Живая запись оперы. Часть вторая

Андрей Кременчугский,
mail@funktion-one.ru

- Мой туз…
- Нет, Ваша дама бита!
- Какая дама?
- Та, что у Вас в руках, дама  пик!

(П.И.Чайковский, «Пиковая дама»)

Процесс работы с материалами, записанными на живом оперном спектакле, так или иначе, включает в себя три стадии: подготовка материалов (аудиофайлов) к сведению; сведение в требуемом формате; мастеринг сведенного трека.
Независимо от того, используете ли вы петличные микрофоны, микрофоны, установленные на рампе, пушки или какой-либо иной метод записи, вам так или иначе придется пройти все три стадии, чтобы получить на выходе продукт приемлемого качества. Исключение составляет разве что запись на стереопару. В этом случае сведение как таковое отсутствует, поскольку и сводить-то нечего. Впрочем, о том, почему такой способ записи оперных спектаклей неэффективен, точнее, почему область его применения весьма ограничена, мы говорили в предыдущей части статьи.
Разумеется, различные методы записи подразумевают разные способы решения задач, стоящих перед звукоинженером на каждом этапе работы. Существуют разные подходы и мнения, и я, не вступая в полемику и не настаивая на своей правоте, постараюсь описать технологию работы с записанным материалом, реализованную в нашем театре в настоящее время. Эта статья посвящена вопросам подготовки материалов к сведению.
Здесь, пожалуй, уместно заметить, что понятие «подготовка материалов» не следует  слишком узко толковать. Например, применение компрессоров для предотвращения перегрузок на петличных микрофонах во время записи уже само по себе является подготовкой аудиосигнала. В понятие «подготовка» мы включаем все манипуляции, проделываемые с записанным (и записываемым!) материалом.
Для нас она начинается с организации его хранения и систематизации записей. Почему это так, легко понять, приняв во внимание, что мы выполняем запись 2-3 оперных спектаклей в неделю, то есть примерно 80-100 за сезон. Минимальное число микрофонов, используемых на спектакле, восемь. Таким образом, в проекте двухактной оперы содержится 16-20 файлов, «весящих» по 700-1000 Мб каждый. Конечно, мы не выполняем весь цикл работ с записью каждого спектакля. 

Рис. 1. Наименование треков при подготовке к записи

Однако записываем все, чтобы в дальнейшем иметь возможность выбора для сведения. Очевидно, что без правильной организации хранения этого моря информации обойтись невозможно. В именах папок и проектов уместны даты и названия спектаклей. В именах же самих файлов следует придерживаться постоянства подхода. Например, в нашем случае имена треков вокальных микрофонов начинаются со слова vocal. Далее можно применять простую нумерацию микрофонов, установленных на рампе, слева направо. Если микрофоны используются в стереопарах, то вместо нумерации мы используем двухбуквенное обозначение, например, vocal_CL, означающее, что данный микрофон является левым в центральной стереопаре. Файлы с треками специальных микрофонов (пушек, петличных и др.) называются иначе (gun и пр.). Микрофоны общего плана именуются в соответствии со своим мес-том расположения либо назначением: overhead – над оркестровой ямой, main – основная стерео пара. Пример обозначения треков показан на рис. 1. Далее следует номер, присваиваемый автоматически в проекте Nuendo. Этот номер, как  правило, соответствует номеру акту. Таким образом, полное название пути файла выглядит, например, так: …Records2010/Пиковая дама_31_июня_2012/Audio/Vocal_LL_1.wav.Аудиофайлы вместе с файлом проекта Nuendo сбрасываются на DVD-диски.
При работе с живой записью оперного спектакля звукоинженеру приходится иметь дело с   двумя серьезными акустическими проблемами, редко встречающимися в практике современной студийной записи. Проблема номер один — высокий уровень фонового шума, создаваемого системой вентиляции зала и постановочным оборудованием, особенно осветительными приборами. Слушатели в зале не обращают или почти не обращают внимания на это шипение. Во-первых, зрительские места в основном расположены сравнительно далеко от основных источников шума, а, во-вторых, частотный спектр этого шума достаточно широкий и практически не меняется, благодаря чему ухо быстро привыкает к нему и перестает его замечать. Однако микрофоны, установленные вблизи сцены, «насасывают» его по полной программе. В худшем случае к нему может добавляться еще и собственный шум оборудования (предусилителей, преобразователей и т.д.), поскольку уровень сигнала в тихих сценах может быть гораздо ниже пикового, что, соответственно, ухудшает соотношение «сигнал/шум» на записи.
Вторая проблема — огромный динамический диапазон оперных спектаклей. В оперном зале во время живого исполнения на сцене такой динамический диапазон воспринимается зрителями нормально. Совсем иное дело - прослушивание записи в домашних условиях и тем более в автомобиле. Низкое качество ЦА конверторов в бытовых проигрывателях, особенно сказывающееся при низких уровнях сигнала (dithering решает проблему лишь отчасти, значительный коэффициент искажений при даже небольших перегрузках, высокий уровень фонового шума (обычно на уровне 50-60 дБА), изменение воспринимаемого тембра при значительном изменении уровня сигнала (не будешь же, в самом деле, постоянно нажимать на кнопку тон-компенсации)… 

Рис. 2. Исходный файл, записанный на один из вокальных микрофонов рампы

Не случайно многие любители классической музыки вообще, и оперной в частности, жалуются на то, что им приходится постоянно крутить ручку громкости своего усилителя при прослушивании «живых» записей. Задача сокращения динамического диапазона по очевидным причинам становится еще более актуальной в том случае, если запись предназначена для радио или ТВ трансляции.
Поэтому подготовка материалов к сведению осуществляется в два этапа. На первом этапе из сигнала удаляется стационарный шум вентиляции и электроники, а на втором — уровень сигнала каждого источника (микрофона) выравнивается в заданных пределах с заданными параметрами. Соответственно называются эти две операции «удаление шума» и «нормализация». Исходный материал в виде wav файла 24 бит, 48 кГц показан на рис. 2.  Он представляет собой трек, записанный с помощью одного из вокальных микрофонов рампы (точнее, правого микрофона правой стереопары).

Удаление шума

Все шумы, присутствующие на спектакле и попадающие на запись, можно разделить на две категории: случайные и стационарные. Стационарным мы называем такой шумовой сигнал, характеристики которого (частотная и фазовая) не меняются со временем. На самом деле это допущение нельзя считать точным для любого реального источника шума. Однако в рамках стоящей задачи оно является вполне рабочим. Иначе говоря, это означает, что последствия применения процессора незаметны на слух, за исключением полного или частичного удаления шумового фона. К случайным шумам относятся топот, удары и другие громкие (не музыкальные) звуки на сцене, кашель зрителей, звонки не отключенных мобильных телефонов и пр.
Удаление стационарного шума выполняется методом «спектрального вычитания». Откровенно говоря, я не уверен, что это правильное с точки зрения науки название данного метода. Однако звучит красиво, и поэтому я его так называю. Скажу сразу, что он стал для нас настоящей панацеей. До определенного времени все наши записи страдали существеннейшим недостатком. В паузах и в тихих местах уровень шума был абсолютно неприемлем по современным критериям. Попытки избавиться от него с помощью стандартных фильтров не давали искомого результата, поскольку частотный спектр шумовой составляющей был весьма широк. К счастью, один из моих коллег познакомил нас с денойзером в программе Adobe Audition. Полагаю, что многие читатели знакомы с этим прекрасным инструментом звукоинженера. Для тех же, кто им никогда не пользовался, опишу алгоритм процесса удаления шумовой составляющей из сигнала.

Рис. 3. Выбор участка записи для создания шумового сэмпла

Суть метода состоит в следующем. На записанном треке отыскивается место (см. рис. 3), где не звучит музыка и присутствует только шум. Это может быть момент перед началом действия или пауза. Далее в этом месте выбирается участок, где отсутствуют случайные шумы. Длительность участка определяется, исходя из желательного размера FFT фильтра, задаваемого числом точек в выборке. Чем длиннее фильтр, тем на большее число частотных полос будет разделен сигнал, тем точнее будет выполняться обработка. Впрочем, у этой медали есть и обратная сторона. Слишком большое количество полос может привести к размыванию временного окна, из-за чего звучание приобретет неожиданный и нежелательный избыточный объем. Затем включается функция сэмплирования (см. рис. 4), и на основании анализа характеристик шумового сигнала на выбранном участке создается фильтр в виде звукового сэмпла. АЧХ фильтра можно посмотреть в окне процессора и при необходимости подкорректировать вручную. Удаление шума происходит за счет фазового вычитания фильтра из записанного трека ¹.

¹Фаза в фильтре переворачивается на 180⁰, после чего созданный из сэмпла непрерывный шумовой сигнал суммируется с записью. 

Рис. 4. Процесс создания шумового сэмпла

В результате шумовой сигнал, сложенный с самим собой в противофазе, удаляется, а полезный – остается. На словах все выглядит очень просто и изящно, однако реальность, как всегда, намного сложней. Во-первых, как уже говорилось, вентиляционные и прочие стационарные шумы образуют широкополосный сигнал, и, стало быть, при удалении шума может также удаляться и часть музыки. Во-вторых, из-за того что характеристика шума не является стационарной в полной мере, на записи могут неожиданно возникать паразитные звуковые эффекты, связанные с неточным вычитанием. В процессоре предусмотрена возможность настройки целого ряда параметров, от которых зависит, как именно будет выполняться обработка аудиофайла. Особое внимание следует уделить таким характеристикам, как Noise Reduction Level (количество удаляемого шума в процентах) и Reduce by (глубина подавления шума в дБ). Очень важно не поддаться искушению и установить максимальные значения, чтобы сразу вырезать шум «под корень»! Следствием этого могут стать заметные на слух и весьма неприятные артефакты: своеобразное бульканье или фазовые искажения, напоминающие эффект флэнджера. Дабы избежать этих неприятностей, но тем не менее понизить уровень шума на записи до необходимого уровня, мы часто осуществляем его удаление в 2-3 стадии. При этом всякий раз количество удаляемого шума варьируется в диапазоне 50-70 %. 

Рис. 5. Панель настройки модуля обесшумливания (Denoiser)

Типичный вариант настроек денойзера показан на рис. 5. При обесшумливании сигнала следует осуществлять аудиомониторинг каждой выполняемой операции с помощью предусмотренной функции предварительного прослушивания. Прежде всего, необходимо очень внимательно прослушать сэмпл, выбранный для создания FFT фильтра. Любые случайные шумы, в том числе звуки настраивающихся инструментов в оркестровой яме, могут существенно повлиять на форму характеристики фильтра. Создав фильтр, нужно проверить его на нескольких фрагментах трека. Эти фрагменты следует подбирать таким образом, чтобы получить наиболее полное представление о влиянии фильтра на качество сигнала. Надо обязательно прослушать все самые тихие места на треке, где шумовая составляющая на записи хорошо заметна на слух. Так же следует проверить звучание громких участков  записи, хотя на их звучании влияние этого процесса сказывается не столь значительно. Наконец, надо прослушать паузы на предмет выявления артефактов, о которых мы уже говорили. Музыкальная составляющая также должна варьироваться. Для вокальных микрофонов надо выбирать фрагменты мужских и женских партий, а также хора. Для микрофонов общего плана – обязательно добавляются и инструментальные фрагменты. Для микрофонов оркестра, если таковые вообще используются при записи, операция обесшумливания, как правило, не осуществляется, поскольку в них соотношение сигнал/шум и без того достаточно хорошее (ведь они располагаются близко к источникам), а их уровни при сведении существенно ниже, чем у вокальных или микрофонов общего плана. Очень удобно то, что имеется возможность мониторинга не только полезного сигнала, остающегося после удаления шума, но также и то, что, собственно говоря, удаляется с записи, т.е. сам шум. Для этого необходимо активировать опцию Keep Only Noise. Чтобы прослушивать различные фрагменты записи, их необходимо предварительно выделить в окне волновой формы. Слушая удаляемый шум, гораздо легче понять, сколько будет также потеряно полезного сигнала. Это, в свою очередь, помогает выбрать оптимальные настройки процессора.
Убедившись, что выбранный фильтр удовлетворяет требованиям, можно запускать процесс обработки. Перед этим вам необходимо выделить весь трек (это можно сделать с помощь кнопки Select Entire File из окна процессора) и убедиться, что выбрана опция Remove Noise перед тем, как запустить процесс обработки (иначе у вас  на записи вместо музыки останется только шум!). Полученный результат прослушивается снова. Если уровень шума понижен недостаточно, вся операция повторяется.
Что касается случайных шумов, то, если их уровень невысок, либо они не мешают восприятию музыкального произведения, как правило, мы оставляем их на записи. Однако бывают и иные ситуации, одна из которых проиллюстрирована на рисунке трека вокального микрофона из третьего акта той же оперы, как это имеет место в нашем примере. В конце последнего акта главный герой сводит счеты с жизнью при помощи пистолета. На рисунке отчетливо виден момент взрыва петарды, изображающей выстрел. Поскольку данный звук прекрасно передается микрофонами общего плана, его можно спокойно удалить из трека вокального микрофона. Осуществляя эти и другие манипуляции с отдельным треками, необходимо помнить, что продолжительность дорожек должна оставаться неизменной, иначе сведение окажется попросту невозможным. Таким образом, нежелательные звуки не вырезаются, а убираются с помощью регулятора уровня. В случае вокальных микрофонов допустимо также использование обрезных НЧ фильтров, эффективно отсекающих низкочастотный гул, не затрагивая при этом полезный диапазон. В некоторых случаях могут оказаться полезными и параметрические фильтры, однако мы в своей практике стараемся избегать их применения.

Нормализация

Рис. 6. Исходный файл, записанный на один из микрофонов стереопары общего плана

Следует сразу пояснить, что в контексте нашего предмета обсуждения значение термина  «нормализация» несколько отличается от общепринятого. Речь идет о процессе более сложном, чем простая нормализация аудиоматериала по пиковому и даже RMS уровню. Фактически это можно описать как выравнивание уровней сигнала на аудиотреке.
Необходимость в таком выравнивании уровней сигналов становится понятной даже при беглом взгляде на форму звуковой волны, такую, как показана на рис. 6. Это сигнал, записанный на один из микрофонов общего плана, во время третьего акта той же оперы². Акт делится на 12 основных музыкальных частей (сцен). 

² На самом деле, нормализация сигналов, записанных на микрофоны стерео пар, выполняется одновременно, для чего в волновом редакторе создается временный 2-дорожечный файл. Здесь трек подвесного микрофона рассматривается отдельно, чтобы упростить изложение вопроса.

В таблице в колонке «Записанный сигнал» представлен анализ этих фрагментов по уровням сигналов (пиковому и RMS). Данные были получены с помощью калькулятора уровней, встроенного в процессор нормализации Sound Forge, поскольку для нормализации аудиофайлов мы пользуемся именно этой программой. Из таблицы видно, насколько велик разброс значений. Даже для среднеквадратичного уровня разница достигает 16 дБ, а для пиковых значений и вовсе 26 дБ! Внутри самих фрагментов  перепады уровней тоже достигают больших значений. Почти для  всех сцен разница между RMS и пиковым значениями (пик-фактор) превышает 20 дБ, а в некоторых она доходит даже до 28-30. Во многих местах на записи наблюдается резкий переход от пиано к фортиссимо и наоборот. Все это не может быть оставлено в таком виде для сведения: диаграмма уровней на записи должна лучше соответствовать как электроакустическому способу воспроизведения, так и условиям прослушивания.
Возникает, однако, вопрос: есть ли необходимость обрабатывать каждый трек отдельно или достаточно нормализовать их сумму на стадии мастеринга? Наша практика показывает, что во втором случае результат обычно оказывается неприемлемым. Подобное допустимо при сведении отдельных фрагментов спектакля, преимущественно тех, в которых отсутствует большая динамика. Однако если речь идет о целом акте спектакля, то сведение ненормализованных файлов может «подарить» целый букет проблем. Размытое, далекое звучание вокала, особенно в тихих сценах, нарушение локализации, необходимость применения компрессии при сведении, причем достаточно жесткой, и т.д. В результате суммирования ненормализованных треков динамический диапазон может не только не уменьшиться, но даже возрасти. Возможно, главной бедой является существенное изменение характера (читай качества) звучания из-за значительных вариаций уровня не только при переходе от одной сцены к другой, но и внутри самих сцен, что особенно неприятно. Я не стану утверждать наверняка, но полагаю, что основной источник проблем – сведение сигналов низкого уровня. Очевидно, что уровень dithering для сигналов столь низкой разрядности, как, например, в интродукции, финале или сцене 3 (см. таблицу), должен быть исключительно высок. Однако даже с помощью dither невозможно предотвратить многочисленные ошибки, происходящие при суммировании нескольких сигналов, представленных в силу низкого уровня малым числом битов. В результате, как и в случае с избыточной компрессией, однако по совершенно другим причинам страдает в первую очередь «атака» звуковой волны, оказывающая решающее влияние на характер звучания. Чем выше уровень сигнала, чем большим числом битов он представлен, тем точнее передаются переходные характеристики сигнала, тем ближе он к оригиналу. Причем это в первую очередь сказывается на вокальных микрофонах, поскольку сигнал, получаемый от микрофонов общего плана, и так достаточно сильно «размыт» многочисленными отражениями. Не претендуя на истину в последней инстанции, я все же позволю себе утверждать, что качество сведения с предварительно нормализованными треками всегда оказывается лучше, чем с ненормализованными.
Итак, попытаемся более конкретно сформулировать задачи, которые мы решаем на стадии нормализации, а также критерии оценки качества решения этих задач. Во-первых, необходимо выровнять RMS уровень сигнала таким образом, чтобы разница между громкими и тихими сценами не превышала 5-10 дБ. Как известно, в акустической литературе разница в 10 дБ обычно соотносится с субъективно воспринимаемым большинством слушателей изменением громкости в 2 раза. Практика показывает, что для современного слушателя это предел комфортного прослушивания записи. Во-вторых, надо уменьшить пик-фактор записи таким образом, чтобы среднеквадратичный уровень находился в пределах -21 ±3 дБ. Это значение было установлено нами экспериментальным путем как оптимальное для оперы. При меньшем значении запись звучит слишком тихо. При большем – начинает страдать музыкальная динамика произведения. В-третьих, возможно, самая тонкая и сложная задача на данном этапе – это выравнивание уровней внутри отдельных сцен. На рис. 6 видно, что в целом ряде сцен имеются существенные перепады уровня сигнала, причем речь идет не об отдельных пиках, но о существенном повышении также и RMS уровня. Далее мы более подробно коснемся этого вопроса. Здесь же добавим лишь, что к изменению динамики сигнала внутри музыкальных сцен на этапе нормализации следует подходить с большой осторожностью. Манипуляции с уровнями могут привести к нарушению музыкальности материала, и в дальнейшем уже ничего поправить будет нельзя. Поэтому значительная, если не большая часть этой работы по выравниванию уровней внутри отдельных сцен выполняется при сведении путем варьирования уровней отдельных треков, а также при мастеринге.

Рис.7. Коррекция уровня единичных пиков с помощью функции Volume

Оценивая качество выполненной нормализации трека, мы должны обратить внимание только на одно: есть ли на треке заметные на слух негативные последствия нормализации. Они могут быть разнообразны:
акустически некорректное или слишком резкое повышение или понижение уровня;
изменение уровня акустического фона, который присутствует постоянно, но становится заметным в основном в паузах и тихих эпизодах (для микрофонов общего плана, главным образом);
«дребезжание» и другие признаки искажений пиковых сигналов;
нарушение локализации источников (для микрофонных стереопар);
неоправданное изменение уровня громкости отдельных инструментов оркестра, близко расположенных к сцене (для вокальных микрофонов, установленных на обрезе сцены);
необязательные нарушения музыкальной динамики (например, если есть последовательность звуков с нарастающим уровнем, эффект увеличения громкости должен быть сохранен на записи).

Рис.8. Коррекция уровня отдельных музыкальных фрагментов с помощью функции Volume

Как было сказано выше, для нормализации мы используем волновой редактор Sound Forge. Разумеется, у каждого звукоинженера есть свои предпочтения. Далее я постараюсь объяснить, почему именно Sound Forge является удобным инструментом для нормализации уровней на треке. В процессе нормализации мы используем 3 основных функции обработки: регулировку уровня (Volume), редактор огибающей (Fade/Graphic) и, наконец, собственно блок нормализации, встроенный в Sound Forge (Normalize). 

Рис.9. Результат нормализации единичного пика при правильном выборе границ выделенного фрагмента волны

Функция Volume используется прежде всего для снижения уровня резких выбросов (пиков), а также отдельных музыкальных фрагментов и фраз. Примеры показаны на рис. 7 и 8. Основное правило здесь простое: область редактирования должна быть ограничена точками с нулевым уровнем либо ближайшими к ним, как это видно на рисунках. В этом случае помимо того, что форма волны не претерпит существенных изменений, на записи не будет мест со скачкообразным изменением уровня, которое воспринимается на слух в виде характерного щелчка (сравните результаты обработки на рис. 9 и 10. Корректировать уровень музыкальных фрагментов следует таким образом, чтобы менялся уровень целой музыкальной фразы или даже эпизода. На рис. 11 показан достаточно характерный пример сигнала, достигающего в конце фразы уровня несколько больше желаемого для сведения. 

Рис.10. Последствия обработки при неправильном определении границ пика

В этом случае, однако, правильней начинать корректировку уровня не от начала крещендо, а несколько ранее. Дело в том, что в этом месте на записи значительное повышение уровня наблюдается только после вступления медных духовых и резкого увеличения громкости звучания оркестра в целом. В то же время громкость хора, вступающего немного раньше оркестра, почти не меняется. Таким образом, начинать корректировать уровень сигнала следует от момента вступления хора, чтобы сохранить музыкальный баланс, создаваемый дирижером.

Рис.11. Определение границ выделения при обработке отдельного музыкального фрагмента. Для сохранения музыкальной динамики изменение уровня начинается со вступления хора, а не последующего форте оркестра на его фоне

Для более сложных операций, когда коррекция уровня должна варьироваться на протяжении одного музыкального фрагмента, лучше использовать другой инструмент обработки, а именно редактор огибающей Fade Graphic (см. рис. 12). В подобных ситуациях самое главное – избежать резких, неестественно звучащих изменений уровня внутри фрагмента, и редактор огибающей предоставляет такую возможность. 


С его помощью звукоинженер может определить форму огибающей кривой,
произвольно задавая на редактируемом участке опорные точки, общее число
которых может достигать 16. Помимо задания опорных точек в программе
предусматривается также выбор характера протекания 

Рис.12. Коррекция отдельного фрагмента с помощью редактора огибающей Fade Graphic

С его помощью звукоинженер может определить форму огибающей кривой, произвольно задавая на редактируемом участке опорные точки, общее число которых может достигать 16. Помимо задания опорных точек в программе предусматривается также выбор характера протекания переходного процесса между соседними точками (для каждого участка кривой индивидуально). По умолчанию подразумевается линейная зависимость, однако у звукоинженера есть и несколько других вариантов определения изменения уровня: fast (быстрое), slow (медленное), smooth (плавное), sharp (резкое), hold (мгновенное). Графический интерфейс этого процессора имеет определенный недостаток, заключающийся в том, что окно, в котором задается кривая огибающей, слишком маленькое. Поэтому его неудобно использовать при работе с большими фрагментами. Данный вид обработки не может не оказывать влияния на форму волны, поэтому применять его надо очень аккуратно, обязательно каждый раз прослушивая результат обработки. 

Рис.13. Форма сигнала в выбранном фрагменте волны до обработки Fade Graphic

На рис. 13 в более крупном масштабе представлен тот же самый музыкальный фрагмент до обработки, а на рис. 14 после обработки. Сравнивая их, можно увидеть, что заметно изменилось соотношение уровней между тихой и громкой частями фрагмента, в то время как форма волны внутри каждой из этих частей почти не изменилась. Таким образом, результат выглядит вполне приемлемым, однако окончательное суждение можно вынести, только прослушав фрагмент.

Рис.14. Форма сигнала того же фрагмента волны (рис. 13) после обработки Fade Graphic

Модуль нормализации в программе Sound Forge представляет собой очень удобный инструмент, позволяющий, во-первых, проанализировать уровень трека, а во-вторых, обработать его по одному из нескольких предлагаемых алгоритмов. Причем программа определяет и может нормализовать не только максимальный (пиковый), но и среднеквадратичный уровень сигнала. Интерфейс модуля нормализации показан на рис. 15. Значительную его часть занимает функция сканирования (анализа) уровня Scan, и это неспроста. 

Рис.15. Панель настройки модуля нормализации (Normalize) программы Sound Forge

Точная информация об уровне сигнала обрабатываемого трека (или фрагмента) очень полезна при выборе параметров нормализации. На самом деле прежде, чем начать работать с уровнями на треке, я обязательно запускаю функцию Scan, чтобы получить представление об объеме предстоящей работы. Обратите внимание, что она выдает информацию как о пиковом, так и о среднеквадратичном уровне трека. При этом в отличие от пикового уровня, который просто определяется по максимальному значению амплитуды в анализируемом файле, RMS уровень сигнала рассчитывается в соответствии с заданными параметрами. Настройка этих параметров призвана отсечь от вычислений сигналы слишком низкого уровня (шум) и слишком высокого (пики). Что касается шума, то он отсекается путем выбора нижней границы диапазона уровней полезного сигнала. В примере на рисунке это граница находится на уровне -56 дБ. Учет сигналов с пиковыми уровнями осуществляется путем регулировки времени атаки и отпускания сканера, примерно также как это делается в компрессоре. Кроме того, существует также возможность выполнить расчет с учетом т.н. «кривых равной громкости». Иначе говоря, с применением взвешивающих фильтров, учитывающих различное восприятие человеческим ухом высоких и низких частот при разных уровнях громкости. Впрочем, эта последняя опция в контексте темы нашего разговора вряд ли может пригодиться.

Рис.16. Нормализация файла по пиковым уровням

Как я уже упомянул, в программе предусмотрено несколько алгоритмов нормализации. Самый очевидный из них – по пиковым уровням. Как правило, сигнал нормализуется так, чтобы его пиковый уровень был чуть-чуть ниже 0 дБ (т.е. абсолютного максимума).
Фактически эта операция представляет собой поднятие уровня всего трека на значение, которое равно разности между целевым уровнем и самым большим пиком (для нашего трека это -0, 1 дБ и -3,0 дБ соответственно, см. таблицу). Кроме того, можно нормализовать сигнал и по среднеквадратичному уровню, что и является нашей основной задачей, ибо именно RMS уровень сигнала определяет его громкость. Это может быть выполнено тремя различными способами. Первый – с ограничением для пиковых сигналов 0 дБ (см. рис. 16); в этом случае требуемый уровень RMS может и не быть достигнут, если пик-фактор сигнала слишком большой, а в нашем случае это почти всегда так.

Рис.17. Нормализация файла по уровню RMS без ограничения пиковых уровней

Второй – без ограничения пиковых сигналов (см. рис. 17). Нормализация по данному алгоритму означает, что все сигналы, уровень которых превышает 0 дБ будут просто обрезаться так, словно звук пропущен через жесткий пиковый лимитер. На рисунке очень хорошо видны серьезные искажения формы волны. И, наконец, наиболее интересный для нас вариант нормализации по уровню RMS – с использованием динамической компрессии Dynamic Compression (см. рис. 18).

Рис.18. Нормализация файла по уровню RMS с использованием функции Dynamic Compression

В отличие от обычных компрессоров динамическая компрессия Sound Forge значительно меньше меняет форму сигнала, поскольку применяется только к отдельным пикам, что делает  ее практически незаметной на слух, когда она работает в разумных пределах (3-4 дБ). Мы достаточно активно используем этот метод на стадии финальной обработки микса (мастеринг). Однако при обработке отдельных треков мы прибегаем к ней только в случаях необходимости, когда нормализация по пикам в сочетании с применением функций Volume и Fade Graphic не позволяет достичь требуемого уровня RMS.

Рис.19. Результат нормализации трека (сравните с рис. 6), с применением всех методов обработки описанных в статье (функции Volume, Fade Graphic и Normalize)

Пример комбинированного применения всех описанных выше инструментов можно увидеть на рис. 19. Отметим, что в данном случае нам удалось обойтись без компрессии вообще, что несомненный плюс для сведения.  В таблице приведены данные, показывающие насколько изменились имеющие отношение к уровню параметры трека. Как видно из них, нам удалось решить задачи, сформулированные выше. Целевые уровни RMS и пик-фактор для всех сцен находятся в обозначенном нами диапазоне значений, при этом все изменения формы волны были осуществлены корректно (в рамках и допущениях описанной методики). Нормализация вокальных микрофонов осуществляется аналогично. Единственное различие заключается в том, что треки вокальных микрофонов используются при сведении не полностью, а лишь в той части, где есть полезный сигнал. Очевидно, что к ней не относятся интродукция и инструментальные фрагменты, а также сцены, в которых артисты на сцене поют, располагаясь ближе к другим вокальным микрофонам. Вклад этих фрагментов в расчет уровней RMS может быть значительным, и это обстоятельство нельзя не учитывать.



Напоследок позволю себе дать два совета, которые, я надеюсь, могут быть полезны начинающим звукоинженерам. Во-первых, ни в коем случае не следует понижать разрядность и частоту сэмплирования перед обработкой трека, даже если это требуется для конечного продукта. Поэтому если оборудование позволяет вам осуществлять запись в формате 24/96 (или 24/48, как в нашем случае), то все операции, включая сведение и мастеринг, следует выполнять именно в таком формате. А во-вторых, проделывая какие бы то ни было операции по обработке записанного материала, прослушивайте результаты вашей работы, в том числе промежуточные, как можно чаще. И тогда вы точно не окажетесь в положении самоуверенного Германа, которому удача настолько вскружила голову, что он, имея на руках даму, объявил победного туза, даже не удосужившись заглянуть в свои карты!