Sergey Oboguev (oboguev) wrote,
Sergey Oboguev
oboguev

Записки звукооператора

Предположим, есть магнитофонная запись или пластинка, которую вы хотите перенести на компакт-диск.

* * *

Первый шаг переноса составляет непосредственно оцифровка – действие почти тривиальное, если бы не мелкие детали и неожиданности... 

  1. Старые (или чрезмерно дешевые) звуковые карты сильно шумят.  Это же относится к многим встроенным (on-board) звуковым чипам.  Первым делом мне пришлось вынуть из компьютера старую, купленную два года назад, PCI карту (SIIG), которая безбожно шумела и, заменив ее на SoundBlaster Audigy MP3+ (100$), перезаписать всё заново.
     

  2. Рекомендуется следить за тщательной заземленностью компьютера и проигрывателя.  Иначе появляется шум типа “hum” и прочие эффекты (только часть которых снимается функцией “Remove DC Offset”).
     

  3. Об экранированности соединительных шнуров и уровне сигнала на них говорить излишне.  Лучше убавить чувствительность на входе, чем сигнал захлестывало бы фоном, и пусть лучше разъемы будут золочеными.    Желательно также выключить (mute) всякий выход на карту, чтобы не фонило перекрестным сигналом.
     

  4. С записью пластинок всё обстоит сложнее (см. по нижеприведенной ссылке).

* * * 

Итак, на диске образуются wav-файлы, которые вручную разрезаются на дорожки.  Тут-то и начинаются все приключения.  Файлы содержат шум.  В случае магнитофона это шипение, у пластинки, сверх шипения, –  щелчки от микротрещин и пылинок.  Процесс устранения последних (declicking и decrackling) эти заметки не обсуждают, однако необходимые средства встроены в многие из программ, позволяющих устранять шипение. 

* * * 

Приступая к чистке записи от шипения следует иметь в виду 2-3 соображения, определяющих желаемый уровень устранения шипения. 

  1. Человек психологически способен довольно эффективно отстраиваться от белого (или слегка окрашенного) шума.  Поэтому при шумоподавлении необходимо следить, чтобы не внести бОльших искажений в полезных сигнал, чем устраняемый шум, т.е. чтобы выходной сигнал становился эффективно более качественным, а не просто “бесшумным”.  Существует некий оптимум (а не экстремум) настроек, причем несколько субъективный.
     

  2. Вместе с шипением устраняются детали голоса и музыки: звуки становятся тривиальными, выхолощенными, уплощенными, голос “обесвечивается”.  Поэтому не следует задаваться целью целиком устранить шум в сигнале, а устранять лишь такое количество шума, при котором повреждение исходного сигнала оказывается не слишком значительным, но шум подавляется достаточно глубоко, чтобы не быть столь бросающимся в уши.
     

  3. Существует психологический эффект: если к технически-совершенной (бесшумной) записи голоса домешать белый шум, голос субъективно становится более окрашенным, насыщенным.  Соответственно, вычитание шума из голоса обесцвечивает его.  Это чисто субъективный эффект, но его следует иметь в виду при шумоподавлении и не добиваться более глубокого устранения шума, чем на деле желательно.
     

  4. Глубина желаемого подавления зависит также от АЧХ аппаратуры, на которой чаще всего будет прослушиваться очищенная запись.  Скажем, у меня есть наушники добротные (за $50) и хорошие (за $100); АЧХ последних более плоская и воспроизводит больше высокочастотного шума.  Следует определиться, на какой аппаратуре запись обыкновенно будет прослушиваться.

* * * 

Я просмотрел около 20 программ, позволяющих подавлять шум в звуковых файлах.  Некоторая часть из них отпала сразу.  Одни программы были явно грубыми и примитивными и подавляли шум только вместе с половиной деталей звука заодно.  Другие... Заведомо следует пользоваться только теми программами, которые работают не с предопределенными образцами шума, а позволяют захватить спектр шума (noiseprint) из участка данной записи, где кроме шума ничего нет (и соответственно, нужно пользоваться в программах функцией denoise, а не dehiss); а также позволяют прослушивать результаты в real-time. 

После первоначального отбора остались следующие программы (все они доступны в загружаемых trial-версиях): 

CoolEdit 2000 ($70; trial – 30 дней): 

  • Есть возможность определения noiseprint и графического редактирования noise envelope (как множителя).
     

  • Нет bypass (отчасти симулируется NR level = 0).
     

  • Есть transition width (т.е. отсечка шума может быть не резкая [gate], а по гауссовой полосе амплитуды [compressor]).

Sonic Foundry Noise Reduction 2.0 ($280; trial – 7 дней) в DirectX контейнере Sound Forge

  • Есть возможность определения noiseprint и графического редактирования noise envelope по частотам (однако редактирование не очень удобно и его эффект проявляется слабо – bug?).

Arboretum Restoration-NR 2.0 ($200) в DirectX контейнере Sound Forge

  • Есть возможность определения noiseprint, но нет графического редактирования (спектральной подстройки) noise envelope.
     

  • Demo-версия прерывает сигнал каждые 5 секунд.
     

  • Нет регулировки для подавления артефактов.

Arboretum Ray Gun ($120) в DirectX контейнере Sound Forge либо standalone

  • Нет возможность определения noiseprint.
     

  • Тонкая регулировка затруднена: шаг шкалы груб.
     

  • Существенно огрубляет полезный сигнал.

DINR ($1000)

  • Может быть хорошей программой (и говорят, что хорошая), но работает только в контейнере Pro Tools, который в загружаемых trial-версиях устанавливается лишь на Windows 98 OSR2, но не на Windows 2000.  Поэтому не смог ее попробовать.  Расчитываю сделать это на днях.
     

  • Из документации ясно, что есть захват noiseprint, редактирование noise envelope и средства подавления артефактов (attack, release и smoothing).

Arboretum Ionizer DX ($500) в DirectX контейнере Sound Forge

  • В demo-версии прерывает звук каждые 5 секунд.
     

  • Всё на месте: захват noiseprint, корректировка noise envelope по частотам, подавление артефактов и чувствительность к быстрым сигналам (attack, release, correlation).
     

  • Из-за дороговизны проверять не стал.  Проверил бы, если б можно было создать нормальный выходной файл, не прерываемый каждые 5 секунд паузами.

Diamond Cut DC Art 32 ($100; trial – 30 дней):

  • Есть возможность определения noiseprint и графического редактирования noise envelope (неудобный: нет zoom в полосу частот).
     

  • Есть средства подавления артефактов (attack и release; но нет smooth).
     

  • Не обрабатывается отдельный выбранный участок, только весь файл целиком (ошибка в программе).  Это существенно, т.к. на концах шум часто выше, и на этих участках необходимо делать дополнительный проход шумоподавления.

Pristine Sound 2000 ($200; в trial версии нет real-time preview и допускается сохранение файлов длиной не более 30 секунд):

  • Программа лапидарная, нет даже play loop.
     

  • Ломается при загрузке файлов с шумовыми образцами; по этим причинам протестировать ее не удалось.

MTU DNoise ($200; trial версия нет работает 30 дней и допускает сохранение файлов длиной не более 2 минут):

  • Качество едва ли не хуже всех.

Dart Pro 98

  • Практически непригодна к использованию.

HiSoft SoundProbe

  • Нет захвата образца шума, не говоря обо всем остальном.

Steinberg DeNoiser:

  • Demo-версия не работает, а только показывает картинку.  Которая выглядит очень неубедительно, начиная с отсутствия noiseprint.

Magix Audio Cleaning Lab ($50):

  • Есть захват noiseprint, но нет средств редактирования noise envelope.
     

  • Из контролируемых параметров есть только “noise level” и “noise reduction”, более ничего.  Артефакты иногда сказываются.

Algorithmix SoundLaundry DeNoiser 2.5 ($100; trial-версия не позволяет сохранять результат на диске, а только прослушивать, и не допускает обработки файлов длинее 3 минут)

  • UI чрезвычайно неудобен.  В частности, допускает обработку только всего файла, а не отдельного фрагмента.
     

  • Позволяет делать захват спектра шума, но не редактировать его envelope.
     

  • Есть attack и release, а также некое “modify” для подавления артефактов.
     

  • Качество звука неплохое (хотя и не выдающееся), однако более объективно сравнить с другими продуктами не смог из-за того что выход демонстрационной версии нельзя записать в файл, а перехватывать его через карту и выравнивать уровень назад было лень.

Samplitude Master ($360; trial версия в течение 90 дней после установки работает как полномасштабная):

  • Очень хороший UI и набор общих функций.
     

  • Нет опции “bypass”, а только “play original” с самого начала выделенного отрывка.
     

  • Нет корректировки envelope (т.е. коэффициента подавления по частотам).
     

  • Для избавления от артефактов имеются attack / release / smooth.

Следует иметь в виду, что для пользования этими программами необходим быстрый процессор, поскольку они выполняют множество FFT-преобразований, а при подстройке параметров это необходимо делать в real time.  На моем AMD K7 (Athlon) 1200 [примерно соответствует Pentium4 / 1500 MHz] загрузка процессора при проигрывании (preview) держится на уровне 20-30%, прыгая временами (при изменении параметров) до 60-80%, а иногда и вовсе прерывая звучание, что чрезвычайно мешает подстройке.

Обработал каждой программой несколько записей и прослушал их в сравнении друг с другом.

Наиболее щадащей звук (при заданном уровне подавления) оказалась Samplitude, хотя некоторые из остальных программ дают результаты не столь уж резко отличающиеся.  (К таковым относятся Audio Cleaning Lab, Sonic Foundry Noise Reduction, DC Art 32 и Cool Edit – не все в равной мере.)

Использованные в большинстве случаев параметры Samplitude:

Smooth Attack = 0
Smooth Release = 0
Static Filter Smooth = 1
Absorption = 0.946 (Low)
Mix Reduction = -12 db
Resolution = High
Precision = High

Как и любая программа подобного рода, Samplitude, разумеется, не идеальна.  Наиболее заметно искажения проявляются в сглаживании “импульсных” звуков.  Примером может служить вибрация нижней струны, которая после чистки записи от шума выходит не четкой, ударной, а зализанной, из за чего утрачивается лучащийся характер звука нижних струн (у верхних он сохраняется).  Сравнительное рассматривание осицллограммы сигналов показывает, что пики в исходном сигнале на вершинах не округлы, а треугольны, в выходном же – сглажены на синусоиду.  Причина ясна: спектр входного сигнала состоит из низкочастотной полосы (основная частота вибрации нижней струны), а резкая, треугольная добавка наверху размазывается по высокочастотному диапазону с малой энергией сигнала в каждой высокочастотной полосе.  Поэтому фильтр принимает эти высокочастотные добавки за шум и отбрасывает их.  (С верхними струнами этого не происходит, т.к. их энергия как раз идет в верхние полосы, да и “о-треуголивание” их было бы возможно лишь частотными компонентами лежащими за пределами слышимости.)

Более умная версия фильтра должна бы иметь настройку, позволяющую принимать во внимание не только то, что происходит в отдельной полосе, но также общую топологию сигнала и пропускать на вершинах импульсов не только полосы с большой энергией, но и высокочастотные с малой.  Однако существующие программы этого не делают.

Простецкая фильтрация разности сигналов через 4-полосный gate с порогом (каждой полосы) чуть ниже максимума ее амплитуды (так что прорывающийся звук слышен лишь изредка, а на выходе получается последовательность импульсов, а не широкого шума), практически ничего не дает.  Это слишком грубый метод.

То же, как ни странно, относится к грудным звукам: их глубина поддерживается присутствующими в них высокочастотными импульсными компонентами.

Примеры: начало дорожек 114 и 401, фрагменты дорожки 306.

Некоторыми авторами высказывается мнение (упоминаемое и в руководстве Samplitude), что удаление шума не за один раз, а в несколько проходов, по 3-4 db каждый (с соотв. корректировкой noise pattern) оказывается более щадящей для звука.  Мой опыт существенного различия не обнаружил (впрочем, попробую еще раз).

Иногда также оказывается целесообразным поднять верхние частоты на пару db, чтобы компенсировать энергию высокочастотных сигналов, заеденных шумоподавителем.  Но это не всегда оправдано, и нужно смотреть по обстановке в каждом конкретном случае.

Если запись оглушенная, можно попытаться ее оживить, добавив чуточку реверберации.  (Главное не переборщить.)

Участки на концах (в самом начале дорожки и в конце) может оказаться удобнее чистить (во 2-м проходе) не шумоподавителем, а простым gate (м.б. нескольки-полосным) с соотв. подбором attack / release.

P.S. Надо бы все-таки испробовать DINR.


[часть 2]

[часть 1]

Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments