Ослабление искажений звука в iZotope RX

В прошлый раз мы обещали рассказать о том, что делать, если помехи проникли в сам основной сигнал. Такое случается не так уж редко.

В цифровую эпоху наиболее частая причина подобных помех — это «перегруз», он же клиппинг. Звуковой волне тесно в пространстве, модулируемом цифровым способом, она вырывается за пределы этого диапазона. Как следствие — резкая потеря вершин звуковой волны со всей информацией, которая была около вершины. Звук с такими потерями начинает звучать искажённо.

Не лучше ситуация с аналоговыми носителями. Слишком громкий звук также способствует искажениям (возможно, вы слышали, как плохо звучат на пластинках советского производства шипящие и свистящие звуки человеческой речи ближе к концу дорожки). И, конечно же, переписанные несколько раз магнитные плёнки… здесь искажения звука словно врастают в самую его плоть, так что, кажется, становятся с ним неразрывным целым…

Впрочем, неразрывным ли? С этим и попробуем сейчас разобраться.

De-clip: устранение цифрового перегруза

Поскольку работа с изначально цифровым звуком сегодня более распространена, то и начнём мы с наиболее актуальной для такого звук проблемы — то есть проблемы перегруза. Для её решения предназначен фильтр de-clip.

Как определить, что звук нуждается в лечении этим фильтром? Прежде всего — по звучанию. Однако кое-что может нам подсказать и форма самой звуковой волны (рис. 1). На рисунке мы видим, что вершины некоторых волн «обрублены». Это явный сигнал к действиям, первым из которых и будет применение фильтра de-clip.

Рассмотрим окно управления фильтром (рис. 2). Видно, что регулируемых настроек не так много. Слева расположен регулятор порога срабатывания фильтра (Threshold).

Определить оптимальный порог срабатывания поможет гистограмма. Она показывает частотность амплитуд разных уровней в файле. Чем толще столбик гистограммы напротив того или иного уровня громкости в децибелах, тем больше пиков волн располагается напротив указанного значения. В примере на иллюстрации столбик гистограммы совсем тоненький напротив значений -1, -2, -3 dB. Всплеск значений до максимума наблюдается лишь на уровне в 0 dB. Это говорит о том, что обрезанных пиков в файле очень много.

Мы установили порог срабатывания на значении громкости, чуть меньшем, чем уровень перегруза (-0,2 dB). Практика показывает, что иногда для более качественного результата бывает полезным опустить порог срабатывания фильтра чуть ниже. Главное — не переусердствовать, потому что слишком низкий уровень срабатывания фильтра может своей излишней обработкой испортить ту часть сигнала, которая искажена не была.

Правее расположен регулятор качества (Quality). Качество рекомендуется ставить высокое (High).

Ещё один важный регулятор называется Makeup gain и регулирует общий выходной уровень сигнала. На рисунке уровень понижен на 7,2 dB. Это значит, что сигнал на выходе будет существенно тише оригинала (рис. 3). Плюс такого занижения уровня сигнала в том, что у программы появляется место для того, чтобы подрисовать волнам недостающие пики и не создать при этом новых перегрузок взамен старых.

Флажок постлимитера (Post-limiter) также предотвращает перегрузку выходного файла, но другим способом: он понижает уровень самых громких восстановленных волн, не влияя на более тихие, то есть, что видно и из названия, работает по принципу лимитера.

Напоследок следует отметить, что фильтр работает и с аналоговыми перегрузками. Правда, в этом случае тяжелее определить порог срабатывания фильтра, поскольку на гистограмме аналоговый перегруз проявляет себя не столь явно.

К сожалению, не всегда этот фильтр полностью решает проблему звука, испорченного перегрузом. Однако есть и хорошая новость: существует фильтр, работающий ещё радикальнее, и называется он Deconstruct.

Деконструкция звука

Рассмотрим модуль Deconstruct программы iZotope RX Audio Editor (рис. 4). Из названия модуля можно понять, что он каким-то образом «деконструирует» звук, разлагая его на разные составляющие и регулируя силу этих составляющих в конечном сигнале в зависимости от того, как мы его настроим.

В нашем распоряжении есть следующие регуляторы: Tonal gain (уровень тоновой составляющей сигнала в децибелах), Noisy gain (уровень шумовой составляющей сигнала в децибелах), Transient gain (уровень транзиентов; активен только при отмеченном флажке Separate transients); Tonal/noisy balance (баланс тона и шума; регулирует положение «границы» между тем, что программа считает тоном, а что шумом) и, наконец, Artifact smoothing (сглаживание артефактов работы фильтра; от этого зависит «мягкость» полученного результата в восприятии слушателем).

Чем отличается этот модуль от традиционного «шумодава»? Традиционный шумоподавитель направлен против фонового шума и не трогает (по крайней мере, призван не трогать) полезный сигнал. Этот же модуль рассчитан на работу с шумом «внутри» полезного сигнала, «загрязняющим» его. Подчеркнём — именно с избыточным шумом, поскольку какие-то шумовые элементы, как правило, присутствуют в естественных тембрах (характерный «воздушный» призвук в тембре флейты или шум механики фортепиано при нажатии клавиш). Устранение таких естественных шумов, мягко говоря, не способствует реалистичности звучания. Следовательно, наша задача при работе с шумами — не устранить их полностью, а всего лишь сделать их количество адекватным и таким образом ослабить ощущение «грязи», возникающее при прослушивании.

Теперь — несколько подробнее о самих регуляторах.

Tonal gain и Noisy gain: регулируют громкость тоновой и шумовой составляющей в результирующем сигнале. Если увести ручку одного из этих регуляторов (например, шума) в «минус бесконечность» (на практике, как правило, не требуется действовать так радикально), это будет означать, что программа уберёт из сигнала всё то, что посчитает шумом. А вот что она им посчитает, будет зависеть от других регуляторов.

Artifact smoothing – смягчает границу между тоновым сигналом и шумом. Применительно к максимальным настройкам это будет означать, что даже при команде убрать весь тон из сигнала он не уберётся целиком, а лишь станет значительно тише по отношению к шуму. Если же мы поставим этот регулятор на ноль, то программа проведёт границу между тоном и шумом максимально жёстко, а такая жёсткость редко воспринимается человеческим слухом хорошо. Однако для того, чтобы максимально точно понять, где провести искомую границу, можно на время увести этот движок в ноль. Главное, поняв это на предварительном прослушивании, не забыть его вернуть на какое-нибудь из умеренных значений перед непосредственно обработкой.

Tonal/noisy balance проводит границу между тоном и шумом: на «нуле» эта граница находится на условной середине. Если мы сдвигаем её в область отрицательных чисел (вплоть до -5), то программа считает шумами меньшее количество информации, а если в область положительных (вплоть до +5), то шумом программа, наоборот, будет считать большее количество информации. Применительно к шумопонижению это означает, что чем меньше значение этого регулятора, тем бережнее и избирательней шумопонижение идёт. При больших же значениях из сигнала может уйти «воздушность» и атака.

Модуль «Transient gain» обнаруживает в файле транзиенты и усиливает их. К сожалению, нельзя настроить его чувствительность: что считать транзиентом, а что нет. Так или иначе, но ослабление транзиентов помогает бороться с паразитными щелчками (типа виниловых). Их усиление, по идее, должно способствовать более выраженной атаке в звуке, но на практике (особенно на не очень чистых изначально записях) в большей степени способствует усилению тех самых щелчков, которые как раз хорошо бы ослабить.

Для чего хорош этот фильтр?

Как было сказано выше, он ослабляет не «фоновый шум», а избыток «грязи» как таковой: искажения от аналогового «перегруза», щелчки винилового проигрывателя. Справляется он и с неравномерными фоновыми шумами.

Однако поскольку характер у этого фильтра достаточно агрессивный, нередко требуются более тонкие, более частные инструменты, о которых мы расскажем в следующей статье.