Kliknij poniżej, na banner Allegro
Moje wywody na temat obróbki dźwięku
przy pomocy komputerowych edytorów
[Allegro.pl - największy serwis aukcyjny w Polsce]
Obróbka
dźwięku






Porady i rozwiązania problemów użytkowników programu Outlook Express



Moje wywody na temat obróbki dźwięku przy pomocy komputerowych edytorów





Wstęp


Moja fascynacja obróbką dźwięku na pececie zaczęła się dosyć niewinnie... Kiedyś, kiedy technologia MP3 była jeszcze w powijakach, zgrywałem piosenki z telewizora na kasetę magnetofonową i z kasety na komputer. Nie będę się rozpisywał o jakości tego dźwięku; każdy może się domyślić jaka ona była, ale mnie taka możliwość zgrywania bawiła, a moim kumplom jakość wystarczała. Właśnie to oni dostarczali mi niezliczone ilości dyskietek 1.44 MB, by mieć upragnioną muzykę.
Z kasety na komputer zgrywałem przy pomocy prostego edytora dołączonego do mojej karty dźwiękowej SB AWE 64; nazywał się on Creative WaveStudio. O żadnym odszumianiu nie było wtedy mowy... Ponieważ od zawsze lubiłem muzykę, bawiłem się kawałkami zgrywanymi dla kumpli. Wykorzystując niemal maksymalnie tamten program, wycinałem niepożądane części nagrania, delikatnie zgłaśniałem początki i wyciszałem końcówki utworów. Wpadłem nawet na świetny pomysł, by do tamtych monofonicznych nagrań tchnąć nieco życia. Zrobiłem sztuczkę z opóźnieniem prawego kanału względem drugiego. Było lepiej, niż prawdziwe stereo... ;) Eh... To były czasy...

Obróbka na domowym pececie może dać podobne efekty do tych osiąganych w studiu nagrań. Jedyny problem wiąże się z odpowiednim programem (te najbardziej profesjonalne, np. Cool Edit Pro potrafią kosztować kilkaset dolarów) i ewentualnie zdolnościami (uchem) użytkownika.


Podstawy pracy z edytorami audio


Poniżej prezentuję stworzony przeze mnie tutorial czy jak kto woli - przewodnik opisujący podstawy pracy z edytorami audio. Tekst powstał w oparciu o program Cool Edit Pro, lecz budowa edytorów audio jest tak podobna do siebie, że użytkownicy innych programów tego typu również powinni skorzystać z tego tekstu. Miłej lektury!


Podstawy korekcji nagrań dźwiękowych i obróbki dźwięku


Ten tekst kierowany jest przede wszystkim do tych, którzy postanowili zgrać archiwalne taśmy lub płyty winylowe na komputer i za jego pomocą utrwalić ich zawartość np. na płycie CD. Przed wypaleniem płyty ze starymi nagraniami możemy poprawić nieco jakość dźwięku.

Czego będziemy potrzebować? Być może zgrywając z gramofonu lub adaptera zaopatrzyliście się już w ten program. Jeżeli nie, to czas najwyższy - potrzebować będziemy edytora audio. Do popularnych aplikacji tego typu należą: WaveLab, SoundForge, GoldWave, Cool Edit 2000 oraz Cool Edit Pro. W tym artykule będę opierał się na tym ostatnim. Programy te działają na tej samej zasadzie, więc opisywane przeze mnie sposoby można wykorzystać także w pracy z pozostałymi aplikacjami.

Jeżeli płyta lub kaseta zgrana została do jednego, dużego pliku WAV, należy go podzielić na osobne pliki reprezentujące poszczególne ścieżki. Podział na utwory powinien być wyraźnie widoczny ze względu na rozgraniczające je fragmenty ciszy. Ostatecznie poszczególne utwory można także zaznaczyć odtwarzając plik i obserwując widmo oraz pasek odtwarzania. Zaznaczywszy cały utwór (zazwyczaj zaznacza się przeciągając po danym obszarze myszką trzymając wciśnięty jej lewy klawisz) wybieramy polecenie Copy, a następnie wklejamy fragment do nowego pliku, po czym go zapisujemy. Postępujemy tak również z pozostałymi ścieżkami znajdującymi się w zgranym, dużym pliku WAV.

Wyraźnie widać, że ten plik składa się z trzech części (utworów)

Materiał zgrany z gramofonu albo kasety bywa często zaszumiony i niewyraźny. Możemy temu zaradzić usuwając (przynajmniej częściowo) szumy oraz poprawiając czytelność dźwięku. Do zredukowania szumów posłużymy się wbudowanym w większość edytorów audio narzędziem (w Cool Edit Pro menu Effects | Noise Reduction | Hiss Reduction...). Pierwszym krokiem (i jest to zasada ogólna) jest zebranie charakterystyki czystego szumu. W tym celu należy wybrać kawałek nagrania, w którym nie ma żadnych dźwięków (np. kawałek ciszy na początku lub na końcu) i zaznaczyć go w edytorze audio. Teraz wywołujemy narzędzie redukujące szumy i każemy mu pobrać dane dotyczące tego fragmentu (w narzędziu CEP będzie to polecenie Get Noise Floor). Edytor będzie teraz wiedział co dla nas jest szumem i co ma próbować "odsiać" od pozostałego sygnału. Zamykamy okno narzędzia do redukcji szumów (w CEP najlepiej przyciskiem Close) i likwidujemy zaznaczenie w oknie edytora lub zaznaczamy całe widmo pliku.

Drugim krokiem będzie właściwe odszumienie. Wywołujemy ponownie narzędzie, które powinno przywitać nas zapamiętanym profilem szumu, który przed chwilą zebrało. Teraz kilka ogólnych uwag odnośnie tego etapu. Poszczególne narzędzia do odszumiania posiadają różne ustawienia - nie będę ich omawiać, bo to nie ma sensu. Proponuję poczytać w pomocy programu odnośnie ich znaczenia. Tam gdzie od jakiegoś parametru zależy szybkość lub jakość pracy, zdecydowanie zalecam postawienie na jakość. Jeżeli użytkownik może określić parametr FFT, daj mu jak najwyższą wartość (dokładność procesu). Redukcji szumów dokonywać jest lepiej małymi kroczkami, niż jedną silną redukcją. Jeżeli powtórzysz proces zbierania charakterystyki szumu (za każdym razem od nowa) i delikatnego odszumiania materiału kilka razy (wieloprzebiegowo), uzyskasz na pewno lepszy efekt niż stosując tylko raz mocną redukcję. Przy tym procesie należy również zwrócić uwagę na to, by osiągnąć kompromis między szumem, a zniekształceniami dźwięku. Prawdopodobnie szumu nie da się usunąć zupełnie, część pozostanie, chociaż w mniejszym natężeniu. Jeżeli przesadzimy z redukcją szumów, możemy doprowadzić do zniekształcenia oryginalnego dźwięku - może stać się metaliczny, "bulgocący".

Dźwięk pochodzący z płyt winylowych może zawierać, oprócz szumu, również trzaski. W Cool Edit Pro usuwa je narzędzie Click/Pop Eliminator (w innych programach może ono nazywać się inaczej, ale powinno w nazwie zawierać słowo click). Możemy skorzystać z dostępnych ustawień lub pozwolić na automatyczne dobranie ustawień przez program, gdy wciśniemy przycisk Auto Find All Levels. Również w tym wypadku poszczególne programy mają różne ustawienia - sugeruję poczytać pomoc aplikacji w celu zrozumienia zasad działania opcji.

W programie Cool Edit Pro zamiast narzędzia Hiss Reduction warto jest spróbować również narzędzia Noise Reduction. Działa ona trochę inaczej i, zależnie od materiału, być może przyniesie lepsze efekty. Jeżeli rezultaty oferowane przez wbudowane w edytory narzędzia nie są zadowalające, proponuję wypróbować wtyczkę DirectX o nazwie Sonic Foundry Noise Reduction. Uruchamia się ją z poziomu edytora audio.

Być może zdarzy się, że zgranemu z kasety czy winylu materiałowi będzie brakować brzmienia - basu będzie zbyt mało lub głos wokalisty będzie mało wyraźny. Poprawimy to filtrem FFT (w CEP menu Effects | Filters | FTT Filter...). Zalecam ustawienia (idąc od góry okna): Passive, Spline curves (niezaznaczone), Max - 100 %, FTT Size - jak największa wartość. Linię na wykresie w okienku ustawiamy na wysokości 50%. Jeżeli chcemy podbić pasmo basu, podnosimy fragment linii w paśmie od 30 Hz do ok. 300 Hz (tak jak na zdjęciu niżej). Im wyżej podniesiemy fragment linii, tym więcej basu będzie w dźwięku. Jeżeli natomiast gitara lub głos wokalisty jest niewyraźny, należy w taki sam sposób podnieść pasmo ok. 1000-4000 Hz. Po wykonaniu tej czynności oraz jakiejkolwiek innej, na samym końcu powinniśmy znormalizować sygnał. W tym celu należy w CEP wybrać menu Effects | Amplitude | Normalize.... Jako wartość normalizacji należy wpisać 100%, warto jest zaznaczyć pozycje Normalize L/R Equally oraz DC Bias Adjust 0%.

Ustawienie filtra podbijające pasmo basu


Usuwanie wokalu z nagrania


Wszystkie programy i wtyczki do usuwania wokalu z nagrania działają na podobnej zasadzie. Aby tego dokonać materiał poddawany procesowi usuwania głosu musi być stereofoniczny. Dźwięk stereofoniczny budowany jest przez tzw. panoramę (lub widmo) stereofoniczną. W niej to właśnie umieszczone są instrumenty (rozbite na sekcje rytmiczną, melodyczną i inne) oraz głos ludzki (czyli główny wokal, chórki, itd.). Instrumenty są zazwyczaj rozrzucone po różnych częściach tej panoramy (bliżej lewego lub prawego kanału), dlatego też dobre ucho potrafi rozróżnić materiał stereofoniczny (co innego leci na lewym i prawym kanale) od tego samego monofonicznego (to samo leci na obu kanałach). Przyjęło się, że piosenki miksuje się w ten sposób, aby głos wokalisty i niektóre instrumenty (głównie bębny) umieścić po środku tej panoramy, bo są nagrane monofonicznie. Programy usuwające wokal wycinają właśnie tę środkową część panoramy stereofonicznej. No i na tym można by zakończyć ten mądry wywód, wszystko jest proste: po środku wokal, który zostaje wycięty (czasami poleci też trochę instrumentów). Są jednak wyjątki. Wyjątki, których, paradoksalnie, jest chyba najwięcej.

Artysta, który chce odnieść sukces, nie może pozwolić sobie na zwykłe monofoniczne zmiksowanie wokalu i instrumentów; dzieje się tak w prawie każdym gatunku muzyki. W związku z tym wokale są najczęściej nagrywane stereofonicznie, a na pewno dodawane są do nich stereofoniczne efekty. Należą do nich najczęściej chorus i różne rodzaje odbić, opóźnień, pogłosów, ze zniekształceniami lub bez. W zależności od utworu ich zadaniem jest podkreślić poszczególne jego partie (np. refren) lub nadać im określony charakter. Co za tym idzie, narzędzia do wycinania wokalu mogą się w takim przypadku stać mało użyteczne. Lepszym rozwiązaniem jest poszukanie wersji instrumental interesującego nas utworu, które są czasami zamieszczane na np. singlach lub składankach karaoke albo zadowolić się utworem w formacie MIDI, który po drobnej korekcie (wyciszeniu ścieżki odpowiadającej wokalowi) stanie się wersją instrumentalną.


Analogów czar


Obecnie standardem jeżeli chodzi o nagrywanie i obróbkę dźwięku jest system cyfrowy. Generalnie, im mniej dźwięk ma do czynienia z systemem analogowym w którymkolwiek stadium powstawania i obróbki tym lepiej. Doprowadziło to do tego, że niektórzy zarzucają obecnemu brzmieniu muzyki sterylność i brak tego "czegoś". Do takich opinii dochodzą głównie ci, którzy wcześniej mieli do czynienia z analogowymi systemami rejestracji i przetwarzania dźwięku. Swój renesans w studiach przeżywają wzmacniacze czy kompresory lampowe, w budowie dosyć archaiczne, ale w brzmieniu często niezastąpione. Nadają one dźwiękowi swoiste ciepło i miękkość, dlatego czasami bywają nazywane "ocieplaczami" dźwięku.
Wtyczką programową realizującą to zadanie jest Waves Renaissance Compressor. Symuluje ona działanie lampowego kompresora z miękkim kolanem. Korzystanie z wtyczki nie nastręcza trudności, zwłaszcza że posiada ona dużo zaprogramowanych ustawień.

Wcześniej wspomniałem na temat usuwania niepotrzebnych szumów i zniekształceń analogowych ze starych nagrań. Dosyć modnym stało się dodawanie takich "zanieczyszczeń" symulujących, jakoby muzyka była odtwarzana z płyty winylowej (głównie hip-hop, pop). Aby osiągnąć taki efekt należy w edytorze audio wygenerować szum brązowy (brown noise) jak najmniejszej gęstości i doprowadzić do poziomu ok. -40 dB, aby szum mniej więcej miał tą wartość. Na to polecam nałożyć trzaski winylu. Poziom według uznania (ale nie należy przesadzać). Do takiej mieszanki dodajemy oryginalną muzykę. Po doprawieniu kompresorem i wyciszeniu o kilka dB pasma od ok. 10000 Hz w górę powinniśmy otrzymać pięknie zaszumione nagranie, do złudzenia przypominające to z płyty winylowej albo kasety magnetofonowej (jeżeli nie dodamy trzasków charakterystycznych dla winylu). Oczywiście ślady naszej ingerencji będzie najlepiej słychać w mniej głośnych partiach utworu.

iZotope VinylJeżeli ktoś nie jest w stanie własnoręcznie "zabrudzić " dźwięku tak, aby przypominał ten ze starej płyty, może posłużyć się świetnym darmowym pluginem DirectX iZotope Vinyl. Ma on wiele ustawień symulujących m.in. pracę mechanizmu gramofonu, trzaski, zakurzenie i porysowanie płyty. Do tego wiele zaprogramowanych ustawień i to wszystko za darmo! Wtyczka produkuje dźwięk doskonale zabrudzony, do złudzenia imitujący nagranie z płyty gramofonowej.


Jak wykryć MP3?


Jeżeli nie wiesz, czy nagrana w formacie audio płyta została skopiowana z oryginalnego nośnika, czy "złożona" z plików MP3 np. ściągniętych z Internetu, można to dosyć prosto sprawdzić. Znakomita większość encoderów MP3 wycina z pliku wysokie częstotliwości, przez co można zidentyfikować pochodzenie utworu.

Aby sprawdzić, czy utwór nagrany na płytę jest wypalonym w formacie audio plikiem MP3, należy zgrać utwór z płyty na dysk twardy do formatu WAV. Następnie otworzyć zgrany plik edytorem Cool Edit Pro. Zaznaczamy fragment widma pliku, a następnie w oknie programu wybieramy polecenie z menu Analyze | Frequency Analysis i wciskamy przycisk Scan (warto przed tym nadać parametrowi FTT Size jak największą wartość).

Jeżeli utwór nie został nagrany z pliku MP3, wykres częstotliwościowy pliku będzie miał w wyższych częstotliwościach przebieg łagodny. Jest tak zazwyczaj, bowiem nieliczne encodery pozwalają na pozostawienie wysokich częstotliwości (np. Lame Encoder). Jednak tę opcję trzeba dodatkowo ustawić i niewielu użytkowników widzi sens jej używania (a szkoda...).

Wykres częstotliwościowy utworu zgranego z oryginalnej płyty CD. Łagodny, równomierny przebieg wykresu na całej jego długości.



Jeżeli natomiast na wykresie w okolicach 16000-18000 Hz pojawi się wyraźny stopień i częstotliwości powyżej 16000 Hz będą wyciszone, wtedy mamy do czynienia z nagraniem pochodzącym z MP3. Nie sugerujcie się "grubością" linii na wykresie - nie ma ona tutaj znaczenia. Wykresy pochodzą z dwóch różnych utworów.Wykres częstotliwościowy utworu nagranego z pliku MP3. Wyraźne odcięcie częstotliwości powyżej 16000 Hz.



Symulacja przestrzeni w systemie stereo


Dwóch głośników w systemie stereo nie da się co prawda porównać np. do systemu głośników 5+1 czy 6+1 niezbędnych w kinie domowym, które fantastycznie potrafią oddać dźwięk przestrzenny. Jednak z dwoma głośnikami także można osiągnąć bardzo ciekawe efekty wzbogacające doznania akustyczne.

Pierwszym sposobem jest dosyć powszechnie stosowana, szczególnie w odniesieniu do wokalu, metoda opóźnienia jednego kanału względem drugiego. W Cool Edit Pro można to osiągnąć za pomocą narzędzia dostępnego w menu Transform | Delay Effects | Delay. Lewy kanał zostawiamy jak jest, natomiast w prawym trzeba ustawić opóźnienie na ~25 ms i przesunąć suwak miksowania maksymalnie w lewo. Czas opóźnienia jest tylko przykładowy; można go dowolnie zmieniać uzyskując coraz to nowe efekty, ale należy przy tym pamiętać, że ucho ludzkie da się oszukiwać tak długo, jak długo opóźnienie nie będzie przekraczać około 25 ms. Powyżej tej wartości różnica czasowa między kanałami będzie wyraźnie słyszalna.
Podobne zjawisko pozwala wykorzystać również narzędzie Chorus. Należy w jego oknie ustawić wszystkie suwaki charakterystyki chorusu na wartości minimalne, poza suwakiem Spread, który ustawiamy na np. 30 ms. Do tego wartość Stereo Chorus Mode dajemy na 100%, Dry Out na 0%, a Wet Out na 100%. Warto też spróbować ciekawego efektu z opóźnieniem rzędu 200 ms.

Drugą metodą symulacji przestrzeni jest puszczenie w pogłos jednego kanału. W tym celu należy zaznaczyć w edytorze tylko jeden kanał stereo (np. lewy), wybrać narzędzie Full Reverb lub wtyczkę produkującą pogłos. W oknie wybieramy takie ustawienie albo tak dobieramy parametry, aby pogłos nie miał odbić (np. Church albo Gymnasium). Suwaki miksowania ustawiamy tak, aby wyprodukowany pogłos nie zawierał oryginalnego dźwięku (sygnał Dry na zero, Wet - na 100%).

Opisane wyżej operacje proponuję przeprowadzać raczej na osobnych ścieżkach instrumentów lub (najlepiej) wokalu, niż na miksach, gdyż te z wielu powodów mogą nie brzmieć dobrze.


Kompensacja poziomu dźwięku


Utwór z cichymi fragmentamiW procesie masteringu okazuje się czasem, że pewien fragment utworu ma mniejszą głośność niż pozostała jego większość (np. początek bez perkusji, basu). Jeżeli nie mamy nagranych osobnych ścieżek i nie możemy podnieść poziomu tylko jednego czy dwóch śladów, które występują na początku, a jednocześnie chcemy, aby cały utwór miał mniej więcej stały poziom natężenia dźwięku, to będzie problem... Z pomocą może przyjść jednak procesor dynamiki - kompresor. Przy jego umiejętnym ustawieniu podniesiemy poziom cichych fragmentów utworu, w spokoju zostawiając te głośniejsze.

Sens całej zabawy polega na zastosowaniu expandera dla poziomu dźwięku, powiedzmy poniżej -10 dB, w celu jego podniesienia oraz kompresora dla sygnału powyżej -10 dB w celu delikatnego obniżenia jego poziomu. Sygnał poniżej wartości -10 dB zostanie wzmocniony (np. z -20 dB do -15 dB), a sygnał powyżej -10 dB zostanie nieco przyciszony, by nie doszło do przesterowań. Dlaczego przyciszony? Załóżmy, że mamy sampel o poziomie -.1 dB (prawie 100%). Jeżeli wzmocnimy jego składowe poniżej -10 dB, tym samym wzmocnimy poziom całego sampla, który będzie mógł po takiej operacji wynosić np. +3 dB, czyli być przesterowany. Aby do tego nie dopuścić, trzeba nieco samplowi ująć z zakresu powyżej -10 dB, czyli skompresować ten zakres sygnału.

Obok znajdują się przykładowe ustawienia graficzne kompresora. Nie są one sztywnymi wzorcami - ustawienie kompresora zależy od utworu. Niekiedy podniesienie poziomu sygnału w zakresie od -100 do -40 dB jest niezbędne z powodu niskiego poziomu nagrania; kiedy indziej może "wywlec" szumy do poziomu słyszalnego. Mimo zastosowanego kompresora, niekiedy może się okazać dobrym pomysłem wcześniejsza normalizacja utworu do 90-95% w celu uniknięcia przesterowań.

Dla leniwych: plugin L1-Ultramaximizer+ firmy Waves oraz Wave Hammer firmy Sonic Foundry dołączony do edytora Sound Forge 5.0 dzięki swej funkcji Auto Gain Compensate połączonej z limiterem również potrafią podnieść poziom sygnału do maksymalnej wartości. Tak właściwie to od tych wtyczek poleciłbym zacząć operację podnoszenia poziomu sygnału. Zwłaszcza L1-Ultramaximizer+ jest popularną wtyczką masteringową używaną do uzyskiwania pełnego, soczystego brzmienia utworów. Mniej agresywne ustawienie z miękkim kolanem kompresoraBardziej agresywne ustawienie



© Bartłomiej Gliniecki 1999-2004. All rights reserved