (Системные сообщения). Это System Real Time Messages (Сообщения реального времени): Timing Clock (MIDI-системная тактовая частота), ряд других команд, служащих для поддержания стабильной работы системы, и System Exclusive Messages (Исключительные системные сообщения) – обособленная от всех остальных группа MIDI-сообщений.

Первоначальным назначением MIDI была возможность управления сразу несколькими инструментами с клавиатуры одного инструмента. Сейчас большое распространение получили MlDl-секвенсоры, или просто секвенсоры – устройства или программы, позволяющие записывать музыкальную пьесу как последовательность MIDI-сообщений. Воспроизводя ее впоследствии с применением тех же самых устройств, с которых велась запись, мы получим идентичный звуковой результат.