Немного истории и теории

 

Первые персональные компьютеры воспроизводили звуки почти не напоминающие музыку или голос. Дело в том, что все издаваемые железом звуки воспроизводились через PC speaker. В простонародье этот динамик называли "PC скрипер" за издаваемый им скрип и писк — на большее он был неспособен.

Только в 1989 году компания Creative Labs выпустила первую звуковую карту для ПК — легендарный Sound Blaster. Этот звуковой адаптер стал эталоном для последователей, и на рынок тут же хлынул поток различных подделок. Тем не менее продукция от Creative по сей день остается эталоном для пользователей, которых принято именовать домашними.

Со временем требования к оборудованию увеличивались, и Creative Labs, стараясь не отставать, разработала и выпустила Sound Blaster Live!. Плата в полной мере оправдала свое название и весьма нескромную по тем временам цену. С распространением DVD появились новые модели: Sound Blaster Live! 5.1, SB Audigy2 и SB Extigy.

 

Формат

 

Самый популярный на сегодняшний день цифровой формат MP3 был разработан несколько лет назад немецким Институтом Фраунгофера. Новоиспеченный декодер стал настолько популярным, что буквально за год завоевал весь мир. Впоследствии было сформировано его имя — MPEG Layer-3, или более привычное для нас MP3.

В последнее время широкое распространение начал получать формат WMA, но пока он не настолько популярен, хотя и обладает более удачными характеристиками кодирования/декодирования звука.

 

Цифра или аналог

 

Многие до сих пор используют привычные кассетные деки и переносные магнитолы. При этом можно не только прослушивать аудиозаписи, но и самостоятельно записывать звук. Конечно, это удобно и практично, но качество подобных треков далеко от идеала. Причиной тому — разнообразные помехи, которые всегда сопровождают запись на магнитную ленту и ухудшают исходный сигнал. Зато цифровая технология записи полностью лишена этого недостатка, благодаря чему она завоевала столь прочные позиции.

Различие между аналоговым и цифровым звуком состоит в том, что аналоговый звук записывается в виде электрических импульсов, которые передаются в виде колебаний. Электрический сигнал в зависимости от уровня громкости и частотных характеристик записанного звука изменяет свои параметры — чем и обязан появлению термина "аналоговый".

Цифровые записи не. подвержены изменениям, от которых страдают аналоговые носители звука. Запись "по цифре" осуществляется в двоичной форме, то есть электрическими сигналами, которые имеют лишь два значения: «1» или «0». Собственно, на таком уровне любая информация может быть передана абсолютно точно. В этом и заключается главное преимущество цифровой технологии по сравнению с аналоговой.

 

 

Оцифровка звука

 

Как бы ни спорили приверженцы того или другого типа звука, но аналоговый звук — это день вчерашний и пора переходить на цифру. А если у вас завалялись записи на аудиокассетах, которые вам не хочется терять, то мы рассмотрим процедуру конвертирования звука из «аналога» в «цифру» с минимальными затратами и потерями. Естественно, для этого придется подключить ваш «кассетник» к аудиовходу звуковой карты. Для выполнения этой процедуры потребуется соединительный кабель, который можно приобрести в ближайшем магазине радиотоваров или на радиорынке.

Оцифровка звука осуществляется при помощи аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) и выполняется в три этапа: дискретизация аналогового сигнала во времени; квантование полученных импульсов по амплитуде; двоичная запись квантованного импульса.

На первом этапе (дискретизация) сигнал делится на множество элементов, количество которых в секунду зависит от частоты дискретизации и измеряется в килогерцах (кГц). Например, частота дискретизации 48 кГц означает, что каждая секунда аналогового сигнала была разделена на 48 тысяч элементов. На ПК частоту дискретизации можно установить в диапазоне от 5 до 48 кГц, и чем выше этот показатель, тем выше будет качество оцифрованного звука.

На втором этапе оцифровки (квантование) каждому элементу присваивается определенное числовое значение, соответствующее его амплитуде. В современных компьютерах при вводе звука используется 16-разрядное квантование: в этом случае уровень каждого элемента может изменяться от 0 до 16535. 16-разрядный звук достаточно высококачественный, так как содержит множество информации для воссоздания полноценной звуковой картины.

Разумеется, при оцифровке сигнала часть звуковой информации теряется, но при высокой частоте дискретизации и большой разрядности квантования эти потери незаметны на слух для большинства людей. Фактически любой качественный звуковой файл на современном ПК имеет частоту дискретизации 44,1 кГц и 16-разрядный формат амплитуды.

 

Моно или стерео

 

Стереофонический сигналов, отличие от монофонического, содержит два звуковых канала — левый и правый. При оцифровке они обрабатываются отдельно. В зависимости от частоты дискретизации и разрядности квантования, в Windows выделяют три уровня качества:

• Телефонная линия— звук, оцифрованный с частотой дискретизации 11,025 кГц и 8-разрядным квантованием, моно. Самое низкое и безобразное качество.

• Радиотрансляция— звук, оцифрованный с частотой дискретизации 22,050 кГц и 8-разрядным квантованием, моно. Качество лучше, но все равно недостаточное.

• Компакт-диск— звук, оцифрованный с частотой 44,1кГц и 16-разрядным квантованием, стерео. Самое высокое качество.

После оцифровки и выполнения операций с большими потоками цифр компьютер создает огромные звуковые файлы, которые местами можно сжать без потерь в качестве.

 

Сжатие

 

Говорить о сжатии придется в любом случае, даже если жесткий диск вашего компьютера очень емкий и даже если учитывать современные возможности записи компакт-дисков. Именно поэтому и были созданы соответствующие форматы хранения звука.

К сожалению, любое преобразование аналогового сигнала в цифровой и обратно неизбежно связано с потерей части звуковой информации, поскольку выполняется оно приблизительно. Все алгоритмы кодирования со сжатием звука можно разделить на две группы: с потерями и без потерь. Такие операции называются компрессией. При этом просто-напросто удаляется та часть информации, которую ухо уже не воспринимает. И попробуйте сказать, что здесь не все так просто.

 

От теории к практике

 

Естественно, что одними теоретическими рассуждениями звук не оцифруешь. Гораздо полезнее рассмотреть процедуру преобразования на примере, с использованием реального программного обеспечения. Мы постараемся рассмотреть не только оцифровку с аналоговых носителей, но и копирование музыки с компакт-дисков. (Хотя в последнем случае она уже представлена в цифровом виде.)

 

Аналоговые записи

 

После подключения аналогового устройства к компьютеру обязательно выполните следующие настройки. Первым делом загляните в Панель управления→Звук, речь и аудиоустройства→Звуки и Аудиоустройстваи в открывшемся окне перейдите на вкладку Аудио (все рассматриваемые действия выполняются исходя из предположения, что на компьютере установлена, естественно, Windows XP). В области Запись звукавыполните щелчок на кнопке Громкостьи убедитесь, что в качестве источника записи выбран Линейный вход (Line-In) . Кроме этого, передвигая ползунок, можно отрегулировать уровень записи — на тот случай, если подаваемый сигнал слишком слабый или чересчур сильный.

 

Exact Audio Copy

 

Если вас смущает перспектива работы с мощными звуковыми редакторами, позволяющими, кроме всего прочего, записывать звук с различных источников, попросите помощи у программы Exact Audio Copy (www.exactaudiocopy.de). Кроме того, что она русифицирована, на сайте выложена масса декодеров и кодеков, а также плагинов к программе.

После скачивания программу придется распаковать и установить. С этим у вас проблем быть не должно. В процессе установки инсталляционный пакет задаст вам всего несколько вопросов, а сразу после установки программа будет автоматически запущена.

 

Рис. 7.1. Звуковой захватчик — основной интерфейс

После установки и запуска можно приступать непосредственно к записи треков. Все предварительные настройки выполняются в процессе установки программы. В некоторых случаях придется изменить язык интерфейса на Русский . Сделать это можно в меню ЕАС→Параметры ЕАС.Когда программа заговорит с вами на родном языке, можно приступать к записи.

 

Для записи необходимо всего лишь выполнить команду Записать WAVв меню Инструменты . Затем решите, куда сохранить записанный файл (Выбрать имя результирующего файла) , и щелкните на кнопке Начать запись . Здесь же имеется индикатор уровня и полная информация о текущей величине записываемого файла. После воспроизведения одного аналогового трека вы получите один цифровой файл в формате. WAV на жестком диске вашего компьютера.

Это простейший, но не единственный способ оцифровки звука. Записать аналоговый звук можно и при помощи других программ, речь о которых пойдет далее. А нужны они лишь потому, что полученный в результате записи звук будет довольно далеким от совершенства. При помощи других программных продуктов мы сможем провести дополнительную обработку: обрезать фрагменты файла, применить всевозможные эффекты и провести частичную реставрацию некачественных фрагментов, записанных со старых носителей.

Все возможности звуковых редакторов перечислить просто невозможно, но мы постараемся рассмотреть самые востребованные функции. Хотелось бы предупредить вас о том, что рассмотренные далее программы не бесплатны, да и не очень-то легко их выкачать из сети.

 

Sound Forge

 

Sound Forge — один из мощнейших и популярнейших редакторов звука от компании Sony (mediasoftware.sonypictures.com). Его интерфейс достаточно прост, чем он заслуженно и подкупает пользователей. Но прежде чем увидеть интерфейс, придется выкачать программу из сети или купить лицензионную версию. Сама установка отнимет у вас минимум времени и сил. Увы, но при всей простоте программа не порадует вас русскоязычными меню. Впрочем, имея большое желание, можно отыскать русификатор в сети Интернет и установить его.

Достойна упоминания способность этой программы извлекать дорожки с аудио-CD. Для этого придется выполнить следующую последовательность команд File→ Extract Audio from CD.При этом в вашем распоряжении будет возможность сохранить полученный трек в одном из двух десятков форматов. Кроме того, вы запросто сможете «доставать» саундтреки из фильмов. Для этого нужно только открыть видеофайл стандартной командой Openиз меню File.

 

Рис. 7.2 . Главное окно великого и могучего — Запись звука

Процесс записи звука с внешних источников, будь то устройство для чтения компакт-дисков или подключенная к линейному входу звуковой карты бытовая аппаратура, запускается либо командой Transport→RecordменюSpecial,либо щелчком на кнопке Record,расположенной на панели Transport,либо при помощи сочетания клавиш Ctrl+R.В окне Recordобратите внимание на данные, отображаемые в области Recording attributes:по умолчанию звуковая информация будет записана в стереорежиме с частотой дискретизации 44,1 кГц и 32-битным квантованием. Если эти параметры вам по какой либо причине не подходят, укажите другие, щелкнув на кнопке New.

Обязательно проверьте источник записи, после чего кнопка Recordзапустит запись звукового потока. Процесс записи будет сопровождаться мигающей надписью Recordи пульсацией двух индикаторов. Для остановки записи служит кнопка Stop . Как видно из описанного алгоритма, это совершенно несложно.

Все, что было выдано в виде сигнала, и все, что программа прихватила из основного фона, будет тут же отображено в главном окне программы. Далее действуем по знакомой схеме сохранения файла в одном из звуковых форматов.

А уж тут у вас огромнейший выбор. Записывайте в том формате, который удобно и обрабатывать, и хранить.

 

Рис. 7.З. Свернутое и развернутое окно рекордера

 

Шумоизоляция

 

Запись сделана, впереди самая интересная часть работы. Ведь практически невозможно получить кристально чистую запись с отсутствием шумов. Вот от них нам и предстоит избавиться.

Sound Forge умеет очищать звуковые файлы от всевозможных тресков, щелчков и характерного шипения, присущих виниловым дискам и магнитной ленте. Все эти возможности программа, точнее ее создатели предлагают установить в виде дополнительных модулей. По умолчанию таких модулей не так уж и много, но все же они есть. Некоторые из них загружаются с сайта производителя, но при этом придется выложить немалую сумму за регистрацию.

После этого все зарегистрированные в системе модули будут доступны в меню DX Favorites→Organize.Собственно это окно и отображает все доступные в программе плагины и фильтры, используемые при обработке звука. Прежде всего, придется переместить требуемые плагины в Избранное . Для этого их нужно выделить и в контекстном меню выбрать команду Add to Favorites (Добавить в избранное) . Теперь модули для очистки звука готовы к работе.

Естественно, некоторые фильтры можно еще и настраивать. Но сначала попробуйте применить их с параметрами, используемыми по умолчанию. Может быть, с такими настройками они обрабатывают полученный звук оптимальным образом. Однако при помощи фильтров практически невозможно полностью удалить шумовую составляющую из аналоговой записи.

Следует учесть, что уровень треска и щелчков на разных дорожках может различаться. Например, любимая песня, которую вы слушали великое множество раз, окажется более "заезженной", чем остальные треки пластинки. То же относится и к первой дорожке каждой стороны. Поэтому лучшим вариантом будет создание снимка шума для каждого конкретного трека.