Реверберация (reverb) относится к наиболее
интересным и популярным звуковым эффектам. Сущность реверберации
состоит в том, что исходный звуковой сигнал смешивается со своими
копиями, задержанными относительно него на различные интервалы времени.
Этим реверберация напоминает ди-лэй. Отличие заключается в том, что при
реверберации число задержанных копий сигнала может быть значительно
больше, чем для дилэя. Теоретически число копий может быть бесконечным.
Кроме того, при реверберации чем больше время запаздывания копии
сигнала, тем меньше ее амплитуда (громкость). Эффект зависит от того,
каковы временные промежутки между копиями сигналов и какова скорость
уменьшения уровней их громкости. Если промежутки между копиями малы, то
получается собственно эффект реверберации. Возникает ощущение объемного
гулкого помещения. Звуки музыкальных инструментов становятся сочными,
объемными, с богатым тембровым составом. Голоса певцов приобретают
напевность, недостатки, присущие им, становятся малозаметными.
Если промежутки между копиями велики (более 100 мс), то правильнее
говорить не об эффекте реверберации, а об эффекте "эхо". Интервалы
между соответствующими звуками при этом становятся различимыми. Звуки
перестают сливаться, кажутся отражениями от удаленных преград.
Первым ушей слушателя достигает прямой звук. Этот сигнал приходит к
слушателю по кратчайшему пути. Поэтому интенсивность его больше, чем
интенсивности других сигналов. Прямой сигнал несет информацию только о
расположении источника звука справа или слева от слушателя.
Несколько отстав от прямого сигнала, затем приходят ранние (первичные)
отражения. Эта составляющая звукового поля претерпевает одно —
два отражения от ограждающих поверхностей (стен, пола, потолка).
Взаимодействуя с поверхностями, звуковая волна не только отражается от
них, но и отдает им часть своей энергии. Энергия расходуется на нагрев
поверхностей. Поэтому интенсивность ранних отражений меньше (но не
намного) интенсивности прямого сигнала. Ранние отражения проявляются
как ясно различимые эхо-сигналы. Временные промежутки между ними
достаточно велики, т. к. велики разности длин путей, по которым сигналы
доходят до слушателя. Например, волна может отразиться от боковой или
от тыльной стены. Возможно, что часть волн, относящихся к ранним
отражениям, испытают не одно, а несколько отражений. Ранние отражения
несут в себе информацию не только о месте расположения исполнителя, но
и о размерах помещения. Именно данные отражения вносят наибольший вклад
в пространственное ощущение акустики зала. К ранним отражениям относят
те копии первичного сигнала, которые отстают от прямого сигнала не
более, чем на 60 мс.
Вторичные и последующие (поздние) отражения
— это звуковые волны, многократно отраженные от каждой из
поверхностей. По мере увеличения числа переотражений интенсивность
аудиосигнала заметно уменьшается. Кроме того, изменяется спектральный
состав звуковых колебаний. Дело в том, что из-за различий в
конфигурации отражающих поверхностей л в свойствах материалов покрытий
разные спектральные составляющие аудиосигнала отражаются не одинаково.
Какие-то из них поглощаются сильнее, поэтому затухают быстрее.
По
мере возрастания номеров вторичных отражений они рассеиваются, их число
увеличивается. Постепенно они перестают восприниматься как отдельные
звуки, сливаются в один сплошной постепенно затухающий отзвук. Это и
есть собственно реверберация.
Теоретически затухание звука длится
бесконечно. На практике, для того чтобы можно было сравнивать между
собой различные реверберационные процессы (а главное реверберационные
свойства помещений), введено понятие времени реверберации. Время
реверберации — это такое время, за которое уровень
реверберирующего сигнала уменьшается на 60 дБ.
Основным элементом, реализующим эффект реверберации, является устройство, создающее эхо-сигнал.
Интересна история развития таких устройств. Первоначально радиостудии и
солидные концертные залы содержали эхо-камеры. Эхо-камера представляет
собой комнату с отражающими стенами, в которую помещен источник
звукового сигнала (громкоговоритель) и приемник (микрофон). По сути
дела, такая эхо-камера является уменьшенной моделью реального
зрительного зала, в котором не всегда удается создать необходимую
акустическую атмосферу. В эхо-камере с трудом, но можно было в
некоторых пределах управлять распределением интенсивностей и времен
распространения переотраженных сигналов, устанавливая отражающие или
поглощающие звук перегородки. Преимущество эхо-камеры состоит в том,
что затухание звука происходит в ней естественным путем (что очень
трудно обеспечить другими способами имитации эффекта реверберации). В
то время как звук продолжает реверберировать в трех измерениях, волна
разбивается на множество отражений, которые достигают микрофона во все
более уменьшающиеся промежутки времени задолго до того, как звук
полностью затихнет. Недостатки эхо-камер связаны с их относительно
малыми размерами, при этом вследствие собственных резонансов помещения
спектр сигнала искажается в области средних частот. Определенную
проблему представляет надежная звукоизоляция помещения эхо-камеры. Но
самое главное заключается в том, что эхо-камера не может служить
распространенным инструментом получения искусственной реверберации, так
как она слишком дорога и громоздка.
Наряду с эхо-камерами для
имитации реверберации использовали стальные пластины, точнее
довольно-таки большие листы. Колебания в них вводили и снимали с
помощью устройств, по конструкции и принципу действия похожих на
электромагнитные головные телефоны. Для получения удовлетворительной
равномерности амплитудно-частотной характеристики толщина листа должна
быть выдержана с точностью, которую не позволяют достичь обычные
технологии проката стали. Реверберация здесь была не трехмерной, а
плоской. Сигнал имел характерный металлический призвук.
В
середине 60-х годов XX века для получения эффекта реверберации стали
применять пружинные ревербераторы. С помощью электромагнитного
преобразователя, соединенного с одним из концов пружины, в ней
возбуждаются механические колебания, которые с задержкой достигают
второго конца пружины, связанного с датчиком. Эффект повторения звука
обусловлен многократным отражением волн механических колебаний от
концов пружины.
Качество звука в пружинном ревербераторе
чрезвычайно низкое. Пружина воспринимает любые колебания воздуха и
пола, между акустической системой и пружиной существует практически
неустранимая обратная связь, звук имеет ярко выраженную "металлическую"
окраску. Время реверберации не регулируется.
На смену этим
несовершенным устройствам пришли ревербераторы магнитофонные. Принцип
формирования в них эхо-сигнала состоит в том, что исходный сигнал
записывается на ленту записывающей магнитной головкой, а через время,
необходимое для перемещения данной точки ленты к воспроизводящей
головке, считывается ею. Через цепь обратной связи уменьшенный по
амплитуде задержанный сигнал вновь подается на запись, что и создает
эффект многократного повторения звука с постепенным затуханием.
Качество звука определяется параметрами магнитофона. Недостаток
магнитофонного ревербератора заключается в том, что при приемлемых
скоростях протяжки ленты удается получить только эффект эха. Для
получения собственно реверберации требуется либо еще сильнее сблизить
магнитные головки (чего не позволяет сделать их конструкция), либо
значительно увеличить скорость протяжки ленты.
С развитием
цифровой техники и появлением интегральных микросхем, содержащих в
одном корпусе сотни и тысячи цифровых элементов задержки, появилась
возможность создавать высококачественные цифровые ревербераторы. В
таких устройствах сигнал может быть задержан на любое время,
необходимое как для получения реверберации, так и для получения эха.
Ревербератор отличается от цифрового устройства, реализующего дилэй,
только тем, что содержит обратную связь (feedback), необходимую для
формирования затухающих повторений сигнала.
Цепь обратной связи
отсылает часть сигнала с выхода обратно в линию задержки, тем самым
получается повторяющееся эхо. Коэффициент обратной связи должен быть
меньше единицы, иначе каждое новое эхо будет возрастать по уровню, а не
затухать. Может получиться эффект, подобный самовозбуждению
акустической системы.
В некоторых виртуальных ревербераторах
предусмотрен модулятор фазы. Его действие проявляется в том, что при
коротком времени затухания возникает едва заметное изменение тона.
В звуковых картах реверберация, в конечном счете, основана именно на
цифровой задержке сигналов. Поэтому может показаться лишним рассказ об
остальных способах создания этого эффекта. Но в наши дни не счесть
звуковых редакторов, в которые встроена та самая эхо-камера. Конечно,
не само гулкое помещение втиснуто в компьютер, а его математическая
модель. Для чего это понадобилось делать? Эхо-камера принципиально
отличается от всех остальных устройств тем, что реверберация в ней
настоящая: трехмерная, объемная. Во всех же остальных устройствах это и
не реверберация даже, а ее плоское, двумерное (а то и одномерное)
подобие. Модель эхо-камеры позволяет воссоздавать акустику любого
помещения. Она даже лучше, чем настоящая эхо-камера, потому что
допускает оперативное изменение размеров моделируемого помещения и
отражающих свойств стен, пола, потолка. Более того, это не одна, а
целых две эхо-камеры, с отдельно устанавливаемыми координатами
источников и приемников звука. И это еще не все. Во многих программах,
предназначенных для синтеза голосов новых музыкальных инструментов,
смоделирован и эффект реверберации, как бы реализуемый с помощью того
самого стального листа. Наблюдая такое развитие средств реверберации,
можно предположить, что когда-нибудь появятся и математические модели
пружинных и магнитофонных ревербераторов. Ведь совсем не исключено, что
есть люди, испытывающие ностальгические чувства по отношению к звукам
музыки, окрашенным дребезгом пружин или шипением магнитной ленты.
Дистошн (distortion)
Дистошн (distortion) — преднамеренное искажение формы аудиосигнала, придающее ему резкий, скрежещущий оттенок. Чаще всего дистошн применяется в качестве гитарного эффекта. Получается перегрузкой усилителя вплоть до появления в усилителе ограничений и даже его самовозбуждения. Благодаря этому сигнал становится похож на прямоугольный, отчего в нем появляется большое количество новых гармоник, резко расширяющих спектр. Этот эффект применяется в нескольких вариациях (fuzz, overdrive и т. п.), различающихся:
* способом ограничения сигнала (обычное или
сглаженное, весь спектр или полоса частот, весь амплитудный диапазон
или его часть);
* соотношением исходного и искаженного сигналов в выходном миксе;
* частотными характеристиками усилителей (наличие/отсутствие фильтров на выходе).
Вокодер (voice coder) Вокодер (voice coder) — устройство
синтеза речи на основе произвольного входного сигнала с богатым
спектром. Речевой синтез реализуется обычно при помощи формантных
преобразований: выделение из сигнала с достаточным спектром нужного
набора формант с нужными соотношениями придает сигналу свойства
соответствующего гласного звука. Изначально вокодеры использовались для
передачи кодированной речи. Путем анализа исходного речевого сигнала из
него выделяется информация об изменении положений формант при переходе
от звука к звуку. Эта информация кодируется и передается по линии
связи, а на приемном конце блок управляемых фильтров и усилителей
синтезирует речь заново.
Подавая на блок речевого синтеза сигнал,
например электрогитары, и произнося слова в микрофон блока анализа,
можно получить эффект "разговаривающей гитары". При подаче сигнала с
синтезатора получается "голос робота". А если подать сигнал, близкий по
спектру к колебаниям голосовых связок, но отличающийся по частоте, то
изменится регистр голоса — мужской на женский или детский, и
наоборот.
Pitch Shifter — изменение высоты тона
Большинство реальных и
виртуальных устройств обработки звука имитируют эффекты, которые
существуют в природе. Но устройства изменения высоты тона (Pitch
Shifter) относятся к совершенно особому типу процессоров, так как тот
сигнал, что получается в результате их работы, не.имеет аналога в
окружающем мире.
Pitch Shifter делает интересное преобразование:
он позволяет получить копию входного сигнала, но высота тона этой копии
может быть изменена на величину от нескольких центов до октавы и более.
Принцип действия Pitch Shifter в общем заключается в том, что
сигнал записывается в память с фиксированной скоростью, а считывание
может производиться быстрее или медленнее — в зависимости от
того, вверх или вниз относительного входного сигнала должен быть
изменен тон.
Сигнал с измененной высотой тона может быть задержан
по отношению к входному. Это используется для более натурального
имитирования искусственного унисона: два инструмента играют одно и то
же, но есть небольшая разница во времени и высоте.
На этом позвольте завершить рассказ о сущности основных эффектов, имеющихся в музыкальных и звуковых редакторах.
Частотная фильтрация
Фильтрация — это процесс обработки электрического звукового сигнала частотноизбирательными устройствами с целью изменения спектрального состава (тембра) сигнала. Задачами такой обработки могут быть:
* амплитудно-частотная коррекция сигнала (усиление или ослабление отдельных частотных составляющих);
* полное подавление спектра сигнала или шумов в определенной полосе частот.
Например, если микрофон, акустическая система или еще какой-либо
элемент звукового тракта имеют неравномерную амплитудно-частотную
характеристику, то с помощью фильтров эти неравномерности могут быть
сглажены. Если в результате анализа спектра выяснилось, что в некоторой
области частот в основном сосредоточена энергия помех, а энергии
сигнала совсем немного, то посредством фильтрации все колебания в этом
диапазоне частот можно подавить.
Для осуществления фильтрации
созданы самые различные устройства: отдельные корректирующие и
формантные фильтры, устройства для разделения звука на несколько
каналов по частотному признаку (кроссоверы), двухполосные и
многополосные регуляторы тембра (эквалайзеры), фильтры присутствия и т.
д.
Основой фильтров, реализованных программным путем в составе
звуковых редакторов, служит спектральный анализ. Любой реальный сигнал
может быть представлен в виде набора коэффициентов разложения в ряд по
гармоническим функциям. Фильтрация сводится к умножению спектральных
коэффициентов на соответствующие значения передаточной функции фильтра.
Если спектр представлен в комплексной форме, то сигнал описывается
совокупностью амплитудного и фазового спектров (АС и ФС), а фильтры
— амплитудно-частотными и фазо-частотными характеристиками (АЧХ и
ФЧХ). АЧХ представляет собой зависимость коэффициента передачи фильтра
от частоты. ФЧХ отражает сдвиг фазы выходного сигнала по отношению ко
входному в зависимости от частоты. В этом случае фильтрация
эквивалентна перемножению АС на АЧХ и алгебраическому сложению ФС с
ФЧХ.
Классический спектральный анализ из-за наличия большого
количества операций перемножения занимает очень много процессорного
времени и при значительном числе отсчетов сигнала неосуществим в
реальном темпе обработки. Для сокращения времени спектрального анализа
дискретных сигналов разработаны специальные алгоритмы, учитывающие
наличие связей между различными отсчетами сигнала и устраняющие
повторяющиеся операции. Одним из таких алгоритмов является быстрое
преобразование Фурье (БПФ).
В зависимости от расположения полосы пропускания на оси частот фильтры подразделяются на:
* фильтры нижних частот (ФНЧ) (Low Pass), типичные АЧХ и ФЧХ которых показаны на рис. 1.22;
* фильтры верхних частот (ФВЧ) (High Pass), их АЧХ и ФЧХ показаны на рис. 1.23;
* полоснопропускающие (полосовые) фильтры (Band Pass) (рис. 1.24);
* полоснозадерживающие (режекторные) фильтры (Band Stop) (рис. 1.25).
На рисунках по горизонтальным осям отложено значение частоты, по
вертикальным осям отложены значения передаточных функций K(f) или
фазовых сдвигов (t) в зависимости от частоты.
Тот участок АЧХ,
где коэффициент передачи не равен нулю, соответствует полосе
пропускания фильтра. В полосе задерживания (или подавления), напротив,
коэффициент передачи фильтра должен быть минимальным (в идеальном
случае нулевым).
Характеристики, представленные на рис. 1.22-1.25
являются идеализированными: реальные фильтры, строго говоря, не
позволяют обеспечить равенство передаточной функции нулю вне полосы
пропускания. Колебания в полосе подавления пусть и значительно
ослабленные, все равно проникают через фильтр.
Реальные фильтры низких и высоких частот характеризуются следующими основными параметрами:
* частотой среза;
* шириной полосы пропускания;
* неравномерностью характеристики в полосе пропускания;
* крутизной ската характеристики в области перехода от полосы пропускания к полосе задерживания.
Для полосового фильтра добавляется еще один параметр — добротность, под которой понимают отношение центральной частоты фильтра к полосе его пропускания.
Рис. 1.22. АЧХ и ФЧХ фильтра
Рис. 1.23. АЧХ и ФЧХ фильтра нижних частот верхних частот
Рис. 1.24. АЧХ и ФЧХ полосового
Рис. 1.25. АЧХ и ФЧХ режекторного фильтра фильтра
Весьма распространенной ошибкой является пренебрежение учетом влияния
на форму сигнала фазо-частотной характеристики фильтра. Фаза важна
потому, что сигнал, прошедший через фильтр без изменения амплитуды в
полосе пропускания, может быть искажен по форме, если временное
запаздывание при прохождении через фильтр не будет постоянным для
разных частот. Одинаковое время задержки соответствует линейной
зависимости фазы от частоты. Из рисунков видно, что для ФНЧ и ФВЧ
зависимость фазы от частоты можно считать линейной лишь в окрестностях
частот среза, а для полосового фильтра — в окрестностях
резонансной (центральной) частоты. Таким образом, следует ясно
представлять себе, что фильтрация широкополосных звуковых колебаний
будет обязательно сопровождаться фазовыми искажениями, приводящими к
изменению формы фильтруемого сигнала.
Работая со звуковыми редакторами, вы будете часто пользоваться эквалайзерами.
Эквалайзеры представляют собой устройства, объединяющие в себе
несколько фильтров, предназначенные для изменения спектральных свойств
(тембра) обрабатываемого сигнала. Первоначально эквалайзер (equalizer,
EQ), в основном, выполнял функции устройства, компенсирующего
неравномерность того или иного участка тракта усиления и преобразования
звукового сигнала.
При наличии эквалайзера можно как бы выровнять
исходно неровную АЧХ. Известны несколько различных по назначению и по
устройству типов эквалайзеров, среди них есть и те, с которыми вы
встретитесь, пользуясь Cubase SX:
* графический эквалайзер;
* параметрический эквалайзер;
* фильтр присутствия.
Графический эквалайзер — это набор полосовых фильтров с
фиксированными центральными частотами и переменным коэффициентом
усиления, которым можно управлять при помощи слайдера. В качестве
регуляторов принято использовать именно ползунки, так как положение их
ручек представляет собой некое подобие графика АЧХ эквалайзера. Именно
поэтому такие эквалайзеры принято называть "графическими" —
пользователь как бы рисует ползунками необходимую ему кривую АЧХ.
Итак, графический эквалайзер — это набор полосовых фильтров,
которые полностью отделяют друг от друга определенные полосы частот.
Для того чтобы иметь возможность управлять частотной характеристикой во
всей области звуковых частот, такие фильтры соединены параллельно. На
вход всех фильтров подается один и тот же сигнал, и задача каждого
фильтра состоит в том, чтобы усилить или ослабить "свой" участок
спектра в соответствии с положением регулятора коэффициента усиления
(слайдера).
Частоты, на которых осуществляется регулирование в
графических эквалайзерах, унифицированы и выбираются из ряда
стандартных частот, перекрывающих весь звуковой диапазон и отстоящих
друг от друга на некоторый интервал. Этот интервал может составлять
октаву, ее половину или треть октавы. Наибольшие возможности,
естественно, имеют третьоктавные графические эквалайзеры, которые в
силу этого и получили наибольшее распространение. Число полос
регулирования может составлять до 31 в серьезных профессиональных
моделях.
Самый низкочастотный фильтр эквалайзера не обязательно
должен быть полосовым, он может быть и фильтром нижних частот.
Аналогично самый высокочастотный фильтр может быть фильтром верхних
частот.
Наиболее часто графические эквалайзеры применяются для
обработки суммарного сигнала, "доводки" общей картины, а не фильтрации
отдельных составляющих. С помощью графического эквалайзера можно
приближенно сформировать необходимую АЧХ системы обработки звука или
акустической системы: поднять усиление в одних областях спектра и
уменьшить его в других. Однако графический эквалайзер (даже
многополосный) мало пригоден для ювелирной частотной коррекции. Ведь
центральные частоты фильтров неизменны. Они могут и не совпадать в
точности с теми частотами, на которых следует подчеркнуть или,
напротив, подавить спектральные составляющие. В подобных случаях на
помощь приходит параметрический эквалайзер.
Параметрический
эквалайзер позволяет управлять не только коэффициентом усиления
фильтра, но и его центральной частотой, а также добротностью (по
существу, шириной полосы пропускания). При наличии некоторого опыта вы
сможете точно устанавливать значения этих параметров таким образом,
чтобы подчеркнуть звук отдельного инструмента или удалить нежелательную
помеху (например, фон 50 Гц или частоту самовозбуждения акустической
системы) с минимальным влиянием на остальные элементы звукового образа.
Для формирования АЧХ сложного вида применяются многополосные
параметрические эквалайзеры, параметры каждого из которых можно
изменять независимо.
Фильтр присутствия (presence) позволяет
добиться впечатления, что звучащий инструмент (или певец) находится в
одной комнате со слушателем. На самом деле это не что иное, как
регулируемый полосовой фильтр, центральная частота которого лежит
где-то в диапазоне от 2 до 6 кГц.
Динамическая обработка
О сущности динамической обработки мы
ограничимся лишь изложением кратких сведений о назначении различных
приборов динамической обработки, работа которых моделируется в Cubase SX.
В зависимости от выполняемых функций различают следующие приборы динамической обработки:
* ограничители уровней;
* компрессоры динамического диапазона;
* экспандеры динамического диапазона;
* пороговые шумоподавители (гейты).
Ограничитель уровня (лимитер) — это авторегулятор уровня, у
которого коэффициент передачи изменяется так, что при превышении
номинального уровня входным сигналом уровни сигналов на его выходе
остаются практически постоянными, близкими к номинальному значению. При
входных сигналах, не превышающих номинального значения, ограничитель
уровня работает как обычный линейный усилитель. Лимитер должен
реагировать на изменение уровня мгновенно.
Компрессор — такое устройство, коэффициент передачи которого возрастает по мере уменьшения уровня входного сигнала.
Действие компрессора приводит к повышению средней мощности и,
следовательно, громкости звучания обрабатываемого сигнала, а также к
сжатию его динамического диапазона.
Экспандер имеет амплитудную
характеристику, обратную по отношению к амплитудной характеристике
компрессора. Экспандер применяют в том случае, когда необходимо
восстановить динамический диапазон, предварительно преобразованный
компрессором. Система, состоящая из последовательно включенных
компрессора и экспандера, называется компандером. Она используется для
снижения уровня шумов в трактах записи или передачи звуковых сигналов.
Пороговый шумоподавителъ (гейт) — это авторегулятор, у которого
коэффициент передачи изменяется так, что при уровнях входного сигнала
меньше порогового амплитуда сигнала на выходе близка к нулю. При
входных сигналах, уровень которых превышает пороговое значение,
пороговый шумопо-давитель работает как обычный линейный усилитель.
Любой прибор динамической обработки в своем составе имеет два
функциональных элемента — основной канал и канал управления.
Задача канала управления заключается в обнаружении момента пересечения
аудиосигналом порогового значения, измерении уровня аудиосигнала
относительно порога и выработке управляющего напряжения.
Результат обработки зависит от вида характеристики регулируемого
элемента основного канала. Например, если с ростом управляющего
напряжения, подаваемого на регулируемый элемент, его коэффициент
передачи уменьшается, то получается компрессор, если увеличивается, то
— экспандер.
Оценку инерционности устройств динамической
обработки осуществляют на основе анализа двух временных характеристик:
времени срабатывания и времени восстановления.
Для регулируемых
звеньев всех устройств динамической обработки кроме гейта срабатыванием
принято считать реакцию устройства на увеличение уровня сигнала, а
восстановлением — на его уменьшение. Время срабатывания —
это интервал между моментом, когда от источника начинает подаваться
сигнал с уровнем на 6 дБ выше номинального значения, и моментом, когда
выходной уровень уменьшается с 6 дБ до 2 дБ по отношению к номинальному
значению.
Время восстановления — это интервал между
моментом, когда уровень сигнала от источника снижается с 6 дБ до
номинального значения 0 дБ, и моментом, когда выходной уровень
увеличивается от —6 до —2 дБ по отношению к номинальному
значению.
Для гейта срабатыванием принято считать уменьшение
усиления при пропадании полезного сигнала, а восстановлением —
восстановление усиления при появлении полезного сигнала.
Одной из
наиболее часто применяемой разновидностью динамической обработки
является компрессия — сжатие динамического диапазона.
Субъективно компрессия проявляется как увеличение громкости звука. Он
становится более "плотным". И это не удивительно. Ведь в результате
компрессии можно достичь увеличения средней мощности неискаженного
сигнала. По сути дела компрессия сводится к автоматическому управлению
усилением. Когда уровень сигнала становится слишком большим, усиление
уменьшается, а при нормальном уровне сигнала усилению возвращается
исходное значение.
Результат компрессии зависит от правильного выбора значений нескольких основных параметров. К важнейшим из них относятся:
* порог срабатывания (Threshold);
* коэффициент компрессии или коэффициент сжатия (Compression Ratio);
* компенсирующее усиление (Makeup Gain);
* время атаки (Attack Time);
* время восстановления (Release Time).
Порог срабатывания определяет уровень, при превышении которого
компрессор начинает управлять усилением (иногда говорят, что он
находится в активном состоянии). До тех пор пока значение уровня
сигнала меньше порогового, компрессор не воздействует на сигнал
(компрессор находится в пассивном или выключенном состоянии). От
величины порога зависит, коснется ли обработка только отдельных пиков
или сигнал будет подвергаться компрессии постоянно.
Коэффициент
компрессии (сжатия) определяет степень сжатия динамического диапазона
сигнала, имеющего уровень выше порогового. Численно он равен отношению
уровня сигнала на выходе работающего компрессора к уровню сигнала на
его входе.
Например, коэффициент компрессии 2:1 означает, что
изменение уровня входного сигнала на 2 дБ вызовет изменение уровня
выходного сигнала только на 1 дБ. На практике именно такое отношение
часто применяется, хотя иногда приходится устанавливать более высокие
значения. Если коэффициент компрессии установлен, скажем, в пропорции
20:1 и больше, то получается режим ограничения. Это значит, что если на
входе появляется сигнал, превышающий установленный уровень, то сигнал
на выходе практически не будет усилен.
Абсолютному ограничению
соответствует коэффициент компрессии "Бесконечность:!", но на практике
величины отношений больше, чем 20:1, дают такой же эффект.
Время атаки определяет, насколько быстро компрессор будет реагировать на сигналы с уровнем выше порогового.
При больших значениях параметра Attack Time компрессор, вероятнее
всего, не будет успевать отслеживать резкие увеличения уровня входного
сигнала. В сигнале на выходе компрессора будут присутствовать пики.
Если значение параметра Attack Time мало, то можно практически
исключить возникновение пиков сигнала при скачкообразном увеличении его
уровня. Однако при этом звучание может стать недостаточно
акцентированным.
Время восстановления — это время, за
которое компрессор выходит из активного состояния после падения уровня
сигнала ниже порогового.
Если время восстановления слишком
велико, то компрессор дольше находится в активном состоянии и
воздействует на динамический диапазон даже тогда, когда это
нежелательно. Это дает заметный на слух эффект пульсации звука, так как
компрессия не приводит к сглаживанию сигнала.
При малом времени
восстановления обеспечивается более существенное сглаживание. Но в тех
ситуациях, когда уровень входного сигнала постоянно колеблется в
окрестностях порогового значения, возможно возникновение эффекта
"захлебывания".
Подбор оптимального времени восстановления
основан на поиске компромисса. Обычно рекомендуется для
инструментальной музыки в качестве грубого приближения и отправной
точки для более тонкой настройки выбирать время восстановления около
500 мс. Это соответствует промежутку между двумя тактами при темпе 120
четвертей в минуту.
Восприятие музыки зависит от динамического
диапазона, так как динамика позволяет передать эмоциональное
содержание. Если совершенно сгладить динамику, сделать один неизменный
средний уровень, то получится музыка, которую неинтересно слушать.
Неопытный вокалист обычно допускает большие перепады в громкости. В
результате некоторые слова тонут в общем звучании музыки, а другие,
наоборот, слышны слишком громко. Поэтому при записи вокала всегда
используется компрессия.
Когда у вокалиста есть проблемы с
шипящими звуками, а смена типа микрофона и его расположения не приводит
к исправлению ситуации, тогда при сведении стоит использовать
компрессор в режиме деэсера, в котором устраняются свистящие и шипящие
согласные в вокальной партии. Если путем фильтрации при помощи внешнего
эквалайзера подавить все низкие частоты, поступающие на вход канала
управления, компрессор будет реагировать только на высокочастотные
звуки. В таком случае сигнал, управляющий компрессором, формируется
только из тех компонентов исходного аудиосигнала, что составляют свист
и шипение. В этом и заключается принцип действия деэсера. Выбор
частотных составляющих, на которые надо повлиять, производится на слух.
Эквалайзер, включенный в канал управления компрессором, должен
усиливать частоты в области 4-10 кГц. Однако нужно подобрать точную
АЧХ.