Saját IR készítése

Az előző részben megismerkedtünk a konvolúciós jelfeldolgozók egyik jellemző használatával, a konvolúciós zengetéssel. Mint láthattuk, ehhez mindenképpen szükségünk van egy impulzus válaszra, röviden IR-re. Szerencsére a legtöbb programhoz szép számban kapunk ilyeneket, de ha nem, az interneten több ingyenes és fizetős oldalt is találhatunk, ahonnan gyakorlatilag végtelen számban tudunk letölteni professzionális fájlokat.

Mint láthattuk, ez a profizmus nagyon is fontos amikor IR-ről beszélünk, hiszen a processzoron átvezetett hang az IR sajátosságait fogja megkapni. Ha tehát az IR rossz minőségű, a végeredmény is az lesz. Egy IR elkészítése alapvetően nem bonyolult dolog, de nagyon sok időt, szakmai hozzáértést és kiváló minőségű eszközöket igényel, főként ha valódi akusztikákat szeretnénk rögzíteni. Erről a sorozat első részében olvashatunk részletesebben.

Természetesen, ha megvan a kellő szakértelmünk, mi magunk is készíthetünk IR-eket. Köszönhetően a digitális technikának, az otthoni körülmények között, olcsóbb, egyszerűbb eszközökkel rögzített impulzus válaszokat egyszerűen tudjuk feljavítani a profi IR-ek szintjéhez közeli állapotba. Ez már csak azért is igaz, mert a legtöbbször a profi IR-ek is igényelnek utómunkát. Ha pedig nem akusztikai úton, hanem digitálisan szeretnénk IR-t felvenni, akkor semmiben sem fogunk hátrányt szenvedni a kifejezetten ezzel foglalkozó cégekkel szemben.

A mai próbákban a Reaper DAW-hoz járó ReaVerb nevű konvolúciós processzort fogjuk használni, mivel ebben többféle lehetőséget is találunk saját IR létrehozásához. Kezdjük a legegyszerűbbel, a szintetikusan előállított IR-el.

Mesterségesen előállított IR
Zengetéskor az IR nem más, mint egy adott akusztikai tér, vagy eszköz hangképének másolata. Egy zengető -mint tudjuk- a beérkező hangot nagyon sűrűn és nagyon sokszor ismétli, hasonlóan mint egy késleltető, de az ritkán és kevésszer teszi ugyanezt. Ha pl. egy késleltetőt szeretnénk konvolúciós technológiával előállítani, akkor nincsen más dolgunk, mint az IR-t úgy elkészíteni, hogy benne a jelszintek bizonyos időközönként megjelenjenek, de ezek között csend maradjon. Nézzük, hogyan tudjuk ezt megoldani a ReaVerb-ben.

Echo generator
Töröljük az előző részben használt ReaVerb plugint, és helyezzünk el a helyére egy újat. (Erre csak azért van szükség, hogy tiszta lappal kezdhessünk!) IR generátornak válasszuk az "Echo Generator" nevű algoritmust. Ehhez kattintsunk az 'Add" gombra, majd válasszuk a megfelelő lehetőséget. A generátor betöltése után a grafikus részen máris láthatjuk a létrejött IR-t. Indítsuk el a lejátszást a pergődobot Solo-ba téve és figyeljük meg a kialakult hangzást!

Amit hallunk, az egy fémes zizegés. Ez történik akkor, amikor nagyon rövid idejű ismétlések viszonylag sűrűn követik egymást. A grafikus ablakban a jobb felső sarokban láthatjuk a létrejött IR tulajdonságait is. A hossza mindössze 0,1s, azaz egy tized másodperc, és csak 1 csatornás (ch), azaz mono. Ha megszámoljuk a "tüskéket", akkor ez pontosan 10db kell hogy legyen, azaz 0,1 másodperc alatt 10x szólal meg a hang, de csak egyetlen impulzus hosszan. Ez tehát 10 db 0,01 másodpercenként bekövetkező ismétlést jelent. Ezzel így nem sokra megyünk, kivéve ha speciális hanghatást szeretnénk előállítani. Itt pedig máris tanulhattunk valami hasznosat, hiszen mint látható a konvolúciós technológia erre is kiválóan alkalmas, de erről majd egy kicsit később...

Amire viszont jól használható ez a generátor, az például a korai visszaverődések és/vagy egyes egyszerűbb lecsengések mesterséges előállítása. Nézzük a beállítható paramétereket (mint ahogy az előző részben már megtanultuk, ezek módosításának hatása azonnal láthatóvá válik grafikusan is).

Start pos: Az első ismétlés kezdeti pozíciója ms-ban (azaz ezredmásodpercben) megadva. Gyakorlatilag előkésleltetésnek is nevezhetjük.

Length: Hossz, az IR hossza ms-ban. Minél magasabb értéket adunk meg, annál hosszabb lesz az IR, vagy esetünkben a lecsengési idő. Próbáljuk ki a hangzást a kezdeti 100 ms helyett mondjuk 200-al! A hosszabb lecsengéssel már jól ki tudjuk próbálni a Start pozíciót is, állítsuk hát át most ezt 100ms-ra, és hallgassuk meg a hatást. Ha végeztünk, állítsuk vissza 0-ra.

ErrDst 0 értéken, jól látható a kialakuló minta
Spacing: Térköz. Az egyes ismétlések között eltelt időt tudjuk megadni vele. Ez most 10ms, vagyis 0,01 másodpercenként hallhatunk egy-egy ismétlést. állítsuk át 30ms-ra és hallgassuk meg, mit kapunk. Egy berregést. Nézzük mi a helyzet, ha sűrítjük az ismétléseket, mondjuk 0,1 ms-ra. Váóóó! Ez bizony elég érdekes, fémes hangzás. (Erről beszéltünk, amikor a gyenge minőségű digitális zengetők ismétlésének problémájáról volt szó...)

Error: Eltérés az egyes ismétlések ideje között. Ezzel a paraméterrel némi véletlenséget vihetünk az egyes ismétlések megszólalásába, amivel egy kicsit természetesebbé tehetjük a hangzást. Indítsuk el a lejátszást, és kezdjük lassan emelni az értéket. Figyelem! A hatás csak akkor lesz hallható, amikor a "csúszkát elengedjük", ezért jó megoldás lehet a számmal történő beírás is. Próbáljuk ki pl. a 2ms értéket, amivel már egy sokkal inkább zengetőre emlékeztető hatást kapunk. Ebben az esetben az ismétlések ugyanis 0,1 és 2,1 ms között véletlenszerűen fognak váltakozni.

ErrDst: A véletlen értékek megengedett eltérése. Ezzel a paraméterrel tudjuk megadni, hogy az előbb megismert véletlen értékek mennyivel térhessenek el a beállítottól. Elsőként próbáljuk ki a 0 értéket. A grafikonon is látható, hogy ezzel kifejezetten csökken a véletlenszerűség, hiszen szemmel is jól érzékelhető mintázatot látunk, a hangzás pedig ismét fémessé változott. Ahogy növeljük az ErrDst-t, úgy csökken a minta hatás és vele együtt a fémesség, ezzel együtt pedig nő a valódi zengetésre emlékeztető hangzás. Próbáljuk ki a maximális 1.00 értéket is!

Start vol: Kezdeti hangerő, vagy inkább jelszint. Ezzel a paraméterrel adhatjuk meg, hogy a kialakuló visszaverődések milyen hangerőről induljanak. Minél magasabb értéket adunk meg, a zengetés annál hangosabb lesz (legalábbis a kezdetekor). Figyeljük meg, hogy nem csak magas, hanem alacsony értékeket is megadhatunk. Ha pl. az End vol-al egyezőt állítunk be, akkor a zengetés nem fog lecsengeni, vagyis az elejétől a végéig azonos hangerővel szól. A példában ez -12dB mindkét értékre. Ezzel a beállítással a Nonlin algoritmushoz hasonló hangzást érhetünk el. De itt még mindig nincs vége a lehetőségeknek, ugyanis a Start vol értékét az End vol alá is választhatjuk, akár mínusz végtelenre is. Ilyenkor a zengetés folyamatosan hangosodó lesz, akárcsak a Reverse algoritmusban. Próbáljuk ki ezt a lehetőséget is, állítsuk a Start vol-t -inf, azaz mínusz végtelen állásba. Amint a grafikus ablakban is láthatjuk, ilyenkor a jelszint folyamatosan emelkedik. Ha meghallgatjuk a hangzást, egy nagy terem-re emlékeztetőt tapasztalhatunk.

End vol: Végső hangerő, vagyis az IR végén található jelszint. Ha ez magasabb mint -inf, akkor az utózengés nem cseng le teljesen, vagyis kapuzott zengetést hallunk. Persze ez csak elméletileg igaz, és csak solo-ban lenne hallható, mert ha a zengetés mellett más hang is jelen van, az elmaszkolhatja a lecsengés halk részeit. Eredményesen használhatjuk ezt a paramétert a lecsengési idő effektív meghosszabbítására anélkül, hogy növelnénk az IR hosszát (Length). Ezzel tisztább, de mégis visszhangos mixet kaphatunk. Próbáljuk ki a mellékelt képen látható beállításokat. Induljunk az End vol -inf értékéről, és kis lépésekben, mondjuk 10dB-enként emeljük a jelszintet. Vegyük észre, hogy normál esetben -inf után -60dB az első pozíció, ami nem véletlen, hiszen RT60-at szoktak lecsengési időnek megadni. Ennek ellenére számmal beírva akár -1000dB-t is megadhatunk, bár ennek semmi értelme sincsen. Próbáljuk tehát a -90, -80, -70...stb értékeket. Figyeljük meg, hogy -inf és -90 között is már jól észrevehető a különbség! -inf értéknél egy betonbunker kis szobájára emlékeztető hangot hallok, -90-nél ez már egy hosszabb folyosóra változik, -60-nál már inkább egy nagyméretű teremben vagyunk, -40-től kezdődően már egy üzemcsarnokban. Amint elérjük a Start vol értékét (-6dB-t), a hangzás már egyáltalában nem zengetés, sokkal inkább valamilyen különleges hanghatás. Innen már csak a kreativitásunk és bátorságunk szabja meg, hogy mit merünk a nagyközönség színe elé tárni. Láthatjuk tehát, hogy simán csak egyszerű mono visszaverődésekkel is lehet használható zengetést adó IR-t mesterségesen előállítani, de a ReaVerb ennél többet is tud, hiszen rendelkezik kifejezetten zengető IR előállító generátorral is.

Tipp:
Figyeljük meg a grafikonon látható spektrum diagramot! Mint látható, az echo generátor esetében az egyes frekvenciák mindig azonos jelszinttel szólalnak meg, míg a reverb generátornál -a valódi zengetéshez hasonlóan- az alacsony frekvenciák hosszabban csengenek le, mint a magasak.

Reverb Generator
A próba folytatásához töröljük az Echo generator elől a jelölő négyzetben lévő pipát, ezzel a generátort kikapcsoljuk. Adjuk hozzá a generátorainkhoz a "Reverb Generator"-t. Amint betöltődik, kapunk egy kezdeti beállítást, ahol a grafikus ablakban két szép színes sávot láthatunk, vagyis ez már sztereó IR-t állít elő.

Start pos: Kezdeti pozíció, ugyanaz mint az Echo generator-nál, gyakorlatilag előkésleltetés

Length: Hossz, ugyanaz mint az előző generátornál, de itt a Room Size értéke is meghatározza a kialakuló hangzást. Ha ugyanis ez kisebb mint a szükséges hossz, akkor a zengetés még az IR vége előtt teljesen lecseng. Ha viszont a Length rövidebb, mint a Room Size által igényelt hossz, akkor a lecsengés vége levágódik, vagyis kapuzott zengetést kapunk.

Volume: Hangerő, egyszerűen a zengetés erőssége, jelszintje.

Room Size: Terem méret. Ha kis méretet állítunk be, szoba jellegű hangzásra számíthatunk, ha nagyot, akkor terem méretűre. A legegyszerűbb, ha hallás útján választjuk ki a megfelelő értéket, de közben vegyük figyelembe a grafikus megjelenítést is, és ellenőrizzük, hogy a megadott hosszba még belefér-e a beállított szobaméret! Vegyük észre, hogy ez a paraméter nem csak a zengetés felfutását, hanem a lecsengés hosszát és jellegét is változtatja, tehát nem azonos hatást ad, mint amit az algoritmikus zengetőknél megismertünk.

Dampening: Csillapítás, az adott helyiségben található visszaverő felületek hangelnyelő képességét tudjuk vele beállítani. Ugyanazt a hatást eredményezi, mint az algoritmikus zengetőknél megismert csillapítás. Az alacsony értékek kevés frekvencia elnyelését eredményezik, míg a nagy értékek sok frekvenciáét, elsősorban a magasakat.

Stereo Width: sztereó szélesség. A nulla érték mono hangot eredményez, 1.00 az eredeti sztereó szélességet, -1.00 pedig a két oldalt megfordítja, vagyis a bal jobbra, a jobb balra kerül.

Ezzel a generátorral tehát saját magunk is tudunk különböző méretű helyiségeknek megfelelő utózengést adó IR-t előállítani, és igaz csak korlátozottan, de a hangzásába is be tudunk avatkozni. Ne felejtsük el azonban, hogy további generátorokat is adhatunk az IR elkészítéséhez, pl. szűrőket, vagy akár az imént már megismert Echo generator-al előállított korai visszaverődéseket is.

Komplex zengetést adó IR mesterséges előállítása
Ehhez nem kell mást tennünk, mint az imént megismert két generátort egyszerre használni. Amikor több generátor van egy időben bekapcsolva, a jel fentről lefelé sorban halad rajtuk keresztül. Tehát a sorrend egyáltalában nem mindegy. Természetes zengetéshez elsőként a korai visszaverődéseket kell előállítanunk, majd ezeket küldjük a zengési fázist adó generátorba. A beállításkor hasonlóan járunk el, mint ahogy az algoritmikus zengetőknél már megtanultuk. Először az Echo-val előállítjuk a kívánt helyiségnek megfelelő korai visszaverődéseket -elsősorban a helyiség méretét figyelembe véve-, majd ezt követően a Reverb-el hozzáadjuk a lecsengést.

Virtuális helyiségek
Természetesen lehetséges olyan szoftver megírása, ami képes egy adott helyiség jellemzőiből, és a benne lévő hangforrás és mikrofon helyzetéből szintetikusan előállítani az impulzus válasz fájlt, amit aztán egy ReaVerb-hez hasonló konvolúciós zengetőben használhatunk. Ezeket RIR generátornak, azaz Room Impulse Response generátornak is hívják.

Egy ilyen programban megadjuk a helyiség méretét, alakját, a falak visszaverő képességét, majd megadjuk a hangforrás és a hallgató helyzetét, és ezekből megkapjuk azt a matematikai úton előállított IR fájlt, ami nagy valószínűséggel a megadottnak megfelelő valódi körülmények között hallható zengetést fogja előállítani. Többek között a Voxengo készít ilyen szoftvert Impulse Modeler néven, ez látható a mellékelt képen. Jól felismerhető a színház alakja, benne a színpaddal, széksorokkal, stb. A szoftver ezen adatokból sugárvetítéses módszerrel számítja ki a létrejövő visszaverődéseket. Ingyenes változatban én csak Matlab-ban használható algoritmust találtam, így akinek megvan ez a szoftver és használni is tudja, erről a linkről letöltheti a szükséges fájlokat.

További szintetizált IR-t előállító szoftverek:
http://redmine.spatdif.org/projects/spatdif/wiki/TinyAVE
http://www.vstplanet.com/Effects/Effects5.htm#HybridReverb2
http://www.voxengo.com/product/imodeler/


Digitális eszközök mintavételezése
A fent módszerekkel nagyon jó, teljesen saját elképzeléseink szerinti IR-t tudunk előállítani, de a legtöbben mégsem erre használják a konvolúciós zengetőt, hanem sokkal inkább mintavételezésre. Itt két csoportot kell megkülönböztetnünk. Az elsőbe tartozzanak a teljesen digitális eszközök, ezeket ugyanis -kis túlzással- sokkal egyszerűbb mintavételezni, mint a második csoportba tartozó összes többi eszközt és akusztikai teret.

Mi minősül teljesen digitális eszköznek? Ez nagyon egyszerű! Minden olyan eszköz, ami az IR mintavételezés során nem végez DA, majd AD átalakítást. Ilyenek pl. a DAW-on belüli pluginek, illetve az olyan külső eszközök, amiket digitális kapcsolaton keresztül használunk. Ez lehet AES/EBU, ADAT, S/PDIF, MADI, kivételes esetben akár USB is.

A tisztán digitális mintavételezéskor elég csak egy darab 1 minta hosszúságú impulzust használnunk, amit ingyenesen letölthetünk pl. az Audioease oldaláról is. Válasszuk ki a használni kívánt mintavételezési rátának megfelelő Spike fájlt, töltsük le és csomagoljuk ki. A ZIP-ben egy wav fájlt találunk "Altiverb spike 0 44.wav" néven (mivel a próbához a 44,1kHz-est fogjuk használni). A példában a Valhalla VintageVerb Rich Chamber nevű algoritmusát fogjuk mintavételezni, de magát a folyamatot ugyanígy kell elvégezni a külső eszközök esetében is. Figyeljünk rá, hogy olyan Spike-ot használjunk, aminek mintavételezési frekvenciája megegyezik a projekttel, és a külső eszközön beállítottal!


Nyissunk meg egy új projektet a DAW-ban, és hozzunk létre egy sztereó sávot (csatornát). Helyezzük el rajta insert-ként a VVV-t és töltsük be a Rich Chamber presetet. A MIX értékét állítsuk 100%-ra, hiszen csak a zengetést szeretnénk mintavételezni. Aki egy kicsit figyelmesebb, az biztosan észrevette, hogy ebben az algoritmusban az előkésleltetés 25ms-ra van beállítva. Mivel ezt a konvolúciós zengetőnkben később is hozzá tudjuk adni az IR-hez, így állítsuk inkább 0ms-ra. Ezzel egyébként megtartjuk magunknak annak a lehetőségét is, hogy később bármilyen előkésleltetést beállíthassunk.

Altiverb Spike
Helyezzük el a sávon az imént letöltött Altiverb Spike-ot, lehetőleg a sáv legelejére, 1.1.0 időpontra. Ne lepődjünk meg, ha szinte alig látni az idővonalon a 308 byte hosszú fájlt. Ha szeretnénk tanulmányozni, nagyítsunk rá. Kapcsoljuk ki a VVV-t, és hallgassuk meg, hogy mit hallunk. Gyakorlatilag semmit, pedig a kivezérlésmérő mutatja, hogy valami történik. Hát igen, ezért nem lehet az analóg eszközöket ezzel az impulzussal mintavételezni. Nézzük mi a helyzet, ha úgy játsszuk le, hogy a VVV be van kacsolva. Egy pisztolylövéshez, vagy csapóhoz hasonló hangot hallunk, amint egy teremben szólal meg. Figyeljünk arra, hogy se a sávon, se a maszter buszon ne legyen túlvezérlés, mert ez később az IR-ben is hallatszódni fog! Ha túlvezérlést tapasztalunk, akkor halkítsunk a faderrel, vagy helyezzünk el a zengető után egy gain plugint és azzal korrigáljuk a jelszintet.

Bármilyen hihetetlen, már nincs is más dolgunk, mint mindezt felvenni. Vagyis rögzíteni azt a hangot, ami ilyenkor a VVV-ből kijön. Ezt többféle módon is megtehetjük, attól függően, hogy a DAW-unk milyen lehetőségeket kínál. A legjobb eredmény leggyorsabb eléréséhez érdemes a Master Mix, vagy hasonló lehetőséget választani. (ha akarjuk a stem mix-et is használhatjuk, de ilyenkor nem felejtsük el kijelölni a sávot!) Ez ugyanaz a technika, mint amikor a kész mixünket mentjük le wav vagy mp3 formátumban, de most csak a zengetést fogjuk menteni.

Hogy ne veszítsünk jelszintet, célszerű a Pan Law értékét 0dB-re állítani, és minden fader-t 0dB-en tartani. A rögzítés idejét tekintve ha ismerjük a lecsengési időt (mint jelen esetben is), kicsit könnyebb dolgunk van. Ha nem, akkor indítsuk el a lejátszást és figyeljük meg, hogy mikor szűnik meg teljesen a zengés. Szerintem a beállított 2 másodpercnél hamarabb, de mint tudjuk, normál körülmények között nem fogjuk végig hallani a -60dB jelszintcsökkenést, és ráadásul ez csak a középfrekvenciákra vonatkozik, lehet hogy más frekvenciákon hosszabb a lecsengés. Ezért ne kockáztassunk, és alkalmazzunk a beállított decay-nél kétszer hosszabb mentést. Tehát jelen példában a rendereléskor (exportáláskor) legalább 4 másodpercet rögzítsünk.

A fájlnév megadásakor törekedjünk arra, hogy később is be tudjuk azonosítani a létrehozott IR-t, tehát ne "fájl-012, vagy "IR1" és ehhez hasonló neveket adjunk neki. Én a "Rich Chamber 2 sec" nevet választottam. A mintavételezés frekvenciája 44,1 kHz, a formátuma Wav, 24 bit. Ha szeretnénk az elkészült IR-t azonnal ellenőrizni, a legtöbb DAW lehetőséget biztosít arra, hogy a kész fájlt visszatöltse a projektbe egy új sávra. Kattintsunk a Render-re (exportáljuk a fájlt).

IR fájl szerkesztése Ocenaudio-ban. Nagyításhoz katt a képre.
Ha készen vagyunk és vissza is töltöttük az IR-t, nézzük hogy mit kaptunk! Ha lenémítjuk az eredeti csatornát (amin az impulzus és a VVV van), akkor pontosan ugyanazt kell hogy halljuk, amit onnan hallanánk. A hullámforma képén jól látszik, hogy a lecsengés hamarabb ér véget mint a fájl, tehát ezt érdemes levágni. A legtöbb DAW-ban találunk beépített wav szerkesztőt, de ha nekünk nincs ilyen (mint pl a Reaperben), akkor használjunk külső szoftvert, pl. az ingyenes Ocenaudio-t, vagy az Audacity-t. Ha betöltjük az IR fájlt, láthatjuk, hogy szinte nem látunk semmit. Ez azért van, mert a jelszintünk nagyon alacsony. Ez a legtöbb esetben nem probléma, hiszen a zengetést amúgy is alacsony jelszintekkel szoktuk alkalmazni. Ha konkrét feladatot végzünk, akkor először ellenőrizzük a kész IR-t a konvolúciós zengetőnkben. Ha túl halk, akkor folytassuk a munkát az IR jelszintjének növelésével. Ezt az Ocenaudio-ban az Effects/Amplitude/Normalize menüben tehetjük meg. Normalizáljuk a fájlt -18dBFS jelszintre. Itt egyébként egyúttal eltávolíthatjuk a felvételben lévő esetleges egyenfeszültséget is, a Remove DC Bias kapcsoló bejelölésével.

Ha átváltunk a frekvencia spektrum megjelenítésre (View/Spectral View), akkor sokkal jobban láthatjuk, hogy mikor cseng le teljesen a zengetésünk. Használjuk ezt, és vágjuk le a felesleges (fekete) részeket. Ez a példa szerinti IR esetében nagyjából 2,0 sec-nál látható, de mivel tudjuk, hogy 2,1 sec volt beállítva lecsengésnek, hagyjunk meg ennyit. A vágott fájlt ne felejtsük el lementeni!

Mivel a mintavételezéshez a zengetőt 100%-os arányra állítottuk, ezért a felvételben az eredeti impulzus nem szerepel (csak a zengetés hallható). Ha azonban olyan eszközt szeretnénk mintavételezni, ami az eredeti hangot is átengedi (pl. gitárerősítő szimulátor), akkor a felvétel elején ott lesz maga a teszt hang, vagyis az impulzus is. Ilyen esetekben ezt is le kell vágni a fájl elejéről, különben az IR-ben is szerepelni fog, és minden hangban is, amit átküldünk rajta a konvolúciós processzorban!

A kész IR visszatöltve ReaVerb-be
Már nincs is más dolgunk, mint ellenőrizni a kész IR-t. Ehhez helyezzük el a sávra a ReaVerb-et (vagy az általunk választott konvolúciós zengetőt), és töltsük be az elkészült IR-t. Ha meghagytuk a projektben a VVV-t is, könnyen összehasonlíthatjuk az eredeti és az IR zengetést. Mivel mi most hangosítottunk a fájlon, így a ReaVerb erősebb zengetést fog adni mint a VVV, de ezt egy -18dB-es IR halkítással könnyen kompenzálhatjuk. Mindennek módjáról részletesen olvashatunk a konvolúciós zengetők használatát bemutató részben.

Természetesen ezzel a módszerrel nem csak egyetlen egy plugint "másolhatunk" le, hanem egész plugin láncokat is! Sőt, nem csak zengetőt, de bármilyen más eszközt is! Az egyik legnépszerűbb ilyen használat a gitárerősítők és hangszórók mintavételezése, de ez -mivel ők teljesen analóg működésűek- már egy más módszert kíván! Viszont ha csak digitális eszközről van szó, pl. gitárerősítő szimulátor pluginről, vagy külső digitálisan csatlakoztatott szimulátorról, akkor az impulzusos módszer nagyon is működik és használható! Viszont vegyük figyelembe, hogy egy IR fájlba sajnos csak egyetlen egy beállítást tudunk mintavételezni. Ha tehát más erősítő beállításra is szükségünk van, akkor több IR-t kell készíteni. Ez a zengetőkre is vonatkozik, bár mint az előző részben láttuk, pl. a lecsengési időt utólag is elég jól meg tudjuk változtatni.

Analóg eszközök mintavételezése
Analóg eszközök mintavételezéséhez sajnos nem használhatjuk az impulzusos módszert, mert azt nem képesek megfelelően reprodukálni. Ezért -mint azt az előző részben már olvashattuk- egy úgynevezett Sweep módszert kell használnunk. Ez nagyjából ugyanúgy működik mint az impulzusos technika, de a Spike fájl helyett egy Sweep fájlt küldünk át az eszközön.

A legtöbb konvolúciós zengetőhöz kapunk megfelelő Sweep fájlt, amit az IR mintavételezéséhez használhatunk. A ReaVerb például beépítve tartalmazza a sweep fájl előállítását. A kipróbáláshoz hozzunk létre egy új projektet, és abban egy új sávot, amit nevezzünk el "Sweep"-nek. Helyezzünk el az első insert pontra egy ReaVerb-et. A generátorok közül válasszuk a "File" nevűt, de kiválasztás után ne töltsünk be meglévő IR-t, hanem válasszuk a "mégse" lehetőséget. Ekkor az alsó sorokban találjuk a "Generate test tone.." gombot, kattintsunk rá. A megjelenő menüben tudjuk megadni a létrehozandó sweep fájl nevét és helyét a merevlemezen, valamint hosszát másodpercben, a mintavételezési frekvenciáját és bitmélységét.

A sweep hossza alapvetően meghatározza a létrejövő IR hosszát. Ha pl. egy 5 másodperc lecsengésű zengetést szeretnénk mintavételezni, akkor nem használhatunk 3 másodperces IR-t, minimum 5-öt, de még inkább 10-et kell használnunk. Ezen felül a sweep hossza meghatározza az IR hangminőségét is, elsősorban a zajszintjét. Az Audioease például 1 perc hosszúságú IR használatát ajánlja, főként ha valójában is létező akusztikát szeretnénk mintavételezni. Ha nincsen idő ilyen hosszú sweep-et használni, akkor 30 másodpercet, ha pedig egyáltalában nincsen idő, vagy lehetőség, akkor 10 másodpercet ajánlanak.

A sweep mintavételezési frekvenciája és bitmélysége is fontos lehet. A bitmélységet nem érdemes 24 bit fölé emelni, hiszen a Digital-Analog konverterek 24 bitesek, vagyis 32 bites fájlal nem kapunk jobb hangminőséget. Sőt, ha a lejátszónk nem jó minőségű, az is lehet, hogy a végeredmény rosszabb lesz, ugyanis lejátszáshoz a 32 bitet 24-re kell alakítani, ami dither nélkül torzítást okozhat. Nem mellesleg a 24 bit 144dB dinamiatartományt jelent, a legtöbb analóg eszköz pedig ilyen dinamikát már nem is tud átvinni, nem is beszélve az ember 120dB-es fájdalomküszöbéről. Maradjunk tehát a 24 bites fájlnál. Ami a mintavételezés frekvenciáját illeti, 44,1 kHz általában elégséges, hiszen a természetben 16 kHz felett gyakorlatilag nincsen zengetés, ehhez pedig elég lenne 32 kHz-es mintavételezés is. Sajnos az ember mindig többet akar mint ami van, így a legtöbben a 44,1 helyet inkább 48-at használnak. Mivel lejátszáskor a sweep fájl analóg konverzión megy keresztül, és az eredményt is analóg módon rögzítjük, így nem gond a 48 kHz ha valaki ezt szeretné használni, a lényeg, hogy olyat válasszunk amit a konvertereink képesek lejátszani. Szerintem 44,1 is elégséges, bár sokan azt tartják, hogy 48k esetében az aliasing szűrő kevesebb kárt csinál.

A jelen próba alkalmával a hosszt tartsuk 4 másodpercen, a mintavételezést 44,1-en és 24 biten. Ha megadtuk az adatokat, kattintsunk a "Mentés" gombra, ezután létrejön a Sweep fájlunk. A Reaverb-et ezután törölhetjük a sávról, már nincsen rá szükségünk.

Tipp:
Ha más szoftvert használunk, pl. Altiverb-et, akkor az oldalukról letölthető többféle hosszúságú 48 kHz-es wav. Figyeljünk azonban, hogy minden szoftverhez a saját teszthangját használjuk!

Töltsük be az elkészült Sweep-et ("Reaverb-test tone.wav") a sávra és hallgassuk meg. FIGYELEM! A sweep nagyon hangos lesz, meghallgatás előtt halkítsuk le az erősítőt, vagy a sávot!

Következő lépés, hogy ezt a sweep-et ki kell küldenünk a külső analóg eszközünkre. Ehhez természetesen a hangkártyát (audió interfészt) kell használnunk. Kössük össze a megfelelő ki és bemeneteket (mono és sztereó) és állítsuk be a szükséges jelszinteket, hogy sehol ne lépjen fel túlvezérlés. Ez elsősorban a DAW-ból kilépő jelre vonatkozik, mert tapasztalatom szerint a ReaVerb által előállított sweep 0dBFS jelszintje szinte mindig egy kis túlvezérlést okoz a DA átalakítón. Ennek orvoslásához húzzuk le a sáv fader-ét. Mivel analóg hangátvitelről beszélünk, célszerű az egyes eszközök 0VU értékén dolgozni. Ekkor megfelelően alacsony marad a zajszint, és lesz elég tartalék (headroom) a túlvezérlés elkerüléséhez. Állítsuk be a külső eszközt a mintavételezni kívánt módon, és kimenetét csatlakoztassuk a hangkártyánk bemenetéhez. Ismét ellenőrizzük a bejövő jelszintet, ne legyen túlvezérlés!

Ha mindezzel készen vagyunk, már nincsen más dolgunk, mint a külső eszközből visszaérkező jelet rögzíteni egy újonnan létrehozott sávra. Ez zengető esetében célszerűen egy sztereó csatornát jelent. Hogy ennek mi a módja, mindenki megtalálhatja a saját DAW-jának használati utasításában. Figyeljünk rá, hogy zengető esetében a felvételt ne állítsuk le addig, amíg a lecsengés biztosan meg nem szűnik. Használjuk a digitális mintavételezésnél használt módszert, vagyis vegyünk fel legalább dupla hosszú hangot, mint amennyi a beállított lecsengés, viszont minden esetben rögzítsük a teljes sweep-et, plusz a lecsengés hosszát. Ha elkészült a felvétel, ellenőrizzük, hogy nem történt túlvezérlés, és nincs túl magas zajszint. Ha a felvétel nem megfelelő, ismételjük meg. A felvétel magát a sweep emelkedő szinusz hullámát, és a külső eszközünk hangját tartalmazza, ezt pedig még nem tudjuk IR-ként használni, a felvett fájlt még konvertálni kell impulzus szerűre (vagyis olyanná, mint amit a digitális mintavételezéskor kaptunk). Ezt az eljárást dekonvolúciónak nevezik, és a jobb konvolúciós processzorok önmagukban is képesek elvégezni. Ilyen a ReaVerb is.

Dekonvolúció
Mielőtt elkezdenénk a dekonvolúciót, érdemes a rögzített fájlt egy kicsit szerkeszteni. Elsősorban a kezdeti és a lecsengés utáni csendet levágni. Ezzel nagyban javíthatjuk az elkészült IR későbbi használhatóságát, mert nem kell majd minden egyes betöltésekor ezeket újra és újra korrigálni. A szerkesztéshez használhatjuk a fent már megismert Ocenaudio-t is.

A dekonvolúcióhoz egy ReaVerb-re lesz szükségünk, tehát hozzunk létre egy új sávot és helyezzünk el rajta egyet. Nyissuk meg, és adjuk hozzá a "File" generátort. Ne válasszunk kész IR-t (mert még nincs), hanem válasszuk a "Mégse" lehetőséget. Kattintsunk a "Deconvolve.." gombra. Ekkor megnyílik egy böngésző ablak, ahol elsőként meg kell nyitnunk a rögzített fájlt. Következő lépésként meg kell nyitnunk az elkészítéskor használt teszt fált ("Reaverb-test tone.wav"). Nagyon fontos, hogy ugyanazt a fájlt adjuk itt meg, mint amivel a felvételt készítettük, különben nem megfelelő IR fog létrejönni!!! A harmadik megjelenő ablakban az elkészült IR fájl helyét és nevét kell megadnunk. Ide fogja menteni a ReaVerb a kész IR-t, tehát olyan helyet és nevet válasszunk, ami jól meghatározza az IR-t! Szintén meg kell adnunk a fájl típusát (célszerűen wav) és bitmélységét. Célszerűen 32 bitet válasszunk, mert ezzel elkerülhetőek az esetleges túlvezérlések. Ha nagyon takarékoskodni szeretnénk, vagy a konvolúciós zengetőnk csak 24 biten működik, akkor választhatjuk a 24 bit mélységet is, de ez esetben nagyon figyeljünk, hogy semmiképpen se legyen túlvezérlés. Inkább legyen halkabb a fájl 18dB-el, mint túlvezérelt! Az Auto-trim beállítás azt jelenti, hogy a megadott jelszint alatt már nem végez feldolgozást, azt csendnek minősíti. Ezzel a felvételen esetleg hallható alapzajt vághatjuk le a csendes részekről. Ha minden beállítást elvégeztünk, kattintsunk a "Mentés"-re. Ezután a ReaVerb ezen példányát akár törölhetjük is, a továbbiakban nincsen rá szükségünk.

Az IR elkészült, ha akarjuk meghallgathatjuk mint wav fájl... a digitális mintavételezéshez hasonlatos, pisztolylövésre emlékeztető hangot kell hogy halljunk. Mielőtt megnyugodnánk, azért teszteljük le egy sávon a ReaVerb-be IR-ként betöltve is! Készen vagyunk, használhatjuk az új IR-ünket!

Valódi akusztika mintavételezése
Ha valójában is létező akusztikát, pl. egy valós helyiséget szeretnénk mintavételezni, akkor vagy a pisztolylövés/lufi/taps módszert használjuk, vagy ha igazán profi eredményt szeretnénk elérni, akkor a sweep módszert. Ez utóbbi esetben az analóg eszközöknél olvasható módszert kell követnünk, a következő eltérésekkel:
- A sweep-et a helyiségben felállított hangszóróra kell kiküldeni
- A felvételt a helyiségben elhelyezett mikrofonnal kell elkészíteni.
Ezeken kívül a folyamat teljesen ugyanaz.

Tipp:
Angelo Farina professzor egy AES dolgozatban foglalta össze a valódi terek mintavételezéséről szerzett ismereteit, amit ingyenesen olvashatunk a Waves oldalán.

- Az elkészült IR pontosan azt a hangzást fogja adni, amit rögzítünk. Ha a hangszórónk vagy a mikrofonunk torzít, vagy valamely frekvenciákat kiemeli, míg másokat csillapít, az IR is ugyanilyen lesz. Használjuk tehát a lehető legjobb, leglineárisabb frekvenciamenetet biztosító eszközöket. Otthoni körülmények között persze használjuk azt, ami van... kísérletezzünk!

Zengető szoba
A jobb alsó sarokban látható egy
gömb sugárzási karakterisztikájú hangszóró.
- A legjobb minőségű IR elkészítéséhez gömb sugárzási karakterisztikájú hangszórót célszerű használni. Ezek speciális eszközök, tehát viszonylag nehéz hozzájutni, de kétségbeesésre semmi ok, a normál hangszórók is jó eredménnyel használhatóak.

- Mikrofon szempontjából szintén a gömb karakterisztikájúak a legjobbak, de természetesen bármilyen más karakterisztikával is készíthetünk felvételt.

- A hangszóró és a mikrofon elhelyezése szintén kritikus a létrejövő IR szempontjából. Pozíciójuk és iránykarakterisztikájuk ugyanolyan fontos, mint hangszerek felvételekor. Ha nem vagyunk biztosak benne hogy melyik pozíció adja a legjobb hangzást, készítsünk több felvételt különböző helyre és irányba állított hangszóróval és mikrofonnal.

- Ha konkrét hangzást szeretnénk mintavételezni, a hangforrást mindig ugyanarra a helyre helyezzük el, ahol a valódi hangforrás is elhelyezkedik, pl. koncertterem esetében a színpadra, a mikrofont pedig a nézőtérre.

- Minél közelebb helyezzük el a mikrofont a hangforráshoz, annál többet rögzít a direkt hangból és annál kevesebben a zengésből.

Sweep lejátszása normál hangszórón
- Érdemes a felvételt dokumentálni, feljegyezni vagy lefényképezni az elhelyezéseket, használt eszközöket. Ez az IR használatához, de a későbbi esetleges javításokhoz is hasznos lehet.

- Mindig 24 biten rögzítsünk, mert ez adja a lehető legnagyobb dinamikatartomány és a legalacsonyabb zajszintet. Tartsunk minimum 4-6 dB tartalékot a maximális jelszint alatt! Inkább rögzítsünk csak 23 bitet tisztán, mint 24-et túlvezérelve.

- Használjuk a legtisztább, legrövidebb jelutat. Vagyis lehetőleg ne illesszünk további eszközöket a felvevő (pl. hangkártya) és a hangszóró/mikrofon közé.

- Figyeljünk a helyiségben lévő alapzajokra is! Pl. elektromos brumm, légkondi, ventillátor, utca zaj, stb.

Valódi sztereó és térhatású mintavételezés
Mint azt az előző részben már olvashattuk, és a próbában tapasztalhattuk is, egyetlen sztereó IR-el nem tudunk valódi sztereó zengetést előállítani. Ehhez két darab sztereó IR kell, az egyikben a hangforrást jobboldalra állítva, a másikban pedig baloldalra. Ezen kívül az IR elkészítése megegyezik mind a digitális, mind az analóg és akusztikai tér mintavételezésével. Ha tehát valódi sztereó zengetésre van szükségünk, mindenképpen legalább két IR-t kell készítenünk. Figyeljünk azonban arra, hogy ennek használatához erre képes konvolúciós zengető is szükséges. Ilyen pl. a Waves IR-1 és az Altiverb, de nem ilyen a ReaVerb. Ezek a zengetők a legtöbbször képesek két sztereó, vagy egyetlen 4 csatornás kvadro fájlból is előállítani a valódi sztereó zengetést. Ez utóbbi csak annyiban különbözik, hogy leegyszerűsíti a tárolást, keresést, betöltést, de a hangminőség teljesen azonos.

Térbeli (surround) zengetéshez természetesen 6, 8, vagy több csatornás IR létrehozás szükséges. Ezek elkészítése csak a mikrofonok és a felvett csatornák számában tér el, maga a módszer ugyanaz. Természetesen a dekonvolúcióhoz és a zengetéshez is olyan szoftver (plugin) szükséges, ami képes a többcsatornás zengetésre, pl. Waves IR-360, vagy Altiverb XL.

Speciális hanghatások konvolúcióval
IR-t nem csak zengetéshez, vagy egy eszköz szimulálásához használhatunk, hanem speciális effektek előállítására is. Ha pl egy fémdoboz hangját használjuk IR-nek, akkor minden amit átvezetünk rajta, fémes hangzású lesz. Ha egy énekhangon vezetjük át a pergődob hangját, a dob énekhez hasonló hangon fog megszólalni.

Ehhez persze szükséges az is, hogy a konvolúciós processzorunk képes legyen bármilyen hangfájlt IR-ként használni. A legtöbb mai plugin ilyen, tehát nyugodtan kísérletezhetünk!

Hogy egy kicsit ismerkedjünk a digitális audió szerkesztéssel is, a speciális hanghatás próbához állítsunk elő egy saját IR-t, mégpedig a már meglévő Milkcow Blues dal egyik sávjából. Tegyük érdekessé a próbát, ezért használjuk IR-nek az éneket, vagyis annak egy kis részét. Első feladatunk tehát, hogy kiválasszunk egy részt az énekből, majd ezt kivágjuk belőle és elmentsük egy új IR wav-nek. Én ehhez az Ocenaudio nevű szerkesztőt fogom használni, aki mást részesít előnybe, az használja azt.

Nyissuk meg az Ocenaudio-t. (Elképzelhető, hogy a Reaper és az Ocenaudio nem képes egy időben hangot lejátszani, ezért a biztonság kedvéért a szerkesztés idejére zárjuk be a Reaper-t) Keressük meg, és töltsük be a Milkcow blues mappából a 10_LeadVox.wav fájlt. Indítsuk el a lejátszást, hogy ellenőrizzük, valóban azt töltöttük-e be amit szeretnénk. Eközben, akár már ki is választhatjuk, melyik részt fogjuk IR-ként használni. Emlékezzünk vissza az eddig tanultakra, mégpedig arra, hogy a konvolúciós processzoron áthaladó hang az IR tulajdonságait fogja magára ölteni. Én a mellékelt képen is látható részt jelöltem ki a használatra, mivel ez egyetlen hangot tartalmaz, van lecsengése, és jellegzetes emberi hangot tartalmaz. A kijelölés 5.943-7.100-ig tart. Ezt az alsó idő-skálán láthatjuk, főként ha ránagyítunk az egér-kerékkel. A kijelölést az egérgomb benyomásával, és a kurzor mozgatásával tehetjük meg. A Space megnyomásával meghallgathatjuk a kijelölt hangot, így ellenőrizhetjük, hogy valóban azt választottuk ki, amit szeretnénk.

Második lépés, a kijelölt hang kivágása és egy új fájlba helyezése. Ezt az Ocenaudio-val nagyon egyszerűen tehetjük meg. Ha már megvan a kijelölés (és az jó is), akkor kattintsunk a "Szerkesztés menüre", majd a "Beillesztés új sávba" pontra. Ha mindent jól csináltunk, akkor a mellékelt képen láthatót kell tapasztalnunk, vagyis a kijelölt rész egy új fájlba került. Ellenőrzés képen hallgassuk  meg, hogy valóban azt kaptuk, amit szerettünk volna. Már nincs is más dolgunk, mint a kis floppy lemez ikonra kattintva lementeni. A mentéshez célszerűen olyan nevet adjunk meg, amit később is egyszerűen be tudunk azonosítani. Én most a "Milk_Vox_IR.wav" nevet, és a Linear WAV formátumot választottam. Ez utóbbi a kompatibilis WAV formátum (léteznek más WAV formátumok is!). Jól jegyezzük meg azt is, hogy hova mentettük le a fájlt, ugyanis a következő lépésben szükségünk lesz rá. Ha végeztünk, az Ocenaudio-t be is zárhatjuk, és térjünk vissza a Reaper-be, a Milkcow Blues projektbe.

A már meglévő zengető sávon töröljünk minden IR generátort a ReaVerb-ből, majd adjunk hozzá egy "File" típusút, és töltsük be az imént létrehozott "Milk_Vox_IR.wav"-et. Mint azt már a konvolúciós zengetők használatát bemutató részből tudjuk, a biztonság kedvéért adjunk hozzá egy "Normalize" generátort is, ahol -18dB-et állítunk be. Ezzel kész is a konvolúciós processzorunk, küldjük rá először a pergődob sávot SOLO módban! (Send jelszint 0dB, post fader mód) Ha elindítjuk a lejátszást, Egy érdekes, de nagyon torz hangot kapunk. Ha megnézzük a kivezérlésjelzőinket, akkor már tudjuk, hogy a túlvezérlés a zengető visszatérő csatornáján történik. Ezt több módon is javíthatjuk. Vagy csökkentjük a Send jelszintjét, vagy csökkentjük az IR normalizálást, vagy csökkentjük a csatorna maszter buszra kerülő jelszintjét, a faderével. Tegyük most ezt a legutóbbit, állítsunk be -24dB-t a faderen, és indítsuk el a lejátszást.

Máris nem torzít, és tökéletesen hallani a "csodát"! A pergődob minden ütésére az énekesünk (Angela) hangja is megszólal! Tehát igaz amit állítanak, a konvolúciós processzor a bejövő hangot a tárolt IR-nek megfelelően alakítja át! Elég érdekes a hangzás... de ne ragadjunk le itt, menjünk tovább az akusztikus gitárra, és kapcsoljuk SOLO-ba most csak azt. Indítsuk el a lejátszást (persze úgy, hogy a gitárt send-en a ReaVerb-re küldtük) és hallgassuk meg a hangzást. Elég érdekes, mintha valami nagy csőben búgna... nekem nem tetszik, de az tény és való, hogy felfedezhető benne az énekes hangja. Lépjünk most tovább a zongorára. Na, ez már sokkal jobb! Mintha egy dúdoló kórus kísérné a zongora játékát. A csodáknak azonban még mindig nincsen vége! Figyeljük meg, hogy amikor a zongora vált (mélyebb vagy magasabb tartományban játszik), a kórus is követi őt! Vagyis alkalmazkodik a beérkező hangmagassághoz! Hát kérem, például így használhatjuk a konvolúciós processzort speciális hanghatás eléréséhez. Természetesen bármilyen hangot használhatunk IR-nek, és bármilyen hangot átküldhetünk a konvolúciós processzoron, sőt több processzort egymás után párhuzamosan-, vagy sorba is köthetünk. A lehetőségeknek csak a képzelet szab határt (meg a CPU teljesítményünk).

Ennyit tehát a konvolúciós technológiáról, a használatáról és az IR-ek előállításáról, legalábbis ami a zengetést és a zengetéshez hasonló speciális hanghatások létrehozását illeti. Maga a technológia persze nem csak ebből áll, a zengetésen kívül sok más dologra is használható, de ezekről majd egy későbbi részben olvashatunk részletesebben. A sorozat következő részében egy sokak által misztikusnak gondolt témával fogunk foglalkozni, vagyis azzal, hogy hogyan állapítható meg egy zengetőről hogy az jó minőségű-e vagy sem. Addig is...

Eredményes keverést kívánok mindenkinek!


Felhasznált irodalom:
http://designingsound.org/2012/12/recording-impulse-responses/
https://www.waves.com/objects/pdf/general/article_farina05.pdf
https://www.audioease.com/altiverb/sampling.php
https://www.youtube.com/watch?v=6HvH8elG1Qg
http://lares-lexicon.com/pdfs/sweep.pdf