СОДЕРЖАНИЕ Введение. Технологии для музыкального творчества 19 Структура книги 20 На кого рассчитана эта книга 22 Как пользоваться этой книгой Ключевые вопросы Информация, записанная на прилагаемом к книге DVD, и практические примеры Интернетресурсы Использование книги в качестве учебника Ключевые пиктограммы 23 23 Глава 1. Основы теории цифрового звука 26 Как рождается звук Параметры звуковой волны Амплитуда Частота Синусоидальные волны и форма звукового сигнала Познакомимся поближе с синусоидальной волной Обертоны Фаза Что происходит при наложении волн друг на друга 27 30 30 31 33 33 33 37 38 Восприятие звука на слух Как мы различаем на слух высоту тона Диапазон слышимых частот Основной тон Низкие тоны, высокие тоны и октавы Музыкальные интервалы и тональности Музыкальные интервалы и цифровые технологии обработки звука Как мы различаем громкость Шкала децибелов Использование разных логарифмических единиц измерения для разных величин Громкость звука и цифровые технологии обработки звука Как мы различаем тембр звука Как выглядит звук в программе обработки звука 41 41 41 42 42 44 46 47 48 Звук в цифровой форме Преобразователи Аналоговый и цифровой аудиосигналы Аналоговый аудиосигнал Цифровой аудиосигнал 55 56 56 57 58 23 24 24 24 48 49 51 51 СОДЕРЖАНИЕ Качество оцифрованного звука Частота дискретизации и ширина полосы частот сигнала Разрядность квантования сигнала по уровню и соотношение “сигнал— шум” Стандартные значения частоты дискретизации и разрядности квантования, используемые в аудиотехнике Файловые форматы цифровой звукозаписи MIDI Закрепление полученных теоретических знаний на практике 7 60 61 64 65 66 69 72 Глава 2. Выбор инструментов 73 Входы и выходы Запись и воспроизведение: преобразователи Устройство сопряжения аудиоаппаратуры с компьютером Разбираемся с аудиовходами и аудиовыходами Аналогоцифровое и цифроаналоговое преобразование аудиосигнала Подключение к компьютеру ПО, входящее в комплект оборудования сопряжения Пульты управления студийным комплексом Комбинированные устройства 74 75 76 79 80 80 82 82 82 Какой компьютер выбрать Выбор операционной системы Mac OS и Windows в сравнении Linux Настройка конфигурации компьютера Заказные и музыкальные компьютеры 84 84 85 85 90 94 Инструменты для работы со звуком и музыкой Возможности программного обеспечения Многодорожечная запись/редактирование Секвенсинг Редактирование формы сигнала Редактирование, базирующееся на использовании образцов звуков Редактирование, базирующееся на использовании циклически повторяемых аудиообразцов Технология синтеза звуков (музыкальные инструменты) Обработка сигнала (эффекты) Обработка выходного аудиосигнала гитары Мастеринг Специализированные приложения для диджеев Нотная запись Модульность и интерактивное управление Узкоспециализированные утилиты Создание программной студии Интегрированные рабочие станции Программное оснащение студии звукозаписи путем комбинации различных программ Оснащение студии аппаратными средствами Прежде чем покупать, приценитесь 97 97 97 98 99 100 101 101 102 102 104 104 105 105 107 107 107 112 113 116 8 СОДЕРЖАНИЕ Глава 3. Установка оборудования студии 120 Обустройство рабочего места Эргономика Звукоизоляция и звукопоглощающие конструкции Размещение акустических систем 121 121 122 124 Соединяем аппаратуру Типы разъемов Видеокабели Согласование кабелей с входами/выходами аппаратуры по типу разъема У каждого разъема есть своя “половинка” Моно, стерео и многоканальные соединения Согласование входов и выходов по напряжению сигнала Согласование входов/выходов по сопротивлению Шумы и фон переменного тока Симметричное и несимметричное подключения Цифровой аудиоинтерфейс Учимся правильно подключать аппаратуру на реальных примерах Компьютерный аудиоинтерфейс Аппаратный микшер 126 127 131 131 132 132 133 134 135 136 138 142 143 145 Глава 4. Подготовка компьютера для работы со звуком 149 Подключение виртуальной студии Установка и конфигурирование аппаратного обеспечения для работы со звуком Аудиодрайверы и операционные системы Операционная система Mac OS X: Core Audio Конфигурирование ПО для работы со звуком на операционной платформе Mac OS X Операционная система Windows: форматы WDM и ASIO Конфигурирование ПО для работы со звуком на операционной платформе Windows Операционная система Linux: формат ALSA Конфигурирование интерфейса Задержка Настройки режима работы Инсталляция подключаемых модулей эффектов и инструментов Стандартные, ориентированные на определенную операционную платформу, форматы подключаемых модулей Фирменные форматы подключаемых модулей для программной платформы компании Digidesign Где на жестком диске хранятся инсталлированные подключаемые модули Операционная система Mac OS X Операционная система Windows 150 Обслуживание виртуальной студии Защита от копирования и защитные заглушки Методы защиты от копирования Копирование с защитой от копирования 165 165 165 166 150 151 151 152 154 155 157 158 158 158 159 159 160 163 163 163 СОДЕРЖАНИЕ Текущее обслуживание дисковой памяти компьютера Оптимизация скорости обработки аудиоинформации Рекомендации пользователям Mac OS X Рекомендации пользователям Windows 9 168 171 174 176 Глава 5. Быстрые наброски композиции с помощью MIDI- и аудиообразцов 179 MIDI(образцы и циклически повторяемые аудиообразцы Как отличить MIDIобразец (pattern) от аудиообразца (loop) Независимое изменение высоты тона и темпа Музыка из готовых образцов 180 181 182 185 Создаем дорожку аккомпанемента в приложении GarageBand GarageBand: первое знакомство Дополнительное оборудование Практическое занятие 1. Приступаем к сочинению и выбираем аудиообразцы (loop) Практическое занятие 2. Создаем простую аранжировку Практическое занятие 3. Совершенствуем структуру сочинения Практическое занятие 4. Микшируем и записываем Обнародуем готовое исполнение: iTunes Углубленный курс работы в GarageBand 185 186 188 Создаем автомат музыкальных ритмов (Kinetic) Первое знакомство с программой Kinetic Дополнительное оборудование Практическое занятие 1. Патчи, образцы и ритмы Практическое занятие 2. Создаем набор образцов музыкальных ритмов Практическое занятие 3. Переходим к танцам Углубленный курс работы в Kinetic 202 203 205 205 208 210 212 Глава 6. Запись инструментов и звуков 214 Характеристики микрофонов Направленность микрофона Диаграмма направленности Эффект близости и кардоидная диаграмма направленности микрофона Выбор диаграммы направленности микрофона Типы и варианты конструкции микрофонов Динамические микрофоны Конденсаторные микрофоны Ленточные микрофоны 215 218 218 218 220 220 222 224 227 Применение микрофонов Принципы размещения микрофонов Размещение микрофона вплотную и на удалении Расставляем микрофоны Микрофонная запись обычных музыкальных инструментов Вокал Рояль 230 230 230 234 235 236 237 188 191 193 197 199 200 10 СОДЕРЖАНИЕ Электрогитара и басгитара (с усилителем) Акустическая гитара Ударная установка Семейство медных духовых инструментов Деревянные духовые инструменты Струнные инструменты Другие распространенные варианты звукозаписи 240 242 243 246 247 248 250 Цифровая звукозапись Установка уровней Запас динамического диапазона Нелинейные искажения (дистошн) Прослушивание Способы записи Практика: приступаем к делу! Приложение Audacity Приложение Ableton Live 250 251 251 253 254 254 255 256 256 Глава 7. Обработка и эффекты 259 Основы цифровой обработки сигналов В чем заключается обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Деструктивная и недеструктивная обработки в сравнении Использование эффектов, не реализуемых в режиме реального времени Плавное изменение уровня сигнала Скорость, ритм и тональность Нормализация Реверс Маршрутизация сигнала при использовании процессоров, работающих в режиме реального времени Что такое канал Канальная панель Механизм insert (вставка) Механизм send/return (посылка/возврат) Механизм sidechaining (через боковую цепь) Практика: добавление эффектов в Ableton Live Вставляем эффект Подключаем эффект, используя механизм send 260 260 261 262 264 264 265 265 267 Частотная коррекция Варианты амплитудночастотных характеристик фильтров Фильтры верхних и нижних частот Сглаживающий (shelving) фильтр Обостряющий (peaking) фильтр Комбинированные инструменты фильтрации: эквалайзеры Многополосный параметрический эквалайзер Графические эквалайзеры Диджеевский эквалайзер Степфильтр и другие музыкальные эффекты Практика: коррекция спектра сигнала в Ableton Live 279 279 279 282 283 285 286 290 291 292 294 268 268 269 271 271 275 276 276 277 СОДЕРЖАНИЕ 11 Процессоры динамических характеристик Компрессор Ограничитель Экспандер Пороговый шумоподавитель Универсальные процессоры динамических характеристик Формирователь огибающей Коррекция огибающей Практика: коррекция динамических характеристик сигнала в Ableton Live Компрессор Пороговый подавитель 297 298 301 302 304 305 309 310 311 312 313 Эффекты во временной области Процессор задержки/эффекта “эхо” Ревербератор Традиционные цифровые ревербераторы Сверточный ревербератор 314 314 316 318 319 Процессоры спецэффектов Процессоры искажений Искажения общего характера Цифровые искажения Модуляция НЧмодуляция Стандартные применения модуляции Практика: модулируемый фильтр в Ableton Live Кольцевая модуляция Вокодер Коррекция высоты тона Подавление помех/восстановление качества звука Утилиты 323 323 324 325 326 327 327 329 332 333 336 339 340 Глава 8. MIDI: ноты, ритмы и техника исполнения 344 MIDI(порты: входы, выходы и транзитные выходы Отправка, прием и обработка MIDIсообщений Контроллеры Приемники Секвенсеры 345 345 345 346 347 Подключение инструментов и аппаратуры USB и FireWire 5контактный MIDIразъем Клавиатуры Сольные и басгитары Барабаны и другие ударные инструменты Другие музыкальные инструменты Конфигурирование секвенсеров и MIDIприложений Программы и каналы 348 348 348 353 355 357 361 363 363 12 СОДЕРЖАНИЕ Конфигурирование MIDIвхода Конфигурирование MIDIвыхода Конфигурирование и запись аудиосигналов 365 365 365 Как MIDI(технология моделирует исполнения Спецификация и реализации стандарта MIDI Нота, тон и скорость События noteon и noteoff Длительность и “залипшие” ноты Номер ноты Параметр velocity Практика: игра на клавишном инструменте Как усилить выразительность Плавное изменение высоты тона (pitchbend) Параметр aftertouch Сообщения типа control change Практика: реалистичное звучание язычковых духовых инструментов с помощью амплитудной и частотной модуляции и выбора диапазона звучания Программы звука и группы программ звука Системные сообщения Сообщения типа SysEx MIDIсообщения типа Time Code и clock 367 368 370 370 373 374 374 375 377 379 379 380 Запись исполнения Синхронизация темпа исполнения Функции Overwrite (перезапись) и Merge (наложение) Функция Split (разделение) Функция Step Entry (пошаговый ввод) Компьютерные (QWERTY) и виртуальные клавиатуры 391 391 392 394 394 394 Редактирование MIDI(исполнений и манипулирование ими Способы отображения и редактирования MIDIзаписи Нотация в виде тональной развертки во времени (piano roll) Графическое редактирование регулировок Редактирование событий Редакторы ритмов Квантование Квантование по заданному ритмическому трафарету (groove quantization) Квантование аудиозаписей Практика: запись и редактирование MIDIклипов MIDIэффекты MIDIэффекты в “живом” исполнении Использование режиссерских пультов Шаблоны конфигурации Функция обучения (MIDI Learn) Практика: назначаем MIDIрегулятор Варианты применения: работаем с микшерами и инструментами Использование формата SMF 395 395 396 396 397 398 398 400 400 401 405 406 407 407 409 410 411 412 384 386 388 388 389 СОДЕРЖАНИЕ 13 Глава 9. Методы синтеза звука и программные инструменты 416 Основы синтеза звука Что такое синтез звука В каких вариантах используются синтезаторы Элементы патча синтезатора Самодельные патчи Генераторы Голоса и многоголосие Настройки высоты тона Основные методы синтеза звука Аналоговый метод субтрактивного синтеза звука Методы ЧМсинтеза и аддитивного синтеза звука Сэмплеры и проигрыватели сэмплов Другие методы синтеза Методы синтеза звучания гитары Физическое моделирование 417 417 418 419 419 423 423 424 426 428 430 432 434 435 436 Сэмплеры и воспроизведение сэмплов Библиотеки сэмплов Создание установок для сэмплеров Раскладка клавиатуры Раскладка клавиатуры для набора ударных инструментов Циклически повторяемые аудиообразцы (loop) и стартовые точки Технология воспроизведения сэмплов, позволяющая учитывать технику исполнения: параметр velocity Потоковая передача данных из оперативной памяти и с жесткого диска Фильтры, модуляция и эффекты Практика: базовые приемы работы с сэмплами в Ableton Live Практика: настройка набора ударных инструментов в программе Impulse 437 438 441 441 443 445 Составные элементы технологий синтеза звука: виртуальные аналоговые инструменты Сигналы простой формы и тембры Синусоидальное колебание Треугольное колебание Пилообразное колебание Прямоугольное колебание Огибающие Что такое огибающая Форма огибающей Практика: ADSR и амплитуда Микширование сигналов генераторов Практика: микширование и расстройка Метод кольцевой модуляции Синхронизация генераторов и тембр звука Частотная модуляция (ЧМ) Использование фильтров в субтрактивном синтезе Анатомия фильтрации 447 451 451 452 454 456 457 460 462 462 465 467 468 468 470 474 474 475 478 479 480 481 14 СОДЕРЖАНИЕ Меню Mode Настройка Cutoff Практика: параметр resonance и самовозбуждение Способы модуляции характеристик фильтра по времени звучания и высоте тона ноты Практика: тонкая настройка с помощью фильтра тембра звучания, характерного для медных духовых инструментов Практика: “качание” характеристик фильтра 482 483 483 484 485 486 Модуляция и эффекты Что такое модуляция Функциональные схемы реализации модуляции НЧгенераторы (LFO) Синусоидальное колебание Треугольное и пилообразное колебания (ramp up/down) Прямоугольное колебание Случайное колебание Эффекты Следующие шаги 487 487 487 489 490 490 491 491 492 494 Глава 10. Монтаж фонограммы: аранжировка, микширование и подготовка мастера-оригинала звукозаписи 496 Аранжировка Файл сведения проекта Недеструктивное редактирование Управление файлами Графический редактор аранжировки (Arrangement View) и временная шкала (Timeline) Ритмические сегменты и доли такта в аудиозаписи Инструменты автоматического обнаружения ритмических интервалов Как работает технология “деформирования” Использование технологии деформирования при работе с музыкой Регионы Метки и координатные сетки Дорожка темпа Метки аранжировки и перегруппировка 497 498 498 500 500 502 502 505 506 508 510 511 513 Микширование Регулятор уровня микшируемого сигнала и канальная панель Регулировка коэффициента передачи Группирование регуляторов громкости и дорожек Стратегии микширования Балансирование Пространство звука и обработка сигналов Процессоры динамических характеристик и баланс Частотная коррекция и баланс Создание эффекта пространственного разнесения источников звука Стереозвук 514 515 516 518 520 520 522 522 523 524 525 СОДЕРЖАНИЕ Объемный звук Тиражирование звукозаписей в формате объемного звука Автоматизация регулирования параметров микширования и огибающие Автоматизация регистрации управляющей информации Рисуем огибающие Сведение фонограммы, создание мастера(оригинала и тиражирование готовой звукозаписи Контрольная фонограмма: тестирование звукозаписи Эффекты, предназначенные для использования на стадии подготовки мастераоригинала записи Варианты использования эффектов на стадии подготовки мастера оригинала Эквалайзеры Динамический диапазон Расширители стереобазы, возбудители/расширители и другие инструменты отделки Сведение и экспорт Сглаживание (dithering) и качество экспортируемой звукозаписи Распространение готовых звукозаписей CD DVD Распространение по сети Коллективная работа над проектами 15 528 532 534 535 538 540 541 543 544 545 546 548 549 551 553 553 556 558 562 Глава 11. Создание компьютерной нотной партитуры 565 Какие задачи решает ПО нотной записи Рабочие станции цифровой звукозаписи (DAW) в сопоставлении со специализированными программами 566 С чего начинается нотная партитура Шаблоны и инструменты быстрого старта Ввод нот Ввод с помощью мыши Ввод с помощью компьютерной клавиатуры Пошаговый ввод нот с помощью MIDIклавиатуры Запись в режиме реального времени Импорт нотных данных из формата SMF Сканирование нотных партитур Транскрибирование звука Верстка партитуры 574 574 575 576 577 580 580 583 585 587 587 Распечатка, воспроизведение и коллективное использование партитуры Верстка нот Партитуры и инструментальные партии Воспроизведение и интерпретация Распространение файлов нотных записей Формат PDF Формат MIDI 591 592 593 596 600 600 601 571 16 СОДЕРЖАНИЕ Формат аудио Публикация в Web и электронная коммерция Формат MusicXML 601 601 603 Глава 12. Музыка и звук для видео 604 Синхронизация, программы и форматы Синхронизация звука и изображения Требования к ПО аудиозаписи для озвучивания видео Управление файлами видеозаписи Техпроцесс Файловые форматы и кодирование Комплексные пакеты ПО Форматы для обмена данными между приложениями Время, кадры и временной код SMPTE 605 605 606 608 608 609 612 612 613 Музыкальное оформление для видео Разметка и точки привязки Коррекция темпа Синхронизация в программах нотной записи “Живое” исполнение музыкального сопровождения Экспорт аудиозаписи для переноса в программу видеомонтажа 616 616 618 618 620 621 Практика видеосъемки Озвучивание при раздельной записи видео и звукового сопровождения Запись и привязка по времени “Хлопушки” и нумераторы Сигнал временного кода Стандарты записи Монтаж: захват и синхронизация Захват видео и аудиоданных Синхронизация Синхронизация диалога 621 622 623 623 625 629 630 633 635 637 Глава 13. Компьютерные аудиотехнологии на сцене 639 Цифровые аудиотехнологии в сценическом выступлении Инструменты для “живого” исполнения Манипулирование звуками Игра одновременно на нескольких инструментах Базовые приложения для подключения программных синтезаторов Арпеджиаторы и генераторы MIDIтрафаретов Арпеджиаторы Генератор MIDIтрафаретов на свой вкус Манипулирование эффектами в “живом” выступлении Задержка воспроизведения звука при “живом” исполнении Подключение и отключение эффектов Управление в режиме реального времени Синхронизация Синхронизация ритма: “ведущий” и “ведомый” Технология ReWire 640 642 643 645 647 649 649 650 652 653 654 655 659 659 660 СОДЕРЖАНИЕ Синхронизация по MIDIинтерфейсу Отбиваем такт Сетевые компьютеры и распределенная обработка данных 17 662 665 666 Аранжировка в процессе выступления и клипы Заготовленные аранжировки Режиссерские реплики Метрономные дорожки Оперативные аранжировки по ходу выступления: манипулирование аудио и MIDIклипами Запуск MIDI и аудиоклипов в программе Ableton Live Запуск аудиоклипов с помощью барабанных сэмплеров Раскладка клипов по аппаратным MIDIманипуляторам Запись сэмплов во время выступления 668 668 669 669 Ди(джеинг и новые аранжировки музыкальных композиций в ходе выступления DJмикшеры Программное обеспечение для диджеинга Управление файлами Инструменты режиссуры и управления тональностью Служебный канал звука для прослушивания через наушники “Царапание” звука с помощью компьютера Подключение проигрывателя Управление компьютером с помощью грампластинки Альтернативная аппаратура для реализации технологии “царапания” 681 682 683 686 686 687 688 689 690 694 Индивидуальная “подгонка” программного обеспечения для выступлений Правильный выбор интерактивного инструмента Как осваивать эти утилиты Футуристическая интерактивная музыка 695 696 699 702 Приложение. Информация, записанная на DVD 705 Папки Tools и Extras 705 Папка Soundware 706 Предметный указатель 707 670 672 676 677 678