ЛИЧНЫЙ ОПЫТ l #9/2003

Дмитрий ЛОВКОВСКИЙ *

Цифровая кухня

Часть вторая, практическая. О нарезании изящными ломтиками

МЫ ОКАЗАЛИСЬ НА СТЫКЕ ЭПОХ — АНАЛОГОВОЙ И ЦИФРОВОЙ. НАС РАЗДИРАЮТ ТРАГИЧЕСКИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ: ХОЧЕТСЯ СОХРАНИТЬ ЛУЧШЕЕ ИЗ БЫЛОГО И НЕ ОТСТАТЬ ПРИ ЭТОМ ОТ СТРЕМИТЕЛЬНОГО ПОЕЗДА ПЕРЕМЕН. ЕДИНСТВЕННЫЙ СПОСОБ РАЗРЕШИТЬ ЭТОТ БОЛЕЗНЕННЫЙ КОНФЛИКТ — НАУЧИТЬСЯ ПЕРЕВОДИТЬ ЗВУКОВЫЕ РЕЛИКВИИ ПРОШЛОГО В НЕСТАРЕЮЩИЙ ЯЗЫК ЦИФР.

С ПРАКТИЧЕСКОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ, ОЦИФРОВКА АНАЛОГОВЫХ записей в домашних условиях — дело бессмысленное: достичь качества профессионально подготовленных компакт-дисков не получится. Это критиковать формат CD-Audio легко, а вот самому сделать что-нибудь подобное отнюдь не просто.

Другое дело, что побудительные мотивы к подобным упражнениям обычно лежат далеко за пределами формальных параметров и характеристик, а потому качественное совершенство полученного результата является не столь уж важным. Главное — возникающее на кончике пальцев ощущение завязываемого узелка, восстановления тонкой и субтильной связи времен, безжалостно разрубленной техническим прогрессом.

Я намеренно ухожу от практических обоснований домашней оцифровки, хотя они могут быть достаточно весомыми. Каждый находит их для себя сам. К примеру, одному моему приятелю досталась в наследство от отца уникальная коллекция виниловых пластинок с записями американского блюза. Большинство из них являются раритетами даже в Штатах и никогда не издавались на компакт-дисках. Слушать их на проигрывателе, безжалостно запиливая и без того не новые пласты — кощунство. Вот и пришлось моему товарищу осваивать премудрости перевода аналога в цифру. А в итоге, как он сам мне потом поведал, стал лучше понимать, как работает современная цифровая аппаратура. Так что занятие это, хоть и не гарантирующее нам удовлетворительный технический результат, в любом случае полезное.

КУЛИНАРНЫЙ СМЫСЛ

Раз уж мы начали в прошлой публикации (см. «CAV» №7/2003) проводить кулинарные аналогии, продолжим их и сейчас, благо в работе со звуком на компьютере и кулинарией, действительно, много общего. Первым на страницах нашего журнала эту параллель провел Питер Квортруп, сравнивший оцифровку аналогового звука с прокручиванием куска плоти убиенного животного через мясорубку. Он говорил в интервью с нашим корреспондентом о том, что никакой, даже самый совершенный ЦАП не может потом восстановить из фарша кусок натурального мяса. Поэтому совершенствовать в первую очередь надо не CD-проигрыватели, а преобразователи «аналог — цифра». Тогда речь шла о качестве оцифровки студийных записей.

Мы же собираемся иметь дело с аналоговым сигналом, который уже прошел определенную «кулинарную обработку» — был записан на аналоговую ленту или виниловый диск. А потому больше похож на шмат ветчины, нежели на кусок сырого мяса. И нам предстоит его теперь нарезать тончайшими ломтиками — с частотой не менее 44100 Гц.

Не буду вдаваться в теорию цифрового звука, а лишь коротко напомню, что суть оцифровки — в периодических (с частотой дискретизации, например, 44,1 или 96 тысяч раз в секунду) измерениях уровней аналогового сигнала и отображении их в потоке цифровых данных с определенной разрядностью (скажем, 16 бит). На самом деле все немного сложнее, но для нашей сугубо практической задачи этой теоретической основы достаточно.

Чем выше частота дискретизации, тем точнее передается в цифре форма исходного волнового сигнала. Чем выше разрядность, тем больше динамический диапазон, то есть способность передавать неискаженными самые тихие и громкие звуки. Однако при увеличении этих базовых характеристик оцифровки возрастает и объем цифровой информации. Так, при частоте дискретизации 88,2 кГц и разрядности 16 бит на обычный компакт-диск уместится вдвое меньше музыки. При этом CD не будет проигрываться на стандартных оптических воспроизводящих устройствах — им требуется цифровой поток размерности только 44,1 кГц/16 бит. Магнитофоны DAT работают с потоком 48 кГц/16 бит, а звуковая дорожка на носителях DVD-Video может быть записана в формате 96 кГц/24 бита (хотя и не обязательно). В нем (или даже большем) обычно работают и профессиональные звукозаписывающие студии — только на финальной стадии мастеринга дискретизация и разрядность уменьшаются до стандартных 44,1 кГц/16 бит, если, конечно, фонограмма готовится для издания на CD-Audio.

Никто не мешает и нам работать в формате 96 кГц/24 бита — это позволит свести к минимуму потерю качества, неизбежную при всевозможных цифровых обработках (а как же без них, ведь сигнал с аналоговых носителей нуждается в очистке от шумов и в других косметических операциях). Проблема только в том, чтобы возможность работы с увеличенной частотой дискретизации и разрядностью давало оборудование, которое есть в нашем распоряжении. Пора поговорить о железках.

ЗВУКОРУБКИ

Чем острее нож, которым нарезается ветчина, тем аккуратнее и вкуснее получаются ее ломтики, тем лучше видна аппетитная структура деликатеса. Чем качественнее аналогово-цифровой преобразователь, тем больше радости доставит нам приготовленное с его помощью блюдо.

Оцифровывать аналог можно с помощью любого компьютера, даже если он оснащен звуковым кодеком, интегрированным на плату и не имеет отдельной звуковой платы. Однако требовать от такого устройства слишком многого не следует.

В обычных, так называемых мультимедийных, компьютерах звуковая подсистема рассчитана в первую очередь на озвучивание игр, образовательных программ, иногда — для обслуживания офисных приложений. То есть на преобразование цифрового сигнала в то, что может воспроизводиться акустическими системами. Функция оцифровки является для такой машины второстепенной, поэтому производители экономят на ней в первую очередь. Прикиньте сами, какого качества и стоимости может быть микросхема АЦП на звуковой плате отнюдь не самого низкого ранга, которая продается в розницу за $25. Хорошо, если стоит чип за 5 центов (оптом, отгрузка бочками, самовывозом).

А в последнее время производители компьютерных звуковых плат стремятся урвать свой кусочек от всеобщего увлечения домашним кинотеатром и многоканальными аудиоформатами. Производство стереофонических звуковых плат стремительно сокращается — на смену им приходят карты 5.1, 6.1 или даже 7.1. При этом остаются довольно жесткие ценовые рамки, так что реальное качество всех этих пафосных «театральных» систем получается не шибко высоким. И даже наиболее совершенные из них вызывают заслуженную критику у специалистов, уделяющих внимание не 3D-эффектам в играх и не воспроизведению саундтреков с DVD, а всего лишь достоверному звуковоспроизведению хотя бы двух каналов.

Не хочу никому портить настроение и пугать кошмарными расходами. Можно начать с того, что есть, то есть самой дешевой звуковой карты, пусть даже и интегрированной в материнскую карту. Вполне возможно, что получаемый с помощью подручных средств звук вполне устроит. Ведь наши представления о приемлемом качестве очень сильно отличаются: один с удовольствием слушает mp3, сжатый с битрейтом 128 кб/с, другому подавай аудиофильские SACD.

А вот если результат огорчит, придется покопаться на дне кошелька, чтобы набрать немного денег на минимально приемлемое решение.

Сразу предвижу взволнованные вопросы: какие потребуются инвестиции и что такое это самое «минимально приемлемое решение»?

У многих профессиональных звуковых карт часть входов и выходов вынесена во внешний «пучок» разъемов.

Начнем со второго. Подразумеваю, что заниматься оцифровкой аналога мы будем ради собственного удовольствия, а не для заработка, поэтому отметем крутые профессиональные решения типа Lynx Two-B. Об этой звуковой карте обычно говорят с восторженным восхищением, однако стоит она более тысячи долларов. И даже относительно доступная плата LynxONE за $550 для нас избыточна, поскольку рассчитана на одновременную запись с четырех источников — не так уж много для студийной работы, но ведь на самом деле нам нужен всего один.

Внешний блок карты Terratec DMX6 Fire.

При этом плата должна не только обеспечивать пристойное качество оцифровки, но и обладать достойным аналоговым выходом (его называют мониторным), чтобы контролировать сигнал на слух во время обработки в редакторе. Для нашей задачи не требуется интерфейс MIDI и поддержка технологий объемного звука (они нужны для игр). Обойдемся мы и без кинотеатральных штучек вроде аппаратного декодирования Dolby Digital, DTS и многоканального выхода. Нам нужны хорошие аналоговые вход и выход (естественно, стерео) и качественный АЦП за минимально возможные деньги. На момент написания этих строк такое «разумно достаточное» решение стоило порядка $175 (±$10). Около года назад оно обошлось мне всего на $15 дороже. Как видим, профессиональные платы (даже начального и бюджетного уровня) падают со временем в цене значительно медленнее, чем модные мультимедийные цацки.

Эта карта — Midiman Audiophile 2496. Цифры в названии отражают разрядность ЦАП/АЦП — 24 бита/96 кГц. Единственное излишество — интерфейс MIDI. В остальном — то что доктор прописал.

Карта обеспечивает динамический диапазон в тракте аналог — цифра порядка 100 дБ, чего вполне достаточно, если подразумевать запись плодов ее работы в формате CD-Audio.

В тракте цифра — аналог динамический диапазон чуть побольше — 104 дБ, так что для контроля качества она тоже годится. THD — менее 0,002%. Частотная характеристика — 22 — 22000 Гц при неравномерности ±0,4 дБ.

Дешевле ничего подобного не купишь. Дороже — можно.

Та же фирма M-Audio, что делает Midiman Audiophile 2496, недавно выпустила вариант этой карты во внешнем исполнении с интерфейсом USB. Стоит это чудо на $50 дороже. Видимо, только за счет вынесения платы за пределы компьютерного корпуса удалось увеличить ее динамический диапазон в тракте аналог — цифра до 109 дБ. Это уже серьезно.

Новинка M-Audio — звуковая система с интерфейсом FireWare.

Примерно за те же деньги можно приобрести изделие Terratec DMX6 Fire. Уже из «огненного названия» можно догадаться, что это универсальная мультимедийная карта с поддержкой игровых технологий виртуального 3D-звука. Ее достоинство — внешний коммутационный блок, который монтируется в 5-дюймовый отсек компьютерного корпуса. Однако соединяется он с платой аналоговым шлейфом, а потому по шумам и динамическому диапазону (да и по звуку) эта система несколько проигрывает продукции M-Audio вообще и Audiophile USB — в особенности. Поэтому-то я в свое время от идеи приобрести Terratec DMX6 Fire и отказался.

Звуковая карта M-Audio Audiophile USB.

А как же продукция Creative и хотя бы топовые ее изделия — Audigy и Audigy 2? Они уступают семейству Audiophile по ряду существенных параметров. К примеру, у них выше неравномерность частотной характеристики. Да и по субъективным тестам — это отнюдь не профессиональные железки. Хорошие мультимедийные карты с прекрасными игровыми возможностями. Вполне годятся и для оцифровки в домашних условиях. Если, конечно, не стараться выполнить ее с максимально возможным для дилетанта качеством. Впрочем, они и дешевле (если не брать дорогие навороченные коробочные версии), а это аргумент серьезный. Но ведь рубрика у нас называется «Личный опыт», не так ли? А в моем личном опыте этих плат нет. Хотя они запросто могут появиться в вашем.

Микшерная консоль звуковой карты Midiman Audiophile 2496.

Наконец, отмечу одно важное отличие профессиональных оцифровщиков от массовых мультимедийных плат. У последних — разъемы мини-джек 3,5 мм. Естественно, что нормальный кабель на такой разъем не повесишь. Профессиональная карта низшей ценовой категории должна быть оснащена разъемами RCA, а более дорогие — балансными. Кстати, у Midiman Audiophile 2496 аналоговые разъемы — RCA, но совсем слабенькие, в пластмассовом корпусе и впаиваемые на плату. Сломались они у меня (из-за массивных штекеров с цанговыми зажимами) — пришлось заменять «нормальными».

ЦИФРОВАЯ ДОСКА

Доска, на которой нарезаются продукты и с которой они потом ссыпаются в кастрюлю — важный атрибут кухонной утвари. Примерно столь же значимый для кулинарии, как программа-рекордер — для домашней звукозаписи. Ведь цифровой сигнал, получаемый платой-оцифровщиком из аналогового, нужно еще «засыпать» в компьютер на жесткий диск для последующей обработки.

Встроенный Sound Recorder, который входит в стандартную поставку всех версий Windows — это чистое недоразумение. Он способен записать всего одну минуту звучания.

Так что записывать проще всего с помощью той же самой программы, в которой будем потом доводить и чистить нашу запись. Это может быть популярный CoolEdit. Или мощный SoundForge. Принцип их работы отличается мало. Сам я предпочитаю «Звуковую кузницу» (так переводится на русский SoundForge), а потому в качестве примера возьму именно этот редактор.

С нажатия этой кнопки начинается подготовка к записи.

Все предельно просто. Органы управления нашим «цифровым магнитофоном» находятся прямо под основным меню. Нажимаем красную кнопку записи, и возникает окно, в котором мы выбираем источник сигнала (перед этим, естественно, надо зайти в микшерную консоль карты и задействовать соответствующий вход). Подстраиваем уровень регуляторами там же, в микшерной консоли, и нажимаем клавишу записи. Процесс пошел. Время записи ограничивается только объемом жесткого диска, на котором размещаются временные файлы редактора (их расположение можно изменить в установочном меню).

Останавливаем запись в нужном месте, и полученный wav-файл оказывается прямо в окне редактора. Здесь его можно сохранить на диск до лучших времен или сразу начать доводить до кондиции. Возможно, с первого раза что-то выйдет не так. Ничего страшного. Можно потренироваться.

Обратите внимание на строку в верхней части окна записи. Там указан важнейший параметр записи — частота сэмплирования и разрядность. Если в вашем распоряжении — карта с АЦП 24 бита/96 кГц, есть смысл произвести запись именно в этом формате для дальнейшей цифровой обработки. Естественно, файл будет в несколько раз больше, чем если писать в формате 16 бит/44,1 кГц, так что о вместительном винчестере надо позаботиться заблаговременно (одна минута звучания в формате 16 бит/44,1 кГц — 10 Мб, в 24 бита/96 кГц — порядка 40 Мб). Нажимаем кнопку New и выбираем подходящий формат.

Еще одно интересное место окна записи — в нижнем правом углу. Называется DC adjust, а под ним — кнопка Calibrate. Ставим галочку и нажимаем. Программа замеряет постоянное смещение на входе карты и делает соответствующую поправку. Это необходимо для того, чтобы снизить уровень неприятного явления, называемого DC offset — из-за постоянного смещения на входах оцифрованный сигнал может сдвинуться относительно нулевой оси. Дефект, обычно свойственный недорогим и несовершенным оцифровщикам. Если таким простым способом от него избавиться не выйдет, мы его уберем потом, в процессе редактирования. Но об этом (и о том, чем плох этот самый DC Offset) мы поговорим в следующей статье.

P.S. Загляните в Интернет по адресу http://audio.rightmark.org/rus/index.html — там можно найти результаты инструментальных измерений разных звуковых карт. Полезная информация при выборе железа. n

(Продолжение следует)

наверх