Еще одна не менее важная характеристика – коэффициент нелинейных искажений  или Total Harmonic Distortion, THD. Этот показатель также критическим образом влияет на чистоту звучания. Коэффициент нелинейных искажений измеряется в процентах: 1% - «грязное» звучание; 0.1% - нормальное звучание; 0.01% - чистое звучание класса Hi-Fi; 0.002% - звучание класса Hi-Fi – Hi End.. Нелинейные искажения – результат неточности в восстановлении сигнала из цифрового вида в аналоговый. Упрощенно, процесс измерения этого коэффициента проводится следующим образом. На вход звуковой карты подается чистый синусоидальный сигнал. На выходе устройства снимается сигнал, спектр которого представляет собой сумму синусоидальных сигналов (сумма исходной синусоиды и ее гармоник). Затем по специальной формуле рассчитывается количественное соотношение исходного сигнала и его гармоник, полученных на выходе устройства. Это количественное соотношение и есть коэффициент нелинейных искажений (THD). 

     Что такое MIDI-синтезатор? Термин «синтезатор» обычно используется применительно к электронному музыкальному инструменту, в котором звук создается и обрабатывается, меняя свою окраску и характеристики. Естественно, название этого устройства пошло от его основного предназначения – синтеза звука. Основных методов синтеза звука существует всего два: FM (Frequency modulation – частотная модуляция) и WT (Wave Table – таблично-волновой). Поскольку мы не можем здесь подробно останавливаться на их рассмотрении, опишем лишь основную идею методов. В основе FM-синтеза лежит идея, что любое даже самое сложное колебание является по сути суммой простейших синусоидальных. Таким образом, можно наложить друг на друга сигналы от конечного числа генераторов синусоид и путем изменения частот синусоид получать звуки, похожие на настоящие. Таблично-волновой синтез основывается на другом принципе. Синтез звука при использовании такого метода достигается за счет манипуляций над заранее записанными (оцифрованными) звуками реальных музыкальных инструментов. Эти звуки (они называются сэмплами) хранятся в постоянной памяти синтезатора.

     Надо  отметить, что поскольку MIDI-данные –  это набор команд, то музыка, которая написана с помощью MIDI, также записывается с помощью команд синтезатора. Иными словами, MIDI-партитура – это последовательность команд: какую ноту играть, какой инструмент использовать, какова продолжительность и тональность ее звучания и так далее. Знакомые многим MIDI-файлы (.MID) есть нечто иное, как набор таких команд. Естественно, что поскольку имеется великое множество производителей MIDI-синтезаторов, то и звучать один и тот же файл может на разных синтезаторах по-разному (потому что в файле сами инструменты не хранятся, а есть лишь только указания синтезатору какими инструментами играть, в то время как разные синтезаторы могут звучать по-разному).

     Вернемся к рассмотрению звукомузыкальных плат. Поскольку мы уже уточнили, что такое MIDI, нельзя обойти стороной характеристики встроенного аппаратного синтезатора звуковой карты. Современный синтезатор, чаще всего, основан на так называемой «волновой таблице» - WaveTable (вкратце, принцип работы такого синтезатора состоит в том, что звук в нем синтезируется из набора записанных звуков путем их динамического наложения и изменения параметров звучания), раньше же основным типом синтеза являлся FM (Frequency Modulation – синтез звука посредством генерирования простых синусоидальных колебаний и их смешения). Основными характеристиками WT-синтезатора являются: количество инструментов в ПЗУ и его объем, наличие  ОЗУ и его максимальный объем, количество возможных эффектов обработки сигналов, а также возможность поканальной эффект-обработки (конечно, в случае наличия эффект-процессора), количество генераторов, определяющих максимальное число голосов в полифоническом (многоголосном) режиме и, может быть самое главное, стандарт, в соответствии с которым выполнен синтезатор (GM, GS или XG). Кстати, объем памяти синтезатора - не всегда величина фиксированная. Дело в том, что в последнее время синтезаторы перестали иметь свое ПЗУ, а пользуются основным ОЗУ компьютера: в этом случае все используемые синтезатором звуки хранятся в файле на диске и при необходимости считываются в ОЗУ.

Ж. Программное обеспечение

     Тема  программного обеспечения очень  широка, поэтому рассмотрим небольшую толику программ для обработки звука.  

     Наиболее  важный класс программ – редакторы  цифрового аудио. Основные возможности таких программ это, как минимум, обеспечение возможности записи (оцифровки) аудио и сохранение на диск. Развитые представители такого рода программ позволяют намного больше: запись, многоканальное сведение аудио на нескольких виртуальных дорожках, обработка специальными эффектами (как встроенными, так и подключаемыми извне – об этом позже), очистка от шумов, имеют развитую навигацию и инструментарий в виде спектроскопа и прочих виртуальных приборов, управление/управляемость внешними устройствами, преобразование аудио из формата в формат, генерация сигналов, запись на компакт диски и многое другое. Некоторые из таких программ: Cool Edit Pro (Syntrillium), Sound Forge (Sonic Foundry), Nuendo (Steinberg), Samplitude Producer (Magix), Wavelab (Steinberg), Dart. 

     Основные  возможности редактора Cool Edit Pro 2.0 (см. Скриншот 1 - пример рабочего окна программы  в многодорожечном режиме): редактирование и сведение аудио на 128 дорожках, 45 встроенных DSP-эффектов, включая инструменты  для мастеринга, анализа и реставрации аудио, 32-битная обработка, поддержка аудио с параметрами 24 бит / 192 КГц, мощный инструментарии для работы с петлями (loops), поддержка DirectX, а также управление SMPTE/MTC, поддержка работы с видео и MIDI и прочее.

     скриншот 1. 
 
 

     Основные возможности редактора Sound Forge 6.0a (см. Скриншот 2 - пример рабочего окна программы): мощные возможности не деструктивного редактирования, многозадачная фоновая обработка заданий, поддержка файлов с параметрами до 32 бит / 192 КГц, менеджер предустановок, поддержка файлов более 4 Гб, работа с видео, большой набор эффектов обработки, восстановление после зависаний, предпрослушивание примененных эффектов, спектральный анализатор и прочее.

     сриншот 2 

     Специализированные  реставраторы аудио играют также  немаловажную роль в обработке звука. Такие программы позволяют восстановить утерянное качество звучания аудио материала, удалить нежелательные щелчки, шумы, треск, специфические помехи записей с аудио-кассет, и провести другую корректировку аудио. Программы подобного рода: Dart, Clean (от Steinberg Inc.), Audio Cleaning Lab. (от Magix Ent.), Wave Corrector.

     Основные  возможности реставратора Clean 3.0 (см. Скриншот 3 – рабочее окно программы): устранение всевозможных потрескиваний и шумов, режим автокоррекции, набор эффектов для обработки скорректированного звука, включая функцию «surround sound» с наглядным акустическим моделированием эффекта, запись CD с подготовленными данными, «интеллигентная» система подсказок, поддержка внешних VST плаг-инов и другие возможности. 
 
 
 

     Скришот 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Часть вторая: больше практическая 

      В последнее время актуальной стала  тема архивации старых виниловых  дисков и кассет. Сегодня все слушают  музыку на компьютерах, и иногда обидно, что нам не доступны старые записи.  
 

Оцифровка музыки 

Попробуйте  дать своим старым пластинкам и аудиокассетам  новую жизнь. До середины восьмидесятых  годов любители музыки разделялись  на два лагеря: специалистов, которые  знали, как поддерживать драгоценные  виниловые пластинки и пленки в прекрасном состоянии, и любителей, которые не обращали внимания на следы пальцев или царапины на поверхности пластинки. Сейчас таких проблем уже нет. CD компактнее, и их труднее повредить. Когда CD получили широкое распространение, граммофонные пластинки были отправлены на пенсию. Конечно, только в цифровом веке музыкальные сокровища могут продолжить радовать слушателей: обработайте старые записи на компьютере и запишите их на CD! 

1. Подключение проигрывателя  к компьютеру 

Прежде всего подсоедините проигрыватель к компьютеру. Это можно сделать несколькими способами. У некоторых проигрывателей есть свой собственный усилитель - соедините его с входом Line-in звуковой карты. Если у вашего проигрывателя собственного усилителя нет и сигнал слишком слаб, используйте какой-нибудь внешний усилитель, например музыкальный центр. Кабели с различными разъемами для этих целей можно приобрести в магазинах или палатках с электротехникой. Если вам нужен кабель с необычной комбинацией разъемов, которого нет в продаже, купите необходимые штекеры отдельно и сделайте нужный кабель сами. Будьте осторожны и следите за тем, чтобы не появилась петля: потом она будет вызывать шум. Чтобы избежать этого, соедините дополнительно земляной кабель проигрывателя с корпусом компьютера. Было бы весьма желательно предварительно прослушать то, что мы хотим реставрировать, так как «сюрприз» в виде «вжик, заело пластинку» будет не очень-то кстати во время записи фонограммы на HDD. Если такая бяка обнаружена, то регулируем нагрузку на звукосниматель, в случае же отсутствия регулировки придется положить какой-либо груз на головку тонарма (очень нежелательно, но другого выхода нет). Если все прошло успешно то в колонках (наушниках) есть шанс услышать благодатные звуки песка винилового кругляка или неподавленный шум прибоя из что-нибудь вроде МП «Яуза 221-1С» с МК-60, тип I. 

Будем считать, что эти приготовления благополучно закончились, а это означает, что  нам пора делать следующее «па» под  названием 

2. Настройка возможностей  звуковой карты 

При помощи программы "Регулятор громкости" в Windows настройте уровень входящего сигнала. Для этого два раза левой кнопкой мыши щелкните по иконке динамика в трее. Регуляторы уровня Line-in и Wave должны быть включены. Более того, передвижной регулятор громкости должен стоять не ниже середины линейки.  Мощным источником помех часто является микрофонный вход. Часто он производит ненужные шумы, поэтому для него напротив надписи "Выключить" должна стоять галочка. Теперь настроим параметры записи. Откройте в "Регуляторе громкости" закладку "Параметры" - "Свойства". В опции "Настройка громкости" выберите параметр "Запись", в поле "Отображать регуляторы громкости" на строке Line-in обязательно должна стоять галочка. Щелкните по кнопке OK. В "Регуляторе громкости" выберите источник записи - в нашем случае это будет Line-in. Установите передвижной регулятор примерно посередине линейки. Окно "Регулятора громкости" пока пусть остается открытым. 

3.Реставрация 

Теперь, собственно говоря, можно двинуться  от желаемого  к действительному. Существует достаточное количества софта для реставрации старых записей. Есть профессиональные решения, для звукорежиссеров, которые ближе к звуковым редакторам, в которых обычному пользователю разобраться можно будет лет через пять.

За это  время то, что можно было восстановить, будет потеряно безвозвратно.

К великому счастью есть в этом мире программы, в которых можно разобраться  довольно быстро и получить достаточно высокое качество конечного материала. Одно из таких решений – CoolEdit  от фирмы  Syntrillium (www.syntrillium.com) звуковой редактор с возможностью записи и обработки музыки.

Ну как, скачали  программу? Установили? Надеюсь, что  вы не забыли и про плагин «Audio Cleanup», который нам ох как пригодится. Давайте запустим редактор и посмотрим на главное окно программы (рис. 2). Стандартный Windows интерфейс (в определенной мере, как часто говорят, интуитивно-понятный). Давайте договоримся таким образом: подробного рассказа о всех возможностях программы «Cool Edit 2000» версии 1.1 здесь не будет. Рассмотрим только то, что нам действительно будет необходимо для реставрации звука. 

Рис. 2 

Теперь пришла пора сделать небольшую, но очень важную настройку некоторых параметров программы. Поясню для чего: наверняка многие пользователи, читающие эти строки, не захотят ограничиваться очисткой звука с виниловых носителей, поскольку обычные компакт-кассеты еще никто не отменял. А что вы скажете о записи голоса с микрофона? Владельцам карточки «SB Live!» будет нелишне прочесть следующий небольшой абзац. 

Практически все  владельцы стационарных кассетников  знают, что частотный диапазон записанной информации лежит в пределах 40-14 000 Гц в случае кассеты с лентой 1-го типа. Лента на основе хромдиоксида дает более широкий диапазон. Но мало кто знает, что магнитофон все равно воспроизводит отдельные «крики души» и в еще более широком диапазоне (20-20 000 Гц), каковые, будучи забиты всевозможными шумами и помехами, не достигают нежного уха меломана. Программа «Cool Edit» позволяет исправить этот недостаток и выровнять амплитудно-частотную характеристику кассетника до вполне приличного уровня. 

Теперь специально для счастливых обладателей карточки «SB Live!»: вы наверняка знаете, что  АЧХ кодека совсем не идеальна, и уже после 4,5 кГц начинается ступенчатый спад уровня верхних частот, что во многих случаях не есть хорошо. При помощи «Cool Edit» мы преодолеем и это препятствие.