Литература
Архив выпусков
Чем компьютер может помочь в работе над музыкой?
1. Запись, редактирование и печать партитур общего назначения. Партитура может вводиться вручную - при помощи мыши или клавиатуры, либо с листа - при помощи сканера и программ распознавания (например,MIDIScan, MusicScan, PianoScan) Из редакторов партитур наиболее известны программы Finale и Encore; они могут также проигрывать партитуру через звуковую карту или внешний синтезатор. Указанные программы предназначены в первую очередь для подготовки партитур к печати, поэтому в них реализованы функции для точного оформления партитур, однако управление нюансами исполнения под управлением компьютера в них не развито.
2. Запись, редактирование и исполнение партитур для электронных инструментов - компьютерных звуковых карт или внешних синтезаторов, подключенных с помощью интерфейса MIDI. Такие программы называются MIDI-секвенсорами и оперируют в первую очередь терминами MIDI-сообщений, допуская, однако, редактирование нотной части MIDI-партитуры в традиционном нотном виде. Другие два представления партитуры, используемые в секвенсорах - Piano Roll (отображение звуковысотности и длительности нот горизонтальными полосками) и Event List (полный список всех MIDI-событий). Партитура может вводиться вручную или путем прямой записи MIDI-потока с клавиатуры или другого секвенсора; нотная часть партитуры может распознаваться с листа при помощи MIDISCAN. Наиболее известные секвенсоры - Cakewalk, Cubase, MidiSoft Session, Logic.
3. Запись, редактирование и исполнение музыкальных модулей, содержащих в себе партитуру и оцифрованные звуки исполняющих ее инструментов. Редакторами и одновременно исполнителями модулей являются программы-трекеры; в них принята запись отдельных голосов на вертикальных колонках, где для каждого голоса записываются ноты и команды управления. При воспроизведении трекер фактически выполняет таблично-волновой синтез звука из имеющихся оцифровок, смешивает их и подает на звуковую карту для преобразования в звук. При наличии звуковой карты с WT-синтезатором (Gravis Ultrasound, Sound Blaster AWE32) большинство трекеров пользуется его каналами для синтеза звучания инструментов. Существуют также FM-трекеры, использующие FM-синтезатор звуковой карты вместо оцифрованных инструментов. Наиболее известные трекеры - Fast Tracker,Impulse Tracker, Scream Tracker.
4. Гармонизация и арранжировка готовой мелодии с применением выбранных музыкальных стилей, законов и заданных правил. Результат выдается в формате MIDI с возможностью его дальшейшей обработки. Наиболее известные программы автоарранжировки - Jammer и Band-In-A-Box.
5. Сочинение мелодий на случайной основе путем последовательного выбора музыкальных звуков в пределах лада. К таким программам можно отнести Wind Chimes.
6. Стилистическая обработка MIDI-партитур с приданием им выразительных свойств "живого" исполнения в выбранном исполнительском стиле. Это достигается смещением начала нот относительно метрических долей, варьированием их длительности, акцентированием громкости в ключевых местах музыкальных фраз, имитацией исполнительских приемов (щипок, арпеджио, вибрато, тремоло, глиссандо) при помощи средств MIDI, внесение в партитуру элементов случайности и т.п. Среди таких программ наиболее известны Style Enhancer и SSEYO Koan Pro.
7. Управление звучанием электронных инструментов - как настройка до начала исполнения, так и модификация параметров звука во время его. Основное управление по интерфейсу MIDI осуществляют все программы-секвенсоры, однако для ряда электронных инструментов и звуковых карт существуют дополнительные программы настройки режимов и загрузки оцифрованных инструментов в память синтезатора.
8. Запись партий акустических инструментов и голосового сопровождения в цифровом формате с последующим их хранением на компьютерных носителях и обработкой в программах-редакторах звука. Это позволяет монтировать запись, накладывать на нее различные звуковые эффекты, а затем воспроизводить - самостоятельно или синхронно с исполнением MIDI-партитуры на электронных синтезаторах. Из звуковых редакторов чаще всего используются Cool Edit, Sound Forge, Wave Lab.
9. Программный синтез новых звучаний при помощи математических алгоритмов - физического моделирования, аддитивного, разностного, частотно-модуляционного или таблично-волнового. Полученное звучание, как и записанный звук реального инструмента, может быть обработано в звуковых редакторах, после чего либо загружено в память внутреннего или внешнего синтезатора, либо воспроизведено под управлением самой программы-синтезатора. Некоторые программы-синтезаторы снабжены встроенным секвенсором, позволяющим организовать из созданных звуков басовый или
аккордовый аккомпанимент для музыки, исполняемой другими средствами. Среди программ этого класса наиболее известны Stomper, Rubber Duck, Rebirth RB-338, Wave Craft, Wave Gen, Virtual Waves, Orangator,
Generator, Retro AS-1, Audio Compositor, Reality, GigaSampler.
10. Управление внешним звуковым и световым оборудованием посредством интерфейса MIDI, который является стандартным для оборудования этого типа (в последнее время для управления световым оборудованием больше применяется интерфейс DMX). Так делается согласование работы комплекса аппаратуры в студиях, на концертах или в дискотеках - вплоть до управления прожекторами и выдачи на отдельные мониторы партитур для исполнителей на акустических инструментах.
11. Запись звуковых компакт-дисков при помощи CD-рекордеров. Для этого достаточно подготовить набор файлов с цифровым звуком, полученным любым из описанных способов.
Насколько качественно компьютер исполняет и обрабатывает музыку?
Это зависит от используемых аппаратных и программных средств. В основном можно выделить пять параметров качества:
1. Точность имитации акустических инструментов при помощи электронных. Это - самое слабое место в электронном исполнении музыки; удовлетворительного решения пока не найдено. Для повышения достоверности звучания
используется оцифровка отдельных звуков, сыгранных нужным способом, а то и целых музыкальных фраз.
2. Ощущение "живого" исполнения. Определяется свойствами инструмента и тщательностью проработки партитуры. Средства MIDI-интерфейса позволяют с достаточной точностью записать тонкости игры исполнителя на электронном клавишном инструменте, однако с гораздо меньшей - на адаптеризованных электронных (гитаре, скрипке или духовых инструментах), поэтому "живость" клавишного исполнения передается весьма точно, а для прочих инструментов - заметно хуже. Однако при оцифровке партий целиком точность передачи определяется только параметрами тракта записи/воспроизведения, ничем не отличаясь от записи на магнитофон.
Нужно также различать естественность _звучания_ самого инструмента и естественность _исполнения_, привнесенную исполнителем. Например, "живая" игра на клавишном синтезаторе или электронных ударных передается без потерь, а при снятии MIDI-партитур с адаптеризованных электронных и тем более акустических инструментов неизбежны потери как в оттенках самого звучания, так и в нюансах исполнения. Частично исправить это можно при помощи моделирования исполнительских приемов средствами редактора или синтезатора.
3. Возможности электронных инструментов, управляемых компьютером, и степень их поддержки используемым программным обеспечением. Например, многие синтезаторы имеют развитые средства управления процессом синтеза звука и его артикуляцией, однако распространенные секвенсоры не позволяют удобно и эффективно их использовать, требуя развития специфических навыков.
4. Качество искусственных звуковых эффектов. Прежде всего это касается эффекта реверберации, для получения которого моделируется многократное отражение звука от стен помещения. Для получения естественной реверберации необходимо точно смоделировать все нюансы помещения, поглощение звука, интерференцию в объеме и т.п. Во многих популярных студийных аппаратах для расчета эффектов используются "фирменные" идеи и алгоритмы, неизвестные за пределами фирмы-производителя - именно они сообщают полученному звуку свойственное им особое звучание; нередко используется аналоговая обработка звука. В компьютерных звуковых редакторах и генераторах эффектов из-за недостатка вычислительной мощности нередко используются упрощенные алгоритмы и ограниченная точность вычислений, что зачастую не позволяет получить качество и глубину эффектов на уровне качественной студийной аппаратуры.
5. Общие параметры звука - уровень шума и искажений, "прозрачность" и натуральность звука - целиком определяются теми блоками системы, через которые он проходит в процессе создания, записи или обработки. Например, компьютерные звуковые карты и недорогие внешние синтезаторы не обеспечивают качества звучания на уровне профессиональной студийной техники, внося в него заметные искажения и шумы. Сами по себе параметры цифрового звука мало что значат, поскольку многое зависит от качества ЦАП/АЦП, аналоговых участков тракта, разводки и экранировки печатных плат, системы электропитания, соединительных разъемов и кабелей и многого другого. Кроме этого, большинство компьютерных карт умышленно разрабатывается с заниженным качеством, чтобы не создавать конкуренции дорогому профессиональному оборудованию.
При любой обработке цифрового звука, кроме простого монтажа, его качество неизбежно страдает от ограниченной точности вычислений и применения не всегда соответствующих задаче математических алгоритмов. Для достижения приемлемой точности разрядность отсчета и частота дискретизации при обработке должны на 30%-50% превышать исходную. В простых компьютерных звуковых редакторах реализована обработка с теми же параметрами, что и у исходного звука; исключение составляют лишь мощные редакторы - Cool Edit Pro, WaveLab и им подобные.
Можно ли делать всю музыку только на компьютере?
Можно, если аппаратных и программных средств компьютера достаточно для поставленных целей. Теоретически любой звук, представимый в цифровом виде и являющий собой последовательность чисел, может быть получен прямым набором нужных байтов в редакторе, возможно - с промежуточным прослушиванием и корректировкой, однако это потребовало бы чрезвычайно длительного времени. Опять же, на компьютере можно с любой требуемой точностью смоделировать звучание любого акустического или электронного инструмента, любой звуковой эффект - однако это тоже потребует непомерных затрат времени.
Можно привести такое сравнение: для записи симфонической музыки можно собрать симфонический оркестр, который сразу сыграет все партии; можно обойтись половиной музыкантов, если они умеют играть на всех инструментах, и сделать запись в несколько приемов; наконец, можно обойтись одним исполнителем. С уменьшением числа исполнителей время записи и вероятность непрофессиональной игры или ошибок исполнения будут возрастать, и добиться точно такого же звучания, как в случае полного оркестра, будет намного труднее.
В случае с компьютерным управлением и исполнением все будет примерно так же. Если к компьютеру подключены все необходимые для данного произведения инструменты и средства обработки, которыми управляют знающие их специалисты, а компьютеру только остается координировать их работу - запись, скорее всего, получится более качественной и удачной. И наоборот: при использовании только встроенного синтезатора общего назначения на звуковой карте либо тракта записи/воспроизведения карты, в сочетании с набором программ опять же общего назначения, требуемое звучание может оказаться недостижимым за обозримое время.
Если пожертвовать рядом требований - временем записи, качеством синтеза и обработки звука, точностью передачи оттенков звучания, затратами труда на поиск и подгонку самплов, программирование синтезатора - в ряде случаев можно получить звук с достаточно высокими параметрами, достаточными для не слишком взыскательного слушателя. Однако получение только при помощи компьютера звука на уровне современных музыкальных студий за обозримое время пока практически невозможно.
Что выбрать - трекер или синтезатор с секвенсором?
Это - весьма неоднозначный вопрос. Трекеры имеют то несомненное преимущество, что каждый из них фактически представляет собой синтезатор и редактор "в одном флаконе", причем редактор специализированный, сделанный под конкретную систему синтеза и управления, позволяющий удобно и компактно реализовать все без исключения возможности встроенного синтезатора. Любой же MIDI-секвенсор является универсальным редактором, не ориентированным конкретно на какой-либо тип синтезатора, из-за чего многие возможности синтезаторов не совсем удобно и естественно реализуются в секвенсорах.
Кроме этого, благодаря тому, что трекеры используют программный синтез звука и модуль вместе с партитурой содержит оцифровки инструментов, получаемые модули обладают хорошей переносимостью - на другом компьютере и звуковой карте при правильно подобранном проигрывателе модулей можно получить почти такое же звучание, как и у оригинала - с точностью до погрешностей алгоритмов и качества карты. MIDI-партитуры, написанные для конкретного синтезатора, будут совершенно по-другому звучать на синтезаторе другого типа - даже если они во многом совместимы друг с другом.
Однако из-за специфики идеи трекера и ограниченности вычислительных ресурсов компьютера в трекерах приходится использовать не совсем естественные приемы создания звука. Например, большинство трекеров позволяет расположить на отдельной дорожке только один голос, а не весьмногоголосный инструмент, поэтому для создания аккорда приходится занимать несколько дорожек, а при их нехватке - перемешивать ноты и команды различных инструментов на одних и тех же дорожках. Популярные в современной музыке звучания, получаемые посредством управляемых резонансных фильтров, встроенных почти в каждый современный синтезатор, имитируются при помощи оцифровки всего диапазона изменения параметров фильтра и последующего использования нужных фрагментов оцифровки. Это чрезвычайно затрудняет создание музыки с большим количеством различных модуляций звука по ходу звучания.
И наконец, работа с трекерами предполагает несколько иной стиль мышления и работы, чем работа с музыкальными синтезаторами через секвенсоры. На первом этапе, пока возможности трекера удовлетворяют потребностям, он может значительно превосходить простой синтезатор звуковой карты, управляемый по MIDI через секвенсор; однако впоследствии, если потребности выйдут за пределы возможностей трекера, в любом случае придется подключать профессиональную аппаратуру, на которую из трекера выхода нет, и переучиваться на работу с секвенсором.
Вывод можно сделать примерно такой: если нужно регулярно и сравнительно быстро записывать музыку средней сложности, используя при этом минимум инструментов, и полученная запись не предназначена для передачи
в профессиональную музыкальную студию - выгоднее использовать хороший трекер. Если требуется сделать фонограмму на профессиональном уровне и профессиональных инструментах - для этого нужен MIDI-секвенсор. Кроме этого, в секвенсоре с недорогим синтезатором удобно делать "домашние заготовки" для последующей отработки в студии.
Где можно найти информацию по работе над музыкой?
HTTP:
drum.warwick.ac.uk/
www.aquila.com/chris.plasch/compose/compose.htm
www.city.ac.uk/~cb170/music.html
www.computersandmusic.com/
www.harmony-central.com/Synth/
www.hornet.org
www.hyperreal.org/machines/
www.ids.net/~marshall/xg.htm
www.ntonyx.com
www.sseyo.com/index.html
www.synthzone.com/
а также - через поисковые серверы по ключевым словам Music, Compose, Synth, Synthesis, Harmony, Wavetable, или по названиям программ.
Большое спасибо всем приславшим ответы, рекомендации, замечания и советы для этого FAQ.
Текст FAQ в альтернативной кодировке доступен для FReq на 2:5000/14@FidoNet по имени MUSCRFAQ. Полный пакет FAQ и описаний доступен на ftp://spider.nrcde.ru/pub/text/tech/emtcfaqs.zip и через страницу FAQ на http://spider.nrcde.ru. Пакет распространяется также по FIDO fileecho XHRDDOCS.