Спектро - какво сега?

Може да ви бъде простено, ако си помислите, че Spectrogram е платформата за социални медии, която избират злодеите на Бонд и злодеите с лоша репутация от вселената на Marvel.

Не е така. Всъщност е точно обратното. Спектрограмата е мощен инструмент, който може да се използва за аналитични, практически и творчески цели в света на аудиото. Ако все още не използвате спектрограми във вашия производствен или постпродукционен работен процес, прочетете нататък.

Ще разгледаме какво представляват те, как да разбираме спектрограмите и какви са практическите и творческите им приложения. Това може просто да ви разтърси.

Звук в две измерения: Какво представлява формата на вълната

В тази смела нова цифрова епоха, в която живеем, всеки е запознат с формите на аудио вълните; криволичещата линия, която представлява записано аудио, изразено като време и амплитуда (сила на звука). Ако сте живели в пещера през последните шестдесет години, поздравления, а ето и снимка на аудио вълнова форма:

В една форма на аудиовълна времето е представено по хоризонталната ос (често наричана ос x), а амплитудата на вълната или силата на звука се измерва по оста y (или вертикалната ос). По същество това е вид графика за аудио или звук.

Използвайки тази информация, е възможно да се "прочете" формата на вълната до известна степен, без да се налага да се слуша записът. В горния пример можете да видите, че сигналът постепенно се усилва с течение на времето, като в средата се наблюдава удобен за редактора разрив. Изящно, а?

Това е удобно за задачи по редактиране на звук и общи производствени задачи. Лесно е да се види къде има прекъсване между сигналите, за да се направи чисто изрязване, или да се види дали записът има голям динамичен диапазон, който ще се нуждае от укротяване с компресор.

Но при формата на вълната не получавате пълната картина.

Въведете спектрограмата.

Звук в три измерения: Какво представлява спектрограмата

Формата на вълната е визуално представяне на аудиото само в две измерения. При спектрограмите получавате трето измерение. А именно честотното съдържание на аудиото.

Това е много важно. С този допълнителен източник на информация можете да прочетете много повече за аудиофайла, преди дори да сте го изслушали.

Разбирате ли какво имам предвид? Не?

Не се притеснявайте. Спектрограмите могат да бъдат объркващи, ако не знаете как работят (повече за това по-долу). Ако смятате, че горната снимка е трудна за разшифроване, помислете за следното: първоначално спектрограмите са били генерирани на хартия като черно-бели диаграми.

Оттогава нещата са се променили и днес е доста лесно да се научите да четете спектрограма. Нека да разгледаме как да "видим" звука.

Анализ на спектрограма: как да прочетете спектрограма

Както при формата на вълната, така и при спектрограмата времето се движи по оста x. Различното при нея е, че другата ос представлява честотния спектър, като ниските честоти са в долната част и се простират до горната граница на човешкия слух.

По оста y ще видите всички индивидуални честоти, които съставляват звука; основната честота или основната честота, която дава на звука възприеманата височина, и хармоничните, които създават уникалния му цвят и тон.

Силата на даден звук се определя от "топлинната карта" на сигнала. Тя може да бъде представена с цвят или интензивност в зависимост от използвания софтуер за спектрограми. Но по същество колкото по-силен е даден звук, толкова по-ярко свети той. Китаристите обичат това.

Примери за спектрограми

Хубаво е да се говори за това, но за да разберем нещата по-лесно, нека разгледаме някои често срещани инструменти и как изглеждат те във вид на визуално представяне.

Във всички примери по-долу използвам RX редактора на iZotope за преглед на спектрограмите. В RX колкото по-ярко е изображението, толкова по-голяма амплитуда има дадена нота.

Акустичен бас

В тази (макар и шумна) извадка на акустичен бас можете да видите мощните ниски честоти като най-ярката част от изображението. към долната част на графиката.

Вертикалните линии са звукът от дрънкането на струните. Те са преходни и съдържат повече хармонично съдържание, отколкото същинските устойчиви ноти.

Саксофон

Саксофонът е хармонично богат инструмент. В този пример можете да видите най-ниската честота като най-големите, най-ярките линии около 300-400hz, с всички хармоници, подредени отгоре като вкусна купчина палачинки. Виждате, че саксофонът заема място в целия честотен спектър.

Реч

Изговорените думи имат по-малко обертонове (или палачинки, ако предпочитате), но спектрограмата все пак може да ви каже много за звука. Различните гласни и съгласни ще се появят като различни честоти. С достатъчно практика всъщност е възможно да се направи обосновано предположение за това какво се казва само въз основа на спектрограмата.

Ако искате да опитате, в този пример казвам "Това е пример за разговорно слово".

Запис на винил

Тук съм използвал извадка от красив тенор, който пее на стар, напукан запис. На тази спектрограма е лесно да се види амплитудата на пеенето като по-ярка на фона на напукания шум на записа. Забележете как пеенето има повече хармонично съдържание от речта.

Ударни инструменти

Накрая нека разгледаме ударните инструменти. Ударните инструменти не разчитат на определена честота като идентификационен фактор. Вместо това те заемат голяма част от честотния спектър.

Горният пример представлява цикъл на свирене на пълен комплект. Ясно се виждат най-големите преходни удари като ярки пикове по цялата ос y. Барабанът (с най-ниска честота) се показва като ярки петна в долната част на графиката, докато хай-хетите се показват като ярки вертикални линии към върха. Най-силната честота тук е 10 kHz.

Можете също така да видите по-дългата опашка на попаденията при 2 и 4. Те се проявяват като преходни процеси с намаляващ с времето сигнал.

Ако се чувствате плодовити, опитайте се да разберете как звучи този ритъм в реалния живот ;)

Как да видите спектрограма: Най-добрият аудио софтуер за работа със спектрограми

За да видите аудио като спектрограма, ви е необходим специален софтуер. Имайте предвид, че ще трябва да работите с цял аудиофайл. Това може да бъде малък отрязък от по-дълъг запис или цял микс. Не можете да разглеждате спектрограма на запис, който се прави.

Капиш? Ето най-добрия аудио софтуер за работа със спектрограми.

iZotope RX

Този популярен софтуер е индустриален стандарт в звуковия дизайн и постпродукцията благодарение на интелигентните инструменти, с които разполагате, за да почистите дори най-проблемния звук.

Въпреки че има много неща, които можете да правите с него, най-полезният инструмент, който открих за работа в постформата, е инструментът за поправка на спектъра. Той ви позволява да изолирате проблемни честоти и да ги почистите.

Adobe Audition

Друг популярен инструмент в света на постпродукцията, Adobe Audition включва инструмент за спектрално редактиране и различни инструменти за намаляване на шума като част от пакета. Това е чудесен вариант, ако си сътрудничите с други потребители на Adobe по проекти.

Steinberg Wavelab

Друг гигант в редактирането на аудио, Wavelab разполага с изглед на спектрограма, с инструменти за редактиране на специфични честотни диапазони. Тази функция е включена в малко по-евтината версия Wavelab Elements. Добри новини за хората с ограничен бюджет. Говорейки за това...

Audacity

Audacity е аудио работна станция с отворен код с много функции. Най-доброто от всичко е, че е напълно безплатна. Включва изглед на спектрограма и основни инструменти за намаляване на шума.

Може да няма всички звънчета и свирки на по-големите си конкуренти, но със сигурност е лек за портфейла. Това го прави чудесен начин за начинаещи да се запознаят със спектралното редактиране и как да го приложат в работния си процес.

Практически и творчески приложения на спектрограмите

Освен че представляват визуално привлекателно представяне на звука, спектрограмите имат множество практически и творчески приложения в много области.

Почистване и възстановяване на аудио

От всички различни начини, по които могат да се използват спектрограмите, този е може би най-полезният за музикантите.

Да речем, че има стар прашен винилов запис, който искате да семплирате за следващия си химн. (Уверете се, че първо сте получили разрешение!).

След като заснемете аудиото, можете да използвате спектрограма, за да идентифицирате всички щракания, попчета, пукания и други нежелани шумове от винила и да ги намалите или премахнете. По този начин получавате хубава, чиста извадка, която можете да разбъркате творчески. Крайният ви шедьовър ще звучи неподправено.

Друг начин, по който спектрограмите могат да бъдат полезни в студиото, е премахването на нежелани шумове в записите. Например, ако уредбата на китариста ви страда от електрически шум, можете да "видите" проблемната честота и да я изчистите.

Спектрограмите често се използват и за отстраняване на нежелани шумове от вокалисти или диалог в постпродукцията, като например щракане с уста или плъзгане.

Анализ на смеси и решаване на проблеми

Ако имате микс, който ви създава проблеми, опитайте се да го разгледате като спектрограма. Анализирайте честотното съдържание за проблемни области, които можете да отстраните с разумно използване на EQ.

Можете също така да използвате изглед на спектрограмата върху референтна песен и да видите как целият спектър се сравнява с вашия микс.

Звуков дизайн

Спектрограмата може да се използва за създаване на напълно уникален звук. Чрез манипулиране или прилагане на ефекти върху специфични честоти, а не върху целия спектър на инструмента/източника на звук, могат да се създадат нови и интересни текстури.

Можете да използвате тази техника още по-напред. Използвайте спектрално редактиране, за да "нарисувате" фигури в спектрограмата и да възпроизведете "картината" като честотно съдържание. Това може да доведе до интересен, а понякога и до нестандартен звук.

Aphex Twin прави точно това в своето EP "Windowlicker" от 1999 г. Можете да разгледате това и още примери на този интересен уебсайт.

Други приложения на спектрограмата

Спектрограмите не са само играчка на музикантите и постпродукционните къщи. Те могат да се използват за различаване на птичи песни, за намаляване на шумовото замърсяване и за обучение на алгоритми за обработка на реч. Спектрограмите могат дори да проследяват движението на тектоничните плочи. Ча-ча-ша-слайд наистина.

Заключение

Спектрограмите стават все по-често използван инструмент в музикалното производство както на практическо, така и на творческо ниво. Освен че можете да поправите шумна реч или записи, можете да създадете нечувани досега звуци и текстури.

Има компютърна програма за спектрограми, която е подходяща за всеки бюджет, така че изберете една, потопете се и започнете да обработвате!

Сега произнасяйте думата "ос" отново и отново, докато започне да звучи странно.