: архив : архив журнала "Звукорежиссер" : 2003 : #4

Размышления провинциального звукорежиссера
Олег Черныш

Hard или Soft? Для меня, как и для очень многих звукорежиссеров, работающих преимущественно дома, - это выбор направления, по которому пойдет развитие домашней студии. Ведь, сделав этот выбор, уже не повернуть обратно - денег мало, и потратить их надо, чтобы потом не было "больно и обидно".

Интерес к музыке и звуку у меня, как и у очень многих, появился в юности, когда в мою жизнь пришли The Beatles, Led Zeppelin и гитара. Тогда-то и зародилась мечта - зафиксировать свои "бессмертные шедевры" на обычном магнитофоне. Но звучало все почему-то не так, как на пластинке. Кроме голоса, надо соло записать, да партию "ударных", но магнитофон пишет только один раз, стирая все ранее записанное. Помогал кусок картонки, вставленный между пленкой и стирающей головкой, но тогда появлялся какой-то шум и скрежет.

Может, надо все вместе записывать? Собирался ансамбль из таких же нетерпеливых юнцов, находился клуб с "крутой аппаратурой": усилитель "Электрон-103", ионика "Юность-75", барабаны из города Энгельса и настоящая электрогитара "Урал" (тяжелая, но с множеством кнопочек и ручек). Но звук все равно не такой, как на пластинке западной группы …

А дальше электротехнический институт, кругом радиолюбители, полные энтузиазма. Может, они помогут осуществить мечту? И вот мы берем магнитную головку с четырьмя обмотками (от какой-то ЭВМ), привинчиваем к многострадальному "Маяку", что-то паяем, сверлим, вставляем - вот и готов многодорожечник! И опять не как на пластинке …

Тут один умный старшекурсник говорит, что "ревера не хватает". Берем ламповую приставку "Нота-303", производим ее "глубокую модернизацию", склеиваем кольцо из магнитной ленты - и ревербератор готов. Опять не то!

Может, теория дает ответ? Учим теорию линейных и нелинейных электрических цепей. Фильтры, спектры, резонанс, затухание, АЧХ, децибелы, реактивная составляющая… Картина мира постепенно проясняется, но "много знаний - много печали". Знаний много, а хорошего звука все равно нет…

Прошли годы, появилась "цифра". В Москве продают любую музыкальную аппаратуру и фирменные инструменты. Да не с рук, а в цивилизованных салонах, и не "б/у", а в упаковке и с гарантийным сроком. Спрашиваю у людей совета, что брать, и мне говорят: "Бери микшерный пульт Mackie и цифровой магнитофон ADAT, и будет тебе счастье!" Нет, столько денег не наскреб…

А тут другие люди говорят:

"Есть у нас хорошая вещь, называется портастудия Yamaha MD-4. Это и пульт микшерный, и цифровой магнитофон, который через этот пульт пишет на минидиск четыре канала. А для полного счастья есть к нему цифровой ревербератор Yamaha REV-500".

Я обрадовался, поехал в Москву и купил. Уж теперь-то точно все получится! Ведь минидиск цифровой! Осталось только сыграть без фальши все партии своих "бессмертных творений" - и на фабрику, где CD печатают. Все цифры там с минидиска перепишут без ошибок и искажений (это ведь цифры, а не шипящий аналог!) - и мои гениальные шедевры запечатлены навек.

Пишу. Слушаю. И ничего не понимаю... Гитара какая-то "жидкая", зудящая, слушать противно. Вроде, когда писал, лучше звучало. Звоню тем, у кого все это купил: "Где хваленое цифровое качество? Не удается шедевр зафиксировать в приличном виде". "Так, дорогой, на минидиске шедевры не пишут. Он не для шедевров, а для "демо".

"Но "демо", я знаю, пишут на кассетных портастудиях, там и на хромовую ленту до 15 кГц, и "сигнал/шум" никуда не годится. А минидиск - это 20 Гц…20 кГц, и "сигнал/шум" - 80 дБ, и 16 бит - точь-в-точь как у CD".

"Так, только это совсем другие цифры. Они с компрессией, то есть сжатые... "Войну и мир" в четырех томах читал? Вот и представь, что кто-то взял и переписал его, уменьшив в пять раз. Получился один том с компрессией. Общий смысл и сюжетные линии на месте, а всю лишнюю воду, всякие там описания лесов и переживания героев - в корзину. Вот это "демо" и есть".

"А кто решает, что слушать, а что - нет? И, главное, как решает?"

"Это алгоритм, называется ATRAC, а решает он на основании законов психоакустики".

"Что ж вы мне раньше не сказали про сжатие?"

"А ты не спрашивал!".

Действительно, не спрашивал. Увидел магические цифры: 44,1 кГц, 16 бит, 20Гц…20 кГц, качество как у CD… А тут еще и МР3 шагает в каждый дом, и реклама кругом - 20Гц…20 кГц, качество как у CD, а на один диск в десять раз больше помещается. Знакомый купил Чайковского в МР3, радовался, что много и дешево. Потом ко мне зашел жаловаться, что ему бракованный диск продали, с хрипами и искажениями. Еле отговорил, чтобы не ходил менять его - лучше не будет.

…Еще время прошло, появились хард-диск рекордеры. Вот оно, думаю! Это же как ADAT, только без пленки, перематывать не надо, мгновенный доступ, виртуальные дорожки. Скорей звонить в Москву:

"А есть у вас хард-диск рекордеры Roland?

"Есть, но мало, народ расхватывает".

"И пишут хорошо?"

"Просто супер - 20/20, 44,1/16 бит". (Думаю - где-то я уже это слышал…)

"И последнее уточнение - нет ли в них компрессии?"

"Компрессия есть, но вы не волнуйтесь, она на звук никак не влияет, даже улучшает, и…"

"Спасибо, не надо".

И тут в мою жизнь вошел КОМПЬЮТЕР. Вообще-то знакомство с ЭВМ произошло еще в институте, когда на младших курсах изучали основы программирования. Лабораторные работы выполняли на транзисторных ЭВМ "Зiрка" украинского производства, и ничто тогда не предрекало уменьшения этих огромных греющихся железных шкафов. Но уже диплом я писал о только что появившихся тогда микропроцессорах, и их использовании в аппаратуре передачи цифровых данных. В аспирантуре уже удалось поработать на персональном компьютере IBM PC XT, для чего нужно было записаться, и, дождавшись своей очереди, провести два часа наедине с этим чудом техники.

Следующая встреча произошла в середине 90-х, когда для домашней работы был куплен IBM PC AT на 286-м процессоре, а в 1997 году у меня появился Pentium 200 ММХ (самый крутой на тот момент) с огромным диском в 4 ГБ. И купил я его потому, что появилась первая серьезная карта для работы со звуком - Turtle Beach Tropez+. У нее "на борту" был синтезатор TBS-2001 с 4 МБ семплов, а также семплер на 12 МБ и процессор эффектов от Yamaha! Теперь-то точно можно все записывать дома - и бас, и барабаны, и синтезаторные партии, сыгранные на МIDI-клавиатуре. А, главное, гитару, обработанную процессором эффектов, писать прямо в компьютер. И так много раз... После чего с помощью программы Cakewalk 4 свести всю эту красоту в один бессмертный шедевр!

Но это все в теории. На практике - опять сплошные разочарования. И отношение "сигнал/шум" всего 50…60 дБ вместо заявленных 96 дБ, и синтезатор, оказывается, нельзя записать напрямую в цифровом виде, а только соединив линейный выход со входом - а это два лишних преобразования плюс шум. Да и гитара все равно на себя не похожа, что-то в ее звуке раздражает. А весь микс, если еще дорожек побольше, получается ватно-мутный и сильно шумящий. Вот и получается, что в домашних условиях, даже обладая супермощным компьютером Pentium 200, не удастся получить ничего лучше демозаписи. Да и люди (точнее, музыканты) вокруг говорят, что внутри компьютера получается "компьютерный звук", который они сразу слышат, и который намного хуже аналогового, хоть и записанного на CD. А на мои яростные попытки доказать, размахивая дипломом инженера электросвязи, что в цифрах 44,1/16 нет ничего мистического, что цифры, они и в Африке цифры, - они, криво усмехаясь, резонно замечали: "Если ты такой умный, почему у тебя микс такой мутный?"

А действительно - почему? Ответа на этот вопрос я тогда, в 97 году, не знал, но смутно чувствовал, что моих знаний об электронике, цифрах, компьютерах, а также об аккордах и гармонии, явно не хватает для получения качественного конечного микса. Да и сам я уже не юноша, пора подводить промежуточные итоги.

"Учиться никогда не поздно". Автора этой фразы не знаю, но сам этому завету следую и другим советую. Возникает вопрос: "Где и как?" Фундаментальные знания дают, конечно, только ВУЗы. Но туда идут, в основном, молодые, либо те, кто имеет возможность позволить себе это в зрелом возрасте. Я бы сейчас с удовольствием снова поучился, и был бы отличным студентом - не пропустил бы ни одной лекции и жадно впитывал знания. Да вот кто только будет семью кормить? Значит, нет выхода? Нет, есть - это самообразование! Сейчас для этого существует два источника - Интернет и специализированные журналы. В Интернете объем информации безграничен, и именно поэтому в этом "океане" легко утонуть, так и не отделив зерна от плевел. Да и не каждому доступен этот "серфинг" либо технически, либо материально. А вот специализированные журналы способны доложить недостающие кирпичики в стену знаний, сделав ее цельной и крепкой. "Шоу мастер", "Музыкальное оборудование", "In/Out" - в каждом из них было что-то интересное и полезное, но мне в тот момент не хватало теоретического стержня. И вот однажды знакомый телевизионщик рассказал при встрече, что от их профессионального журнала "625" отделился журнал по звуку, и предложил мне почитать два первых номера.

Так я впервые узнал про "Звукорежиссер". Журнал сразу понравился, хотя одна статья рассмешила. Там рассказывалось про строение нашего уха. Я и в школе-то не особо любил ботанику с биологией, а тут электронный журнал предлагает опять вспомнить про всякие косточки и хрящики, про молоточки с наковальнями. Зачем мне это? Вы лучше напишите - какую кнопку нажать, чтобы все "мутные" миксы с расползающимися инструментами в один миг превратились в прекрасные творения человеческого духа! А про улиток пусть детские книжки пишут! Но с каждым номером становилось все интересней, и уже к пятому я окончательно понял - вот то, что я искал, и чего мне так не хватало! Вот та самая теория в сжатом виде, благодаря которой все встало на свои места!

Я имею в виду, конечно же, серию статей И. Алдошиной "Основы психоакустики". Именно благодаря этим публикациям в моей голове сложился целостный и структурированный взгляд на мир ЗВУКА. Я ведь и раньше знал - что такое спектр, фаза, и, вообще, куда ток течет. Про музыку знал, что она имеет огромное воздействие на человека, даже если ее не живьем слушать, а всего лишь проигрывать пластинку или CD. И про звукорежиссеров в студиях, которые все это записывают, тоже слышал. Но почему у них это получается, а у меня не очень, я понял только тогда, когда смог объединить: свои знания, полученные в институте связи; долгий опыт игры на музыкальных инструментах; посещение концертов и постоянное прослушивание различной музыки; наконец, теоретические знания о воздействии всей этой музыки на человека. За эти знания огромное спасибо И. Алдошиной и журналу "Звукорежиссер".

Конец 98-го, в стране бушует дефолт. И я принимаю важное решение: полностью отдаться тому, чем мне всегда хотелось заниматься - играть и записывать музыку. Знания и опыт растут, а вместе с ними растет уверенность, что все еще может получиться. На вырученные от распродажи своего бизнеса деньги приобретаю студийные мониторы Spender A-300 и многоканальный интерфейс Layla от фирмы Event. Особенно поражает разница в звучании мониторов и бытовой акустики - как будто вату из ушей вынули. А Layla по сравнению с Tropez + - вообще небо и земля. К тому же у Layla на карте процессор Motorola, в котором реализован цифровой микшер! Уж он-то мне смикширует все по полной программе. Запускаю Logic Audio Platinum, мой любимый секвенсер, ищу микшер, а его нет.

Начинаю разбираться… Микшер есть, но это матричный микшер 8 х 10, любой вход можно послать на все 10 выходов сразу, выставив отдельно все уровни. Только вот записанные в секвенсере дорожки он микшировать не хочет. Можно послать каждую дорожку на свой выход, подключить внешний пульт и сводить на нем, а внутри компьютера - нет. А я ведь внутри хотел, ради этого и карту покупал...

Тут умные люди сказали:

"Сводить надо аппаратно, а не программно. Тогда все получится чисто и прозрачно из-за того, что в "железе" глубина 32 разряда, а у Logic Audio глубина 24 бита, и джиттер кругом, потому что Pentium должен и систему с дисками обслужить, и экран нарисовать, и все это мешает нормально микшировать твои сочинения".

"Выходит, опять обманули?"

"Да никто тебя не обманывал! Микшер на процессоре Motorola есть? Есть! Микширует входы на выходы? Микширует! Мы тебе про него и говорили. А если ты не понял, то сам и виноват. Разберись сначала - где hard и куда soft, где сколько нужно разрядов и какие кругом частоты. А потом со знанием дела и приходи за покупками, если еще деньги остались…"

Денег нет... Остается во всем досконально разобраться, чтобы в будущем уберечь и себя и других от ошибок. Уж теперь-то точно - только осознанный выбор на основе знаний, а не эмоций.

Прошли годы… Я свой выбор сделал, но об этом чуть позже. А пока хотел бы поделиться теми выводами, которые удалось сформулировать. Мне кажется, эти выводы смогут помочь многим, особенно начинающим, звукорежиссерам, да и просто музыкантам; определиться при построении своих студий. Речь, как вы поняли, пойдет о компьютере и о картах с аппаратными микшерами, хотя таких и немного.

1. 1. Качество микшера зависит только от разрядности микшера, и не важно - программный он или аппаратный. И вообще, нет различий между ними - они все программно-аппаратные. Звук - это поток цифр. Микшер их должен сложить, и сложить как можно точнее, а это зависит только от разрядности. Чем выше разрядность, тем точнее число. Складывает числа процессор, а он не ошибается. Он может сломаться, но ошибиться не может - будь это центральный процессор в компьютере, или специализированный процессор на карте, или процессор в отдельно стоящем цифровом микшерном пульте. Все это сказано только о сведении без обработки, то есть о суммировании любого количества дорожек (каждая со своим уровнем) в один микс.
2. 2. Аналого-цифровое преобразование - основной фактор, влияющий на качество звука. Прописная истина вроде бы. Но все ли понимают, что когда в описании на какую-либо компьютерную карту указано "АЦП 24 бита, 96 кГц" - это вообще ничего не проясняет. Под описание "автомобиль, имеющий руль и четыре круглых колеса" может подойти и "Запорожец", и 600-й "Мерседес" - оба могут исправно работать и возить пассажиров. То же самое наблюдается и в семействе АЦП. Есть свои "тузы" ценою в сотни долларов, да к ним еще различные корректирующие цепи, собранные из радиодеталей с минимальными допусками, после чего все устройство тянет уже на тысячи. А, с другой стороны, почти все офисные компьютеры снабжены картами для передачи хрюканий и мяуканий на серые "мыльницы", гордо именуемые мультимедийными колонками. И там тоже написано "24/96". Интересно - сколько стоит их АЦП, если вся карта со всеми деталями и разъемами стоит 10-20$?
   Я нигде не видел сравнительного анализа существующих чипов АЦП. Ведь их не так уж и много видов, а последнее время только про АКМ и слышно. Вот бы кто-нибудь провел такие исследования, или хотя бы с технологической точки зрения объяснил - у этих, мол, лазерная подгонка резисторов и они стоят столько-то долларов, а те штампуют на Мадагаскаре, и от них дурно пахнет, не берите их в руки. Но сделать это может только грамотный инженер-технолог, которого я бы и посоветовал редакции разыскать - написанная им статья намного больше помогла бы при выборе звуковых карт для музыкальных студий, чем часто появляющиеся статьи, описывающие эти карты с субъективных точек зрения.
3. 3. Качество цифровой обработки зависит от математической модели, описывающей данный алгоритм, и от точности его реализации. Если мы хотим обработать наш сигнал - надо подключить его к входу черной коробочки (black box), на выходе которой мы и получим обработанный сигнал. Как он будет обработан - зависит от передаточной функции (формулы), которая у каждой коробочки разная. Если мы хотим сделать, например, фильтр, то сначала надо взять математическую модель нужного нам фильтра, по ней составить схему из деталей, спаять их, засунуть в коробку и вставить шнур в розетку - устройство начнет фильтровать. Но вот как оно будет фильтровать, зависит от двух вещей: от выбранного нами алгоритма (например, есть фильтры Бесселя, Баттерворта, Чебышева) и от качества применяемых нами радиодеталей (если разброс параметров у некоторых советских конденсаторов по ТУ составлял +80/-20% от номинала - о какой точности реализации алгоритма обработки может идти речь). А улучшение качества - это увеличение цены, иногда во много раз. Есть компрессоры за 100$, а есть - за несколько тысяч. И собраны они из разных деталей, хотя и те, и другие компрессируют входной сигнал. Впрочем, это касается всех внешних устройств обработки.

Иное дело компьютер. В нем всего один компонент, от которого зависит результат обработки, - это центральный процессор. Процессоры бывают разные, но считают они одинаково хорошо, то есть точно, только с разной скоростью. А вот качество обработки зависит только от того, кем и как написана ПРОГРАММА (soft) этой самой обработки. Ведь программа - это просто список инструкций, которые процессор беспрекословно выполняет и докладывает ей о результатах произведенных вычислений. Но существует и развилка для программиста - либо заставить считать процессор поточнее, но дольше, либо прикинуть на глазок, но быстро.

Чтобы было понятней, приведу конкретный пример - процесс реверберации. Математически он очень прост - есть сигнал на входе, а на выходе должен быть тот же сигнал, только с хвостом, состоящим из отражений, причем многократных, идущих от различных поверхностей помещения. Отражения - это тот же сигнал, только уменьшенной амплитуды и пришедший с задержкой. Процессору посчитать изменение амплитуды с линией задержки несложно. Только вот число отражений теоретически стремится к бесконечности, туда же будет стремиться и время, необходимое для вычислений. Как же быть? Да очень просто - считать не все отражения, а только самые громкие, они основную энергию несут, их нам хватит. Оставим пару сотен. Ну как, похоже на Большой Зал Консерватории? Похоже, только компьютер очень долго считал, а хочется в реальном времени, чтобы сразу результат слышать. Ну тогда берем десяток-другой, обсчитываем их, называем Alesis MiniVerb или, еще лучше, SuperStarVerb + v 1.037 DirectX Plug-in! На Большой Зал не похоже, зато можно подключить сразу на несколько дорожек в секвенсере. Хоть и мутно, зато объемно. А еще можно не для каждого отсчета отражения считать. Или снизить разрядность в два раза - не 32 бита, а 16, или вообще 8, - соответственно, скорость вычисления увеличится.

Все это касается не только реверберации, но и любой другой обработки - хоть штатной в музыкальных редакторах и секвенсорах, хоть VST и DirectX-модулей, хоть алгоритмов, зашитых в операционных системах цифровых пультов.

"Ну хорошо", - скажете вы, - "есть плохая и хорошая обработка. Плохую выбросим и будем использовать только хорошую. Но обработки хочется много - чтобы и компрессоры, и хорусы с эквалайзерами, и ревербераторы на каждый инструмент разные - все это богатство мой компьютер не потянет. Что делать?"

Именно этот вопрос встает перед каждым пользователем. Конечная цель понятна - увеличивать вычислительную мощность. Но к этой цели можно пойти двумя разными дорогами - сделать upgrade своему компьютеру, нарастив мощность, либо купить карту с несколькими более слабыми, но специализированными процессорами, которые занимаются только работой со звуком. И та, и другая дорога ведут к намеченной цели, и затраты приблизительно одинаковые.

Так upgrade или карта? Давайте разберем оба этих варианта. Для начала немного уточним понятия hard и soft. Под "хардом" я подразумеваю не внешние устройства, а карту расширения со специально написанными для нее программами. При этом никакие другие музыкальные программы - секвенсеры, редакторы или VST-модули, установленные в системе, не смогут воспользоваться вычислительными ресурсами этой карты. Это еще называется программно-аппаратным комплексом. А под "софтом" понимается вариант, когда все действия с оцифрованным обычной аудиокартой звуком производятся центральным процессором под управлением музыкальных приложений, а сама аудиокарта используется только как устройство ввода-вывода готового звукового материала. Теперь рассмотрим все плюсы и минусы обоих вариантов, чтобы каждый мог сделать для себя осознанный выбор в тот момент, когда столкнется с необходимостью расширять возможности своей компьютерной студии.

Для себя я этот выбор сделал - купил карту Pulsar II немецкой фирмы CreamWare. Но это мой выбор, для моих целей, и для решения моих задач. А у вас могут быть совсем другие цели и задачи, причем у всех разные. Поэтому я и хочу на основе имеющегося у меня опыта и знаний помочь определиться - по какому пути идти, причем опираясь на конкретные цифры проведенных измерений и на известные факты, а также на личный опыт и опыт других известных мне звукорежиссеров.

(Продолжение следует…)