Музыка на компьютере.

Звуковые компьютерные технологии из разряда хитроумных игрушек переходят в класс профессионального инструментария, использующегося в серьезных аудиотрактах.Первая область , которую вычислительная техника завоевала много лет назад, это — контроль сложных комплексов самого различного применения.

Специализированное программное обеспечение управляет трансформацией сценического пространства, световыми и звуковыми инсталляциями, аппаратурой усиления и передачи сигналов, радио- и телеэфирами, помогает архивировать ценнейшие материалы фонотек и видеотек. Однако, с наступлением эры цифрового звука программно реализованные алгоритмы вмешались в аудиозапись, обработку и микширование звука.

Классификация музыкального программного обеспечения

Постараемся классифицировать программы, задействованные в традиционной технологии создания современной музыки. Прежде всего это, конечно же, программы, участвующие в создании звуков. К ним в первую очередь стоит отнести продукты, позволяющие заменить небольшой малоудобный дисплей сэмплера или синтезатора большим компьютерным экраном. Такие программы обычно ничего не делают со звуком самостоятельно, предоставляя пользователю лишь достойный цветной графический интерфейс работы с тем или иным прибором. В качестве примера можно привести программное обеспечение Multi-Mode, прилагающееся к новому 128-голосному синтезатору Proteus 2000 фирмы EMU-ENSONIQ и позволяющее управлять громкостью, панорамой, выбором предустановок для всех 32 MIDI-каналов и моментально изменять конфигурацию инструмента при работе на сцене. Подобный сервис имеют инструменты компании Korg и многие другие звуковые модули. Также выпускаются универсальные редакторы звуков (например, Mark Of The Unicorn Unisyn Macintosh/PC), поддерживающие сотни MIDI-синтезаторов и позволяющие легко и наглядно создавать звуки, корректировать их и автоматически определять названия.

Следующий тип программ уже не просто управляет неким внешним модулем, но самостоятельно синтезирует звук или работает с волновыми таблицами. При этом подобные продукты могут иметь не только волновые, но и MIDI-функции. Здесь в качестве примера можно привести хорошо известный эмулятор аналогового звукового синтеза ReBirth, программный редактор звука WaveLab или программа обработки музыкальных фраз ReCycle! — все они не требуют дополнительного аппаратного обеспечения, используя в своей работе лишь стандартные ресурсы персонального компьютера. Появились и достойные внимания чисто программные сэмплеры, однако, пройдет еще некоторое время, прежде чем они смогут реально конкурировать со своими аппаратными собратьями.

Третий тип программ, безоговорочно применяемый в сегодняшней профессиональной студийной практике, — это MIDI-секвенсеры, не занимающиеся непосредственной звуковой обработкой и поэтому не требующие серьезных вычислительных ресурсов (хотя, при насыщении аранжировки плотными MIDI-событиями, стоит серьезно задуматься о грамотной аппаратной реализации MIDI-портов). Основным MIDI-секвенсером, неким индустриальным стандартом аранжировочной и студийной практики, на сегодня остается Cubase, а также Cakewalk.

Далее следует специфический класс интегрированных программ (например, современные версии Cubase), с тем или иным успехом сочетающих в себе свойства MIDI-секвенсера, многоканальной системы записи на жесткий диск, звуковой обработки и микширования. Существуют и подобные продукты, не имеющие возможностей MIDI-секвенсирования. Такие программы могут работать со стандартными ресурсами компьютера или ориентируются на конкретное «железо» (например, ProTools). Впрочем, во многих случаях и аппаратно-независимые программы для своего функционирования с тем или иным «железом» требуют специальных драйверов. Просто проектирование аппаратно-программных комплексов подразумевает одновременный выпуск программы и «железа», а создание аппаратно-независимых продуктов сопровождается их дальнейшим «обрастанием» драйверами или их ориентацией на стандартные драйверы персональных компьютеров.

Не маловажным разделом в классификации музыкального программного обеспечения являются музыкальные проигрыватели, предназначенные, в основном, для развлечения пользователя в минуты отдыха. Так как особых требований к производительности системы они не предъявляют, то в большинстве из них поддерживаются сменные внешние виды или так называемые Skins и встраевымые внешние дополнительные модули эффектов как визуальных, так и звуковых. Эти модули обычно называют Plugins. Ярким примером служат Winamp, STPPlayer, JetAudio и другие.

Огромное место в классификации музыкального программного обеспечения занимают звуковые редакторы (например SoundForge, Samplitude и другие), которые предназначены для обработки уже оцифрованного звука, либо для его записи. В них также имеется возможность открытия файлов наиболее распространённых звуковых форматов и переконвертирования в другие.

Наверное, разговор о звуковых программах будет неполным, если мы не упомянем множество сервисных утилит, производящих конвертацию звука, его компрессию, архивацию и т.п. В этой области программы не имеют конкурентов ибо не работают в реальном времени и могут спокойно, солидно и не торопясь, пересчитать файл, разместить ссылку в базе данных и записать его на требуемый носитель.

CakeWalkProAudio 9

Cakewalk Pro Audio 9 — это не просто MIDI-секвенсор и нотатор, но и, в определенном смысле, многоканальный цифровой магнитофон, а если говорить точнее — HDD-рекордер (устройство многоканальной звуковой записи на жесткий диск). Конечно, с точки зрения профессионалов, Cakewalk Pro Audio имеет существенные отличия от такого программно-аппаратного устройства: этот музыкальный редактор является не только «многоканальным рекордером», но и «многоканальным плейером». С его помощью вы можете одновременно воспроизводить последовательность MIDI-команд и несколько WAVE-файлов.

Качество воспроизведения MIDI-музыки зависит от MIDI-синтезатора (исключение составляют виртуальные синтезаторы). Обработка и микширование цифрового звука целиком опирается на ресурсы центрального процессора. Это значит, что процессор должен быть относительно мощным.

Кроме относительно больших вычислительных ресурсов, цифровому звуку требуются и относительно большие ресурсы памяти. Для нормальной работы с программой желательно иметь ОЗУ емкостью 32 Мбайт и современный быстрый винчестер (E-IDE) с объемом свободного пространства порядка нескольких сотен мегабайт. Желательно также при работе с аудиоматериалом чаще проводить дефрагментацию рабочего диска. Конечно, можно пользоваться и не таким мощным компьютером, но тогда при работе с программой вы будете чувствовать себя менее комфортно.

Подготовка программы к работе

Без этого этапа просто невозможно обойтись. Правда, при начальной установке программа должна сама производить все необходимые настройки. Но не все может получиться (как по Вашей вине, так и по вине программы), поэтому не исключено, что, загрузив файл с примером совместного использования MIDI и цифрового звука (например, Riff Funk Audio and MIDI Demo), вы не услышите либо MIDI, либо цифровой звук, либо и то, и другое.
Для начала заглянем в окно MIDI Ports, возможный вид которого показан на рис. 1. Вызов этого окна осуществляется с помощью пункта команды Settings > MIDI Devices. В списке Input Ports выбираются порты ввода MIDI-информации (в нашем примере выбран вход MIDI-интерфейса звуковой карты, к которому подключена MIDI-клавиатура). Out Ports — это список MIDI-устройств, на которые будет осуществляться вывод MIDI-информации (воспроизведение). Следует заметить, что одновременно можно выбрать несколько устройств, и все они станут доступными для ввода/вывода MIDI-информации. На рис.1. показано, что в числе устройств вывода выбраны синтезатор на основе микросхемы EMU8000 и FM-синтезатор на основе OPL3.

Рис.1.Окно выбора MIDI-устройств ввода/вывода.

Кнопку Move Selected Devises to Top (передвинуть выбранные устройства в начало списка) производители программы задумали для того, чтобы выбранные в списке устройства следовали одно за другим.

Следующий шаг — настройка портов ввода/вывода цифрового звука. Выполнить эту настройку рекомендуется даже в том случае, если программа на первый взгляд работает нормально (цифровой звук воспроизводится), но при выполнении каких-либо действий (манипуляций с окнами, меню и т. п.) происходят сбои в воспроизведении звука (временные изменения темпа или вообще прекращение воспроизведения).

На всякий случай с помощью команды Settings > Audio Hardware откройте окно Audio Hardware (рис.2.)

Рис.2Окно выбора устройства ввода/вывода цифрового звука

В этом окне находится список звуковых карт, поддерживаемых программой. Возможно, список покажется вам коротким, но это только на первый взгляд. Под устройством Windows Sound Cards следует понимать любую звуковую карту, драйверы которой установлены в системе Windows. Ваша звуковая карта, скорее всего, попадает в такую категорию. Остальные устройства в рассматриваемом списке — это HDD-рекордеры, профессиональные многоканальные звуковые карты, оборудованные мощными эффект-процессорами для обработки звука и наложения эффектов в режиме реального времени. Конечно, обычная звуковая карта не способна на такие чудеса.

У вас не будет возможности обработки звука в режиме реального времени, однако звук можно записать и обработать заранее, например, с помощью того же Cool Edit, и импортировать уже его в Cakewalk. Единственное неудобство, возникающее при таком подходе, это невозможность отмены операций по обработке звука во время сведения музыкальной композиции (ведь мы обрабатывали звук в одной программе, а используем его в другой).

Суть технологии сведения проста: запись и начальная обработка звука выполняется во внешнем звуковом редакторе (если это необходимо, то используются то возможности этого редактора, аналог которых отсутствует в Cakewalk), а окончательная обработка (в том числе и наложение эффектов) производится средствами Cakewalk. Обработка звука в Cakewalk Pro Audio 9 реализована по тому же принципу, что и в любом редакторе звуков: звук «рассчитывается» заранее, а уже потом, когда вы нажимаете кнопку Play, он воспроизводится. Но Cakewalk существенно отличается от обычного редактора звуков таким свойством, как многоканальность. По сути дела, одновременно могут воспроизводиться сразу несколько звуковых файлов. Для этого не требуется никакой особенной звуковой карты, звук микшируется «математическим» способом: процессор просто берет и суммирует значения звуковых отсчетов, соответствующих одному и тому же моменту времени, всех звучащих одновременно WAVE-файлов. А результат сложения воспроизводится через ЦАП.Воспользовавшись командой Settings > Audio Options вызовите окно диалога Windows Multimedia Configuration, изображенное на рис.3

Рис.3Окно конфигурирования цифрового канала ввода/вывода.

В списке Audio Sampling Rate задается частота сэмплирования для всех звуковых сообщений, которые будут записаны в процессе создания музыкальной композиции. Этот параметр доступен для изменения до тех пор, пока сэмпл не содержит ни одного звукового сообщения. Конечно же, выберем частоту сэмплирования 44,1 кГц.

Mono Record/Playback — опция, интересующая только обладателей звуковой карты Roland RAP-10. Она позволяет использовать режим Full-Duplex, жертвуя при этом стереофонией.

Playback Timing Master и Record Timing Master — списки, содержащие перечни источников синхронизации при записи и воспроизведении, в качестве которых обычно выступают драйверы соответствующих устройств (в нашем примере — это драйверы цифрового канала звуковой карты).

Enable Low-Latency Mixing — микширование с маленькой задержкой. Как мы уже говорили, микширование цифрового звука осуществляется математическим путем. С помощью микшера (окно Panel) вы можете изменять в режиме реального времени (и записывать эти изменения) такие параметры микширования цифрового звука, как панорама и громкость, Это требует довольно больших вычислительных ресурсов процессора. При этом возникает задержка реакции на изменение положения регуляторов микшера. Эта задержка имеет ту же самую природу, что и задержка генерации звука виртуальным синтезатором после нажатия на MIDI-клавишу. Но ее можно уменьшить, заплатив за это еще большими вычислительными затратами. При микшировании MIDI-информации, разумеется, никакой задержки нет, так как процессору нет необходимости заниматься объемными вычислениями.

Wave Profiler — определение производителя карты и настройка канала DMA.

Запись и экспорт звуковых сообщений

Сам процесс записи звука в Cakewalk ничем не отличается от процесса записи последовательности MIDI-команд с MIDI-клавиатуры. Единственным затруднением для непосвященного человека является необходимость изменения источника записываемой информации. Ведь по умолчанию в качестве источника установлен интерфейс MIDI. Для начала загляните в окно диалога Recording Mode (режим записи), изображенное на рис.4 Это окно вызывается командой Real Time > Record Mode или путем нажатия кнопки Record Mode, расположенной в главном окне программы.

Рис.4.кно выбора режима записи.

В окне Recording Mode вы можете установить один их трех режимов записи:

> Sound on Sound (Blend) устанавливает режим, при котором записываемый музыкальный материал не будет удалять старый, а новая информация сохранится вместе с той, что была записана ранее.

> При выборе Overwrite (Replace) новая информация будет записываться поверх старой. Это означает, что записанный ранее материал будет стерт.

> Auto Punch (Replace) — очень полезный режим, аналогичный Overwrite (Replace) за исключением того, что запись будет происходить только на определенном интервале времени, начало и конец которого задаются в полях Punch In Time: и Punch Out Time:. Таким способом можно застраховаться от случайной потери информации. Выберите необходимый режим записи и закройте это окно.

Любое звуковое сообщение всегда можно экспортировать в WAVE-файл и обработать в любом звуковом редакторе, обладающем возможностями, которых нет у музыкального редактора Cakewalk.

Импорт WAVE-файлов

Звуковое сообщение Cakewalk можно превратить любой монофонический WAVE-файл. Стереофонические файлы преобразуются в два звуковых сообщения, расположенных на смежных треках со значениями панорамы О (для левого канала) и 127 (для правого). Импортировать звуковые файлы можно, как минимум, двумя способами. Начнем с описания самого удобного (на наш взгляд).

Прежде чем осуществлять импорт WAVE-файла, нужно задать две координаты позиции его размещения в песне: выбрать трек, не содержащий MIDI-coобщений (с помощью маркера секции треков в окне Track) и выбрать временную позицию с помощью маркера секции клипов. Временную позицию также можно задать с помощью счетчика текущей позиции, расположенного в левой верхней части главного окна. Щелкните по нему мышью и в появившемся окне численно задайте временную позицию в формате такт: доля: тик. Теперь командой Insert > Wave File откройте стандартное окно и с его помощью выберите заранее подготовленный звуковой файл.

Если случайно получилось так, что звук импортировался на трек, уже содержащий MIDI-сообщения, то можно отменить импорт с помощью команды Edit > Undo и повторить все сначала, но уже правильно.

Обработка звука и звуковые ффекты

Предположим, что вы осуществили шумоподавление средствами внешнего звукового редактора и вернули сэмпл песни на исходное место в песне Cakewalk. Конечно, вполне возможно, что на этом вы решите завершить работу над песней. Но еще не все возможности Cakewalk исчерпаны.

Обработать звук и наложить эффекты вы, в принципе, могли бы с помощью внешнего редактора. Но когда речь идет о синхронизации отдельных слов или фраз песни с музыкальным материалом, то без инструментов обработки звука Cakewalk вам просто не обойтись.

Пока песня состоит из двух звуковых сообщений для левого и правого каналов. Выделите их и вызовите окно Audio (командой View > New > Audio или командой всплывающего меню секции клипов Audio). Вид окна Audio показан на Рис.5.

В дальнейшем мы будем пользоваться инструментами, расположенными в этом окне, и всплывающим меню, вызываемым путем нажатия правой кнопки мыши.

Рис.5.Окно для работы со звуком.

Инструменты окна Audio расположены в его левой верхней части. Перечислим их слева направо:

>Selection — выбор и перемещение звуковых сообщений;

> Scissors — ножницы, с помощью которых можно разрезать (Split) звуковые сообщения, словно магнитную ленту;

> Draw Volume — линия, с помощью которой можно плавно изменять громкость звука;

> Scrub — динамик для прослушивания сэмпла в любом его месте, указанном мышью;

> безымянный инструмент «с сеточкой» позволяет привязывать звуковые сообщения только к определенным моментам времени, кратным заданному шагу.

С помощью переключателей можно выбрать единицы измерения времени, в которых будет отградуирована горизонтальная ось: доля: такт: тик, часы: минуты: секунды: кадры или непосредственно в номерах звуковых отсчетов.Иногда удобнее временно отключить треки с MIDI-сообщениями, чтобы был слышен только звук.

Убедитесь, что исходные звуковые сообщения были выделены и выберите команду Remove Silence всплывающего меню. Окно диалога этого инструмента показано на Рис.6.

Remove Silence означает удаление тишины. Эта команда предназначена для выявления участков цифрового звука, на которых громкость (амплитуда звука) ниже заданного порога. Звуковая информация на этих участках заменяется абсолютной тишиной, функция полезна для удаления участков звука, которые не содержат полезной информации, разбиения продолжительных сообщений, содержащих тишину, на отдельные более короткие фрагменты, полностью заполненные звуком.

Не забывайте, что даже если полезного звука нет, а есть только тихое шипение (что само по себе плохо) — расходуется память, килобайты памяти, необходимой для регистрации этого шипения, набегают и набегают, складываются в мегабайты; пара десятков минут— и звуковую информацию уже удобнее измерять в гигабайтах.

Так вот, именно абсолютная тишина Cakewalk — полезнейшее средство экономии памяти компьютера. Программа не тратит дискового пространства (которого всегда не хватает) для запоминания абсолютной тишины.

Устанавливая абсолютную тишину, Cakewalk осуществляет тем самым исключение шума исходного аудиоматериала в паузах, а критерии этого исключения вы задаете сами.

Данная команда также может быть полезна для коррекции ритма в партиях ударных инструментов, звучание которых записано в виде WAVE-файла.Функция Remove Silence реализует следующий алгоритм. Представьте себе ключ (выключатель), который может находиться в одном из двух состояний: в замкнутом

Рис.6. Удаление тишины.

(сигнал проходит) и в разомкнутом (сигнал не проходит). Программа выполняет анализ звука: как только уровень сигнала (его амплитуда) превысит порог открывания звукового канала (Open Level), ключ замыкается, звуковая информация проходит. Если уровень сигнала опустится ниже второго порога — порога закрывания звукового канала (Close Level), ключ опять перейдет в разомкнутое состояние, наступит тишина. Алгоритм, содержащий два порога, позволяет, с одной стороны, надежно отсечь ненужные шумы, а с другой — не приводит к искажению звучания музыкальных инструментов в фазе затухания звука.

Рис.7. Результат удаления тишины.

Результат применения Remove Silence показан на Рис.7. Вместо двух звуковых сообщений получилось целое множество. Объединим короткие сообщения в четыре более длинных так, чтобы получилось сообщение, похожее на изображенное на рис.20. Для осуществления задуманного выделите объединяемые сообщения и во всплывающем меню выберите команду Combine.

Теперь перед вами материал, с которым можно работать. Если какая-то из фраз песни спета немного раньше или позже, чем положено, то самое время устранить эту очень маленькую погрешность. Выделите сообщения, относящиеся к фразе, спетой не вовремя, и с помощью мыши переместите их на новое место (правее — значит позже, левее — раньше). Прослушайте результат.

Сам по себе человеческий голос звучит несколько суховато. Такое ощущение складывается из-за того, что мы привыкли к различным эффектам, без которых невозможна современная музыка… Да и классическая тоже. Просто раньше такие

Рис.8.Удалены сообщения, содержащие всплески шума.

путем: помещения для исполнения музыки планировались особым образом и каждому из них был присущ свой специфический эффект — своя акустика. У вас нет возможности построить свое здание, но зато есть компьютер.

Раз уж мы упомянули реверберацию, то именно на примере этого эффекта и проиллюстрируем возможности Cakewalk по обработке звука. Попробуем наложить этот эффект на вторую фразу в нашей песне. Выделите соответствующие звуковые сообщения и вызовите всплывающее меню. В нем выберите команду Active Movie > CFX Reverb. В списке Preset вы обнаружите множество предустановок для моделирования реверберации в различных помещениях. Мы выбрали концертный зал.

Мы не будем рассматривать все эффекты, вызываемые командой Active Movie всплывающего меню. Просто перечислим их:

> 2-band EQ — эквалайзер;

> Chorus — хорус;

> Delay/Echo — задержка/эхо;

> Flanger—флэнжер;

> Reverb — реверберация;

> Time/Pitch Stretch — растяжение по времени и высоте тона.

Прежде чем применять любой из этих эффектов к звуковым сообщениям, с помощью кнопки Audition можно прослушать будущий результат. Если он вас не устроит, можно попробовать изменить параметры эффекта или дать отмену, нажав кнопку Cancel.

До сих пор мы рассматривали эффекты, получаемые путем расчетов в процессе редактирования, однако у вас есть возможность использовать эффекты реального времени, даже если в вашем ПК установлена самая обыкновенная звуковая карта. Для создания эффектов в реальном времени Cakewalk использует программный продукт Microsoft ActiveMovie, с помощью которого вы можете накладывать эффекты на звуковые треки и изменять параметры этих эффектов непосредственно в процессе воспроизведения. С помощью команды View > Effects вызовите окно, показанное на рис.9.

Рис.9. Эффекты реального времени.

В левом поле этого окна расположена структура треков, содержащих звуковые сообщения и структура эффектов, наложенных на эти треки. В правом поле окна Effects расположены доступные эффекты. Чтобы наложить на звуковой трек эффект, с помощью мыши выберите его в правой части окна и перетащите в левую на любой трек. Именно по такой технологии мы наложили на один трек задержку, а на другой — реверберацию. Чтобы изменить параметры эффектов, наложенных на звуковые треки, щелкните по ним два раза мышью, а затем в появившемся окне измените интересующие вас параметры. Параметры эффектов можно изменять непосредственно в процессе воспроизведения. На каждый из звуковых треков можно накладывать несколько эффектов одновременно.

Хотя громкость и панораму звуковых сообщений нельзя причислить к эффектам, однако эти параметры тоже можно изменять в реальном времени. Делается это точно также, как и при изменении аналогичных параметров для MIDI-сообщений с помощью микшера.

Итак можно сказать что CakeWalkeProAudio 9 rus является наиболее удобным и простым редактором MIDI музыкальных произведений, который может быть использован с большим успехом в домашних условиях профессиональным музыкантом, а так же обычным пользователем.

[note]P.P.S. Если у Вас есть вопросы, желание прокомментировать или поделиться опытом, напишите, пожалуйста, в комментариях ниже.[/note]