Майк Торнтон. Реставрация и очистка звуковых файлов при помощи Izotope RX2

Опубликовано в журнале Sound on Sound в августе 2013 года

Майк Торнтон

Базовая версия RX содержит пять основных модулей. Declip предназначен для удаления клиппинга и искажений, модуль Declick & Decrackle ориентирован на работу с записями, сделанными с виниловых дисков. Кроме того, он очень неплохо работает с цифровыми щелчками. Модуль Remove Hum служит для подавления низкочастотных шумов, таких, как наводки от питающей сети (позволяет удалять не только основную частоту, но и семь её гармоник). Denoise позволяет устранять относительно статичные широкополосные шумы (шипение магнитной ленты, шумы кондиционеров и тому подобное). Наконец, модуль Spectral Repair предназначен для удаления всевозможных случайных и хаотичных звуков, проникших в запись (к примеру, кашель, чиханье, автомобильные сигналы, телефонные звонки, поппинг и прочее).

В дополнение к этим основным инструментам имеется несколько вспомогательных модулей, таких, как Gain & Fades или Channel Ops. Также есть анализатор спектра, который без особых затей так и называется – Spectrum Analyser. Версия Advanced также содержит такие модули, как Resample для понижения частоты дискретизации, Dither для уменьшения разрядности аудиофайлов, а также инструментарий для высотной и ритмической коррекции на основе технологии Izotope Radius. Кроме того, версия Advanced может работать не только как автономное приложение, но и в виде плагина форматов VST и AU. Также есть такой интересный модуль, как Deconstruct, который позволяет разделять и независимо обрабатывать тональные и нетональные компоненты звукового файла.

Чтобы проиллюстрировать возможности различных модулей Izotope RX, мы возьмём некоторые проблемные файлы и постараемся максимально их облагородить. Я буду описывать работу автономной версии, хотя, большую часть операций можно выполнить плагинами в реальном времени.

Цифровой клиппинг и искажение

Как известно, цифровое аудио не прощает пиковых перегрузок: если сигнал превысит 0 dBFS, то произойдёт такая вещь, как клиппинг, сопровождающийся очень явным и неприятным для слуха негармоническим искажением. Первый скриншот показывает аудиофайл, верхушки которого буквально отсечены в результате цифрового клиппинга. Чтобы убрать искажения и восстановить былую красоту, попробуем воспользоваться модулем Declip. Визуально отрегулируем порог Clipping, чтобы красная линия сигналограммы была ниже обрезанных пиков. Либо, можно нажать кнопку Compute в окне модуля и отрегулировать порог так, чтобы красная линия была чуть ниже белой. Теперь, настроем параметр Makeup gain. Фактически, мы уменьшаем уровень сигнала, поскольку после того, как RX реконструирует потерянные пики, новый пиковый уровень станет выше примерно на 6 dB. Следовательно, в данном случае надо понизить этот параметр до -6 dB. Теперь можно нажать кнопку Preview и оценить будущий результат. Если всё устраивает, то нажимаем Process и затем Save As, чтобы сохранить новую версию файла. На третьем рисунке можно увидеть файл до и после этой процедуры. Был обработан только правый канал стереофайла, и, как Вы можете заметить, пики приобрели естественную форму и средний уровень стал намного ниже.

1: Автономная версия Izotope RX Advanced. Загруженный стереофайл серьёзно повреждён клиппингом.


2: Модуль Declip. Стоит сказать, что название регулятора 'Makeup gain' не совсем корректно, поскольку нам фактически приходится понижать уровень, чтобы процесс де-клиппинга прошёл правильно.


3: Здесь Вы можете посмотреть то, что было изначально (левый канал стереофайла), и то, что получилось в результате процедуры де-клиппинга (правый канал).

Гул и шум

Рисунок 4 показывает фрагмент записи, сделанной микрофоном с оборванным кабельным экраном. Поскольку всё делалось в спешке, то оборудование никто не проверял. К тому же, это были похороны, так что о дубле и речи быть не могло. В итоге, шум и гул здесь почти такие же громкие, как и речь, так что посмотрим, сможет ли модуль Remove Hum достойно справиться с этой задачей. Прежде, чем мы начнём, обратите внимание, что есть некоторые опции отображения сигнала, облегчающие идентификацию подобных проблем. Щёлкнув правой кнопкой по дисплею и выбрав меню View Spectrogram Settings, можно изменить дефолтный параметр Auto-Adjustable SFST на 'Adaptively sparse'. Как можно увидеть на рисунке 5, это улучшает отображение гудящих частот и их гармоник.


4: Окно анализатора спектра, в котором отображён монофонический файл, испорченный сетевыми наводками и шумом. По интенсивности жёлтой линии внизу картинки можно сказать, что гул – это один из самых громких элементов этой записи!


5: Изменив параметр дисплея на 'Adaptively sparse' (меню Spectrogram Setting), можно облегчить визуальную идентификацию сетевой наводки и её гармоник.

Добившись наилучшего визуального отображения, откроем модуль Remove Hum. Здесь есть пресеты, которые одним движением позволяют разобраться с такими распространёнными проблемами, как гул на частоте 50 или 60 Гц. Они могут послужить неплохими отправными точками, хотя, не стоит слепо применять предлагаемые ими настройки. К примеру, если в пресете есть глубокие узкие фильтры для подавления высоких гармоник, а в Вашем материале таких гармоник нет, то использовать их просто нет никакого смысла. Так что, надо внимательно посмотреть на дисплей и внести соответствующие коррективы в параметры обработки. Итак, на скриншоте 6 можно ясно увидеть основной пик на частоте 50 Гц, а также второй пик на 250 Гц (пятая гармоника) и ещё один на 350 Гц (седьмая гармоника). Таким образом, параметр Linking Type переведём в состояние “None” и деактивируем фильтры, ответственные за вторую, третью, четвёртую и шестую гармоники. Теперь нажимаем кнопку Process, и все сетевые наводки исчезают буквально без следа. Это видно на рисунке 8.


6: Анализатор спектра ясно показывает нам наличие гула на частоте 50 Гц. Также мы видим, что нижних гармоник здесь нет (100, 150 и 200 Гц). Зато есть пятая (250 Гц) и седьмая (350 Гц).


7: Окно модуля Remove Hum. Параметр Linking Type установим в положение 'none'. Оставим активными только фильтры, относящиеся к фундаментальной частоте, пятой и седьмой гармоникам.

Модуль Remove Hum имеет восемь фильтров – для фундаментальной частоты и для семи гармоник. Но что делать, если в сигнале присутствуют шумовые гармоники выше седьмой? А именно это и случилось с нашей записью. Ничего страшного. Можно применять этот модуль в несколько проходов, переключив его в режим Free, в котором используется один фильтр (рисунок 9). При помощи анализатора спектра я нашёл эти гармоники и самостоятельно ввёл нужные частоты. Было сделано несколько проходов, начиная с девятой гармоники. Результат можно увидеть на скриншоте 10.


9: Гармоники выше седьмой можно удалять по одной, переключив модуль Remove Hum в режим Free и вручную вводя нужную частоту. Если гармоник много, потребуется несколько проходов.


10: Тот же самый файл, в котором высокие шумовые гармоники были подавлены путём многократного применения модуля Remove Hum.

Итак, истребив все явные гармоники, можно перейти ко второму этапу и заняться низкоуровневыми шумами. Для этого у нас есть модуль Denoise. Выделим секцию, где содержится только шум, чтобы Denoise смог снять его профиль и пройти процедуру обучения (рисунок 11). Переключимся на вкладку Advanced, где можно по отдельности настроить параметры Threshold и Noise Reduction для тональных (Tonal) и нетональных (Broadband) компонентов звукового сигнала. Это показано на рисунке 12. Здесь также изображён шумовой профиль, на котором видно два больших пика в районах 7 и 15 кГц. Модуль Denoise из версии ПО Izotope RX Advanced может работать не только со всем спектром, но и с какими-то специфическими частотными областями. Для этого служит функция Noise Suppression Envelope, которая графически представлена в виде серой линии (скриншот 13). Создавая узлы в нужных местах, можно заставить Denoise подавлять некоторые частоты сильнее других. Проблемные районы 7 и 15 кГц очень заметны на шумовом профиле, поэтому мы легко можем использовать эту огибающую, чтобы обозначить цели. Результаты обработки представлены на рисунке 14. Можно сказать, что практически весь гул и шипение были устранены из этой записи.


11: Здесь я выделил участок с шумом, в котором не содержится полезного сигнала. На основе этого фрагмента модуль Denoise создаст шумовой профиль.


12: На вкладке Advanced показан шумовой профиль, захваченный из фрагмента на предыдущем скриншоте. Чтобы улучшить результат шумоподавления, воспользуемся раздельными настройками обработки тональных и нетональных компонентов звукового сигнала.


13: Модуль Denoise позволяет применять подавление только к специфическим частотным областям. В данном случае, это 7 и 15 кГц.


14: Наконец, финальный результат – мой проблематичный файл теперь полностью очищен, с него убраны гул сетевых наводок и широкополосное шипение.

Предупреждающий сигнал

Следующий пример иллюстрирует проблему, с которой тоже можно неплохо разобраться при помощи Izotope RX. Итак, здесь мы имеем записанное на мобильник интервью, посреди которого телефон включил предупреждающий мелодический сигнал. К сожалению, возможности переписать это интервью уже не было. На рисунке 15 представлена спектрограмма этой записи, где ноты сигнала изображены в виде горизонтальных линий. Первая начинается как раз с того места, где стоит курсор. У этих нот вполне определённая частота, поэтому можно снова воспользоваться модулем Remove Hum в режиме Free, где, как Вы помните, имеется возможность вручную установить частоту фильтра. По сравнению с предыдущим примером, проблемные частоты здесь не столь явно бросаются в глаза, и, чтобы их лучше разглядеть, просто немного увеличим масштаб (особенно на частотной оси). Другой способ идентифицировать проблемные частоты – поставить курсор в такое место, где практически нет других звуков и открыть модуль Spectrum Analyser. На рисунке 16 мы видим проблему в районе 586,4 Гц. Так как ноты этой мелодии имеют малую продолжительность, то на спектрограмме можно выделять соответствующие области и обрабатывать только их, а не весь файл целиком. Теперь, когда я знаю вредоносную частоту, я могу указать её модулю Remove Hum и нажать кнопку Process. Можно повторять эти шаги для каждого загрязнённого места, удаляя как основную частоту, так и гармоники. Единственное, что остаётся сделать – это удалить крошечные начальные фрагменты этих нот, так сказать, секцию атаки.

Чтобы добить их до конца, включим модуль Spectral Repair и используем вкладку Replace. Благодаря инструментам Paintbrush или Lasso можно выделить эти фрагменты и потом нажать кнопку Process, чтобы заменить их материалом из окружающих областей. Размер области-донора устанавливается параметром Surrounding Length. После некоторых проб и ошибок я смог практически полностью удалить эти призвуки.


15: Тональные элементы предупреждающего сигнала видны в форме горизонтальных линий (справа от курсора).


16: Spectrum Analyser облегчает процесс идентификации проблемных частот, содержащихся в сигнале.

Щелчки фотокамеры

Модуль Spectral Repair можно также использовать для решения такой распространённой при съёмке свадебного видео проблемы, как щелчки фотокамеры. На рисунке 17 видно, что первому щелчку предшествует полезный аудиосигнал, а потом идёт участок относительной тишины. Я использовал инструмент Lasso, чтобы обвести их, а потом открыл вкладку Replace и установил ползунок Before/After weighting до конца в положение After. Это заставило алгоритм взять заменяющий материал из «тихой» области после щелчка, а не из «полезной» перед ним. Теперь нажимаем кнопку Process и щелчка как не бывало!

Однако, щелчок на рисунке 19 звучит вместе с речью, поэтому предыдущая простая функция здесь даст не самые лучшие результаты. Вместо этого, мы скопируем сюда материал, расположенный немного дальше. Чтобы сделать это, нужно обвести границу вокруг этого щелчка и затем перетащить границу выделения в более «тихое» место файла. Это показано на рисунке 20. Теперь, копируем «тихий» участок в буфер, перетаскиваем границу выделения обратно на щелчок и вставляем вместо него скопированную «тишину».


17: Чтобы выделить щелчки фотокамеры, я использовал инструмент Lasso.


18: Функция Replace использует в своей работе материал, расположенный спереди и после выделенной секции. В данном случае, я изменил баланс так, чтобы материал для замены брался преимущественно после неё, поскольку там находится сравнительно тихий участок аудио.


19: Этот щелчок расположен прямо посреди речи, поэтому вокруг него нет пустых областей. Поэтому, от стандартной функции Replace здесь не стоит ожидать приемлемых результатов.


20: ...Но, к счастью, я могу скопировать подходящий материал из области, расположенной совсем недалеко от проблемного места.

Запись с винилового диска

Наконец, давайте посмотрим, как с помощью модуля Declick & Decrackle можно почистить виниловый трек от шума, щелчков и потрескиваний. Вкладка Declick предлагает на выбор три алгоритма. Однополосный алгоритм предназначен для шумов очень малой продолжительности, таких, как цифровые щелчки. Два других являются многополосными. Первый из них работает с повторяющимися щелчками (например, длинные царапины), а второй служит для подавления различных хаотичных потрескиваний. Независимо от выбранного алгоритма, лучший способ настройки – это включить воспроизведение только одних щелчков (опция Output Clicks Only), установить параметр Strength на максимум и перейти в режим предварительного прослушивания. Несомненно, Вы услышите, как Declick захватывает вместе с щелчками и некоторые транзиенты, относящиеся к полезному сигналу. Поэтому, будем понижать значение Strength до тех пор, пока на выходе не останутся только лишь щелчки. Если всё устраивает, отключаем опцию Output Clicks Only, нажимаем кнопку Process и радуемся результату.


21: Модуль Declick & Decrackle имеет разные алгоритмы для цифровых щелчков и шумов, связанных с периодическими и хаотичными дефектами поверхности винилового диска.

ЗВУКОВЫЕ ПРИМЕРЫ К СТАТЬЕ ЗДЕСЬ:
http://www.soundonsound.com/sos/aug13/articles/rx-media.htm

Перевод подготовил Бережной Вячеслав
www.unisonrecords.org


Загрузка беседы