Управление звуковой картой компьютера

Существует понятие clip - логически законченный фрагмент дорожки, содержащий партию инструмента, ритмический рисунок или музыкальную фразу; на панели проекта такие фрагменты отображаются различными цветами и могут выбираться/перемещаться простым нажатием и перетаскиванием мышью.

При копировании клипов они могут копироваться вместе со своим содержимым, либо может копироваться только ссылка на исходный клип (linked clips - связанные клипы). Все связанные клипы одной группы ссылаются на один и тот же набор данных, и все изменения в любом из клипов группы фактически происходят в этом наборе.

Система построения управляющих панелей StudioWare дает возможность нарисовать панель нужного вида, снабдить ее органами управления и индикации - кнопками, движками, ручками, переключателями, индикаторами и шкалами, описав механизм действия каждого органа, чтобы затем в режиме реального времени управлять работой секвенсора и синтезаторов при помощи созданной панели. Динамика работы органов управления может быть записана и многократно воспроизведена. В комплекте поставляется несколько готовых панелей управления.

Поддерживается просмотр видеороликов в форматах AVI, MPEG и QuickTime и синхронизация партитуры с кадрами ролика.

В режиме выбора банка и номера MIDI-инструментов работает удобная система поиска.

Средства MIDI-редактирования включают сдвиг, выравнивание по ритмической сетке (quantize), а также обратную операцию "разбрасывания" (groove quantize), транспонирование, растяжение/сжатие времени и нот, мощную операцию Interpolate для масштабирования и преобразования видов MIDI-сообщений. Предусмотрена возможность подключения внешних модулей MIDI-обработки (MIDI Effects, MIDI Plugins). В состав пакета входят модули арпеджиатора, анализатора аккордов, имитатора эффектов echo и delay.

Имеется встроенный редактор аудиофрагментов с возможностью монтажа, усиления/ослабления, нормализации, смешивания, эквалайзера, поиска переходов через нуль, определения темпа, распознавания высоты нот. Поддерживаются подключамые модули в стандарте DirectX, в состав пакета входит набор основных видов обработки.

Функция Mixdown Audio дает возможность свести несколько готовых аудиодорожек в одну, после чего исходные дорожки можно заглушить - это заметно снижает накладные расходы на смешивание в реальном времени.

Поддерживается синхронизация от собственного генератора, генераторов звуковых адаптеров, внешнего источника (SMPTE), а также посылка и прием команд MMC (MIDI Machine Control). Встроенный несложный язык программирования CAL (Cakewalk Application Language) позволяет создавать собственные программы для обработки звуковых данных.

При работе со звуковыми картами семейства AWE (AWE32, SB 32, AWE64, SB Live!) доступно удобное управление банками SoundFont.

Имеется любительская локализация версии 8.01 на русском языке (переведены тексты меню, сообщений и помощи). Качество перевода - среднее.

Трекеры cочетают в себе виртуальный семплерный синтезатор, редактор его инструментов и редактор партитур, позволяя обходиться единственной программой на протяжении всего цикла изготовления композиции. Появились в начале 80-х в любительской среде как альтернатива дорогим и сложным профессиональным синтезаторам и секвенсорам. Благодаря этому имеют специфический способ представления партитуры, основанный на кадрах (pattern), каждый из которых имеет фиксированное количество командных строк (стандартно 64). В каждой строке кадра располагается одна нота или команда изменения параметров звука - высоты, громкости, глубины модуляции, темпа, специфических режимов синтезатора, перехода к другой позиции кадра или другому кадру и т.п. По вертикали кадр делится на каналы, или голоса партитуры, - в каждом канале обычно записывается отдельная партия, однако из-за традиционных особенностей структуры, не допускающих совмещение разных нот в одной позиции, аккорды и многоголосые партии приходится записывать сразу в нескольких каналах.

Композиция собирается из последовательности кадров, причем любой кадр может встречаться произвольное количество раз. Способ представления партитуры изначально был ориентирован на ритмичную музыку размера 4/4,что весьма затрудняет работу с "нечетными" размерами.

Композиции, сделанные в трекерах, сохраняются в файлах, называемых модулями. Модуль содержит как партитуру - ноты и команды управления, так и сами звучания инструментов. Это сильно увеличивает объем модуля по сравнению с файлами MIDI-технологии, однако снимает аппаратную зависимость - звучание модуля зависит только от верности его интерпретации трекером или проигрывателем. Наиболее распространенные типы модулей - MOD, STM, S3M, XM, IT, ULT.

Интерфейс большинства трекеров изобилует собственными терминами, отличными от традиционно принятых в системах звукосинтеза, шестнадцатеричными числами, техническими подробностями и прочей неподходящей для обыкновенного музыканта атрибутикой. Трекеры весьма популярны в среде молодежного музыкального андерграунда - на них легко, быстро и практически без финансовых затрат получаются модные ритмичные композиции в стилях techno, rave, trance, trip-hop и им подобных.

Большая часть трекеров сделана под DOS, для работы на маломощных (286-486) компьютерах.

Подробнее с работой трекеров ознакомимся на примере  нескольких прграмм:

1. Fast Tracker

(Разработчик - Triton (Vogue & Mr. H). Последняя выпущенная версия - 2.08).

Достаточно мощный трекер под DOS с красивым графическим интерфейсом и управлением мышью. Собственный тип модулей - XM, воспринимает модули типа MOD, STM, S3M и файлы описания инструментов Gravis Ultrasound (PAT).

Инструменты FT могут быть многослойными, сочетая до 16 8- или 16-разрядных семплов с частотой дискретизации до 44,1 кГц, каждый из которых имеет собственные огибающие амплитуды и панорамы, а также частотный модулятор (вибрато). Каждая огибающая может быть зациклена, образуя своеобразный амплитудный или панорамный LFO. Количество инструментов - до 128. Редактор семплов и инструментов имеет удобный интерфейс с графическим представлением огибающих.

В редакторе семплов есть интересная функция Morph, делающая плавный переход от одного звучания к другому.

Трекер (как, впрочем, и большинство других) оптимизирован под звуковую карту Gravis Ultrasound, однако неплохое звучание получается и на SB16-совместимых картах. Остальные карты трекер может использовать только в 8-разрядном режиме. Поддерживается также прямой ЦАП на LPT-портах (Soundplayer, Covox) и традиционный PC Speaker.

При работе с картами GUS и SB16 поддерживается MIDI-клавиатура.

Звучание модуля может быть записано непосредственно в Wav-файл, без передачи звуковому адаптеру и промежуточных преобразований.

2. Modplug Tracker

(Разработчик - Olivier Lapicque. Последняя выпущенная версия - 1.09).

Редактор семплов с функциями нормализации, усиления, передискретизации, переворачивания. Редактор инструментов поддерживает все возможности модулей MOD, S3M, XM и IT. В режиме IT доступны случайные вариации громкости и панорамы, а также резонансные фильтры.

Встроенный проигрыватель, как в и Modplug Player, имеет функции Bass Expand, Reverb, ProLogic Surround, 6-полосный эквалайзер.

Ноты вводятся либо с клавиатуры компьютера, как в традиционных трекерах, либо со внешней MIDI-клавиатуры. Может быть загружен MIDI-файл с заданным отображением раскладки его инструментов на инструменты трекера. При помощи виртуального MIDI-кабеля трекер может быть использован в качестве программного MIDI-синтезатора.

Нотный редактор подобен секвенсору - многие из них также могут записывать и воспроизводить MIDI-партитуры, однако основной задачей нотного редактора является подготовка партитуры к печати и изданию. Благодаря этому в нотных редакторах существуют лишь минимальные средства работы с MIDI-сообщениями, необходимые лишь для записи и воспроизведения. Остальные функции ориентированы на работу с нотным текстом - ввод нот, аккордов, расположение партий на нотных станах, снабжение их нужными музыкальными знаками и т.п. Результатом работы в нотном редакторе является правильно и красиво напечатанная нотная партитура.

Подробнее с работой нотных редакторовров ознакомимся на примере следующей прграммы:

  Finale 2000

(Разработчик - Coda Music Technology. Последняя выпущенная версия – 2000).

Профессиональный нотный редактор. Предоставляет три способа ввода нот и аккордов: Simple Entry - с клавиатуры компьютера или мышью, Speedy Entry - с MIDI-клавиатуры с заданной постоянной ритмикой, HyperScribe - путем игры на MIDI-клавиатуре в реальном времени или импорта MIDI-файла, ритмические параметры определяются автоматически. Возможна запись игры двумя руками с автоматическим разделением на партии левой/правой руки. Введенные ноты могут быть квантованы (quantization).

Рядом с нотами могут быть помещены тексты вокальных партий (lyrics).

Нотный текст отображается в двух видах: Scroll - непрерывные партии слева направо с прокруткой, и Page - заготовки страниц с указанным расположением партий и возможностью его изменения. Расположение по умолчанию определяется шаблоном; в поставке есть шаблоны партитур разных стилей и применений (ансамблевые, оркестровые, церковные и т.п.).

Возможен импорт файлов Encore и MIDIScan.

Для удобства работы с данными введена слойная структура: на странице может быть до 4 слоев по 2 голоса в каждом. При переключении слоев панели инструментов ввода меняют цвет.

Специальные знаки - лиги, скобки, знаки крещендо/диминуендо, реприз и т.п. - изображаются и перемещаются как графические объекты. Некоторые из фигур снабжены манипуляторами (handles), которыми, зацепляя их мышью можно менять размер и форму фигуры.

Для любого такта может быть создана копия со ссылкой (mirror). Подобная копия не содержит данных, отображая содержимое основного такта. Можно задать выборочный показ нот в копии такта.

Могут быть созданы "плавающие" пояснительные такты, не звучащие при контрольном проигрывании. Такие такты могут быть помещены в любое место страницы.

Возможна различная трансляция энгармонических тональностей - с выбором в пользу диезов, бемолей либо заданным образом.

Большие партитуры могут печататься на несколько листов, которые затем склеиваются в один большой лист (tiling pages).

Наряду с печатью партитуры возможно ее преобразование в PostScript - кодированный "сценарий" построения изображения - наподобие компиляции исходного текста компьютерной программы. Файлы PostScript предназначены для распространения - их можно просмотреть и напечатать, однако из них нельзя однозначно воссоздать структуру партитуры с разделением на партии, знаки, текст, специальные пометки и т.п.

7. Музыкальные процессоры

Служат для обработки музыкальных партий в формате MIDI - внесения исполнительских нюансов, изменения стиля исполнения, "оживления" композиции. Обнаружено, что естественность имитации звучания акустических инструментов зависит не столько от точности повторения самого тембра, сколько от особенностей игры, присущей данному инструменту: для гитары это способ щипка, подтяжка струн, пальцевое вибрато, для скрипки - сила нажатия смычком на струны, динамика движения смычка и то же пальцевое вибрато, для духовых - характерное изменение громкости по ходу музыкальной фразы и т.п. Процессоры работают обычно с готовой партитурой, построенной "математически точно" - все ноты стоят в точности на своих местах, нюансы изменения высоты и громкости отсутствуют.

Подробнее с работой музыкальных процессоров ознакомимся на примере  нескольких прграмм:

1. Style Enhancer

(Разработчик – NTONYX. Последняя выпущенная версия - 2.1).

Первый интеллектуальный MIDI-процессор, разработанный в Новосибирской Государственной консерватории.

Фактически процессор выполняет моделирование исполнения (performance modelling) - имитирует приемы, которыми музыкант воздействует на реальный инструмент. Работа процессора основана на понятии стиля - совокупности характерных приемов воздействия на инструмент, используемых музыкантами в игре на различных инструментах. Каждый стиль характеризует особенности исполнения различных музыкальных фраз, типичные акценты на каких-либо элементах музыки, нюансы ритма, интенсивности, варьирования различных параметров звука.

Просматривая исходный MIDI-файл, SE распознает в нем объекты (objects) - аккорды, музыкальные фразы, ритмические рисунки, громкостные или высотные ходы. К каждому объекту по заданной схеме применяется правило (rule), описывающее параметры объекта, которые нужно изменить, и величины этих изменений. Например, правило может указывать небольшое смещение нот во времени относительно ритмических долей, изменение интенсивности звучания по ходу фразы, вставку команд изменения высоты (pitch bend) для имитации глиссандо, вибрато или подтяжек.

Совокупность правил, применимых к партии отдельного инструмента, и образует стиль. В составе SE поставляется набор готовых стилей - гитарные, скрипичные, фортепианные, духовые и т.п. Показательно, что при обработке партии, скажем, скрипичным стилем и проигрывании ее звуком другого инструмента, похожего по динамике, возникает ощущение, что играет все-таки скрипка. Очевидно, для человеческого восприятия особенности звучания инструмента оказываются важнее, нежели предельно точное воссоздание его тембра.

Для наиболее эффективной работы процессора исходный файл может быть "выровнен" или отквантован - все ноты выставлены по ритмической сетке и их интенсивности (velocity) приведены в одинаковое значение. Это позволит SE более точно распознать и правильно обработать объекты.

Процессор предоставляет ряд монтажных и управляющих функций секвенсора для "тонких" манипуляций с исходными и результирующими MIDI-партитурами.

2. Pattern Variator

(Разработчик – NTONYX. Последняя выпущенная версия - 1.0).

Другой музыкальный процессор NTONYX. Предназначен для внесения в готовые MIDI-композиции динамического изменения параметров звучания - громкости, модуляции, панорамы, плавных и дискретных изменений высоты, характеристик фильров и эффектов, и т.п. Особенно эффективен при обработке музыки, в которой основную нагрузку несет тембрально-динамическая, а не мелодико-гармоническая сторона.

Исходная композиция вводится (импортируется) в формате MIDI, результат сохраняется в специфическом формате PV. Традиционные секвенсорные операции редактирования самих MIDI-дорожек не поддерживаются - целью процессора является только управление параметрами. Параметром может быть любая MIDI-переменная - интенсивность ноты (velocity), темп, длительность ноты, интервал между нотами, значение любого из контроллеров. На каждую MIDI-дорожку может быть наложен собственный набор изменяющихся параметров, который именуется моделью (pattern).

Способ внесения динамических параметров заключается в наложении на композицию графика изменения каждого из них. Графики создаются из участков, каждым из которых может быть либо прямая линия, либо гладкая кривая заданной кривизны. График задает изменение параметра относительно среднего значения, которое указывается в свойствах параметра. В свойствах указывается также масштаб изменения, что усиливает или ослабляет амплитуду изменения, заданную графиком.

Кроме изменяющихся параметров, имеются три функции трансформации нот: переворот по вертикали (высоте), переворот по горизонтали (времени) и подстановку, когда для каждой ноты октавы может быть задано повышение или понижение.

Процессор предлагает очень интересную и чрезвычайно мощную функцию - растягивание модели на несколько повторений (циклов) партии. Это приводит к различному звучанию партии внутри каждого цикла. Убирание до нуля параметра громкости эквивалентно глушению дорожки и пропаданию этой партии из общего звучания. Таким образом, создавая заранее "болванку" с различными партиями - вступления, проигрыша, различных ритмических и басовых рисунков, а затем рисуя для них графики громкости и остальных параметров, можно прямо в PV создавать различные композиции и варьировать их звучание.

8. Автокомпозиторы

Пользуясь различными приемами, автоматически создают элементы музыкального творчества - мелодический или гармонический рисунок, либо готовую композицию, составленную из типовых схем и фрагментов. Служат для быстрого создания заготовок композиций, а не особо требовательным пользователям - и конечного продукта.

Подробнее с работой автокомпозиторов ознакомимся на примере следующей прграммы:

  Koan Pro

(Разработчик – SSEYO. Последняя выпущенная версия - 2.2).

Интересная программа для создания фоновой музыки. Идея заключается в группировке голосов (voices) различных типов, каждый из которых либо исполняет заданную партию, либо импровизирует под управлением программы (иначе говоря, программа в некотором роде сочиняет музыкальные шаблоны).

Каждый тип голоса имеет свое назначение: Rhytmic - ритмический рисунок заданного типа; Ambient - "тянущиеся" звуки, типичные для электронной музыки (может быть подставлен Wave-файл); Follows - голос-повторитель, повторяющий движение другого заданного голоса, с задержкой и смещением по высоте; RepeatBar - голос, периодически играющий фразу на основе прошлой сыгранной им же фразы; FixedPattern - фраза фиксированного вида; Listening - голос, "слушающий" остальные голоса и играющий на этой основе - например преобразующий ноты в аккорды.

Наличие "слушающего" голоса позволяет организовать на базе Koan систему аккомпанемента реального времени, настроив эти голоса на MIDI-порт.

Голоса исполняются инструментами. Инструмент может быть инструментом MIDI - GM/GUS/AWE SoundFont/XG либо файлом WAV/MP3. Для MIDI-инструментов поддерживаются все необходимые параметры GM, AWE и XG.

Голоса и инструменты имеют наборы параметров - тип, громкость, панорама, специфические параметры синтезатора, динамика голоса, зависимость от других голосов и т.п. Начальные значения параметров устанавливаются в основной панели, текущие значения могут изменяться на протяжении голоса. Основные параметры - громкость, модуляция, панорама и т.п. - могут иметь рисованные графики изменения (envelopes).

Группа параметров Voice Rules (голосовые правила) задает правила поведения и движения голосов; с помощью этих параметров управляется "автоматический композитор" Koan.

Имеются так называемые микропараметры - небольшие изменения громкости, высоты, модуляции, отклонения нот от ритмической сетки, предназначенные для оживления композиции.

Для каждого параметра поддерживается список значений, из которого при каждом проигрывании композиции случайным образом выбирается значение. Если параметр не имеет списка, каждый раз используется значение, заданное в панели.

Функция Add Random добавляет в партитуру голос случайного типа и тембра. Функции Randomize - Parameter, Column, Group/Row устанавливают случайные значения единичного параметра голоса, колонки однотипных параметров всех голосов или всех параметров одного голоса. Такие же функции Mutate изменяют значения параметров на случайные величины.

9. Автоаккомпаниаторы

Служат для автоматической выдачи готового музыкального аккомпанемента - в реальном времени либо в добавление к заданным сольным партиям подобно популярным музыкальным клавишным инструментам Yamaha PSR/PSS, Casio и др. В отличие от этих инструментов они редко способны динамически изменять тональность и структуру аккомпанемента в зависимости от движения солирующего голоса.

Аккомпаниаторы, как правило, ориентированы на технологию MIDI, позволяя использовать внешние синтезаторы и назначить конкретные MIDI-инструменты для различных партий аккомпанемента.

Работа аккомпаниатора основана на стиле. Стиль представляет собой заготовку из нескольких инструментальных партий - ритмических, басовых, аккордовых, вспомогательных. Как правило, партии записываются в стиль не непосредственно, а в параметрическом виде, который описывает лишь схему мелодического, гармонического или ритмического рисунка.

В процессе исполнения простой аккомпаниатор лишь постоянно повторяет стилевой рисунок. Более сложный варьирует структуру аккомпанемента в зависимости от предыстории или по случайному закону. Наиболее сложные следят за солирующей партией и на ходу выполняют гармонизацию - подбор подходящих аккордовых и басовых ходов - именно так организованы "самоиграйки" типа Yamaha и Casio.

Подробнее с работой автоаккомпаниаторов ознакомимся на примере  нескольких прграмм:

1. Band-In-A-Box

(Разработчик - PG Music . Последняя выпущенная версия - 8.0).

Название переводится, как "ансамбль в одном ящике".

В комплекте имеется ряд стандартных стилей. Новые стили могут создаваться как на основе существующих, так и полностью с нуля. Поддерживаются наборы инструментов и параметры Roland VSC-88 и Sound Blaster AWE32.

Для создания композиции требуется ввести аккордовую последовательность, на основе которой аккомпаниатор создает партии пяти сопровождающих инструментов - ударных, баса, струнных, пианино и гитары. Для редактирования введенных последовательностей имеется нотный редактор.

Нажатием специальных кнопок может быть запущено исполнение стандартного проигрыша, как на "самоиграйках". Возможна также смена стиля без остановки исполнения.

При помощи блока Melodist возможно создавать композиции полностью с нуля, указав лишь стиль, тональность и темп. Процесс композиции можно контролировать путем задания различных параметров поведения автокомпозитора.

Блок Soloist генерирует сольные партии в соответствии с выбранным стилем.

Посредством блока StyleMaker могут создаваться стили из данных готового MIDI-файла.

2. Jammer Professional

(Разработчик - SoundTrek . Последняя выпущенная версия - 4.0).

Генератор аккомпанемента, выполненный в стиле MIDI-секвенсора. Поддерживает дорожки трех типов: MIDI - мелодическая, Drum Piece - ритмическая, и Style - стилевая. На мелодических и ритмических дорожках записываются исходные партии, стилевые служат для создания аккомпанемента.

Различаются стили отдельных инструментов - ударных, гитары, пианино, саксофона и т.п. - и ансамблевые (band). В ансамблевый стиль может входить один или несколько инструментальных.

Процесс создания аккомпанемента состоит в создании стилевых дорожек, назначении стилей мелодическим и ритмическим дорожкам и выполнении команды "Compose", по которой Jammer генерирует партии аккомпанемента и записывает их на стилевых дорожках. Каждая команда Compose генерирует в общем случае разный рисунок аккомпанемента.

10. Распознаватели нот

Достаточно узкий класс программ, пытающихся путем анализа звукового сигнала или изображения выделить в нем отдельные музыкальные ноты (звучащие, нарисованные или напечатанные) и выдать результат в формате MIDI-партитуры. В связи с исключительной сложностью задача для звукового сигнала пока имеет только частные решения - выделение нот из одноголосого произведения, распознавание аккордов и ритмических долей. С распознаванием изображения дело обстоит гораздо лучше - качественно напечатанная партитура распознается в общем случае без ошибок.

Подробнее с работой распознавателей нот ознакомимся на примере следующей прграммы:

   SmartScore

(Разработчик – Musitek . Последняя выпущенная версия - 1.2.2)

Профессиональная система распознавания отсканированных нотных партитур, редактирования, преобразования в MIDI-формат и печати. Разработана "по следам" известной программы MIDIScan.

Исходное изображение может быть загружено из файла или введено со сканера. Для доводки и подчистки изображения имеется несложный графический редактор с набором основных функций - монтажа, поворота, рисования линий, стирания участков. Есть эффективная функция устранения перекоса (deskew): при помощи мыши изображается линия, параллельная горизонтали на изображении, после чего нужный поворот выполняется автоматически.

Функция Recognition запускает распознавание нотного текста. После ее завершения исходное изображение и распознанные ноты отображаются в смежных окнах с синхронной прокруткой, что облегчает внесение исправлений.

Программа имеет достаточно богатый набор средств для расстановки музыкальных обозначений в нотном тексте, а также для редактирования MIDI-данных - Piano Roll и Event List. Поддерживаются наборы инструментов GM, GS, MT-32 и XG.

MIDI-сообщения также могут быть записаны в реальном времени с MIDI-порта.

11. Преобразователи форматов

Выполняют преобразование одного вида звуковой информации в другой без изменения принципа представления данных. Служат для переноса данных между системами, в которых приняты разные форматы и методы кодирования.

Преобразование формата может быть искажающим и неискажающим. При неискажающем преобразовании никакая информация, содержащаяся в исходных данных, не теряется, хотя в процессе может быть добавлена дополнительная информация. При искажающем преобразовании происходит необратимая потеря какой-либо части исходной информации, что нередко влечет за собой ухудшение конечных параметров звука.

Для преобразований справедливо правило: если преобразование формата A в формат B является неискажающим, то обязательно существует обратное преобразование B в A, полностью восстанавливающее всю исходную информацию формата A. Другими словами, преобразование набора данных из A в B и сразу затем обратно в A дает в результате исходный набор данных, если все операции выполнены корректно. Обратное преобразование из B в A в общем случае может быть и искажающим.

Подробнее с работой преобразователей форматов ознакомимся на примере следующей прграммы:

AWave

(Разработчик - FMJ-Software . Последняя выпущенная версия - 5.3).

Мощный конвертор с оконным интерфейсом под Win32. Поддерживается более 330 различных форматов звуковых файлов, инструментов и банков синтезтаторов и трекеров.

Содержит встроенный редактор инструментов: раскладка по клавиатуре, режимы звукоизвлечения, точки зацикливания семпла (loops), параметры генераторов огибающих, LFO, фильтров и эффект-процессора, а также простой встроенный редактор оцифровок с функциями монтажа и настройки циклов. Звучание семплов может быть прослушано на выбранном аудиоустройстве (поддерживается DirectSound).

Описания инструмента и оцифровки могут быть из синтезатора получены по MIDI посредством SDS (Sample Dump Standard), а также переданы обратно в синтезатор.

Предоставляется функция пакетной обработки (Batch Conversion) для множественной обработки файлов без вмешательства пользователя.

12. Считыватели звуковых дорожек с компакт-дисков

Служат для прямого считывания звуковой информации с компакт-диска в цифровом формате посредством привода CD-ROM. В отличие от записи посредством звукового адаптера, при котором происходит двойное промежуточное преобразование - в ЦАП проигрывателя и в АЦП адаптера, переносят цифровое представление звука с дорожки на жесткий диск точно и без потерь.

Для точного (без потери качества) чтения звуковых дорожек вся компьютерная система должна удовлетворять ряду условий:

* Привод CD-ROM должен поддерживать функцию прямого чтения звуковых дорожек (команды Read Long, Read Raw Sectors)

* Функция прямого чтения в приводе должна быть реализована корректно - то есть без изменений передавать считанную с дорожки звуковую информацию драйверу привода, а также обеспечивать точное позиционирование на нужный звуковой кадр (сектор). Большинство приводов при чтении "промахивается" мимо нужного кадра, что требует специальных программных мер восстановления данных

* Драйвер привода и служба управления CD-ROM в операционной системе должны поддерживать операции прямого чтения и буферизацию данных

* Программа считывания должна корректно выполнять все необходимые для работы функции

Основной элемент правильной системы, пригодной для считывания звуковых дорожек, - сам привод CD-ROM. При условии выбора подходящего привода (Panasonic CR-584 и выше; Pioneer DR-511, 502S; Sony CDU-711, 811; Samsung 2030, 2430, 3230; Teac 532) остальное обычно не представляет особых проблем.

Программный метод корректной стыковки прочитанных участков с чьей-то легкой руки получил название Jitter Correction, в то время как Jitter - совершенно посторонний термин из области фазовых характеристик сигнала. Более правильно было бы называть этот метод коррекцией ошибок позиционирования.

Прямое чтение дорожек получило устоявшееся жаргонное название Grab (grabbing).

Подробнее с работой считывателей звуковых дорожек с компакт-дисков ознакомимся на примере следующей прграммы:

WinDAC

(Разработчик - Christoph Schmelnik . Последняя выпущенная версия - 1.49).

Удобная и надежная программа. Поддерживет несколько приводов CD-ROM, для каждого из которых можно задать режимы работы.

Копирование может выполняться в трех режимах:

* Normal - чередующиеся чтение с CD и запись на HDD

* Burst - перекрывающиеся чтение и запись, приводит к ошибкам на некорректных приводах и драйверах

* Sector Synchronisation - чтение с CD "внахлест", когда очередная операция читает несколько секторов, уже прочитанных предыдущей. Такой режим позволяет правильно состыковать прочитанные порции секторов в том случае, когда привод не может точно позиционироваться на заданный сектор

Поддерживается два вида операций копирования: Track - одна или несколько дорожек целиком, и Range - заданный диапазон звуковых кадров в пределах всего диска. Во втором случае предлагается удобная возможность прослушивания фрагмента с коррекцией его начального и конечного участков.

Программа умеет работать с файлом CDPLAYER.INI, в котором стандартный Windows CD Player хранит названия и содержание дисков. При копировании WinDAC может присваивать файлам названия дорожек диска, а также помещать их в каталоги, соответствующие названиям дисков.

При создании файла может использоваться любой системный ACM Codec, так что при использовании хорошего привода, не сбивающегося при прерывистом чтении, возможно прямое преобразование в нужный формат - MP3, ADPCM и др. Поддерживаются также подключаемые модули (plugins) для преобразования выходных форматов и пакеты внешних команд (scripts) для дополнительной обработки полученных файлов.

Дополнительно предоставляются функции простого CD-проигрывателя.

13. Психоакустические компрессоры

Сжимают цифровое представление звуковой фонограммы примерно на порядок посредством так называемого кодирования воспринимаемого, или распознаваемого (perceptual coding). Из психоакустических исследований известно, что отчетливо слухом воспринимаются лишь достаточно яркие и обособленные частотные компоненты, если же из нескольких тонов близкой высоты один имеет значительно большую интенсивность, то он маскирует для слуха менее интенсивные, находящиеся рядом с ним. При удалении маскируемых компонентов подавляющее большинство слушателей, особенно при воспроизведении на аппаратуре среднего класса, не замечает различий с исходным сигналом. Объем маскируемых компонентов весьма значителен, вдобавок при сжатии применяется адаптивное экономичное кодирование. Благодаря всему этому современные компрессоры уменьшают объем звуковых данных примерно на порядок без явно ощутимой потери качества звучания.

В отношении сжатых этими методами фонограмм применяется понятие скорости битового потока (bitrate), достаточной для воспроизведения сжатой фонограммы. Скорость потока является относительным показателем степени сохранения качества звучания при сжатии - на высоких скоростях оно обычно выше, чем на низких, однако во многом это зависит от глубины и точности анализа исходной фонограммы.

Наибольшее распространение получил метод Audio MPEG-1 Layer 3, именуемый чаще всего MPEG-3 или MP3. Менее популярны форматы MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding), VQF (Vector Quantization Format) и MPEG-4.

Надо заметить, что при оценке качества сжатых фонограмм допустимо исключительно тестовое прослушивание. Поскольку эти методы сжатия ориентированы только на человеческое восприятие, никакие объективные показатели - полоса частот, амплитудные, частотные, фазовые и иные характеристики не могут служить критериями качества преобразования.

Подробнее с работой псиакустических компрессоров ознакомимся на примере следующих прграмм:

1. BladeEnc

(Разработчик - Tord Jansson Последняя выпущенная версия - 0.82).

Небольшой и достаточно качественный компрессор с запуском из командной строки, один из самых скоростных. Существует под множество платформ и ОС: x86, Alpha, M68k, Windows 95/98/NT, Linux, Solaris, SCO и др.

Поддерживает скорости от 32 до 320 Кбит/с и частоты дискретизации 32, 44,1 и 48 кГц. Входной и выходной файлы могут быть стандартными потоками StdIn и StdOut.

Для удобства использования BladeEnc создано несколько оконных графических интерфейсов под Windows 95/NT - AutoBlade, BEShell, BFree, BladeBatch и т.п. Процессор BladeEnc выпускается также в виде независимого DLL-модуля (plugin), который может подключаться к другим программам обработки звука.

Автор рекомендует применять BladeEnc при скоростях потока 160 Кбит/с и выше, признавая, что при низких скоростях более высокое качество обеспечивают продукты Fraunhofer IIS.

2. SoundVQ Encoder

(Разработчик - Yamaha . Последняя выпущенная версия - 2.54 b4).

Компрессор в формат VQF. При скорости потока 96 Кбит/с обеспечивает качество звучания, примерно равное хорошему компрессору MP3 при скорости потока 128 Кбит/с (степень сжатия около 1:14). При меньших скоростях обеспечивается сжатие до 20 раз.

Поддерживаются входные форматы от 8 кГц/8 разрядов/моно до 44,1 кГц/16 разрядов/стерео.

В состав входит пакетный процессор SoundVQ Batch Encoder для групповой обработки файлов.

14. Проигрыватели

Задачей проигрывателя является простое воспроизведение звукового или музыкального потока. Можно выделить четыре основных класса проигрывателей:

*  Auduo - для воспроизведения аудиофайлов. Сюда относятся простые проигрыватели форматов WAV, VOC, AU, а также сжатых потоковых форматов - MP3/VQF/AAC, ADPCM, GSM и т.п.

* MIDI - для воспроизведения MIDI-файлов. В функцию проигрывателя входит только объединение виртуальных "дорожек" файла и отправка MIDI-событий на заданный MIDI-порт. Собственно интерпретацией данных занимается MIDI-устройство - аппаратный или программный синтезатор.

* Трекерные - для воспроизведения трекерных модулей. Такой проигрыватель фактически содержит в себе всю звуковую систему трекера для интерпретации нот и команд модуля.

*  Сетевые - для воспроизведения широковещательных сетевых потоков в реальном времени. При помощи специальных протоколов (RealAudio, AudioActive, StreamWorks, NetShow) организуются вещательные серверы, которые в реальном времени передают звуковую и видеоинформацию всем подключившимся к серверу клиентам. В задачу сетевого проигрывателя входит расшифровка сжатого формата звука и его воспроизведение через аудиопорт.

Существуют универсальные проигрыватели, сочетающие в себе свойства нескольких классов.

Расшифровка и интерпретация проигрываемого файла может выполняться как самим проигрывателем, так и системными службами или подключаемыми модулями (plugins). Если результирующий звук создается и выводится самим проигрывателем, возможна его обработка (акцентировка басов, расширение стереоэффекта, эквалайзер) и индикация (осциллограмма, спектрограмма).

Многие проигрыватели поддерживают список проигрываемых файлов (playlist).

Полезной функцией ряда MIDI-проигрывателей является посылка команды инициализации синтезатора в режимах GM, GS или XG перед проигрыванием файла, так как многие MIDI-файлы не содержат таких команд ни в начале, ни в конце, из-за чего состояние синтезатора может стать неопределенным.

Подробнее с работой проигрывателей ознакомимся на примере следующих прграмм:

1. WinAMP

(Разработчик - NullSoft Последняя выпущенная версия - 2.61c).

Очевидно, это самый популярный проигрыватель звуковых модулей. Поддерживает форматы WAV, VOC, MP1, MP2, MP3, STM, S3M, XM, IT, DSM, MED, FAR, ULT, MTM, а также звуковые компакт-диски (CD-DA). Поддерживаются списки форматов M3U, PLS, случайное и циклическое проигрывание.

Распространяется в двух вариантах: базовый - с поддержкой вышеперечисленных форматов, и полный - с дополнительной поддержкой форматов WMA и Mjuice.

Имеет открытую архитектуру, основанную на подключаемых и заменяемых модулях (plugins). За расшифровку входных форматов отвечают модули-декодеры, за вывод на конкретные устройства (Wave Out, DirectSound) - модули вывода. Имеется модуль записи выходного сигнала на диск в WAV-файл (Disk Writer). Большая коллекция модулей находится на сайте WinAMP.

Для внутренней обработки сигнала (DSP/Effects), отображения динамики воспроизведения (Visualization), а также изображения внешнего вида окна проигрывателя (Skin) тоже используются подключаемые модули. В состав входят два стандартных режима отображения динамики - осциллограмма и спектрограмма.

Содержит встроенный 10-полосный эквалайзер с набором пресетов и мини-браузер, через который могут автоматически формироваться запросы на обновление проигрывателя с авторского сайта. Имеет возможность проигрывать файл с удаленного сайта параллельно с его перекачкой.

2. RealPlayer G2

(Разработчик - Progressive Networks Последняя выпущенная версия - 6.06.99).

Сетевой проигрыватель в стандарте RealAudio. Воспроизводит звуковой поток, получаемый с сервера, вместе с серией периодически сменяющихся видеокадров (скорость передачи видео не позволяет передать непрерывный поток по обычному модемному каналу). Позволяет также проигрывать звуковые файлы форматов RealAudio, Audio MPEG, ShockWave и т.п., а также просматривать изображения в форматах GIF и JPEG.

Расшифровка входных форматов выполняется подключаемыми модулями (plugins), большинство которых устанавливается при установке проигрывателя. Поддерживает работу через Proxy-серверы, автоматический выбор наиболее эффективного протокола передачи данных.

Имеет большой список работающих RealAudio-каналов, может динамически отображать новые зарегистрированные каналы. Ведет и отображает статистику передачи, по которой можно судить о параметрах канала связи и эффективности работы протоколов.

15. Системы для радиовещания и дискотек

Предназначены для ведения звуковых программ в реальном времени. Предоставляют возможности оперативного выбора источников звука, заранее заготовленных роликов, динамического управления их воспроизведением.

Подробнее на примере следующей программы:

Virtual Turntables

(Разработчик - Jeff Lee . Последняя выпущенная версия - 1.8).

Программа для диджеев, имитирующая специфический рабочий пульт с двумя проигрывателями винилитовых или компакт-дисков. Позволяет в реальном времени переключать, смешивать и плавно переводить один в другой несколько источников сигнала, одновременно подготавливая следующий номер.

Для прослушивания следующего по очереди звукового номера (обычно через наушники - headphones) одновременно со звучанием основного сигнала через громкоговорители (speaker) может быть использован дополнительный звуковой адаптер. При наличии только одного адаптера стереоканалы смешиваются, основной звук подается в один канал адаптера, а звук для наушников - в другой. При помощи разветвителя эти сигналы разделяются на два звуковых разъема.

Источниками сигнала служат аудиофайлы форматов WAV и MP3, вывод возможен только через DirectSound-порты.

Имеются функции автоматической подстройки скорости воспроизведения одной композиции к другой и их синхронизации, пометки определенных точек внутри композиции и прямого доступа к ним, зацикливание участка звучания, вставка заранее подготовленных звуковых эффектов по нажатию назначенных им клавиш.

Для обработки звука применяется встроенный 10-полосный эквалайзер с поддержкой пресетов и DSP-модули от проигрывателя WinAMP. Могут также применяться модули декодирования от WinAMP, что дает возможность проигрывать через VTT трекерные и другие модули. Поддерживаются модули описания интерфейса (skins), позволяющие менять внешний вид панелей и органов управления.

Поддерживается ведение списков проигрываемых файлов. Возможна прямая запись результата в WAV- или MP3-файл.

16. Утилиты и управляющие программы

Примерами являются:

1. MIDI-Ox

(Разработчик - Jamie O'Connell, Jerry Jorgenrud . Последняя выпущенная версия - 5.5.1).

Полезная программа для диагностики и отладки MIDI-оборудования, портов и драйверов. Обеспечивает трассировку, фильтрование и формирование MIDI-сообщений, а также ведение несложной библиотеки SysEx-банков.

Основные функции: выдача в окно MIDI-сообщений, приходящих с выбранных портов; передача этих сообщений в выбранные выходные порты; запрет приема определенных классов сообщений (фильтация); замена заданных приходящих событий на другие при отправке в выходной порт (отображение); посылка сформированных программой сообщений Control/Bank/Patch Change и SysEx; имитация MIDI-клавиатуры на алфавитно-цифровой клавиатуре компьютера; посылка команд сброса MIDI-устройства и включения режимов GM/GS/XG. Есть простой MIDI-проигрыватель.

2. Hubi's Loopback

(Разработчик - Hubert Winkler . Последняя выпущенная версия - 2.51).

 Драйвер, создающий в системе несколько виртуальных MIDI-кабелей с портами In и Out на каждом конце. К каждому порту может быть одновременно подключено несколько программ (мультиклиентная технология). Сообщения, посылаемые программами в Out-порт кабеля, смешиваются и передаются в In-порт, откуда их могут извлекать другие программы. Таким образом, результат работы одной программы может быть подан непосредственно на вход другой, минуя какие-либо аппаратные MIDI-средства.

Кроме этого, драйвер создает для каждого существующего MIDI-устройства дополнительные мультиклиентные порты, позволяя использовать и эти устройства нескольким программам сразу.

3. MIDI Keyboard Monitor

(Разработчик - Eugene Muzychenko . Последняя выпущенная версия - 1.0)

 Простейший монитор MIDI-клавиатуры с разделением ее на два мануала.

Для каждого мануала задается диапазон клавиш (зона) мануала, входные и выходные MIDI-устройства и каналы, номера банка и инструмента. Ноты, принятые из приемного канала соответствующей зоны, переправляются в выводной канал с заданным смещением по высоте. Таким образом, реализуется одновременная игра двумя руками и различными инструментами. При задании перекрывающихся зон нажатие клавиш вызывает одновременное звучание обоих инструментов.

4. XG Edit

(Разработчик - Gary Gregson . Последняя выпущенная версия - 2.645).

 Первый широко известный редактор параметров для синтезаторов стандарта XG. Поддерживает популярные звуковые платы DB50, SW60, модули SW1000, MU10, MU50, MU80, MU90, MU100 и сменные модули расширения (plugins) к SW1000 и MU100. Поддерживается также управление дополнительным АЦП для внешнего аналогового сигнала в SW60/1000 и MU10/80/100.

Предоставляет удобную панель управления всеми режимами синтезатора, кроме TG300B. Трехуровневая группировка в окне выбора тембра: класс (мелодические, ударные, эффекты), группа (фортепиано, органы, струнные, духовые, народные) и название конкретного инструмента. По сравнению с группировкой по номерам банков, как это было в ранних версиях, такая структура гораздо более удобна.

Для карты SW60 имеется специальная панель микшера, схематично отражающая функциональную структуру карты, где можно определить пути распространения сигнала и установить его уровни.

Функция Merge MIDI загружает внешний MIDI-файл, объединяя его содержимое с текущими параметрами синтезатора. Если файл содержит собственные команды настройки синтезатора, они отображаются на панели управления. Получившаяся "настроенная" партитура может быть прослушана собственными средствами редактора, после чего сохранена обратно в файл с новыми параметрами.

IV  Музыкант и компьютер. Создание музыки  на РС

Несомненно, компьютер является весьма удобным и мощным "инструментом" в творческой жизни музыканта, или любого другого человека, занимающегося созданием музыки. И однозначного ответа на вопрос, какой компьютер нужен и для каких целей - не возможно. Ибо прежде всего он зависит от того, о каком именно музыканте идет речь - композиторе, дирижере, музыковеде, контрабасисте и т.д. Каждый из них решает свои задачи - а ведь именно они определяют предназначение компьютера, одновременно расширяя круг возможностей музыканта. Однако, попытаемся обобщить некоторые основные направления деятельности музыкантов, в которых компьютер в последние годы играет все большую и большую роль. Вначале,  просто перечислим это:

нотно-издательская деятельность;

подготовка цифровых фонограмм (и видеоклипов);

реставрация старых записей;

звукорежиссерская работа;

создание аранжировок и оригинальных композиций с использованием программ-секвенцеров;

синтез звука и электронная музыка;

интерактивные исполнительские системы;

системы алгоритмической музыки;

системы управления партитурой в реальном времени;

создание и использование музыковедческих баз данных;

обучение в музыкальных школах и училищах и т. д.

Конечно, отдельно взятый музыкант никогда не использует все вышеперечисленное, ограничиваясь тем, что близко его специализации. Кроме того, возможности музыкального софта сейчас стремительно расширяются, так что приходится следить за новостями на этом фронте, чтоб не пропустить появления того, чего не хватает именно сейчас.

            1. Какой компьютер нужен музыканту?

Это больной вопрос для многих компьютеризующихся музыкантов, вызывающий яростные споры и дискуссии. Еще лет пять тому назад считалось (да, в общем, так оно и было), что PC - машина, для музыкальных задач абсолютно неприспособленная. В некоторых странах до сих пор таково общее мнение. Во Франции, например, до сих пор считают, что для создания музыки на компьютере пригоден только Macintosh. Но в действительности, дело обстоит далеко не так. Появилось много нового музыкального софта для PC, и на нем музыканту вполне можно работать. Итак, какой же компьютер (в среднем) нужен музыканту?

Это должен быть PC с процессором не ниже Pentium 90 и 24 Мбайт оперативной памяти. Видеоадаптер и монитор здесь

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10