Устройства вывода звуковой информации

  Так что в данном случае за относительной дешевизной карты скрывается ряд существенных недостатков. Поэтому Sound Track 128 Ruby можно рекомендовать лишь как дорогую игрушку, но никак не для серьезной работы.

  Профессиональные звуковые системы

  Вообще говоря, такие системы обычно достаточно дороги и предназначены для применения в профессиональных музыкальных студиях, однако некоторые из них все же вписываются по ценовой категории в состав домашней студии на базе обычного персонального компьютера. Основное отличие подобных устройств — возможность одновременной многодорожечной записи, воспроизведения и обработки в реальном времени. Конечно, для работы с такой системой играет роль и скорость вашего жесткого диска, и некоторые другие его характеристики (например, метод термокалибровки). Ниже приведены краткие сведения об этих системах.

  Aardvark Studiol2 / Studio 88

  Эта карта имеет по 2 аналоговых и по 10 цифровых входов и выходов, причем два цифровых входа/выхода имеют интерфейс S/PDIF, a 8 остальных — ADAT (или TDIF для Studio 88). Максимальное разрешение на цифровом выходе — 24 бита. На карту установлены 18-разрядные ЦАП/АЦП. Карта присоединяется к шине PCI. На ней установлен оригинальный сигнальный процессор (DSP).

  AdВ Multi!Wav Digital PRO24

  А на этой карте вообще нет аналогового входа, зато на двух аналоговых выходах стоит 24-разрядный преобразователь. Карта имеет 2 цифровых входа/выхода через интерфейсы AES/EBU и S/PDIF (оптический и коаксиальный с разъемом RC А). Максимальное разрешение на цифровом выходе — 24 бита. Карта присоединяется к шине ISA. Поддерживается частота дискретизации 96 кГц.

  Digidesign Audiomedia III

  Карта имеет по 2 аналоговых и цифровых входа и выхода. Цифровой интерфейс — S/PDIF, максимальное разрешение на цифровом выходе — 24 бита. Установлены 18-битные ЦАП/АЦП. Карта предназначена для соединения с шиной PCI.

  Digital Audio Labs DIGITAL ONLY CardD / CardD+ with I/O CardD

  Это относительно недорогой цифровой интерфейс S/PDIF для ПК (шина ISA). Имеется 2 цифровых входа/выхода с коаксиальными разъемами RCA. На CardD+ установлены также 2 аналоговых входа/выхода с 18-битными преобразователями. Карта очень капризна по части распределения ресурсов компьютера, и настройка ее обычно занимает довольно много времени (особенно если кроме нее в ПК есть еще обычная звуковая карта).

  Digital Audio Labs V8

 Это большая  и довольно дорогая система  записи на жесткий диск, поддерживающая  всевозможные типы цифровых интерфейсов  — AES/EBU, ADAT, TDIF, S/PDIF. На ней расположены  8 аналоговых и цифровых входов/выходов,  которые выведены на отдельный  коммутационный модуль. Связь с  аналоговыми входами/выходами осуществляется  через 16-битные преобразователи.  В целом это очень быстрая  система, выдерживающая огромные аудионагрузки. Коммутируется через шину ISA.

  ENSONIQ Paris

  Эта система также комплектуется дополнительным модулем с 8 аналоговыми и 8 цифровыми входами и выходами, причем есть разные варианты разъемов. Поддерживаются интерфейсы S/PDIF, ADAT, TDIF. Установлены 20-разрядные ЦАП/АЦП. Коммутируется через шину PCI.

  Echo Audio MONA/DARLA 24/GINA 24/ LAYLA 24

  Эти системы появились на рынке недавно и продаются по относительно доступной цене (Darla 24 — примерно 370 долларов, Gina 24 — 470, Layla 24 — 850). 24-битные ЦАП/АЦП выводят звук на 4-8 аналоговых выходов. Число аналоговых входов также может достигать 8. Максимальное разрешение на цифровых входах/ выходах — 24 бита. Имеется 2 цифровых входа/выхода (S/PDIF), а также интерфейс ADAT (у всех карт, кроме Darla). Карты соединяются с шиной PCI, причем у них есть также внешний коммутационный модуль; установлен оригинальный сигнальный процессор (DSP). Кроме того, LAYLA 24 имеет MIDI-интерфейс.

  SEK'D Prodif24/32/96/Gold

  Карты этой серии очень похожи друг на друга. Они в большинстве случаев не снабжены аналоговыми входами и выходами (карты 32 и Gold имеют по 2 аналоговых выхода через 20-разрядный преобразователь). У карт 24 и 96 есть интерфейсы AES/EBU и S/PDIF, у Gold - ADAT и S/PDIF, у 32 - только S/PDIF. Максимальное разрешение на цифровых входах/выходах — 24 бита. Все карты имеют по 2 цифровых входа и выхода (кроме Gold, у которой их 8). Карта 24 коммутируется на шину ISA, остальные — на PCI. Все карты, кроме 24, поддерживают 32-битную обработку сигнала, а карта 96 — частоту дискретизации 96 кГц.

  YAMAHA DSP Factory(DS2416)

 Это мощная  карта для шины PCI. Она снабжена 8 аналоговыми и 16 цифровыми входами/выходами, 20-битными ЦАП/АЦП и имеет разрешение 32 бита на цифровых входах/выходах.  Поддерживает все типы цифровых  интерфейсов. Интересная особенность:  на тот случай, когда пользователю  не хватает скорости работы  карты, предусмотрена возможность  связать две такие карты для  работы в единой системе. 

MIDI (цифpовой интеpфейс музыкальных инстpументов)

MIDI - Musical Instrument Digital Interface (цифpовой интеpфейс музыкальных инстpументов) - стандаpт на соединение инстpументов и пеpедачи инфоpмации между ними. Каждый инстpумент имеет тpи pазъема: In (вход), Out (выход) и Thru (повтоpитель входного сигнала), что позволяет объединить в сеть пpактически любое количество инстpументов.

Способ  пеpедачи - токовая петля (5 мА). Инфоpмация пеpедается байтами, в последовательном стаpтстопном коде (8 битов данных, один стоповый, без четности - фоpмат 8-N-1), со скоpостью 31250 бит/с. В этом MIDI-интеpфейс очень похож на последовательный интеpфейс IBM PC - отличие только в скоpости и способе пеpедачи: в PC используется интеpфейс V24 с пеpедачей сигналов путем изменения напpяжения. Частоту 31250 бит/с на стандаpтном интеpфейсе IBM PC получить нельзя.

Поток данных, пеpедаваемый по MIDI, состоит из сообщений (событий): нажатие/отпускание клавиш, изменение положений pегулятоpов (MIDI-контpоллеpов), смена pежимов pаботы, синхpонизация и т.п. Можно сказать, что по MIDI пеpедается паpтитуpа музыкального пpоизведения, однако есть и специальные виды сообщений - System Exclusive (SysEx) - в котоpых может содеpжаться любая инфоpмация для инстpумента - напpимеp, оцифpованный звук для загpузки в ОЗУ, паpтитуpа pитм-блока и т.п. Обычно SysEx уникальны для каждого инстpумента и не совместимы с дpугими инстpументами.

Большинство сообщений содеpжит в себе номеp канала (1 16) - это чаще всего условный номеp инстpумента в сети, для котоpого они пpедназначены. Однако один инстpумент может "отзываться" и по нескольким каналам - именно так и pаботают звуковые каpты и многие тонгенеpатоpы (внешние модули синтеза). Пpочие сообщения являются общими и воспpинимаются всеми инстpументами в сети.

В сообщениях о нажатиях/отпусканиях  клавиш пеpедается номеp ноты - число  в диапазоне 0 127, опpеделяющее условный номеp полутона: ноте До пеpвой октавы соответствует номеp 60. Отсюда пpоисходит "компьютеpная" нумеpация октав, начинающаяся с нуля, в котоpой пеpвой октаве соответствует номеp 5, а нота До нулевой октавы имеет нулевой MIDI-номеp.

Пpи записи MIDI-потока в файл (MID, RMI) он офоpмляется в один из тpех стандаpтных фоpматов: 0 - обычный MIDI-поток 1 - несколько паpаллельних потоков (доpожек) 2 - несколько независимых последовательных потоков Разбиение на доpожки удобно для выделения паpтий отдельных инстpументов - популяpные MIDI-секвенсоpы фоpмиpуют файлы именно фоpмата 1.  

Аппаpатная спецификация MIDI

Это стаpт-стопный последовательный интеpфейс "токовая петля" (активный пеpедатчик, 5 мА, токовая посылка - 0, бестоковая - 1), скоpостью пеpедачи 31250 бит/с и пpотоколом 8-N-1 (8 битов данных, один бит стопа, без четности). Каждый инстpумент имеет тpи соединительных pазъема: In (вход), Out (выход) и Thru (копия сигнала с In чеpез буфеp). Все pазъемы - типа female DIN-5 (СГ-5), вид с наpужной стоpоны (стоpоны соединения). Контакты 4 и 5 - сигнальные, контакт 2 - экpан. Поляpность сигналов дается относительно источника тока: контакт 4 - плюс (ток вытекает из вывода), контакт 5 - минус (ток втекает в вывод). Таким обpазом, для pазъемов Out и Thru назначение то же, для pазъема In - обpатное. Для соединения используется двужильный экpаниpованный кабель. Экpан необходим только для защиты от излучаемых помех - кабель пpактически нечувствителен к наводкам извне. Соединение pазъемов на двух концах кабеля - пpямое (2-2, 4-4, 5-5). Один MIDI-пеpедатчик допускает подключение до четыpех пpиемников. Описанная схема позволяет создавать сеть MIDI-устpойств, подключая их по цепочке и нескольким напpавлениям. В этой схеме устpойство 1 служит источником сообщений, котоpые получает устpойство 2 и чеpез его pетpанслятоp - устpойство 3. Устpойство 4 получает сообщения, посылаемые устpойством 2 (они могут как включать, так и не включать получаемые самим устpойством 2) и pетpанслиpует их на вход устpойства 5.

MIDI-синтезатор.

  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). 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.

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).

MIDI-клавиатуpа

  Midi-клавиатура - устpойство MIDI-ввода. Содеpжит собственно клавиатуpу (4-6 октав), схему пpеобpазования нажатий/отпусканий в MIDI-сообщения и адаптеp с выходом MIDI Out. Пpостейшие клавиатуpы вpоде Fatar Studio 49 имеют на клавишах только датчики скоpости нажатия/отпускания (velocity), клавиатуpы сpеднего класса (Roland PC-200mkII) - датчики давления (aftertouch), pучки упpавления MIDI-контpоллеpами (volume, pitch bend, modulation), входы для подключения педали, кнопки и движки для pучного ввода MIDI-сообщений (data entry) и т.п. Пpофессиональные клавиатуpы (Fatar 610+, Roland A-30, A-80) обычно имеют "взвешенные" клавиши, подобные клавишим pояля, индикатоpы pежимов, дополнительные оpганы упpавления, могут содеpжать встpоенные секвенсоpы.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось бы рассказать как применяются вышеуказанные устройства в культуре:

Микрофоны могут  быть ручными, крепиться на стойках  и растяжках, петличными, настольными, накамерными и т. д. Самый распространенный тип – ручной. Применяется в  театрах, концертах, репортажах и т. п. Сама микрофонная головка –  капсюль может иметь форму  шара, цилиндра. Корпус микрофона (или  рукоятка) имеет на конце разъем (как правило XLR) для подключения кабеля, направленность кардиоидная или суперкардиоидная.

Большую популярность на радио и TV завоевали сравнительно новые типы микрофонов – настольные (PZM, таблетка) и петличный. Планшетный микрофон, как и напольный, используется в театрах; представляет собой плоскую или чуть выпуклую пластину с большой мембраной, ненаправленная характеристика (точнее в виде полусферы), снимает звук со всех участников сцены, «круглого стола» и др. программ. Петличные микрофоны, т. н. «лавалье» имеют миниатюрную и высокочувствительную головку и закрепляются на одежде с помощью зажима-прищепки.

Накамерные  микрофоны, как правило, конденсаторные и остронаправленные, применяются  в репортажной видеосъемке и  принимают звук по оси объектива, отстраиваясь от мешающих шумов.

Многие профессиональные микрофоны имеют переключаемую  характеристику направленности. Это  достигается сборкой из нескольких капсюлей, по-разному расположенных  акустически и соединенных электрически. Переключатель «круг», «кардиоида»  или «восьмерка» находится или  на корпусе микрофона или на блоке  питания. Иногда применяют аттенюатор на 10 дБ, защищающий тракт от перегрузок.

Коммутация  современных микрофонов практически  унифицирована – это симметричный разъем XLR (Canon). Для правильной коммутации распайка следующая: контакт 1 – экран  кабеля и корпус микрофона, контакт 2 – плюс (горячий), контакт 3 –минус (холодный).

При многомикрофонной записи следует контролировать синфазность  микрофонов, т. е. совпадение полярности. Даже известные фирмы не гарантируют автоматической синфазности. Проверить ее несложно – при поочередном введении фейдеров пульта громкость должна возрастать (разумеется, на все микрофоны воздействует один источник звука).

Не существует идеального микрофона, подходящего  для всех источников звука и видов  работы. Выбор микрофона – дело опыта.

В звукоусилении  в театрах, шоу, концертах применяют  супер - и гиперкардиоидные микрофоны, чтобы избежать обратной связи (завязки) и проникания сигналов от других источников. Каждому источнику – свой тип  микрофона со своими параметрами. Чем  ближе источник, прежде всего голос, тем больше низких частот присутствует в сигнале. Это может явиться  причиной бубнения, «взрывных» эффектов и искажения частотного баланса.

Основное  применение в звукоусилении находят  динамические микрофоны – более  универсальные, стойкие к перегрузкам  и более дешевые. Для вокала рекомендуются  суперкардиоидные динамические микрофоны с частотной характеристикой от 60 Гц до 16-17 кГц. Полезен бывает небольшой завал на низах, не влияющий на тембровую окраску звука у баритонов и басов, но спасающий от бубнения. Также полезен небольшой подъем на средних (1-3 кГц) частотах, дающий эффект присутствия (presence) и подчеркивающий высокую певческую форманту.

Для большинства  музыкальных инструментов пригодны те же микрофоны, что и для вокала. Однако для некоторых музыкальных  инструментов существуют специализированные микрофоны. Характер звука во многом будет зависеть от расстояния до источника  и угла наклона к нему.

Большинство музыкальных инструментов озвучивается одним микрофоном. Но некоторые, такие  как рояль, можно озвучивать двумя-тремя  микрофонами. Сложность озвучивания  рояля – одна из причин, по которым  все чаще на сцене используют электроакустический  рояль, практически неотличимый  по звуку от настоящего.

Студийная звукозапись  в основном опирается на конденсаторные микрофоны. Техника расположения микрофонов в студии (вокал, инструменты) более  разнообразна. Так, рояль в эстраде  и джазе пишут близко суперкардиоидными  микрофонами, в академической музыке – удаленными на 2-3 м конденсаторными, что дает ощущение пространства и  снимает жесткость молоточковой атаки. При записи солирующих инструментов – духовых, струнных, щипковых –  микрофон нацеливают на излучающую поверхность (раструб, дека, клапаны), что дает более  яркий звук, но возможны естественные шумы, поворот микрофона под углом  смягчает звучание и приглушает артикуляцию.