Большая чистка. Восстановление фонограмм в домашних условиях

Автор: Александр Енин
http://www.computery.ru/upgrade/

Периодически потребность восстановить записи, испорченные временем или
другими силами, возникает у многих. Материалом, заслуживающим
увековечивания, могут
быть детские записи чтения стихов, редкие фонограммы на кассетах, которые
теперь даже в платных MP3-архивах не разыщешь, или найденные где-то
раритетные,
но записанные в отвратительном качестве треки. По первости, конечно,
найденное радует и в первозданном виде, но потом дефекты начинают
раздражать: хочется
сделать звучание удобоваримым.

Если запись убита жизнью, отдельные слова едва слышны на фоне общего
треска-хрипа-шума, приведенные рекомендации вам мало помогут. Лучше
используйте скилл
"Смирение" или ради развития такового читайте душеспасительную литературу. В

противном случае ваш удел - алфизика и пособия по ней от профессиональных
звукореставраторов. Беличьи кисти для ежеминутной протирки валиков,
алхимические спецсоставы для восстановления магнитного покрытия пленок,
многотомные
пособия по выбору головки для проигрывателя грампластинок, а потом
многочасовые сражения с помехами за каждую минуту фонограммы - все эти
удовольствия
ждут вас.

Но если вы не готовы походить к вопросу так бескомпромиссно, а запись
испорчена не так уж безнадежно, попробуйте воспользоваться описанными ниже
простыми
способами решения проблемы.
Для начала нам надо понять, с чем мы будем бороться. Справиться можно с
шумами или импульсными помехами (нелинейные глюки, внесенные аппаратурой при

записи,
вычистить не получится, амплитудно-частотные искажения поддаются лишь
незначительной коррекции эквалайзером).

Импульсные помехи - это резкие всплески сигнала очень небольшой
продолжительности. Серии таких паразитных импульсов могут восприниматься на
слух как трески,
отдельные - как одиночные щелчки. Иногда случается так, что такими помехами
оказывается плотно покрыта вся фонограмма (у меня такое случилось, когда
MP3-кодек,
будь он неладен, принял звуковой файл с частотой дискретизации 11 кГц за
обычный 44-килогерцовый, а в файле было записано интервью). В подобных
случаях
спасти ничего уже нельзя, разве что удастся выцепить отдельные фрагменты
речи с десятой попытки после долгих часов обработки и прослушивания и
перенести
результаты на бумагу:

Но такие экстремальные ситуации мы не берем в расчет. Предположим, что перед

нами не сильно убитая запись, оцифрованная с пластинки или пленки, или
слитые
с плохого пиратского компакта треки, содержащие какое-то количество щелчков,

от двух-трех до нескольких десятков. Бороться с паразитными импульсами мы
станем посредством программ-декликеров (точнее, соответствующих плагинов,
каковые входят в состав практически любого аудиоредактора и, естественно,
наличествуют
в специальных утилитах для очистки звука).

Основной принцип работы программ-декликеров одинаков: они обнаруживают
единичные всплески и удаляют их, а фрагменты, между которыми возник разрыв,
сращивают.
Иногда пользователю предлагают на выбор один из нескольких методов
сращивания: интерполяцию, замену удаленного фрагмента или предыдущим, или
последующим
(такой же длины), или участком из неповрежденного канала. Интерполяцией
можно воспользоваться, если помеха короткая. Остальные алгоритмы имеет смысл

применять
при удалении более крупных образований.

Рис. 1. Справа - классический резкий импульс, слева - косяк с пиратского
компакт-диска (провалившийся кусок осциллограммы).

Встречаются декликеры, которые не настраиваются, но это редкость.
Большинство плагинов позволяют регулировать два основных параметра - форму и

длительность
помехи. Форма иногда описывается параметром shape. Чтобы правильно ее
определить, достаточно посмотреть на осциллограмму записи
в аудиоредакторе (увеличить фрагмент, в котором слышен щелчок). Иногда форма

определяется через скорость нарастания всплеска - данный параметр обычно
называется
threshold (думаю, в некоторых модулях он носит название attack). Чем больше
его значение, тем круче нарастание должно быть у импульса, который плагин
будет
определять.

А значит, в некоторых программах соответствующий параметр позволяет указать
длительность всплеска, но бывает и так, что параметр регулирует общую
чувствительность
фильтра, - sensitivity (иногда это вообще единственный доступный параметр).
Чем больше его значение, тем больше помех будет удалено за один проход и тем
выше вероятность того, что вместе со щелчками фильтр оттяпает и что-нибудь
нужное. Оптимальное значение надо подбирать на слух, активно пользуясь
кнопкой
Preview (к слову, эту функцию стоит юзать перед приниятием любых изменений:
это гораздо быстрее и удобнее, чем включать фильтр, а потом отменять
содеянное
комбинацией Ctrl + Z).

Также в плагин часто встраивается подавитель низкочастотного шума. В
некоторых плагинах его можно только включить или выключить, в других
разрешается задавать
частоту среза.

После того как импульсные помехи уничтожены, приступаем к вырезанию шумов.
Шумы - это образования с очень плотным спектром, этакая густая полоса в
определенном
диапазоне частот. Вот точное определение данного понятия: шумы - это звуки,
имеющие непрерывный спектр, в отличие от синусоидальных тонов и созвучий, у
которых спектры дискретны. На осциллограмме обрабатываемой записи они могут
выглядеть, например, так, как на рисунке 2.
Низкочастотное гудение или высокочастотный свист подавляются с помощью
эквалайзера, настроить который проще всего опять-таки на слух.
Широкополосные шумы,
находящиеся в той же области, что и полезный сигнал, придется выковыривать с

помощью специализированного фильтра.

Рис. 2. Густая ровная полоса слева - неслабый по уровню шум, внесенный в
сигнал простеньким гитарным предусилителем.

Самое старое и простое средство борьбы с этим безобразием - гейт. Это не
самый сложный фильтр, он работает как топор: задаем определенный уровень
сигнала
в децибелах, ниже которого все будет подлежать ампутации, даем команду
действовать - и вот все оттяпано. Беспокоиться о том, что вместе с шумом
будет убит
полезный сигнал, лежащий ниже уровня шума, не имеет смысла: сигнал, попавший

в густую полосу шумов и оказавшийся ниже их уровня, пропал безвозвратно.

Гейт хорошо сработает при условии, что шум одинаков по интенсивности во всем

частотном диапазоне на протяжении всего трека. На самом деле такого не
бывает,
и, соответственно, нужен более тонкий инструмент. Искомым инструментом,
тонким и достаточно распространенным, является фильтр типа Noise Reduction,
представляющий
собой очень большое количество гейтов. Каждый из них работает в узкой полосе

частот и имеет собственный порог срабатывания.

Конфигурирование гейтов фильтра происходит в полуавтоматическом режиме:
программе нужно скормить образец шума, проанализировав который она
самостоятельно
сделает выводы об уровне шумов в пределах каждой частотной полосы (очень
удобное решение, ведь плагин включает в себя тысячи гейтов). Образчик обычно

извлекается
просто: в фонограмме выделяется фрагмент длиной в две-три секунды, не
содержащий полезного сигнала, и сохраняется в отдельный файл - его потом и
надо будет
показать "чистилке". Важно убедиться в том, что в выделенной части записи
нет щелчков (для этого нужно увеличить выбранный фрагмент и внимательно его
просмотреть),
в противном случае программа примет неадекватное решение.

После того как образец выбран и скормлен шумоподавителю, остается настроить
дополнительные параметры: скорость открытия и закрытия гейтов и уровень
подавления
шума. Казалось бы, церемониться нечего, надо все выставлять на максимум.
Однако если гейт будет резко захлопывать калитку каждый раз, когда уровень
сигнала
будет ниже заданного, то возникнут резкие перепады амплитуды сигнала и на
выходе файл будет укомплектован изрядным количеством артефактов, теми же
импульсными
помехами. Поэтому лучше сделать так, чтобы фильтры срабатывали не мгновенно:

значения соответствующих параметров лучше всего подобрать на слух, активно
пользуясь волшебной кнопкой Preview.

Не стоит жадничать и с интенсивностью подавления шумов: лучше сделать
несколько подходов, потихоньку подавляя примеси децибел на двадцать, и перед

каждым
подходом к снаряду брать новый образец шумов. Если настраивать параметры
самостоятельно вам не хочется, можете воспользоваться пресетами. Как
правило,
каждый плагин имеет в своем распоряжении предустановки для разных типов
шумов и разного уровня сигналов (при этом не стоит обращать внимания на
названия,
лучше перепробовать все сочетания, оценивая эффективность подавления на
слух, с помощью Preview).

На этом и закончим: для бытовой очистки записей приведенной информации будет

достаточно. Если нет (например, вы располагаете сильно испорченной, но
дорогой
вам записью, на реставрацию которой готовы угрохать изрядное количество
времени и сил), копайте глубже, поищите серьезные статьи по профессиональной

реставрации
фонограмм, некоторые полезные материалы есть в интернет-архиве журнала
"Звукорежиссер"
www.625-net.ru.
Там вы сможете узнать, например, в каком растворе и сколько следует
вымачивать магнитную пленку определенного типа перед реставрацией и как
часто надо протирать
валики и магнитную головку беличьими кистями.


--

Выпуск 735
Количество подписчиков: 65


Послать письмо модератору:
science.health.illnesshelp-owner@subscribe.ru

Здравствуйте.
вот, почитайте, на мой взгляд, интересную статью. честно говоря, я и сама не
знала, что диски уже существуют так давно!

CD от Бетховена

Автор: Сергей Юшко aka Gedemin
http://www.nestor.minsk.by/kg/

Кто не видел обыкновенного CD-диска? Кто не крутил его в руках? CD-диски стали
обыденной вещью, уже давно не вызывающей удивления. А кто задумывался, почему
они именно такого размера, именно такого объема? Почему на CD-R-дисках пишут,
сколько по продолжительности музыки можно на них записать в формате CDA (вот
на дискетах такой надписи еще не видел?:)). Предлагаю совершить небольшой экскурс
в историю возникновения и развития CD.

Считается, что в создании CD-носителей <повинны> японская фирма Sony и голландская
Philips. Именно их плодотворное сотрудничество в 1982 году дало миру
оптические диски. Создание CD связано с интересной и довольно веселой историей.
Изначально было решено, что компакт-диски будут использоваться лишь для
записи музыки, причем именно классической. Таково было решение директора Sony
Акио Морита. Желание начальства - закон. И разработчики бросились выяснять
предпочтения японских меломанов. В результате опроса выяснилось, что самое популярное
классическое произведение среди японцев - 9-я симфония Бетховена.
Длина этого шедевра - 72,73 минуты. В итоге было решено, что CD-диск должен вмещать
74 (если быть совсем точным, то 74 минуты и 33 секунды) минуты музыки.
Вот так великий композитор, сам того не ведая, оказал довольно большое влияние
на развитие компьютерной индустрии:). При пересчете этих минут получилось
640 Mb. Так появился первый стандарт, названный Red Book (<Красная книга>). Но
определение объема компакт-диска оказалось самым началом. Далее последовала
целая серия стандартов, спецификаций и рекомендаций. Специалисты Philips со своей
стороны определили минимальные требования к качеству записи звука, размеры
диска и метод кодирования данных.

Также было решено использовать одну дорожку в виде эксцентрической окружности
(спирали), в отличие от винчестера, где для записи и хранения данных используются
концентрические окружности (множество окружностей убывающего диаметра, вписанные
одна в другую). При участии обеих фирм была разработана первая спецификация
CD-дисков, получившая название Yellow Book (<Желтая книга>). В частности, эта
спецификация определила способы хранения на компакте не только аудио, но
и текстовой и графической информации. В заголовке же диска записывалась информация
о том, данные какого типа он хранит. Однако в спецификации Yellow Book
не были установлены логические и файловые форматы CD-дисков. Решением данных
вопросов занимался каждый производитель самостоятельно. Итог - отдельно взятый
CD мог работать лишь на данной модели CD-reader'а (представляете, приходите вы
к знакомому с диском Verbatim, а он вам сообщает, что на его LG он не прочитается
- тут TEAC нужен, ибо формат не тот:)). Такая путаница, конечно же, никого не
устраивала. Основные <дископроизводители> собрались и приняли стандарт HSG
(High Sierra Group), который точно определил логические и файловые форматы. Хотя
данная спецификация и носила всего лишь рекомендательный характер, но
сразу же стала стандартом.

Принятый в 1988 году стандарт ISO-9660 практически совпадал с HSG, но также и
оговаривал еще целый ряд важных нюансов. Он определил, каким образом и где
записываются данные о местоположении содержимого CD-диска. Были определены правила
организации инициирующей дорожки. Отныне она должна содержать следующие
разделы: сперва служебная область (необходима для синхронизации между диском
и CD-приводом), далее идет область, несущая информацию о структуре диска.
Для ускорения работы CD-диски используют прямые адреса расположения файлов. Стандарт
ISO-9660 имеет два уровня организации файловой системы. Первый устанавливает
следующие правила: имена файлов не могут быть длиннее восьми символов, не могут
содержать специальных символов (например, <=>, <+>, <->, </> и т.п., разрешены
лишь символы в верхнем регистре, цифры и <_> - знак подчеркивания), вложенность
каталогов не должна превышать 8. Не правда ли, очень похоже на работу в
MS-DOS:)? Второй же уровень данного стандарта разрешает длину имен файлов до
32 символов. Важнейшим прорывом, совершенным при принятии стандарта ISO-9660,
стала совместимость дисков друг с другом.

То, что CD-диски ждет большое будущее, стало ясно всем. Главное - лишь упорядочить
и стандартизировать эту область. И в том же 1988 была принята еще одна
спецификация - Green Book (<Зеленая книга>), или CD-I (Compact Disk Interactive).
Его принятие позволило использовать дисковый плейер без подключения его
к компьютеру. Изображение же предлагалось выводить, к примеру, прямо на телевизор.
Еще данная спецификация определила уровни качества воспроизведения аудио-
и графической информации. Идеи CD-I разработчикам понравились, и в 1990 году
появился стандарт CD-ROM XA, явившийся некоей смесью CD-ROM и CD-I. Это был
действительно большой прорыв. Отныне один диск мог хранить одновременно аудио-,
видео-, графическую и текстовую информацию. Важным нововведением стала
поддержка техники чередования. Например, на диске может быть записан небольшой
кусочек видео, затем звук, затем - опять видеофрагмент и т.д., что положительно
сказывается на синхронизации видеоизображения и звука. В 1991 году появилась
очередная спецификация, названная Orange Books (<Оранжевые книги>). Почему
на этот раз <книги>? Да потому, что их было две. Первая посвящена магнитооптическим
дискам, допускающим как запись, так и стирание. Вторая - CD-дискам
с однократной записью (CD-R). Еще можно упомянуть принятый в 1993 году стандарт
White Book (<Белая книга>), в котором речь шла об основных параметрах видео-CD.
В 1994 году была принята еще одна спецификация, названная CD Plus. Посвящена
она была мультимедиа-CD, содержащим два сеанса. Первый из них представляет
собой аудиозапись, второй - любой другой вид данных (графические, видео, текст
и т.п.). Музыку на таких дисках можно прослушивать на аудиоплейере. А вот
доступ к остальной информации возможен лишь с компьютера. Вот, пожалуй, основные
стандарты, заслуживающие особого внимания.

Если вас интересуют физические параметры CD-диска - вот они. Стандартный компакт
(mini-CD в расчет на берем:)) диск имеет диаметр 120 мм, толщину 1,2 мм
и центральное отверстие диаметром 15 мм. Далее за ним следует зона крепления
(ширина 6 мм), заголовочная область с оглавлением диска, собственно сама область
хранения данных (шириной 33 мм), терминальная область (1 мм) и внешний обод диска,
имеющий ширину 3 мм. Диски изготавливаются методом банальной штамповки.
На пластиковую пластинку наносится алюминиевый слой, отражающий лазер. Затем
этот слой в целях защиты покрывается лаком (естественно, не создающим помех
для лазера). Вы никогда не задумывались, почему CD-R-диск даже на глаз отличается
от CD-ROM? При изготовлении записывающихся матриц на пластик наносится
слой золота (о-о-очень тоненький, так что сделать бизнес на соскабливании золотого
напыления с матриц не выйдет;)), который покрывается красителем, а затем
лаком. Кстати, ямки на CD-R имеют колоколообразную форму, что позволяет лазерному
лучу лучше рассеиваться. Это положительно сказывается на качестве чтения.
Ведь в идеале в приемник излучения CD-привода должно попадать лишь излучение,
отраженное от гладких поверхностей диска. В ямках же излучение должно полностью
рассеиваться. Но это лишь в идеале: Как же все-таки данные представлены на диске?
Информация на CD хранится в виде спирали из чередующихся ямок. Лазерный
луч CD-привода скользит по спирали и воспринимает ямку как логический "нуль",
а ее отсутствие - как логическую "единицу". Как видите, все довольно просто
и ясно. А на последователях CD-дисков DVD мы еще остановимся.

И помните: царапать, подвергать воздействию экстремальных температур и использовать
в качестве тарелочки для фризби компакт-диски не рекомендуется;).

С уважением,
Flower


--

Выпуск 734
Количество подписчиков: 65


Послать письмо модератору:
science.health.illnesshelp-owner@subscribe.ru