Главная > Разное > Применение цифровой обработки сигналов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2.3.2. Редактирование и монтаж записей

После того как отдельные части музыкальной программы записаны, из них необходимо составить единое музыкальное произведение. Куски программы могут быть записаны многократно, и в окончательную запись эти дубли могут войти как целиком, так и по частям. В случае многодорожечной записи отдельные дорожки должны быть отредактированы и смонтированы в окончательную запись. В процессе редактирования и монтажа (микширования) по усмотрению звукооператора и режиссера могут выполняться фильтрация, изменение громкости и другие операции по обработке сигналов.

Процесс микширования может быть крайне сложным. Предположим, например, что стереофоническая запись (оригинал) составляется из рабочего материала, записанного на 16 дорожках. С самого начала необходимо решить, какой инструмент или группа инструментов будут звучать в каждом из двух (или четырех) каналов окончательной записи. Отсюда следует, что сигналы со всех дорожек должны быть смешаны в разных пропорциях и подведены к каждому из двух или четырех каналов, причем эти пропорции с течением времени могут изменяться.

Кроме того, сигнал с каждой дорожки может подвергаться отдельной обработке. Это может быть простое изменение громкости, фильтрация или введение специальных эффектов. Параметры фильтра, изменяющего тембр, могут быть одинаковыми для всей дорожки или же меняться во времени, если различные отрывки музыкального произведения требуется корректировать по-разному.

В широких масштабах могут применяться специальные эффекты, такие, как искусственная реверберация. В результате всех этих действий получается музыка, которая возникла на магнитной пленке и никогда в таком виде не исполнялась, причем качество звука, который воспроизводится перед слушателем, ограничивается только возможностями электроники.

На микшерный пульт, применяемый в описанном процессе, может быть выведено более сотни органов регулировки и подстройки. Оператор должен установить те их положения, которые необходимы на каждом этапе программы, и производить в ходе записи все необходимые изменения. Регулировки могут быть настолько сложными и многочисленными, что запомнить их бывает просто невозможно. Весьма трудной задачей оказывается также выполнение регулировок в реальном масштабе времени.

Для облегчения монтажа записей в нескольких фирмах были созданы автоматизированные микшерные пульты. Эти устройства по существу являются небольшими специализированными вычислительными машинами, предназначенными для управления размещенными на пульте органами регулировки. Оператор может запрограммировать начальные положения регуляторов, а также моменты изменения этих положений. Обработка сигналов, однако, по-прежнему производится аналоговыми средствами.

При обычных редактировании и монтаже, если даже они производятся с применением автоматизированной аппаратуры, встречается много трудностей. Одна из них заключается в необходимости приобретения большого количества аппаратуры и связанных с этим расходах. В аналоговой схеме на каждом интервале времени может обрабатываться только один сигнал. С пульта приходится управлять шестнадцатью и более каналами, причем для каждого канала необходимы регулировки уровня, управляемые фильтры и т. д. Конечно, не все возможные регулировки используются одновременно. Дополнительная аппаратура обработки сигналов, как правило, стоит весьма дорого, и студия в состоянии приобрести лишь ограниченное число таких приборов. Поэтому по мере надобности их приходится переносить из одной аппаратной в другую. При работе с ними приходится заново присоединять все кабели, как только потребуется создать специальный эффект в каком-то другом канале. Поэтому не очень сложные устройства по переключению и обработке сигналов вводятся в каждый канал, что удобно, но дорого. Специализированные же устройства, как встроенные в пульт, так и дополнительные, имеются лишь в ограниченном количестве, и их не хватает на все каналы.

Вторая группа трудностей связана с ограниченными возможностями аналоговых устройств. На микшерном пульте можно выполнить только те действия, которые были предусмотрены при его создании. Диапазон возможностей дополнительных устройств для создания специальных эффектов также ограничен параметрами

схем и пределами регулировок, введенных при изготовлении приборов. Любые изменения или усовершенствования в способах обработки сигналов связаны либо с переделкой существующей аппаратуры, если это возможно, либо с покупкой новой. Несмотря на сложность современной акустической техники, ее возможности во многих отношениях ограничены.

Система, в которой применяется цифровая обработка с программируемым выполнением операций, позволяет преодолеть многие трудности, характерные для микширования с применением обычной аппаратуры. Небольшую вычислительную машину можно запрограммировать так, чтобы она в каждом канале выполняла цифровую обработку сигналов, а также управляла режимом и синхронизацией процесса смешивания сигналов. В отличие от аналоговых пультов цифровые системы обеспечивают при обработке сигналов неограниченную гибкость. Можно запрограммировать любые характеристики цифровых фильтров и менять их с учетом конкретной ситуации и характера музыкальной программы. Изменение параметров фильтров и регулировку громкости можно синхронизировать с элементами числовой последовательности, представляющей собой музыкальную программу, и такая синхронизация может быть введена с точностью до конкретного отсчета. Так как все эти операции хранятся в машине в виде программ, можно добавлять, изменять или совсем отменять те или другие операции по обработке сигналов, что позволяет экспериментировать со всевозможными эффектами, не испортив предыдущую программу. Кроме того, в архиве вместе с музыкальной записью можно хранить точную схему обработки.

Цифровые системы являются мошным средством для обеспечения наглядного представления и анализа музыки. Если в систему входит устройство графического отображения, то на нем можно одновременно показывать параметры входного и обработанного сигналов, т. е. непосредственно наблюдать, как обработка влияет на сигнал. В цифровой системе легко выполняется спектральный анализ сигналов, что позволяет синтезировать характеристики фильтров в частотной области для создания специальных звуковых эффектов. Цифровая техника дает возможность показывать на микшерном пульте положение регуляторов, задающих способ обработки сигнала, и отмечать моменты изменения их положения. В любой большой системе одной из главных проблем является взаимодействие человека с машиной, а устройство отображения, управляемое ЦВМ, позволяет отображать информацию гораздо лучше, чем это получается на любом аналоговом пульте.

Еще одним достоинством цифровых систем монтажа записей является возможность непосредственной обработки цифровых записей. В обычных микшерных пультах для обработки записи требуется преобразовать числовую последовательность в аналоговый сигнал, а потом для хранения снова преобразовать его в

цифровую форму. Если обработка происходит в цифровой форме, то можно не опасаться искажений сигнала, вызванных многократными кодированиями и декодированиями. Как показывает опыт, для успешного проведения цифрового монтажа музыкальной программы необходимо иметь высококачественный цифровой магнитофон.

Наряду с достоинствами цифровая обработка музыки имеет и явные недостатки. Для обработки сигналов требуется вычислительная машина с очень высоким быстродействием. Скорости вычислений на несколько порядков превышают возможности серийных мини-ЦВМ. При обработке в реальном масштабе времени также встречаются трудности, поскольку увеличивается время обработки и становятся необходимыми промежуточные запоминающие устройства. В малой ЦВМ типичным ЗУ большой емкости является магнитный диск с емкостью порядка 106 чисел, что соответствует 30-секундной широкополосной записи. Это существенно ограничивает реальные возможности систем, которые можно создать на базе современной техники.

Построены специализированные вычислительные машины, предназначенные для обработки звуковых сигналов (см. разд. 2.3.3), но стоимость этих машин очень высока. Более того, такие несложные операции, как сжатие динамического диапазона или выравнивание спектра, могут занимать большую часть машинного времени и на цифровое смешение сигналов, поступающих с разных дорожек, все равно придется отводить специальные интервалы времени. Тем не менее Стокхэм [126, 127] построил цифровую систему для микширования сигналов на основе машины PDP 11/45 и дискового ЗУ емкостью 800 Мбит. Этой емкости хватает для записи 26-минутного одноканального сигнала с частотой дискретизации 32 кГц, квантованного в 16-разрядные числа. Разработана универсальная система программирования, позволяющая при микшировании выполнять такие операции, как регулировка уровня, панорамирование и выравнивание спектра. Сибтема Стокхэма предназначена для работы с цифровым магнитофоном, причем перед обработкой отрезки музыки переписываются в ЗУ вычислительной машины. Для хранения и последующего использования результаты обработки сигналов записываются на магнитную ленту. Поскольку в системе все операции выполняются в цифровой форме, многократное повторение операций обработки сигналов не приводит к характерному для таких случаев ухудшению качества. С точки зрения качества цифровой монтаж несомненно лучше аналогового, но это улучшение связано со значительными материальными затратами.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление