KIV/MHS Semestrální práce: Tvorba prostorového zvuku s využitím volně šiřitelného software. Jméno: Tomáš Pipota Os.č.: A08B0049K E-mail: tommycz@students.zcu.cz Datum: 1.8.2011
Obsah 1 Téma...3 2 Přehled opensource editorů prostorového zvuku...3 2.1 Audacity...3 2.2 LMMS...4 2.3 Qtractor...5 2.4 OpenMPT...6 3 Profesionální placený software...7 3.1 Steinberg CUBASE 6...7 3.2 Sony Creative Software Sound Forge Pro 10...8 3.3 FL Studio...9 4 Techniky tvorby zákl. efektů s opensource editory...10 4.1 Audacity 1.3.13 Beta...10 4.2 Instalace VST pluginů do Audacity...12 4.3 Surround VST pluginy Jean-Marc Duchenne...12 4.4 Surround VST pluginy Anthony Bywaters...14 4.5 Pokusy s dalšími opensource software...15 5 Závěr...15 1
1 Téma Tvorba prostorového zvuku s využitím volně šiřitelného software. Cílem práce je : prozkoumat možnosti volně šiřitelného software v oblasti tvorby a zpracování prostorového zvuku, prozkoumat možnosti profesionálního vybavení v téže oblasti, navrhnout a vyzkoušet techniky tvorby základních efektů s využitím volně šiřitelného software. 2 Přehled opensource editorů prostorového zvuku Jako hlavní kritéria při výběru sound editorů byla zvolena tato: svobodná licence GNU/GPL či licence s podobnými podmínkami možnosti využití prostorových zvukových efektů projekt je stále ve vývoji případná podpora externích pluginů přehlednost a funkcionalita rozhraní 2.1 Audacity Asi nejznámější a nejrozšířenější opensource editor pro nahrávání a editaci zvuků. Existuje ve verzi pro Linux,Windows, Mac. Audacity umožňuje mimo jiné nahrávat živé audio přes mikrofon nebo mixer,digitalizovat nahrávky z kazet, vinylových desek a minidisků. Audacity má velmi přehledný, logicky uspořádaný interface a také v průběhu práce není pracovní prostor přeplněný díky tomu,že jsou často použity rozbalovací roletky pro efekty,editaci a další. Základní efekty jako reverb(ozvěny),delay a další jsou součástí standardní instalace Audacity. V poslední beta verzi 1.3.13 je k dispozici také podpora pro přímé načítání VST (Virtual studio technology) pluginů. Lze nyní načítat velké množství VST efektů, nikoliv však VST instrumenty. V této verzi je již připravena podpora pro práci s prostorovým zvukem. Tvorba prostorového zvuku bude vyzkoušena v poslední kapitole. Domovská stránka:http://audacity.sourceforge.net Vlastnosti Audacity: Z existujících stop vytvářet multitrack záznamy Zaznamenávat až 16 kanálů najednou, pokud je k dispozici odpovídající HW Měřiče úrovně mohou monitorovat hlasitost před, v průběhu a po záznamu Import a export WAV, AIFF, AU, a Ogg soubory 2
Export a import AC3 souborů přes FFmpeg knihovnu Import MPEG audio (včetně MP2 a MP3 files) pomocí libmad knihovny Export MP3s volitelnou LAME dekódovací knihovnou Vytvořit WAV nebo AIFF soubory vhodné pro vypálení na CD Změnit výšku bez změny tempa a opačně Odstranění hučení, syčení a dalších nežádoucích zvuků 2.2 LMMS Linux Multimedia Studio je crossplatformní alternativa ke komerčním programům jako třeba FL Studio. Umožňuje vytváření melodií, rytmů,mixování, úprava zvuků a je také možná práce s MIDI soubory. Vše v moderním přehledném grafickém rozhraní. Vlastnosti LMMS: Editor melodií pro tvorbu skladeb Basový editor pro práci s bubny a basovými linkami FX mixer se 64-mi kanály a libovolným množstvím efektů mnoho externích pluginů a nástrojů Lze využívat standardní pluginy jako SoundFont2, VST, LADSPA Na úrovni jednotlivých stop lze využívat počítačem řízenou automatickou korekci Import MIDI a FLP (Fruityloops Project) souborů 3
Domovská stránka: http://lmms.sourceforge.net/home.php 2.3 Qtractor Qtractor je multitrack audio editor pro Linux napsaný v C++ s Qt4 frameworkem. Qtractor vyžaduje instalaci Jack Audio Connection Kit(JACK) pro práci s audiem a Advanced Linux Sound Architecture (ALSA) pro práci s MIDI. Tento SW je určen jako náhrada poloprofesionálních editorů pro prostředí Linuxu. Vlastnosti Qtractoru: Multitrack editace a nahrávání MIDI nástrojů Audio formáty OGG, MP3, WAV, FLAC, AIFF Podpora MIDI souborů Neomezený počet stop v projektu Neomezené množství překrývajících se klipů na stopu Definice projektu ukládána ve standardním XML formátu Nelimitované undo/redo Zabudovaný mixer lze používat LANDSPA, DSSI,VST a LV2 pluginy Nelimitovaný počet pluginů na stopu Množství zabudovaných efektů Velké možnosti pro práci s MIDI nástroji 4
Konfiguravatelné klávesové zkratky Domovská stránka:http://qtractor.sourceforge.net/qtractor-index.html 2.4 OpenMPT Tento editor určený nativně pro Windows disponuje jednoduchým a přehledným rozhraním a je vyvíjen více než 10 let. Mezi jeho přednosti patří použití VST efektů a nástrojů a také spuštění bez nutnosti instalace. Vlastnosti OpenMPT: Podpora DirectX audio filtrů MDI rozhraní lze otevřít více modulů a kopírovat mezi nimi Až 127 editačních stop Množství podporovaných formátů:wav, XI, PAT, S3I, SMP, ITS, RAW, AIF, 8SVX, DLS, SF2, XI, ITI Využití VST pluginů 5
Výstup až 192 khz,32-bit,quad surround Několik vzorkovacích interpolačních algoritmů zabudované základní efekty Domovská stránka:http://openmpt.org 3 Profesionální placený software 3.1 Steinberg CUBASE 6 Jedná se o asi nejznámější software pro zpracování zvuku ve Windows,kde tato firma také vytvořila populární VST formát a mnoho VST pluginů. Vlastnosti Cubase 6: neomezený počet audio a MIDI stop v projektu až 256 fyzických vstupů podpora vzorkovací frekvence až 192 khz až 256 skupin kanálů pro současnou editaci vícestopých záznamů neomezený počet nástrojů VST nástrojový panel až se 64 hudebními nástroji VST expression 2 pro práci s orchestrem 6
VariAudio práce s vokály Drum editing práce s bicími množství placených VST 3 pluginů v ceně ControlRoom umožňuje přepínání mezi několika různými reproduktory s různým nastavením True surround tvorba surround zvuku a export do MP3 surround formátu podpora pro připojení HW syntezátorů,sequencerů přidáno množství audio efektů a virtuálních hudebních nástrojů Domovská stránka:http://www.steinberg.net/en/products/cubase/ Cena: 599 $ 3.2 Sony Creative Software Sound Forge Pro 10 Profi produkt od firmy Sony pro Windows zahrnující kompletní balík nástrojů pro editaci zvuku včetně závěrečného vypálení na CD a také speciální nástroj pro obnovu starých nahrávek z kazet či vinylu. Vlastnosti Sound Forge: Noise Reduction 2.0 nástroje pro analýzu Spectrum Analysis ASIO (Audio stream input/output) podpora Dolby Digital AC-3 export Broadcast Wave Format (.bwf) podpora.mov a MPEG-1, MPEG-2 formát import podpora pro vícekanálový Windows Media formát 7
Windows Media 9 Series import a export podpora až 32-bit, 192 khz zdrojového audia podporované formáty:aa3, AAC, AC3, AIF, ASF, AU, AVI, CDA, DIG, DLS, DV, FRG, GIF, GIG, IVC, M2A, M2P, M2T, M4A, M4B, MMV, OGG, MOV, MP1, MP3, MP4, MPEG, MPEG-1,MPEG-2 video, Sony MXF, PCA, QT, RAW, SD, SFA, SF, SND, TIF, VOB, VOX, W64, WAV, WMA, WMV více formátů v jednom projektu bez konverze množství vestavěných efektů možnost použití VST plug-in efektů Domovská stránka:http://www.sonycreativesoftware.com/soundforge Cena od : asi 400 $ 3.3 FL Studio FL Studio patří také mezi nejznámější Windows profesionální software pro práci se zvukem. Vše potřebné pro kompozici,nahrávání,editaci a mixování je součástí již základní verze včetně mnoha pluginů. Zajímavý je také doživotní upgrade na nové verze,takže v podstatě stačí zakoupit tento software pouze jednou s trvalým nárokem na upgrady. Vlastnosti FL Studio: plná podpora VST,DX pluginů a efektů použití externích MIDI kontrolérů podporuje vstupní formáty: WAV,.MP3,.SYN,.DS,.Speech,.OGG podporuje výstupní formáty: WAW, MP3, OGG ASIO (Audio stream input/output) podpora 8
v ceně přes 40 FX efektů a 30 hudebních nástrojů Domovská stránka:http://flstudio.image-line.com Cena asi: 200 $ 4 Techniky tvorby zákl. efektů s opensource editory 4.1 Audacity 1.3.13 Beta V Audacity 1.3.13 Beta je již funkční podpora pro práci s prostorovým zvukem ve formátu AC3. Aby bylo možné provádět import a export AC3 souborů je nutné nejprve nainstalovat Ffmpeg knihovnu,která umožňuje export z/do tohoto formátu. Nachází se na adrese: http://manual.audacityteam.org/man/faq:installation_and_plug-ins#installffmpeg Po instalaci je potřeba v Audacity zkontrolovat,zda byla knihovna správně detekována: Úpravy > Preference > Libraries Také je nutno nastavit odpovídající počet kanálů: Úpravy > Preference > Devices 9
Také je nutno zapnout volbu v Úpravy > Preference > Import/Export > Použít uživatelský mix" Tato volba umožní při exportu souboru zobrazení mapování jednotlivých kanálů,takže je možné určit pro každou Audacity stopu konkrétní audio kanál v AC3 souboru. Změny přiřazení se provádí myší zvolením stopy a audio kanálu. Bohužel není nativně možné modifikovat umístění zvuku v prostoru,ale lze využít freeware VST pluginy,které umožňují tyto efekty. 10
4.2 Instalace VST pluginů do Audacity Instalace VST pluginů do Audacity sestává z těchto kroků: Nakopírování pluginu do podadresáře Plug-Ins v adresáři,ve kterém máme nainstalován Audacity V Audacity zapnout volbu v: Úpravy-Preferences-Effects-Rescan VST effect next time Restartovat Audacity Nyní se v menu Efekty objeví nová položka se jménem přidaného efektu: 4.3 Surround VST pluginy Jean-Marc Duchenne Pokusil jsem se nalézt rozšiřující VST pluginy pro práci se surround zvukem,které by umožňovaly proměnlivé umístění zvukové stopy v prostoru nebo nějaké efekty typu surround reverb. Po delším hledání jsem nalezl zajímavé stránky: http://www.btinternet.com/~tony.bywaters/musiclessons/surroundplugs.htm na kterých je k dispozici mnoho freeware VST pluginů. Vyzkoušel jsem VST plugin Spat Reap 66, který umožňuje: změnu pozice pěti reproduktorů pomocí myši nastavení oblastí dosahu pro pět reproduktorů kontrola amplitudy dva nebo pět vstupů může být pomocí myši posouváno v prostoru,umožňuje umístění zvuku 11
kdekoliv v prostoru LowPass filter pro LFE kanál nastavování úrovně pro šest vstupů Další VST plugin se jmenuje Spat Reverb 55 a slouží pro vytvoření prostorových dozvuků: pět vstupů/pět výstupů nezávislé nastavování pro každý kanál nastavení pomocí myši pro umístění zvuku a rozptyl červený a modrý prstenec celkové nastavení času a vyvážení Další VST plugin se jmenuje Spat Reverb 55 mod,který je shodný se Spat Reverb 55,ale navíc umožňuje automatické pohyby a přesouvání zvuku. 12
Neměl jsem k dispozici repro soustavu 5.1,takže jsem nemohl zcela určit,zda tyto efekty fungují správně. 4.4 Surround VST pluginy Anthony Bywaters Další použitelné freeware VST pluginy,vhodné pro práci se surround zvukem se nacházejí na stránce: http://www.btinternet.com/~tony.bywaters/musiclessons/surroundplugs.htm Plugin Rotator: Slouží pro plynulý pohyb zvuku okolo posluchače. Zvuk může být přiblížen,oddálen,měněna jeho hlasitost. V Audacity nefungoval,přesto si myslím,že je to zajímavý efekt a je vhodné se o něm zmínit. Efekt SixChannelEcho Je zajímavý při tvorbě různých echo efektů v prostoru. Bohužel fungoval v Audacity jen částečně pro jednu stopu. 13
4.5 Pokusy s dalšími opensource software S pokusy a hledáním postupů a možností dalších opensource jsem strávil mnoho času. Provedl jsem postupně testy se software LMMS,Qtractor,OpenMpt a také se slibně vypadajícícím Ardour. S Ardour lze údajně zpracovávat Ambisonic zvuk,jak je popsáno na http://ardour.org/node/2804 a dokonce i prostorový zvuk podle http://jordancolburn.com/2010/08/08/creating-surround-soundwith-open-source-tools/. Ovšem při pokusu se zpracováním ambisonic zvuku jsem nenalezl požadovaný Fons Adriensen's ambisonics plugin package a Fons Adriensen's ambdec decoder Pro zpracování prostorového zvuku v Ardour zase neexistuje v Linuxu sw balíček http://sonosaurus.com/ac3jack/,který je nutný pro vytváření prostorového zvuku. Vypadá to,že projekt ac3jack je nadále nevyvíjený,protože poslední verze byla k dispozici v létě 2009. Zkoušel jsem provést kompilaci, ale narazil jsem na množství závislostí, které nejsou v požadovaných verzích v Debianu k dispozici. 5 Závěr Bohužel podle mých zjištění není v opensource téměř žádná podpora pro práci s prostorovým zvukem. Obvykle se vše řeší pomocí VST,LANDSPA pluginů třetích stran ať již freewarových či placených. V tomto přehledu Open source a placených produktů pro práci se zvukem jsem získal mimo jiné také základní dovednosti v programu Audacity. Myslím si, že má velké možnosti a je vhodnou alternativou ke komerčním produktům ve Windows stejně jako např. LMMS nebo Qtractor pro Linux. 14