Измерители и анализаторы
Заниматься записью и преобразованием звуковых данных вслепую, не измеряя их параметров, а значит и не представляя себе их свойств, нет никакого смысла. В распоряжении современного звукорежиссера имеется большое количество самых разнообразных измерительных приборов, позволяющих оперативно контролировать ход записи и редактирования звука. С их помощью можно своевременно обнаружить факт возникновения искажений, выявить то место в студийном комплексе, где возникают искажения, и выработать правильное решение, направленное на устранение искажений. И даже когда аппаратура работает нормально, то, если вы хотите получить звук высокого качества, без измерений все равно не обойтись. Наибольшую пользу способны принести те измерительные приборы, которые визуализируют какие-либо параметры звуковых колебаний. К числу таких приборов можно отнести: осциллограф, измеритель уровня сигнала, анализатор спектра, измеритель статистических характеристик сигнала и анализатор качества стереосигнала. Здесь же в силу ограниченности объема данного издания мы кратко остановимся лишь на приборах тех двух видов, виртуальные аналоги которых представлены непосредственно в программе Cubase SX: измерителе уровня сигнала и анализаторе спектра.
Измеритель уровня аудиосигнала
Мы ограничимся изложением того минимума сведений, который необходим для успешной работы с программой Cubase SX.
Уровень аудиосигнала характеризует сигнал в определенный момент и представляет собой выраженное в децибелах выпрямленное и усредненное за некоторый предшествующий промежуток времени напряжение аудиосигнала.
Теоретически наиболее просто усреднять мгновенное значение выпрямленного напряжения с постоянным весовым коэффициентом.
Вид зависимости уровня сигнала от времени определяется как особенностями самого аудиосигнала, так и выбранным интервалом усреднения Т.
При Т › 0 временные зависимости средних значений выпрямленного сигнала практически не отличаются от временных зависимостей его мгновенных значений.
При увеличении Т средние значения выпрямленного сигнала будут тем меньше меняться во времени, чем больше интервал усреднения Т. Данные обстоятельства нужно учитывать, пользуясь измерителями уровня сигнала. Выбор Т › 0 соответствует пиковому измерителю уровня. При малых значениях Т речь идет о квазипиковых измерителях. Большие значение Т означают, что вы имеете дело со среднеквадратическим измерителем уровня (RMS-измерителем уровня). В этом названии нет ничего странного: вычисление среднеквадратического значения эквивалентно операции усреднения модуля функции.
Слуховое ощущение в каждый момент текущего времени определяется не только мгновенным значением сигнала в этот момент, но и предыдущими его значениями. Последние сказываются на слуховом ощущении тем меньше, чем раньше они появились по отношению к текущему моменту. Поэтому при определении уровня аудиосигнала усреднение его выпрямленных мгновенных значений следует выполнять не с постоянным, а с переменным множителем веса, убывающим в направлении прошедшего времени. Наиболее подходящим приближением, достаточно хорошо соответствующим реальным свойствам человеческого слуха, является экспоненциальная весовая функция.
Изменяющееся во времени выпрямленное напряжение, усредненное за определенный период с заданным множителем веса и выраженное в децибелах, называется динамическим уровнем аудиосигнала.
Уровень определяется не только мгновенными значениями аудиосигнала, но и временной зависимостью множителя веса и длительностью "памяти" измерительного устройства. Поэтому, говоря об уровнях, следует обязательно учитывать временные характеристики приборов, которыми они измерены.
Если, подводя итог, ограничиться одной фразой, то можно сказать, что уровень сигнала – это результат усреднения значений сигнала. Причем усреднение производится особым образом и за определенный интервал времени.
Итак, до начала записи необходимо установить уровень сигнала, поступающего на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) звуковой карты. Сложнее всего дело с выбором уровня сигнала обстоит при записи с микрофона.
Напомним, что уровень сигнала измеряется в логарифмических единицах децибелах (дБ). Номинальный уровень соответствует 0 дБ. С одной стороны, уровень сигнала должен быть достаточно велик, чтобы разрядность звуковой карты использовалась эффективно. Если усиление тракта, предшествующего АЦП, установлено, например, таким, что в пиках уровень достигает отметки -3 дБ, это означает, что из 16 бит АЦП своей звуковой карты вы фактически используете только 15. Если максимальный уровень сигнала еще ниже, то и эквивалентная разрядность АЦП будет еще меньше.
С другой стороны, сигнал не должен превышать уровня 0 дБ. Иначе произойдет переполнение разрядной сетки АЦП, что проявит себя как очень неприятные на слух нелинейные искажения.
По этим двум причинам между микрофоном и входом звуковой карты хорошо бы включить компрессор, сужающий динамический диапазон сигнала. Фактически компрессор сглаживает разницу между самыми тихими и самыми громкими звуками. И разряды АЦП используются "с толком", и вероятность перегрузки уменьшается. Но если компрессора у вас нет, можно попросить исполнителя либо стараться петь без значительных перепадов в громкости, либо регулировать уровень записываемого сигнала путем приближения и удаления по отношению к микрофону. Правда, это требует от певца наличия определенных навыков, да и тембр голоса оказывается различным при расположении микрофона на разном удалении от источника звука.