Montaż dźwięku. Opracował: dr inż. Piotr Suchomski, dr inż. Paweł Żwan

Transkrypt

1 Montaż dźwięku Opracował: dr inż. Piotr Suchomski, dr inż. Paweł Żwan

2 Cel produkcji dźwiękowej Rzeczywista przestrzeń dźwiękowa Wirtualna przestrzeń dźwiękowa

3 1. Rejestracja Etapy produkcji dźwiękowej 2. Montaż i mastering

4 Wysiłek twórczy artysty w przypadku nagrań płytowych pierwszej połowy ubiegłego stulecia skierowany był na uzyskanie jak największej koncentracji w momencie nagrania. Nagranie było swoistą fotografią dźwiękową. Dodatkowo matryce były drogie, nie tworzono wielu wersji tego samego nagrania, wszystkie nagrania były w zasadzie nagraniami na żywo. Zapis magnetofonowy przełomowy moment (1946) zmieniający oblicze współczesnej kultury muzycznej i całego procesu twórczego towarzyszącego muzyce. Pozwolił na podejmowanie przez twórcę nieskończonych prób nagraniowych aż do uzyskania zadowalającego produktu dźwiękowego. Studio nagraniowe stało się uprzywilejowaną, jeśli nie wyłączną, przestrzenią twórczą muzyki popularnej, a artysta stawał się coraz bardziej uzależniony od współczesnych technologii, czyli od inżynierów

5 Montaż analogowy Montaż analogowy to montaż dźwięku przy użyciu sprzętu bez przetworników analogowo cyfrowych. Podstawą takiego systemu są: - analogowy rejestrator dźwięku - analogowa konsoleta dźwiękowa

6 Montaż cyfrowy Montaż cyfrowy to montaż dźwięku przy pomocy sprzętu komputerowego i/lub rejestratorów z zapisem cyfrowym Przykłady rejestratorów cyfrowych: - ADAT XT20 (Alesis) - FOSTEX D2424 (Fostex)

7 Montaż destrukcyjny / niedestrukcyjny O montażu destrukcyjnym mówimy wtedy, gdy nie ma możliwości ponownego zmontowania sygnału wyjściowego z niezmienionych zarejestrowanych sygnałów dźwiękowych. Montaż staje się destrukcyjny gdy: - montujemy na żywo na konsolecie, nie rejestrując śladów - dokonujemy trwałych modyfikacji śladów na rejestratorze W najbardziej nowoczesnych systemach rejestracji dźwięku nie stosuje się montażu destrukcyjnego. Efekty na wejściowe pliki dźwiękowe nakłada się przy pomocy plugin-ów, które nie zmieniają danych a jedynie operują na odsłuchiwanym strumieniu dźwięku. W specyficznym przypadku, gdy procesor wykonujący takie obliczenia w czasie rzeczywistym nie nadąża istnieje konieczność trwałej modyfikacji ścieżek wejściowych, co czyni taki montaż montażem destrukcyjnym.

8 Montaż liniowy

9 Podstawowym narzędziem liniowego montażu dźwięku jest mikser audio (konsoleta) Liniowy montaż dźwięku polega na miksowaniu ścieżek odtwarzanych na żywo z rejestratora. Zadaniem miksera jest stworzenie kilku ścieżek dźwiękowych (stereo 2, 5.1 6) z większej liczby ścieżek wejściowych stanowiących kolejne ślady nagrania czyli oddzielnie zarejestrowane linie utworu muzycznego. Rejestrator Mikser Rejestrator 2 śladowy np.. DAT

10 Zaletą liniowego montażu dźwięku jest szybkość montażu Ta metoda montażu dźwięku nadaje się dla montowania dźwięku dobrych zespołów, które nie robią błędów wykonawczych i mają na tyle ujednolicony styl i formę muzyczną, że nie ma konieczności modyfikowania położenia czasowego zdarzeń dźwiękowych. (np. zespoły jazzowe) Wady liniowego montażu dźwięku: - Wymaga dużej sprawności realizatora - Brak możliwości modyfikacji parametrów pojedynczych zdarzeń dźwiękowych. Wszelkie modyfikacje barwy brzmienia dotyczą całej ścieżki dźwiękowej. - Ograniczone możliwości automatyzacji procesu miksowania

11 Nieliniowy montaż dźwięku Zalety: - Szybki dostęp do dowolnego punktu montażowego - Zapisywanie projektu / możliwość poprawek - Wizualizacja ścieżek dźwięku w formie graficznej - Możliwość zapamiętywania zmian parametrów miksu w czasie

12 Możliwość zapamiętywania zmian parametrów miksu w czasie - głośność - panorama - parametry pluginów

13 Rodzaje pluginów i ich parametry Plugin jest programem zaopatrzonym w interfejs graficzny realizującym pewien algorytm DSP. Nie jest on uruchamiany jako oddzielna aplikacja ale pracuje w środowisku programu hosta, który go uruchamia i steruje jego parametrami. Najczęstsze rodzaje pluginów: VST, DirectX, RTAS. W dziedzinie audio pluginy funkcjonalnie dzielimy na: - pluginy czasowe (np. reverb, delay) - korektory dynamiki (np. kompresory, bramki szumów) - equalizery (parametryczne, graficzne) - modulatory (np. chorus, flanger, phaser) - pozostałe (np. distortion, pitch shifter)

14 Konsoleta mikserska

15 Konsoleta mikserska Jeden z najistotniejszych elementów toru fonicznego w studiu dźwiękowym; Umożliwia podłączenie i mieszanie wielu źródeł dźwięku (np. mikrofony, magnetofony itp.) w jednym systemie dźwiękowym; Podstawowy tor konsolety składa się z: wejście mikrofonowe/liniowe, przedwzmacniacz mikrofonowy, korektor barwy dźwięku (EQ), panorama/balans, tłumik (fader).

16 Konsoleta mikserska Zaawansowane możliwości komutacji dźwięku: inserty możliwość wpięcia w kanał specjalistycznych procesorów dźwięku np. kompresor, ekspander, bramka itp., sendy (wysyłki) możliwość rozsyłania dźwięku do innych kanałów konsolety w celu poddania przetworzeniu za pomocą efektów dźwiękowych np. pogłos, Mute wyłączenie kanału z miksu, Solo włączenie tylko wskazanego kanału.

17 Konsoleta mikserska Zazwyczaj konsoleta posiada kilka specjalizowanych wyjść: Master/Main z wyjściem tym łączy się system rejestracji dźwięku np. magnetofon, rejestrator twardodydkowy lub komputerowy. Control room z wyjściem tym łączy się system odsłuchowy studia (wzmacniacz + głośniki tzw monitory bliskiego i/lub dalekiego pola), Wyjście słuchawkowe.

18 Konsoleta mikserska Cechy cyfrowej konsolety mikserskiej: na wejściu posiada przetworniki analogowocyfrowe; możliwość bezpośredniego podłączania urządzeń cyfrowych np. magnetofony DAT, systemy twardodykowe itp., znacznie bardziej elastyczne funkcje komutowania dźwięku. na ogół konsoleta posiada specjalizowany, szybki procesor sygnałowy pozwalający na przetwarzanie dźwięku w czasie rzeczywistym, możliwość personalizacji ustawień konsolety.

19 Rejestracja dźwięku Analogowy zapis na taśmie magnetycznej: Wymaga ustawienia dodatkowego poziomu zapisu, Zapis analogowy może łatwo ulegać zakłóceniom i uszkodzeniom, Dynamiki zapisu w dużym stopniu zależy również od jakości nośnika. Cyfrowy zapis: Jakość zależy od jakości przetworników A/C, częstotliwości próbkowania i rozdzielczości bitowej systemu, Wysoka trwałość nagrania, Łatwiejszy do dalszej obróbki.

20 Edycja i montaż dźwięku W technice analogowej możliwe jest tylko montowanie dźwięku. Montaż odbywa się w czasie rzeczywistym, nie ma możliwości późniejszej łatwej modyfikacji/poprawienia. W technice cyfrowej przed montażem można dokonać szczegółowej edycji dźwięku. Edytory i programy do montażu dźwięku pozwalają zarówno na: przetwarzanie online(w czasie rzeczywistym)/offline, montaż destrukcyjny albo niedestrukcyjny.

21 Przykłady

22 Przykłady

23 Kontrola poziomu (głośności) dźwięku Wzmocnienie/stłumienie poziomu dźwięku przeskalowanie sygnału o stałą wartość. Zbyt silne wzmocnienie może powodować zniekształcenie dźwięku i przesterowanie. Normalizacja poziomu dźwięku globalne wzmocnienie dźwięku. Współczynnik wzmocnienia jest równy stosunkowi wartości maksymalnego, dopuszczalnego poziomu dźwięku do wartości maksymalnego poziomu dźwięku w sygnale: normalizacja względem maksymalnej amplitudy, normalizacja względem poziomu RMS (średni).

24 Kontrola dynamiki dźwięku Dynamika rozumiana jest tu jako różnica między cichymi a głośnymi częściami dźwięku. W praktyce wykorzystuje się następujące algorytmy przetwarzania dynamiki dźwięku: Kompresor, Ekspander, Ogranicznik, Bramka szumów.

25 Kontrola dynamiki dźwięku Zasadnicze parametry procesora dynamiki: charakterystyka przejściowa lub zbiór wartości progów (threshold, w db) i stopni (ratio, siły przetwarzania), czas ataku czas zadziałania procesora dynamiki od momentu gdy dźwięk przekroczy zadany próg, czas zwolnienia czas wyłaczenia procesora dynamiki.

26 Kontrola dynamiki dźwięku - kompresor Zmniejsza różnicę między cichymi a głośnymi częściami dźwięku. Stopień kompresji na ogół do 10:1. Na wyjściu dźwięk ma wyrównany, ale znacznie niższy poziom głośności.

27 Kontrola dynamiki dźwięku - kompresor

28 Kontrola dynamiki dźwięku - kompresor

29 Kontrola dynamiki dźwięku - ekspander Działanie ekspandera jest odwrotne w stosunku do kompresora. Współczynnik ekspansji jest postaci 1:n.

30 Kontrola dynamiki dźwięku - ekspander

31

32 Kontrola dynamiki dźwięku ogranicznik (limiter) Ogranicznik używany jest do ograniczenia amplitudy sygnału, a tym samym zabezpieczenia sygnału przed przesterowaniem. Efekt ograniczenia sygnału można uzyskać za pomocą kompresora o współczynniku kompresji przekraczającym 10:1 progu zadziałania o wartości bliskiej dopuszczalnej wartości szczytowej.

33 Kontrola dynamiki dźwięku ogranicznik (limiter)

34

35 Kontrola dynamiki dźwięku bramka szumów Bramka szumów (noise gate) to układ, który przepuszcza sygnał foniczny o poziomie przewyższającym zadany próg bramkowania. Sygnał poniżej zadanego progu jest blokowany, a na wyjściu bramki pojawia się sygnał o zerowym poziomie. Jest to jeden z podstawowych układów eliminujących szum otoczenia. Szybkość działania bramki szumów zależy od czasu ataku i czasu zwolnienia.

36 Kontrola dynamiki dźwięku bramka szumów

37

38 Kontrola dynamiki dźwięku przetwarzanie w pasmach Oprócz szerokopasmowego przetwarzania dynamiki dźwięku często stosuje się pasmowe przetwarzanie dynamiki. Możliwość dynamicznego wzmacniania bądź tłumienia dźwięku w określonym paśmie częstotliwości pozwala eliminować specyficzne zakłócenia takie jak np. sibilanty (szeleszczące głoski), głoski wybuchowe (efekt popingu. Deeser wyspecjalizowany układ kompresora pasmowego, na ogół pracuje w paśmie 3 8 khz, służy do usuwania sibilantów.

39 Przetwarzanie barwy dźwięku O barwie dźwięku w dużym stopniu mówi widmo dźwięku, które można uzyskać za pomocą analizy Fourierowskiej (np. analiza FFT). Przed przystąpieniem do korekcji częstotliwości w sygnale dźwiękowym oprócz oceny słuchowej wskazane jest przeanalizowanie widma dźwięku. Spektrogram widmo dźwięku zmienne w czasie, oś X czas, oś Y częstotliwości, barwa/natężenie jasności amplituda.

40 Przetwarzanie barwy dźwięku spektrogram widmo

41 Przetwarzanie barwy dźwięku Korektor graficzny (graphic equalizer) najprostszy sposób modyfikacji częstotliwości w dźwięku. Bank filtrów, dzielących szerokie pasmo częstotliwości na ustaloną liczbę mniejszych podpasm. Każdy filtr posiada jeden suwak, którego położenie określa stopień wzmocnienia w danym podpaśmie

42 Przetwarzanie barwy dźwięku Korektor paragraficzny/parametryczny oprócz wzmocnienia w danym paśmie, można dodatkowo zdefiniować takie parametry jak: częstotliwość środkową pasma, szerokość pasma; częstotliwości definiujące pasmo przepustowe i pasmo przejściowe, częstotliwość środkową filtru i dobroć filtru, inne kombinacje parametrów, pozwalających dokładniej zdefiniować pasmo częstotliwości. Programy do edycji dźwięku mogą zawierać również wiele wyspecjalizowanych filtrów, które wyspecjalizowane są w modyfikacji określonych zakresów częstotliwości.

43 Usuwanie zakłóceń Jedną z podstawowych funkcji profesjonalnych edytorów dźwięku są funkcje rekonstrukcji dźwięku. Trzaski, klipy, dropy (np. nagrania z płyty gramofonowej: Specjalne filtry adaptacyjne, Inteligentne wykrywanie zakłóceń i rekonstrukcja uszkodzonych fragmentów dźwięku. Szumy stacjonarne (np. szum taśmy magnetofonowej) Metoda odejmowania widmowego (odejmowanie średniego widma próbki szumu od średniego widma sygnału).

44 Efekty specjalne uprzestrzennianie dźwięku Echo efekt odbicia dźwięku od przeszkód w środowisku akustycznym, w którym dźwięk jest emitowany. Echo może być pojedyncze lub wielokrotne. Pogłos (rewerberacja) efekt prezentujący akustykę przestrzeni, w której dźwięk się rozchodzi. Efekt pogłosu uwzględnia takie zjawiska jak wczesne odbicia, echo, modyfikację widma dźwięku zależną od akustyki środowiska propagacji dźwięku (architektura, materiały itp.)

45 Efekty specjalne uprzestrzennianie dźwięku Chorus efekt dający wrażenie zwielokrotnienia głosu/instrumentów. Polega na nieznacznym opóźnieniu sygnału i modyfikacji wysokości dźwięku, a następnie miksowaniu z oryginalnym sygnałem. Flanger podobny do chorusa, w przypadku flangera dźwięk dodatkowo jest modulowany i sprawia wrażenie unoszenia się i opadania dźwięku.

46 Efekty specjalne uprzestrzennianie dźwięku Akustykę pomieszczenia gdzie dźwięk jest propagowany można przybliżać za pomocą sztucznego pogłosu, ale można też dokonać splotu dźwięku z odpowiedzią impulsową pomieszczenia, w którym dźwięk jest emitowany. Odpowiedź impulsowa zawiera informacje o akustyce pomieszczenia. Odpowiedź imp.ma na ogół postać zarejestrowanego strzału z pistoletu hukowego.

47 Dziękuję za uwagę