Источник звука
АрхивАналоговый звук уже в прошлом: аналоговый тест Тьюринга (повторение звучания MiniMoog "в цифре") уже, похоже, прошел. Остались только цифровые источники.
Продолжение. Начало см. в предыдущем номере "КТ" #31 (456)
Аналоговый звук уже в прошлом: аналоговый тест Тьюринга (повторение звучания MiniMoog «в цифре») уже, похоже, прошел (www.dr-walker.com/noah.html). Остались только цифровые источники, главные требования к которым:
-
обеспечивать надежную (например, 128 голосов) полифонию и
-
предоставлять возможность использовать разные типы синтеза звука за счет добавления аппаратных плат расширения или программных инструментов-плагинов.
Сэмплы - простые и фразовые
Самые распространенные сейчас инструменты - это сэмпловые. Производство сэмплов (буквально - «образцов» звуков) поставлено сейчас на поток и можно говорить о микроиндустрии сэмплов в музыкальной промышленности. Желающие ужаснуться размаху сэмплового звукотворчества могут заглянуть на www.soundsonline.com. Впрочем, такой размах неудивителен: для сэмплов существует множество форматов, которые отлично ладят между собой посредством великолепной программы Awave Studio (www.fmjsoft.com/awmain.shtml).
Фразовые сэмплы отличается от сэмплов первого поколения тем, что играют не столько образцом отдельного звука, сколько образцом целой музыкальной фразы - игра легато приводит не к запуску сэмпла с каждым нажатием на клавишу, а к продолжению проигрывания сэмпла с учетом высоты задаваемого очередной клавишей тона. Конечно, такая фраза имеет свой внутренний ритм, который обычно связан с ритмом аккомпанемента (применяются алгоритмы независимого изменения тона и масштаба времени - pitchshifting и timestretching).
Появились сэмплерные инструменты второго поколения, обеспечивающие работу с подобного сорта фразовыми сэмплами (например, рэковый сэмплер Roland VP-9000, и даже встроенный процессор VariPhrase в самоиграйках Rоland VA).
Трудно себе представить, как играть фразами, а не звуками. Диджеи обычно складывают фразы «как есть», акцентируя внимание на подгонке ритма. На новых инструментах происходит технологическое чудо: темп управляется отдельно, а высота звука определяется динамически на клавиатуре. В результате фразы играют на клавишах! Можно, например, петь клавишами вокальные сэмплы куплетов и припевов…
Физическое моделирование
Поскольку музыка - это явление культуры, то для музыкантов ценна не только звуковая новизна, но и звуковая старина. Например, музыканту будет мало играть на клавишах звуками скрипки, ему подавай звуки именно скрипки Страдивари - но с сохранением всех особенностей игры, недоступных сэмпловому подходу. Тогда нет другого метода, кроме как смоделировать физические процессы, происходящие в скрипке Страдивари, когда ее мучают смычком. Тот же подход применяется и к физическому моделированию обычных и электрических фортепиано, и даже «старинных» аналоговых синтезаторов семидесятых и восьмидесятых.
Сложность тут в огромной вычислительной мощности, необходимой для хорошего физического моделирования - но к нашим персональным услугам вся полупроводниковая промышленность мира, наращивающая выпуск DSP-чипов. К тому же скрипку Страдивари или MiniMoog моделируют чаще, чем погоду или атомный взрыв, поэтому цена на такие модели будет падать, а их потребление - расти.
Вокал
Как правило, в каждой самоиграйке есть микрофонный вход, используемый как для сэмплирования, так и просто для ввода голоса музыкантов.
Но есть и голосовой синтез, который формально можно свести к сэмпловому или физическому моделированию, но который не является ни тем, ни другим.
Вокальный процессор позволяет музыканту петь выбранным (мужским, женским, детским или Микки-Мауса) голосом, включая синтезированные подпевки в одном из пяти десятков вариантов гармонизации (гармонист обеспечит необходимое разнообразие - от грегорианского мужского хора до женского джазового трио, от детского хора до кантри-дуэта). Конечно, есть специальная кнопка быстрого отключения всех этих чудес электроники: объявлять и комментировать новые концертные номера все-таки лучше своим голосом.
Конечно, чудес не бывает. Девушки из «женского джазового трио», которое изобразил вокальный процессор Yamaha PSR 9000 на основе моего пения, явно были в возрасте, и их голоса ощутимо подрагивали. Компьютер - он и есть компьютер, хотя и в обличье самоиграйки: мусор на входе - много мусора на выходе…
Другое дело, что трио было вполне джазовым и гармонию держало безупречно.
А еще в мире появились генераторы джазового скэта и вокализа (www.ipsj.or.jp/members/Journal/Eng/4302/article002.html): в связи с развитием устройств голосовой генерации компьютер уже не просто поет, а импровизирует, на ходу сочиняя «слова».
| Электронная подпись и водяные знаки |
|
Для пишущих нетленку может быть психологически важным, чтобы все их результаты игры были помечены и подписаны. Сегодня водяные знаки можно внедрить в любые музыкальные файлы (или даже выходной поток, если речь идет о «живом» исполнении). MIDI-файлы тут не исключение - водяные знаки существуют даже для MIDI (www.watermarkingworld.org). Не нужно путать водяные знаки и копирайтную «защиту». Водяные знаки - это инструмент для «невидимых» надписей типа «Киса и Ося были здесь». Эти надписи никому не мешают, но тешат самолюбие авторов. Авторы иногда смогут сказать - «Это я создал!», и точка. Средства защиты обычно пользователям мешают и поэтому не будут здесь рассматриваться. А для электронной подписи музыкальных файлов можно использовать любую программу, например PGP (www.pgpi.org). |
Микшер, эффекты и форматы: опять DSP
Талантливая самоиграйка должна из себя извлекать правильную звуковую атмосферу в реальном времени. Это означает, что она должна иметь встроенный многоканальный микшер и не менее многоканальный процессор эффектов. Звук также должен компрессироваться, проходить через разные улучшайзеры - самоиграйка должна делать для своего виртуального ансамбля все то же, что делают звукооператоры на живых концертах. Занимается всем этим немалым звукооператорским хозяйством тот же музыкант, который одновременно еще поет, играет мелодию и управляет аккомпанементом. И ничего, справляется: парой сотен управляемых параметров больше или меньше - уже не имеет значения.
Заметим, что в нашем случае живого исполнения нет этапа мастеринга (склеивание музыки из предварительно записанных кусочков), поэтому интерфейсные возможности DAW (digital audio workstations) тут не применимы.
Все эти звуковые эффекты имеют множество параметров и тоже могут быть очень интерактивными, как и инструменты - меняться в зависимости от ритма, сочетания звучащих партий, просто во времени или по желанию музыканта (в этом случае для управления эффектом применяется какой-либо контроллер панели управления).
Не будет большим преувеличением сказать, что эффекты - это такие специальные музыкальные инструменты. Недаром аппаратные и программные музыкальные плагины примерно поровну представлены инструментами и эффектами - но, пожалуй, эффектов даже больше.
Как и все звуковые модули, эффекты требуют колоссальной вычислительной мощности. Так, хороший (физически моделирующий акустику хорошего помещения) ревербератор легко «съедает» половину вычислительного ресурса DSP-платы UAD-1.
Дополнительная вычислительная мощность потребуется и для обеспечения «звука вокруг». Пока музыкальные инструменты имеют выход в стерео-формате, но судя по потребительскому спросу на звук 5.1, легко воспроизводимый аппаратурой для домашних театров, появление в самоиграйках форматов 5.1, 6.1 (и далее по списку) - вопрос буквально пары лет. В результате домашнее музицирование будет происходить в самой середине виртуального оркестра. Такой поворот, конечно, существенно изменит технологии самоиграек - не меньше, чем вторжение домашних театров изменило технологии типичного музыкального центра.
Вспомним и про выход для генерируемого видеоряда. Видеовыход у самоиграек есть уже сегодня - видеоклипы он пока не воспроизводит, а нужен для воспроизведения караоке на экране домашнего театра. Осталось дело за 3D-звуком. В конце концов, игровые программы уже делают это, включая и видео, и звук формата 5.1.
Рождение звука
Итоговый цифровой сигнал (обычно разрядностью 24 бита и частотой дискретизации 96 КГерц, хотя обработка чаще всего ведется в 32 разрядах, а есть уже устройства и с частотой 192 КГерца) нужно превратить в звук. В этот ответственный момент может произойти значительная деградация качества - и слушательских ушей вместо прекрасной музыки достигнет звуковое месиво.
На помощь приходит такой последний писк хайтек аудио, как цифровые колонки - вездесущий сигнал-процессинг занимается теперь компенсацией искажений, которые вносят усилители, а также громкоговорители вкупе с акустическими свойствами помещения. Топ-модели таких колонок, конечно, дороговаты и тяжеловаты (к примеру, Meridian DSP 8000 весят 100 кг и стоят $45000), но уже сегодня есть и более приемлемые варианты, вы легко их найдете, ибо Google находит словосочетание «digital speaker» на 6700 страницах. Похоже, что скоро другие типы аудиовоспроизведения перестанут встречаться - уж больно дороги они будут по отношению цена/качество по сравнению с интегрированным цифрозвуком. Можно начинать забывать об аудиокабелях по $500 за погонный метр. Оптоволокно, пожалуй, подешевле будет.
Пресеты, стили и пэды: музыкальная база данных
Похоже, это самая трудоемкая часть страдиварства, но без этой части самоиграйка теряет 99% своей прелести. Без возможности выбора из уже существующих пресетов, стилей и пэдов (предварительных настроек, фрагментов аккомпанемента и заранее написанных музыкальных фраз) невозможно играть.
Конечно, можно побыть композитором и продюсером и создавать в специальных редакторах все эти стили, пресеты и пэды - но это удел как раз студийных музыкантов, все больше и больше из исполнителей превращающихся в программистов.
Исполнитель всегда хотел бы использовать уже имеющийся музыкальный материал - примерно так, как диджей использует уже имеющиеся пластинки и звуки, чтобы поставить на уши танцевальный зал. Дирижер использует уже имеющиеся у него бумажные партитуры и даже живых исполнителей - и за это его не считают человеком менее творческим, чем оркестровых музыкантов.
Для ухода от программирования нужно иметь:
-
пресеты звуков, обязательно включающие наиболее употребимые эффекты их обработки;
-
пресеты стилей с уже подобранными тембрами инструментов, которые хорошо звучат в пачке, а также (важно!) с записями настроек DSP-эффектов. К каждому стилю нужно иметь пару (или ряд пар) для морфинга;
-
вызываемые одним нажатием на кнопку готовые установки (one touch settings), включающие подобранные к стилям сольные голоса, которые хорошо звучат со стилями в пачке, а также полный набор всевозможных DSP-эффектов и установок микшера. Для некоторых голосов также включается задание отдельного сплита клавиатуры (например, октава-полторы для секции медных духовых в латиноамериканских стилях);
-
подобранные к стилям варианты гармонии;
-
подобранные к стилям пэды (фразы и звуки), которые хорошо звучат в пачке, с DSP-эффектами к ним (как в PSR 9000 и - особенно хорошо - Technics KN6500. А вот в Rоland VA подобных пэдов вообще нет).
Это далеко не полный список того, что хотелось бы иметь готового.
Все эти пресеты составляют музыкальную базу данных, в которой нужно иметь средства навигации. Попробуйте, например, быстро найти и установить все пресеты для какой-нибудь древней летки-енки или новейшего прогрессив хауса! Ведь наш творец-исполнитель (в отличие от студийного музыканта) никогда не знает, что взбредет на ум его нетерпеливым слушателям (даже если этот слушатель - только он сам).
Отсутствие готовых пресетов - главная точка отсутствия счастья в самоиграечном мире. Нужно долго мучиться, чтобы добиться приемлемого звучания какого-нибудь пресета performance («исполнение» - сочетание для стиля, инструментов мелодии, установок микшера и назначения эффектов) одного производителя на инструменте другого производителя. А пресетов одного производителя всегда мало.
Увы, стандартов в данной области не предвидится - трудно ведь создать стандарт для культурного обмена…
| Счастье музыкального коллективизма |
|
Только сегодня человечество начинает терпимо относиться к онанизму. Музицирование в одиночку имеет примерно такие же культурные ассоциации. Настоящее счастье от музицирования можно получить только во время публичного перформанса, а наивысшее счастье - от игры в ансамбле. Да, некоторые испытывают удовольствие как от студийного приготовления музыкальных консервов, так и от их личного или даже коллективного потребления, - но нас интересует максимальное приближение к настоящему счастью исполнения живой музыки. С технологической точки зрения, существует большая проблема компьютерного коллективного музицирования - это отсутствие дирижера в импровизирующем ансамбле, или даже лидирующего человека-музыканта, управляющего игрой других людей и программ. В хороших музыкальных группах люди заводят друг друга, попеременно захватывая инициативу в исполнении (так называемый interplay в отличие от ситуации с постоянным лидером и остальными ведомыми-«аккомпаниаторами»). Кто сказал, что человек-музыкант получит максимальное удовольствие, только когда инициатива всегда будет у него и он будет управлять всеми аспектами исполнительства самоиграйки? Истинное удовольствие можно получить только в том случае, когда из активного солиста и дирижера человек сможет занимать и позицию партнера по игре. Все-таки человек - животное общественное, и вдохновение часто рождается, только когда рядом кто-то держит свечку. Осталось только добиться, чтобы компьютерные генераторы партитур вкупе с рендерами и настоящие люди-музыканты (кто сказал, что на нашем инструменте обязательно играть в одиночку?!) прислушивались (и присматривались) друг к другу, при этом показывая и свои намерения. Это обычное дело в ансамблевой игре. Например, резкое увеличение громкости и манеры игры высказывает намерение сыграть соло, а уменьшение громкости и переход к игре в стиле «ритм секции», наоборот, означает запрос соло от партнера (живого или виртуального - все равно). Такие исследования уже ведутся (в том числе, использующие распознавание видео о позах настоящих музыкантов, и даже позах аватар!), осталось дождаться их массового появления в самоиграйках. А пока продвинутые самоиграйки имитируют такое «командное» поведение простейшим способом: если музыкант вдруг прекратил играть партию правой руки, то самоиграйка берет вариацию стиля с большим количеством риффов и дополнительных музыкальных фраз, чтобы чуть поднять «проседающую» от пропажи одной из партий общую плотность музыки. Когда музыкант начинает играть правой рукой, то вариация играемого стиля автоматически меняется на менее насыщенную добавочным аккомпанементом, - что очень органично воспринимается слушателями. По мере развития подобных приемов совместного человеко-машинного исполнения музыки приближается день, когда можно будет честно провести уже не аналоговый, а настоящий музыкальный тест Тьюринга: пробовать угадать, какую из партий в понравившейся песенке придумал и сыграл человек, а какую - компьютер. Недалек уже и тот день, когда на собираемую вами в интернете jam session (вечеринку музыкального промискуитета) припрется чей-нибудь музыкальный бот - и будет два часа играть с вами чудесные итальянские босса-новы, пока вы не заподозрите неладное. Или даже не так: бот не заподозрит! Напоследок упомянем про
Пока все эксперименты по ансамблевой игре удаленного кластера музыкальных инструментов закончились ничем (уж больно велики сетевые задержки для музыкальных приложений реального времени). Но еще не вечер: компьютерные кластеры в одной студии уже стали штатным оборудованием благодаря VST Link. А там дойдет дело и до разных студий и даже концертных залов с воспроизведением особенностей их акустики (см., например, www.ccrma.stanford.edu/groups/soundwire). Не подвела бы только слишком маленькая для музыки скорость света… |
