Журнал "Радио", номер 7, 1999г.
Автор: Е. Степанова, г. Москва
В этой статье мы продолжаем знакомить наших читателей с "музыкальными" возможностями персонального компьютера (ПК). Сегодня рассказ пойдет о принципах построения домашней студии звукозаписи на основе ПК.
Любая звукозаписывающая студия состоит из трех основных блоков или модулей: модуль получения сигнала от источника звука (музыкальные инструменты, голос), модуль записи, обработки и сведения фонограммы и модуль воспроизведения (см. рисунок).
рисунок
В обычной студии первый модуль расположен в так называемой "акустической комнате" - отдельном помещении, в котором во время записи находятся музыканты. Основной элемент здесь - микрофон. Второй модуль - это "аппаратная" или контрольная комната, где размещены микшерный пульт, многоканальный магнитофон, аппаратура обработки звука и мастер-магнитофон (двухканальный магнитофон, на который записывают окончательный продукт - стереофоническую фонограмму). Третий модуль - модуль воспроизведения - находится также в аппаратной и состоит из усилителя мощности и акустических систем (АС).
В домашней студии, где, как правило, нет возможности (или необходимости) записывать большое число акустических музыкальных инструментов, первый модуль расположен в том же помещении, что и второй. То же относится и к студиям, преимущественно ориентированным на работу с МИДИ. Вокал и акустические инструменты в таких студиях нередко записывают непосредственно в аппаратной. Исполнитель при этом находится за акустическим (звукоизолирующим) экраном. Фонограммы и исполнение во время записи прослушивают через головные телефоны, а во время сведения - через АС.
Студия на основе ПК устроена так же, как и аналоговая ("живая") студия. Компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением, выполняет функции микшерного пульта, многоканального магнитофона, аппаратуры обработки звука и мастер-магнитофона, т. е. второго модуля. Кроме того, если в студии имеется внешний микшерный пульт и мастер-магнитофон, а также второй многоканальный магнитофон, ПК будет "сердцем" такой системы. В зависимости от задач, он может выполнять все или только некоторые функции, осуществлять синхронизацию между МИДИ-устройствами и цифровым оборудованием с помощью специального МИДИ-интерфейса.
Прежде чем приступить к построению студии на основе той или иной модели компьютера, следует определить, какая работа будет в ней выполняться. Вариантов комплектации студии много. Можно сэкономить на чем-то, не слишком важном в вашем случае, а можно укомплектовать ее полностью, предусмотрев почти все, даже самые редкие (для вас) виды работы.
Однако существует несколько основных вариантов комплектации, в соответствии с которыми выбирают компьютер, программное обеспечение и т. д.:
1. МИДИ-студия с внешними звуковыми модулями.
2. МИДИ-студия без внешних звуковых модулей (работа со звуками аудиокарты).
3. Студия цифрового звука (запись с микрофона и линейного выхода клавишных и других инструментов в компьютер для последующей обработки и сведения фонограммы).
. Аудио-МИДИ-студия.
Рассмотрим эти варианты более подробно и приведем минимальные требования к компьютерам и программному обеспечению, позволяющему выполнять конкретные задачи.
МИДИ-СТУДИЯ С ВНЕШНИМИ ЗВУКОВЫМИ МОДУЛЯМИ
Компьютер используют здесь исключительно как секвенсор.
Виды работ:
создание аранжировки (инструментальной фонограммы) в ПК с использованием наборов тембров внешних звуковых модулей.
Функции работы с цифровым звуком:
реализуются вне компьютера.
Компьютер:
Atari (например, модель ST 1040), Macintosh (все модели, начиная с Macintosh Classic), PC (i486 и выше).
Программное обеспечение:
Atari: Cubase;
IBM РС: Cubase 2.8 и выше, Cakewalk 3.0 и выше;
Macintosh: Cubase 2.5 и выше, Studio Vision, Logic Audio, Performer и т. д.
Если в студии два и более звуковых модулей, вам понадобится микшерный пульт. У звуковых модулей обычно имеется не только основной выход, с которого "снимают" стереосигнал (сумму всех звучащих тембров в соответствии с установленными уровнями громкости каждого из них), но и дополнительные моновыходы. Тем самым создана возможность распределения каждого тембра на отдельный выход, что облегчает дальнейшую работу с фонограммой на внешнем микшерном пульте, так как частотная коррекция, динамическая обработка, использование эффектов и т. д. могут осуществляться для каждого инструмента (тембра звукового модуля) отдельно.
Число каналов микшерного пульта зависит от числа выходов имеющихся в студии звуковых модулей, а также от того, собираетесь ли вы распределять тембры по отдельным выходам, играть на музыкальном инструменте и одновременно петь при записи готовой фонограммы на мастер-магнитофон. Например, для минимального набора - клавишный инструмент (синтезатор) с двумя линейными выходами, звуковой модуль с четырьмя линейными выходами, электрогитара или акустическая гитара и микрофон - потребуется восьмиканальный микшерный пульт как минимум с двумя микрофонными и шестью линейными входами, возможностями передачи сигнала каждого канала на внешнее устройство эффектов и выходом на головные телефоны.
Подробнее о необходимости передачи сигнала на внешнее устройство эффектов (например, цифровой ревербератор) мы поговорим в статье, посвященной обработке звука и сведению фонограммы. Что касается выхода на головные телефоны, то эта функция весьма важна, например, при записи инструментов и вокала, когда исполнитель находится в той же комнате, что и компьютер. Качественную запись можно получить, лишь минимизировав уровень посторонних шумов.
МИДИ-СТУДИЯ БЕЗ ВНЕШНИХ ЗВУКОВЫХ МОДУЛЕЙ
Виды работ:
создание инструментальной фонограммы в компьютере с использованием наборов тембров звуковой карты. Функции работы с цифровым звуком: предусмотрены.
Компьютер:
Macintosh Quadra 660AV и выше, Pentium-100 и выше.
Программное обеспечение:
IBM РС: Cubase, Cakewalk, Logic Audio;
Macintosh: Studio Vision Pro, Cubase, Logic Audio, Performer.
Современные звуковые карты для ПК имеют встроенные ("прошитые") звуки с наборами тембров, похожими на те, что и в звуковых модулях. Поэтому можно ограничиться приобретением МИДИ-клавиатуры и играть этими звуками карты. На первом этапе это представляет интерес, а также вполне применимо для работы с программами, обучающими музыке. Однако, если цель - создание традиционной инструментальной фонограммы, вы, вероятно, почувствуете себя ограниченным возможностями звуковой карты; если же ваша цель - смелое экспериментирование со звуком, вполне возможно, что конкретная модель звуковой карты станет базовым звуковым модулем.
После того как МИДИ-партитура создана в компьютере (вы сыграли ее на МИДИ-клавиатуре выбранным тембром карты или нарисовали ноты "мышью"), необходимо перевести МИДИ-сигнал в аудио. Для этого поканально переписывают все МИДИ-треки в соответствующие аудиотреки в программе Cubase VST, выставив уровни сигналов по входу и установив на микшерном пульте минимальный уровень канала, на который производят запись аудиосигнала. Последнее необходимо во избежание возникновения обратной связи. Переключения сигналов звуковой карты производят программно: чтобы сигнал обработать, устанавливают режим "Stereo mixer input" ("Стереофонический вход пульта").
В Macintosh МИДИ-ноты в цифровой аудиофайл переводят иначе. Во встроенной звуковой карте записано до 128 тембров музыкальных инструментов в формате Quick Time. Их переводят в формат аудио с помощью функции MIDI-To-Audio в программе Studio Vision Pro (кстати, есть и обратная функция, позволяющая создать МИДИ-секвенцию из монотрека, записанного в компьютер, но об этом поговорим позже). Существуют и другие МИДИ-программы, экспортирующие МИДИдорожки в звуковом формате.
Здесь необходимо отметить, что в последнее время появляется большое число так называемых "виртуальных синтезаторов" как для Macintosh, так и для IBM PC, которые в большинстве случаев по своим звуковым показателям превосходят "прошитые" звуки аудиоплат.
СТУДИЯ ЦИФРОВОГО ЗВУКА
Виды работ:
многоканальная запись, монтаж и обработка звука; работа с двухканальными фонограммами, в том числе цифровой мастеринг; реставрация старых ("шумящих") записей и т. д.
Работа с цифровым звуком:
основной вид деятельности.
Компьютер:
Macintosh не ниже Quadra 660AV, лучше - PowerPC;
IBM PC - не ниже Pentium-100, лучше - Pentium II.
Программное обеспечение:
IBM РС: Cubase VST, Cool Edit Pro, Samplitude, Logic Audio (многоканальные программы), Sound Forge (двухканальная);
Macintosh: Pro Tools, Deck, Cubase VST, Studio Vision, Digital Performer, Logic Audio (многоканальные), Sonic Worx, Peak, Hyperengine, Sound Designer (двухканальные).
Основное назначение этой студии - запись "живых" инструментов и голоса, например, струнное трио, вокальный ансамбль или рок-группа. Для записи таких коллективов в обычной студии звукозаписи применяют либо мультимикрофонную технику, либо запись с наложением, либо комбинацию этих двух вариантов. Каждый инструмент и голос записывают на отдельный трек многоканального магнитофона, после чего делают необходимые дополнительные записи и наложения. Когда запись закончена, можно начинать сведение. Коллективы, играющие исключительно "живьем", записываются, как правило, сразу на мастер-носитель; тогда сведение не требуется, но может понадобиться монтаж из удачных дублей или дополнительная обработка мастер-фонограммы. Как в первом, так и во втором случаях цифровая студия на основе ПК позволяет выполнять запись, сведение и обработку звука и дает при этом два неоценимых преимущества: нелинейный монтаж и отсутствие шумов ленты.
Чтобы оборудовать такую студию, потребуется, прежде всего, мощный компьютер с большим объемом оперативной памяти. Скорость процессора определяет число одновременно работающих программ-устройств обработки звука в реальном времени, а также скорость пересчета файлов. Надежность работы музыкальной станции на основе IBM-совместимого ПК зависит от модели материнской платы, так как не все они способны работать с многоканальными программами. В этом причина того, что во время воспроизведения шести-восьмиканальной и более записи могут возникать паузы, словно компьютер "спотыкается" и "затыкается".
У ПК Macintosh такой проблемы нет. Компьютеры с шиной NuBus (выпускались до 1994 г.) в исходной комплектации (т. е. практически независимо от скорости диска и объема оперативной памяти) дают следующие возможности: PowerPС 7100 или 8100 - 8-12 аудиотреков в программах Deck, Pro Tools Power Mix и 12-24 в аудио-МИДИ секвенсорах. Компьютеры с шиной PCI позволяют воспроизводить 16 и более треков в аудиоредакторах, 32 и более в аудио-МИДИ секвенсорах. При апгрейде процессора PowerPC на G3 число одновременно обрабатываемых треков значительно возрастает (без дополнительного "железа").
Что касается звуковых плат, то это отдельная тема, и мы уделим ей внимание в следующей статье. В общих же чертах смысл такой. Если в предыдущем варианте студии при комплектации важное значение придается тому, какими звуками и эффектами обладает аудиоплата, в этом случае приоритет за тем, какие у аудиоплаты аналого-цифровые преобразователи. Правило тут одно, и оно взято из практики аналоговой записи: ничем нельзя исправить звук, записанный с плохого инструмента, плохим микрофоном и через плохой пульт. Предположим, инструмент и микрофон в вашей студии хорошие. А какой у вас пульт? Функцию пульта выполняет звуковая карта, точнее - ее АЦП. Для получения качественной записи эти преобразователи должны быть очень хорошими, а значит, дорогими.
Обычные аудиокарты имеют микрофонный и линейный входы и линейный выход. На линейный вход подают стереосигнал, с линейного выхода компьютера на усилитель или пульт также поступает стереосигнал. Это значит, что с помощью такой карты возможна одновременная запись не более двух каналов. Если необходимо записывать одновременно большее число каналов, либо придется делать подсведение на внешнем микшерном пульте и подавать на вход компьютера результирующий сигнал (например, ударная установка из 8 инструментов смикширована в два канала), либо приобретать звуковую карту с необходимым числом входов.
То же самое касается и аудиовыходов компьютера. Существуют звуковые платы и дополнительное "железо", позволяющие подавать каждый трек компьютерной фонограммы на отдельный выход для последующей обработки и сведения вне компьютера.
АУДИО-МИДИ-СТУДИЯ
Виды работ:
создание инструментальной фонограммы с использованием звуковых модулей, запись акустических инструментов и вокала в компьютер, работа с виртуальными синтезаторами и семплерами, монтаж, обработка и сведение фонограммы.
Работа с цифровым звуком:
составляет примерно половину всей деятельности.
Компьютер:
Macintosh не ниже PowerPC 7100, лучше - PowerPC 9600/300 или компьютеры серии G3; IBM PC - не хуже Pentium-133, лучше - Pentium II-333.
Программное обеспечение:
IBM РС: Cubase VST, Cakewalk, Cool Edit Pro, Samplitude, Sound Forge, Gigasampler и т. д.
Macintosh: Pro Tools, Deck, Studio Vision Pro, Cubase VST, Sonic Worx, Peak, Unity DS-1 и т. д.
Такая студия представляет собой некий гибрид ранее описанных вариантов и предлагает наиболее полные возможности работы с музыкой и звуком. Может быть реализована как на основе одного компьютера, так и двух в разных вариантах (например, IBM РС - Macintosh). В случае с двумя компьютерами один из них - "мозг" МИДИ-системы, а вся работа с цифровым аудио происходит на втором компьютере. Оба компьютера синхронизируются с помощью специального МИДИ-интерфейса, генерирующего не только MIDI Time Code, но и сигнал SMPTE.
При наличии одного компьютера также возможно построить аудио-МИДИ-студию. Многие программы-секвенсеры способны работать совместно с программами цифрового монтажа, виртуальными синтезаторами и т. д., например, Cubase VST и ReBirth (виртуальный ритм-бокс), Cubase VST и Peak (двухканальная программа обработки звука на Macintosh), Studio Vision Pro и Unity DS-1 (виртуальный семплер), Deck (программа многоканального монтажа) и Cakewalk Metro (аудиоМИДИ-секвенсер).
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Сведение (микширование) - работа с многоканальной записью (число треков более двух), в результате которой получают стереофоническую фонограмму. Включает в себя динамическую обработку (компрессирование, экспандирование, лимитирование), частотную коррекцию (применение эквалайзера), подмешивание эффектов (искусственная реверберация, цифровая задержка и т.д.), панорамирование (создание стереообраза с помощью направления монофонического сигнала влево, вправо или по центру), установку и изменение уровня громкости каждого трека, применение психоакустики и т. д. Продукт сведения называют "мастер-фонограммой" или "мастером". Это - оригинал, с которого в дальнейшем можно производить тиражирование, а также выполнять редактирование фонограммы (монтаж) и т. д.
Звуковой модуль (тонгенератор) - устройство, имеющее "зашитые" в ПЗУ синтезированные или сэмплированные образцы звуков (наборы клавишных, струнных, ударных, перкуссии и других тембров). Управляется по МИДИ, встроенного секвенсера обычно не имеет. Число линейных выходов, как правило, - два и более. Предусмотрена возможность редактирования звуков и сохранения изменений в память модуля, а также сброса информации об изменениях по МИДИ на внешний МИДИ-секвенсер. Функцию звукового модуля может выполнять также клавишный инструмент со встроенным секвенсером.
Музыкальная рабочая станция. 1. Персональный компьютер, оборудованный устройством ввода-вывода звука (звуковая карта) и МИДИ-сообщений, с программным обеспечением, позволяющим производить запись, обработку и сведение фонограммы. Готовую фонограмму, как правило, записывают на жесткий диск (винчестер), в дальнейшем ее можно переписать на внешний носитель. 2. Клавишный инструмент, имеющий набор тембров, внутреннюю программу-секвенсер, графический дисплей, встроенные приборы обработки звука, функции МИДИ. Такой инструмент позволяет создавать инструментальную фонограмму, не прибегая к помощи внешних устройств (внешнего секвенсера, микшерного пульта, приборов обработки звука). Готовую фонограмму записывают с линейных выходов инструмента на мастер-носитель (DAT-магнитофон, минидиск, аудиокассету, компьютер, CD-рекодер). Кроме того, треки фонограммы можно записать поканально на внешний многоканальный магнитофон для последующего сведения.
Мультимикрофонная техника записи - способ записи музыкальных ансамблей, при котором на каждый инструмент устанавливают отдельный микрофон. Далее сигналы, поступающие с микрофонов на микшерный пульт, либо передают на отдельные каналы многоканального магнитофона, либо производят сведение в реальном времени (т. е. пока музыканты играют) и записывают непосредственно на мастер-магнитофон. Первый вариант более часто применяют в эстрадной музыке; второй - при записи классики и джаза.
Нелинейный монтаж дает возможность мгновенного доступа к любому фрагменту фонограммы, что позволяет, например, соединять отдельные части, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга, копировать их и производить другие монтажные функции.
