Эффект Хааса

В статье приводится описание эффекта Хааса, очень часто упоминаемого в литературе и в интернете, однако вразумительное описание в интернете, а тем более в российском сегменте отсутствует. По книге «Computer Speech: Recognition, Compression, Synthesis»

Одним из удивительных следствий бинаурального слуха является эффект предшествования или «закон первого волнового фронта». Был описан принстонским физиком Joseph Henry. Генри наблюдал, что когда два похожих звука достигают слушателя из разных направлений в быстрой последовательности, слушатель слышит только одиночный звук, пришедший с направления звука, который быстрее достиг уха.

Появилась гипотеза, что эффект предшествования развился у человека из-за того, что в реверберирующей среде (а это может быть плотным лесом или пещерой), направление первого волнового фронта указывало на хищника или на источник еды.

В 1950 году Helmut Haas (Гельмут Хаас) в своей диссертации показал, что более поздние звуки могут превосходить первый звук по интенсивности до 10 децибелл без ощутимой смены направления.

Так называемый эффект Хааса позволяет улучшить уровни звука в громковорительной системе посредством излучения усиленных, но задержанных сигналов, еще не слышимых ухом человека и не отвлекающих от основного, более слабого источника. Впервые такая система была установлена в 1953 году в соборе святого Павла в Лондоне. Дворец Конгрессов московского Кремля — пример помещения, где искусственная реверберация полностью доминирует над естественным звуком. Реверберация производится подземными камерами дворца и передается в главный зал по трубам.

Эффект предшествования можно хорошо продемонстрировать в забавном эксперименте, который впервые провел исследователь Phillips. Тоновый сигнал подается на два громкоговорителя, левый испускает только короткий переход и затем уровень звука уходить в ноль — в тишину, правый громкоговоритель излучает слегка задержанный и более стабильный тон. Из-за эффекта предшествования звук будет слышен из левого громкоговорителя.

В ревереберационной среде слушатели постоянно воспринимают тон как продолжающийся из более тихого громкоговорителя и удивляются, когда демонстратор эффекта отключает питание от левого громкоговорителя и отключенный громкоговоритель кажется источником звука. Интересно, что этот парадоксальный эффект восприятия работает только в среде с боковыми отражениями, где стереофонические маркеры стабильного тона (разницы в амплитуде и фазе) являются неоднозначными из-за многократных отражений. В этом случае ухо цепляется только за один неоднозначный признак звука — того, который пришел быстрее.

Точно так же может удивить и так называемый эффект «коктейльной вечеринки», который позволяет слушателю с бинауральным восприятием подавить нежелательные звуки, направления которых не совпадают с желаемым сигналом.

Похожий по смыслу с эффектом Хааса подход может быть полезен и для более прозаических задач сведения музыки и получения эффектного звучания. Creg Allen в своих размышлениях на тему звука в компьютерных играх ( книга Mixing, Recording, and Producing Techniques of the Pros: Insights on Recording Audio for Music, Video, Film, and Games) приводит пример получения эффектного «большого» и объемного звука — например, взрыва. Пропустив звук взрыва через компрессор (Alesis 3630 к примеру) и заставив его звучать на 50-100 мс после необработанного звука; ухо будет ощущать звук громче и больше, чем просто компрессированный звук. Это можно объяснить тем, что ухо и мозг фокусируется на опознании того, что заставило произвести такой звук. Необязательно должно быть громче, но уши погружены в прослушивание этого звука. Так как они заняты этим несильным звуком, разум не ожидает появления следующего — более сильного.

Еще одна полезная техника, которая понадобится, если из-за того что вся частотная полоса заполнена, но хочется, чтобы определенный звук пробился и прозвучал ярко в общем миксе. Подход часто используется при озвучивании автомобильных погонь — которые содержат звуки двигателя, выстрелы, пробуксовки колес. Если хочется услышать именно звук пробуксовки, то необходимо вырезать крошечные куски звука шина (всего лишь порядка пары миллисекунд). При прослушивании только звука пробуксовки это будет слышаться как заикание. Но если проиграть микс целиком, то внезапно мы услышим отчетливый звук визжания покрышек. Мозг знает о пробелах в звуке и пытается заполнить их. Ухо определяет пустоты, но пытается заполнить эти крошечные прерывания звука и наше сознание слышит скрип покрышек намного яснее. Это работает не всегда, но в некоторых это существенно помогает услышать определенный звук в общем миксе.

И напоследок видео о том, что такое эффект Хааса и как использовать его в миксе. Один из основных выводов — эффект Хааса — отличная замена обычному панорамированию, в частности искусственному — при получении стерео сигнала из моно.

Ссылки по теме:

Дисторсия как инструмент микширования

За пределами эквалайзера

Представим себе ситуацию, в которой эквалайзер ничего не может предложить для добавления яркости в канале с бас-гитарой или синтезатором, где высокие частоты не выражены. Это может быть потому, что фильтр нижних частот срезал верхние частоты или просто, потому что использовался генератор колебаний с ограниченной полосой. В таком случае в верхней части спектра может не оказаться энергии и эквализация будет бессильна изменить субъективное звучание. Единственная альтернатива – создать новые высокочастотные компоненты, которых раньше не было.

В этом случае, когда инструмент не генерирует частотные компоненты в требуемой частотной области и эквалайзер не исправляет положения дел, частотные компоненты могут быть просто недостаточно плотными для ощущения полноты балансы, с помощью эквалайзера не удастся настроить удовлетворительное усиление. Звук ощущается либо слишком маленьким, слабым, так как область спектра недостаточно «плотная» либо ощущается слишком большим, так как некоторые частоты в этой области спектра слишком выделяются из баланса. Увеличение плотности гармоник позволяет спектральной области остаться плотной в миксе без отдельных торчащих частотных компонент.

HarmonicDensity
На верхнем графике плотность гармоник меньше плотности гармоник на нижнем графике. Если гармоники не достаточно плотные, то дисторсия поможет их уплотнить

Инструмент, который может помочь в таких сценариях – дисторсия (Distortion). Эффект дисторсии широко используется в профессиональных кругах при микшировании, но достаточно часто игнорируется в небольших студиях. Хотя обычно люди стремятся минимизировать дисторсию во время звукозаписи, не стоит недооценивать её творческие возможности в миксе. По своей сути устройства дисторсии добавляют новые гармоники к обработанному сигналу, так как частоты тем или иным способом связаны с исходным сигналом, в них остается музыкальность. Вкратце, дисторсия позволяет изменить тембр звуковой дорожки без существенного изменения музыкальной функции в аранжировке. Дисторсия сейчас почти так же широко распространена как и эквалайзеры. Rich Costey использует дисторсию на главных вокальных треках. «Сегодня общепринято, что дисторсия для вокала почти то же, что дисторсия для гитары или баса. И, как правило, когда я свожу записи для других людей, то использую дисторсию для вокала, независимо от того, знают об этом люди или нет!». Возможно наиболее известное устройство для дисторсии в миксе – Tech 21 SansAmp, которое может сделать многое в работе над современным миксом, особенно если вас зовут Tchad Blake: “Обычно я ставлю одно на бас, одно на ударные, одно на малые барбаны(snare). Удивительно, как маленькая дисторсия делает длинный путь». Большой проблемой при использовании дисторсии в миксе, тем не менее, остается сдерживание добавления гармоник только на желаемых частотах. Ниже немного советов о том, как держать все под контролем.

Во-первых, хорошо иметь различные устройства дисторсии, из которых можно выбрать нужное для микса. Существует множество электрических устройств, которые могут создавать музыкально полезную дисторсию и многие из них смоделированы в цифровом виде в различных плагинах: магнитофон, гитарные усилители, педали эффектов, мягкий клиппинг, электронные лампы, транзисторы и трансформаторы. Многие из плагинов имеют большой выбор пресетов, предлагая широкое изменение звуков и даже нет необходимости понимать что-нибудь о том, как они работают, достаточно просматривать списки пресетов и искать что-то, что добавляет полезный эффект для звуковой дорожки. Даже lo-fi цифровая дробилка битов(bit-chrusher) может случайно оказаться полезной. «Дисторсия создает контраст между дорожкой и остальной песней» — говорит Serban Ghenea. “Нет нужды в большом количестве дисторсии, но она может сделать грандиозную разницу». Помните, однако, что цифровая дисторсия с этих устройств имеет тенденцию быть гораздо менее связанной со входным сигналом в плане музыкальности, поэтому проверяйте на неприятные негармоничные добавленные гармоники, особенно для тоновых инструментов.

Во-вторых, некоторые процессоры дисторсии имеют изобилие органов управления, но если быть честным, то жизнь слишком коротка, чтобы тратить годы, разбираясь, что значат большинство из них, поэтому стоит просто залиться маниакальным смехом и начать вращать рукоятки. Что действительно важно, так это то, как сильно их повернуть. Если обращаться с процессом дисторсии умеренно, можно получить неуловимое уплотнение звука, тогда как если удариться в высокий уровень дисторсии, можно будет с трудом различить исходный звук среди добавленной каши в частотной области. Если в модуле дисторсии присутствует орган управления с название Drive или Gain, то это то, на что стоит уделить свою внимание в первую очередь. Если такого органа управления нет, то управлять уровнем дисторсии можно путем изменения уровня сигнала на входе устройства дисторсии.

HarmonicDensity
Различные беслпатные плагины дисторсии (сверху вниз):
выпрямительная дисторсия( GSVT's GRect),
клиппирование с переменным изгибом( GVST's GClip),
магнитофонное насыщение (Jeroeen Breebaart's Ferox),
ламповая дисторсия (Silverspke's Ruby Tube) и трансформирующая дисторсия (Bootsy's Tessla SE)

Высокоскоростные эффекты модуляции:

Читать далее Дисторсия как инструмент микширования

Reaper — устранение проблемы рендера звука в оффлайн-режиме

При сохранении итоговой звукозаписи в секвенсоре Reaper (операция Render — Full-speed Offline) из проекта, использующего различные VST плагины и инструменты, можно столкнуться с различными артефактами и деградацией качества звука, некоторые ноты могут полностью пропадать. Это связано с тем, что по умолчанию в Reaper отключена опция Options-Preferences-VST- Inform plug-ins of offline rendering state. Казалось бы, что значение по умолчанию должно быть с включенным offline-режимом, так как в других секвенсорах (Cubase, Sonar, Ableton Live и т.д.) не возникает подобных проблем с экспортом звука. Но разработчики Reaper не включили эту функцию по умолчанию, одним из возможных объяснений этого является то, что некоторые плагины ведут себя по-разному и используют различные настройки в on-line и offline режимах.

Запись (захват) звука с интернет-радиостанций

Иногда бывает нужно сделать следующее: записать звук, например, проигрываемый интернет-радиостанцией или просто каким-то приложением. Проще всего может оказаться банально записывать то, что выдается на аудио-выход компьютера. Программа freecorder, выполненная в виде расширения к Firefox одним нажатием кнопки позволяет запустить запись того, что воспроизводится в данный момент. Кроме того, программа обладает одной очень удобной функцией — начало записи будет активироваться автоматически только при наличии сигнала, то есть, если на выходе тишина, то лишншие пустые mp3-файлы на диск записываться не будут.

Виртуальный MIDI-кабель

Виртуальный MIDI — кабель может быть полезен, если нужно без лишних затей управлять каким-либо приложением, поддерживающим MIDI-триггеры для выполнения внутренних команд. Представим себе, что у нас есть входной порт MIDI-in, в который можно неким программным образом посылать сигналы. Тогда легко сделать, например, пульт управления через Bluetooth записью звука, скажем в Adobe Audition. Уровень экзотичности вариантов использования зависит только от фантазии разработчика и насущных потребностей.

Небольшое исследование показало, что для Windows 7, пожалуй единственным вариантом является ipMIDI , и бесплатная версия LoopBe1, которой для вышеуказанных целей вполне достаточно — ограничение бесплатной версии в том, что создается только один виртуальный MIDI-порт.

После установки программы в системе появляется один выходной порт MIDI LoopBe Internal и соответствующий ему входной. Используя .NET библиотеку NAudio можно подавать сигналы на выходной порт LoopBe, которые в свою очередь будут переданы на виртуальный порт MIDI-in. Для Adobe Audition MIDI триггеры настраиваются с помощью команды Edit-Keyboard shortcuts and MIDI triggers. На скриншоте ниже показана привязка ноты D3 к действию остановки/продолжения воспроизведения звука.

Кусок провода за 170 тысяч рублей

Итак, предмет: VALHALLA Reference от Nordost

Этот кабель настолько крут, что на официальном русском сайте не удосуживаются исправить ошибки в тексте(сигнальные потерЯ ; минимальнОЕ взаимодействиЕМ). Видно, это придает особый шарм вовлеченности в профессиональную область. От такой маркетологической тарабарщины Пушкин с Достоевским вращаются с легким посвистыванием. Странно, что остановило полет фантазии копирайтера добавить побасенку о том,  например, что только такие кабели используются NASA при выходе в открытый космос, или что такой кабель, спас жизнь какому-нибудь аудиофилу…

Самое смешное, что кабель не для передачи звука, а просто сетевой — на входе питания. Это не мешает ему «предлагать потрясающую звуковую сцену, огромный динамический диапазон и великолепную четкость звучания музыкального произведения.» Интересно, если с помощью этого кабеля включить миксер он тоже будет расширять границы кулинарных способностей или вдыхать душу в молочные коктейли?

Очень хорошая разоблачительная статья о наушниках на 3dnews.ru.

Продавцы поддержанных машин и пылесосов Kirby просто захлебываются от черной зависти. Буратины,  налетай!

Цитата с БашОрга на тему подобных «изделий»:

Коментарий к акустическому кабелю, ценой в 220 тыс рублей за метр.

Всем рекомендую! После установки этого кабеля мгновенно почувствовал улучшение характеристик как собственной звуковой системы, так и долгое время достававшего меня соседского бум-бокса. Кроме того, у меня рассосались спайки, жена наконец смогла забеременеть, тёща молчит вторые сутки, и в радиусе 200-300 метров (по моим оценкам) улучшилась политическая обстановка в стране. Уважаемые производители, пожалуйста, повысьте цену, хочется ещё более впечатляющих результатов!

Ссылки по теме:

Задержка звука и ее минимизация

Копипаста с сайта DrumSpeech.com
На сайте компании CEntrance выложен документ Latency Explanation в котором описан интересный опыт. На специальном оборудовании меняли задержку аудиотракта, варьируя от 0 до 50 мс. В качестве добровольцев были приглашены два музыканта: бас-гитарист и DJ-электронщик (крутящий рукой диски). При задержке 50 мс ни одни из них не смог адекватно играть под тестовый драм-луп. Стали понижать до тех пор пока кто-нибудь не переставал замечать задержку. Проведя серию раздельных опытов для статистической достоверности установили, что DJ замечает задержку начиная с 12 мс, а басист с 9 мс. Разумеется, все люди индивидуальны но этот опыт может дать некое представление о том какая задержка тракта является максимально допустимой. Теперь рассмотрим всю цепочку временных промежутков обратной связи барабанщика и его ударов в случае применения компьютера:

  1. Промежуток между срабатыванием триггера и фактическим началом передачи миди-сигнала по кабелю. К сожалению, у меня нет данных о величине этой задержки в модулях, а замерить время отклика без специального оборудования вряд ли удастся. Остается надеяться что в «хороших» модулях она мала и не слишком влияет на общий итог. Однако в сети встречаются ужастики о задержках некоторых клавиатур, доходящие до десятков миллисекунд! Были случаи обращения в техподдержку производителя карт E-MU с жалобой по поводу неудовлетворительной скорости их драйверов, в то время причина, как оказалось, была в самом синтезаторе. За неимением точных сведений эту задержку я учитывать не буду, но имейте ввиду что она возможна.
  2. Время передачи миди-сигнала по кабелю. Здесь жесткий стандарт. Интерфейс последовательный, скорость передачи данных 31,2 кбит/c. С учетом того, что логический байт равняется 10 техническим битам (1-старт, 8-данные, 1-стоп) и для передачи ноты требуется 3 байта (код сообщения, pitch, velocity), получается что задержка удара в кабеле составляет около 1 мс (31200 / 30 = 1040).
  3. Задержка передачи миди сообщения хост-приложению (Sonar, Cubase, etc.). Как правило для PCI-карт имеющих собственный midi-вход это очень небольшая величина не требующая учета, но для внешних устройств уже может принимать какое-то значение (от 2 мс и выше, в зависимости от переходника и настроек контроллера материнской платы).
  4. Задержка ASIO. Необходима для работы программных синтезаторов, таких как BFD или EZdrummer. Она зависит от выбора карты, используемых драйверов и настроек хоста. Косвенно зависит и от мощности компьютера. В профессиональных картах обычно стартует с 2 мс и это хороший выбор, однако если сэмплер требовательный а процессор слабый то может потребоваться ее увеличить до величины не приводящей к хрипам или зависаниям. Некоторые драйвера разрешают устанавливать задержку ниже 2 мс и даже ниже 1 мс, однако на практике столь низкие значения в большинстве случаев непригодны к использованию (хотя попробовать можно). USB и Firewire дают более высокую задержку, связанную с расходами на интерфейс. Эмпирически установлено что прибавляется от 2 мс и выше. Если учесть повышенную нагрузку на CPU, то реально при той же нагрузке от VSTi буфер придется сместить на один-два значения вверх (вместо 2 мс – 4 мс, вместо 4 мс – 6 мс, и т.д.) Читать далее Задержка звука и ее минимизация

Онлайн-аудиоредактор

Если нужно выполнить простое(или не очень простое ) редактирование звука, а под рукой есть только интернет, на помощь придут онлайн-аудиоредакторы:

  • Myna — аудио-редактор с широкими возможностями. Прямо в браузере можно загружать свои звуки, добавлять эффекты, компоновать. Для простых операций, таких как обрезка файла по времени или изменение громкости  Myna — просто незаменимое средство.
  • Audiotool — довольно мощное средство для микширования, содержит большую библиотеку готовых семплов. Как и в Myna можно загружать  свои файлы, а также записывать напрямую с микрофона. Есть множество обучающих видео.

Окно импорта звука(запись)

 

Sonic Visualiser — кросплатформенный просмотрщик аудио-сигналов

Бесплатное приложение Sonic Visualiser с открытым исходным кодом позволяет проводить анализ звуковых файлов. Хотя редактирование в привычном смысле в программе и отсутствует(можно только накладывать эффекты и делать преобразования), возможности анализа довольно широки:

  • построение спектрограммы с приличной скоростью отрисовки и богатыми возможностями настройки
  • просмотр мгновенного спектра сигнала
  • воспроизведение с произвольным темпом
  • одновременный синхронный просмотр звука с разным временным разрешением

Почему нот семь(двенадцать)?

Как это часто бывает, на самые простые вопросы бывают очень сложные ответы. Недавно подумалось, что в музыкальной школе  никто не объяснял, или просто кое-кто не спрашивал, почему же количество звуков в октаве — 12 (7 нот + 5 ). Откуда взялась мировая константа в 12, кто ее придумал и что, если это было не 12, а, допустим, 15 — кроме конечно, увеличения количества клавиш на фортепиано/баяне.. 🙂

Не совсем в тему топик на вездесущем луркморе.

Обратимся к теории.  В брошюре «Устройство музыкальной шкалы» автор задается по сути тем же вопросом — происхождения общепринятой звуковой линейки.
Читать далее Почему нот семь(двенадцать)?