Что такое dsp эффекты
Акустические эффекты в синтезаторах и цифровых пианино
Описание основных акустических или как их ещё называют цифровых эффектов, используемых в синтезаторах и цифровых пианино.
Акустические эффекты (цифровые эффекты) – специальные эффекты, изменяющие звучание тембров. Наиболее распространенными акустическими эффектами являются реверберация и хорус, Также некоторые модели синтезаторов имеют встроенный процессор DSP, дающий возможность использовать гораздо более широкое количество акустических эффектов.
Реверберация (Reverb) – акустический эффект, означающий звучание, остающееся после прекращения источника звука в результате множественного отражения звуковых волн от стен. Этот эффект специально используется в архитектурной акустике при проектировании концертных залов. Использование эффекта реверберации позволяет добавить к звуку синтезатора или цифрового пианино ощущение игры в большом концертном зале. Практически все цифровые пианино и синтезаторы содержат несколько (от 4 до 16) видов реверберации. При выборе стиля или песни автоматически выбирается тип реверберации, наиболее подходящий для используемого тембра.
Акустический резонанс (Acoustic Resonance) – акустический эффект, передающий резонанс струн акустического инструмента. Он добавляет дополнительную реалистичность тембрам, передающим звучание струнных инструментов – гитары, скрипки и т.п.
DSP-эффекты – эффекты, полученные с помощью DSP (Digital Signal Processor) – процессора обработки цифровых сигналов. DSP – это специализированный быстродействующий процессор, используемый для сложной обработки звука. В некоторых моделях синтезаторов и цифровых пианино встроено около сотни различных DSP-эффектов.
Написать ответную статью
Как DSP-процессор улучшает звук
Необходима некоторая пост-обработка, которая полирует и совершенствует каждый отдельный сигнал микрофона, а затем объединяет их в сбалансированный, гармоничный микс. В старые времена для этого требовался рэк, полная коробок с ручками, лампами и счётчиками, которые должны были тщательно настраиваться опытным звукорежиссером для одновременной работы.
К счастью, больше не нужно погружаться в тёмное искусство звуковой инженерии, чтобы выполнить свою работу; теперь все важные процессы могут быть выполнены одним устройством, называемым процессором цифровой обработки сигналов (англ. DSP – Digital Signal Processing). DSP-процессор может быть автономным аппаратным устройством или частью приложения, работающего на ПК, но не каждый DSP-процессор подходит для рабочих мест или университетов. DSP-процессор для видеоконференций имеет дело с видео, управлением вызовами и другими задачами; аудио – это только один из пунктов в списке дел.
В недавнем опросе 80% специалистов назвали проблемы со звуком главными источниками разочарования при проведении виртуальных встреч. Большинство видеоконференций страдают от одного и того же набора хронических проблем. Каждый из инструментов или «блоков обработки» в вашем DSP-процессоре имеет определённую цель и решает одну из следующих проблем:
Проблема №1: Слишком громко или слишком тихо
Одной из самых распространённых проблем со звуком во время видеоконференций является обычное рассогласование по уровням. Иногда люди на одной стороне звонка недостаточно громкие, а иногда они слишком громкие. Решением является автоматическая регулировка усиления (АРУ), которая регулирует уровень каждого канала микрофона (или входного сигнала с удалённой стороны) для обеспечения постоянной громкости. Как хороший звукорежиссер, АРУ немного усиливает голоса тихих спикеров и немного понижает громких. Это идеальный подход для конференц-залов, где расстояние между говорящим и микрофоном различается, поскольку в помещении выступают разные люди.
Проблема №2: Звук как из бочки
Проблема №3: Эхо, эхо, эхо.
Во время видеоконференции звук, выходящий из динамика, может быть захвачен микрофоном и повторно передан обратно на дальнюю сторону, что вызывает раздражающее эхо. Акустическое эхоподавление (англ. AEC – Acoustic Echo Canceller) в цифровом виде удаляет входной сигнал удалённой стороны из выходного сигнала, чтобы предотвратить это. Большинство приложений для проведения видеоконференций (например, Microsoft Teams, Zoom или Skype for Business) имеют одноканальный встроенный AEC, который лучше всего подходит, когда вы присоединяетесь к одному из этих собраний с ноутбука. Но для больших переговорных комнат и аудиторий с несколькими участниками и микрофонами для хорошего качества звука требуется внешний DSP-процессор, который выделяет отдельный блок AEC для каждого канала микрофона.
Проблема №4: Отвлекающий шум
В большинстве переговорных комнат присутствует некоторый фоновый шум, вызванный проекторами или компьютерами, системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, гулом в здании или окружающим шумом, проникающим извне. Люди в комнате могут не заметить этого, но микрофоны их улавливают. Эквализация может отрегулировать большую часть гула и шипения на низких и высоких частотах, но электронное шумоподавление в цифровом виде удаляет шум, который перекрывает речевой диапазон, поэтому он не слышен участникам собрания. Эффективность DSP-процессора с хорошим шумоподавлением может быть просто удивительной.
Проблема №5: А сейчас слышно?
Чем больше шума и реверберации в аудиосигнале, тем сложнее кодеку видео-конференц-связи (будь то приложение на ПК или отдельное устройство) обеспечить естественную интерактивность. Если проблемы со звуком не будут решены до того, как сигнал достигнет кодека, вам может быть затруднительно прервать другую сторону или им прервать вас. Это замедляет общение и вызывает раздражающие помехи.
Проблема №6: Звук не синхронизирован с видео
Видео обрабатывается немного дольше чем аудио при передаче по обычному Интернет-соединению. Аудиосигнал поступает на дальнюю сторону раньше, чем видео, поэтому вы слышите, как кто-то говорит, прежде чем его губы начнут двигаться. Регулируемая задержка в DSP-процессорах позволяет синхронизировать подачу звука с изображением во время онлайн-конференции.
DSP-процессор для аудио-конференц-связи должен быть расположен там, где это наиболее целесообразно для вашего использования. В малых помещениях микрофон со встроенным DSP-процессором (например, Microflex Advance MXA710 или MXA910) исключает необходимость использования внешнего оборудования и упрощает настройку. В комнатах среднего и большого размера с несколькими микрофонами и другими источниками сигнала DSP-процессор в виде отдельного устройства (например, IntelliMix P300) обеспечивает большую мощность, гибкость и возможности подключения как к аппаратным, так и программным кодекам. Кроме того, Shure также предлагает программное решение DSP, IntelliMix Room, которое может работать на ПК в помещении или на устройстве для проведения видеоконференций, что упрощает развёртывание и обеспечивает централизованное обслуживание сотрудниками IT-службы. Независимо от форм-фактора, высокопроизводительный DSP-процессор обеспечивает естественный звук, который облегчает общение без лишних усилий и максимизирует отдачу от ваших инвестиций в оборудование и технологии.
Подробнее о цифровой обработке сигнала читайте здесь.
Программа для создания музыки — Neo-klass.ru
Создание музыки на ПК в программе FL Studio. Онлайн уроки. VSTi плагины.
Главная » Уроки. Создание компьютерной музыки. » Reverb, Chorus, Delay. Как применять DSP-эффекты для своей музыки.
VST инструменты
Reverb, Chorus, Delay. Как применять DSP-эффекты для своей музыки.
Урок 3. Эффекты: реверберация, хорус и дилэй. Обработка сэмплов и vst инструментов эффект-процессорами.
Друзья, мы продолжаем изучать программу Фрути Лупс, а точнее не просто программу, а целую профессиональную студию под названием FL Studio. И вот уже мы переходим к третьему уроку по созданию компьютерной музыки у себя дома — и это на мой взгляд самое замечательное занятие, увлечение или хобби, а для кого-то может быть и профессия, если не сейчас, то в будущем 🙂 Сегодня я хотел бы вам рассказать о таких DSP-эффектах, как Реверберация, Хорус и Дилэй. Не пугайтесь этих трудных слов, на самом деле все очень просто.
Предыдущий урок (Барабаны, Бас, Мелодия) читайте здесь.
Итак, по порядку…
DSP — Digital Sound Processor — это цифровая обработка звука. В сфере создания музыки, простыми словами можно сказать так: Процессор, который обрабатывает звуки и делает их более красивыми, объемными, густыми, мощными, качественными — и это то что нам нужно. Ведь мы хотим, чтобы наша музыка была именно такой, качественной и красивой.
DSP эффекты, применение хоруса, реверберации и дилэя.
Реверберация — очень страшное и сложное слово, поэтому музыканты сокращенно просто говорят «Ревер» (! но не путайте с «реверс»), и этот эффект реверберации дает ощущение пространства. Например, огромной комнаты!
Таким образом мы направили наш барабан на вторую дорожку микшера. Открываем микшер (клавиша F9).
Выбираем вторую дорожку (insert 2) и справа нажимаем выпадающий список (смотрите рисунок ниже).
В выпадающем списке выбираем Select > Fruity Reeverb 2. Загрузится эффект реверберации. Со временем вы поймете, что означает каждая крутёлка, я лишь сейчас скажу самое главное — обратите внимание на ручку DEC (Decay time) — так можно выбрать, как долго будет звучать «хвост» реверберации. И посмотрите ползунок WET (Wet level) — это громкость реверберации. Используя эти два основных параметра, уже можно серьезно украсить музыку. Но не используйте слишком много реверберации.
Хорус, Дилэй и Ревер, простая инструкция по применению + наглядный пример для обучения.
Хорус — размножает звук, как-будто его поет хор (много голосов), отсюда и название хорус. Хорус очень красивый эффект, он делает тембр богаче, насыщенней. Его часто используют на мелодиях, иногда на бас и перкуссиях (ударные инструменты). Можно экспериментировать. Хорус применяют для смягчения звука, поэтому, если вам нужен жесткий звук — хорус не используйте.
Хорус выставляют на дорожку микшера, точно также как и ревер, только в списке выбирайте «Fruity Chorus«.
Прослушайте pattern 2, вы сразу заметите, как меняется звучание мелодии, вторая половина мелодии обработана хорусом, а первых 2 такта без хоруса. Таким образом легко сравнить и понять смысл хоруса.
Дилэй — (Delay) повторение звука с равномерной задержкой во времени. В народе говорят просто — эхо. В выпадающем списке выбираем Select > Fruity Delay 2. Здесь главный параметр TIME — это промежуток времени, через который повторяется звук. А также хорошо бы ручку PAN скрутить в сторону, в левый или правый канал — чтобы эффект приобрел стерео звучание. Слушаем pattern 3 и наслаждаемся эффектом дилэй.
Теперь вы знаете 3 основных DSP-эффекта, которые могут здорово украсить вашу музыку, вашу мелодию, да и не только мелодию, эффектами нужно обрабатывать вокал и любые записанные сэмплы. В этом и заключается основная задача микшера (F9).
Но я бы хотел обратить внимание, что большинство современных VST синтезаторов уже имеют в себе встроенные DSP-эффекты. А это значит, что не стоит навешивать на них эффекты в микшере, лучше воспользоваться встроенными эффектами. Поэтому в этом уроке рассмотрим эффекты «фруктового плагина» Harmless. Я вам хочу сказать: Harmless — это супер мощная штуковина от создателей FL Studio. Он генерирует потясающего качества синтетические тембры. И в самой нижней части синтезатора, он имеет эффекты Chorus, Delay и Reverb, которые вы можете сами настраивать на свой вкус. И мой трек lesson-3.flp как нельзя лучше демонстрирует эти три эффекта. Сверху там все подписано, сначала звучит чистый звук синтезатора, потом вступает Delay, потом дилэй выключается и появляется Хорус, и в конце Reverb. Одновременно все эффекты я не использовал, дабы вы могли послушать отдельно каждый эффект.
На этом желаю вам удачи, слушайте, изучайте этот flp-файл и в результате у вас будет получаться мега-музон студийного качества.
Пишите комментарии, задавайте вопросы. Еще раз удачи и творческого вдохновения!
Переходим к уроку номер 4.
DSP-процессоры: назначение и особенности
DSP-процессоры: назначение и особенности
Большинство из нас в повседневной жизни постоянно сталкивается с различными компьютерными системами: процессорами общего назначения (general-purpose, в основном x86) в ноутбуках и рабочих станциях, их мощными многоядерными версиями в датацентрах, мобильными процессорами в телефонах, многочисленными контроллерами в бытовой технике и на транспорте. Но помимо всех упомянутых вариантов есть ещё одно важное, хотя и редко упоминаемое семейство: цифровые сигнальные процессоры, чаще именуемые Digital Signal Processors или просто DSP.
Именно DSP решают задачи обработки больших объёмов информации в реальном времени, возникающие при передаче данных (звонков и мобильного Интернета) в мобильных сетях, обработке фотографий и восстановлению звука. Даже в топовых телефонах вся эта работа выполняется не на мощных ARM-ядрах, а на специализированных DSP.
В этой статье будет кратко изложена история DSP, их отличие от процессоров общего назначения, особенности их архитектуры, а также будет подробно рассказано о способах оптимизации кода.
История
Первые DSP появились в 1970-х годах. Эти процессоры стали логичным развитием специализированных аналогово-цифровых устройств, предназначенных для обработки речи, прежде всего её кодирования и фильтрации (прорыв в соответствующих научно-технических отраслях стал возможен благодаря спросу на эти технологии в годы Второй Мировой войны). Трудоемкость и сложность разработки устройств под каждую возникающую задачу, а также успехи в развитии электронной базы (широкое распространение технологии MOSFET) и математических алгоритмов (БПФ, цифровая фильтрация) привели к возможности создания универсальных, т.е. программируемых, цифровых процессоров, которые могли быть с помощью программ адаптированы для широкого класса задач. Адаптируемость на практике означала снижение стоимости разработок, сокращение времени выхода на рынок (time-to-market), возможность послепродажного обновления алгоритма для устранения ошибок, возможность поддержки новых требований пользователей. Во многих случаях эти возможности с лихвой компенсировали ухудшение производительности по сравнению со специальными ускорителями.
Рис. 1 Первый крупный успех DSP: планшет Speak&Spell (Texas Instruments, 1978) Рис. 2 С момента появления стандарта GSM DSP являются обязательным компонентом мобильных сетей Рис. 3 Обработка изображений в камерах (дебайеризация, удаление шумов, фильтрация) также выполняются на DSP (источник: https://snapshot.canon-asia.com/india/article/en/5-things-made-possible-with-digic-image-processor)
Из-за необходимости обработки в реальном времени и экономии электроэнергии DSP сильно отличались от процессоров общего назначения. В каком-то смысле они были первым примером программируемых вычислительных ускорителей, т.е. процессоров, максимально эффективно решающих определённый класс задач.
Преимущества DSP
Чем же именно отличаются DSP от обычных мощных процессоров общего назначения, особенно таких мощных как Intel Xeon или Cortex-A, и почему процессоры общего назначения не используют для обработки сигналов? Чтобы ответить на этот вопрос посмотрим на топологию современного процессора от Intel.
Рис. 4 Intel Skylake (источник: https://en.wikichip.org/wiki/intel/microarchitectures/skylake_(client) )
Из рисунка мы видим, что значительная часть площади кристалла отводится не под вычислительные ресурсы, а под сложную логику определения зависимостей, спекулятивного исполнения (out-of-order speculative execution) и составления расписания (scheduling). В сумме накладные расходы приводят к тому, что “КПД” процессора, т.е. энергия, затрачиваемая на выполнение реальных вычислений, составляет менее 1%:
While a simple arithmetic operation requires around 0.5–20 pJ, modern cores spend about 2000 pJ to schedule it.
Conventional multicore processors consume 157–707 times more energy than customized hardware designs.
(из статьи “Rise and Fall of Dark Silicon”, приведённой в списке литературы).
Чтобы сделать сравнение более конкретным, возьмём мощный процессор общего назначения от Intel и мощный DSP фирмы Texas Instruments (например Skylake Xeon Platinum 8180M и TMS320C6713BZDP300):
Использование цифрового аудиопроцессора (DSP)
В свете этого заинтересовала возможность использовать такие DSP как:
1. Активный кроссовер для АС.
2. Инструмент рум-корекции.
Ответы
Ну вот я в процессе решения этого вопроса пришел к тому, что в отдельном устройстве для стерео нет решительно никакого смысла. Mac Mini + Dirac Live лучшее решение в DSP для дома на сегодняшний день. Для многоканального кино можно взять miniDSP или ресивер дружественной компании.
P.S. По моему мнению ключевую роль здесь играет программное обеспечение.
Хотя да, тут скрей инфо для размышления.
Я не совсем это имел в виду.
И в помянутой выше ветке и в случае с Dirac Live имеется в виду обработка средствами софта, установленного на стандартный PC или Mac. Тут вопросов нет, благо можно легко найти «народную версию» ARC System от IK Multimedia, недорогой измерительный микрофон Behringer ecm8000 и софтовый плеер с поддержкой vst-плагинов. Эта связка рабочая, проверенная (в т.ч. мной) и показала очень неплохие результаты.
И вообще все это касаемо только рум-коррекции, а я упомянул еще об использовании в качестве кроссовера с гибкой настройкой и минимальным влиянием на фазу. На основе этого возможно изготовление активной АС например такого типа.
хотелось избавиться от ПК в любом виде
miniDSP DDRC-22D, DSPeaker Anti-Mode 2.0, Emotiva XMC-1?
На основе этого возможно изготовление активной АС
Я думал над активным кроссовером некоторое время, но это надо с головой прыгать и все делать самому. Или как вариант можно использовать автомобильные решения, там как раз это вариант по умолчанию. Например, как с активным кроссовером предварительное усиление планируете делать? Для коррекции в цифровом виде без преобразования АЦП-ЦАП (тут можно воспользоваться моделью с парой выходов) я для себя ответов не нашел.
miniDSP DDRC-22D, DSPeaker Anti-Mode 2.0, Emotiva XMC-1 и т.д.
Да, но 800$, 1400$, 2500$ и т.д.
spdif-входом и 8 аналоговыми выходами
Выбор и реализация ЦАП’ля на таких платах обычно оставляет желать лучшего. Не вижу смысла пытаться лезть в бескомпромиссный звук за счет активной фильтрации и сразу же загонять себя в тупик копеечным ЦАП’лем. Тут уж если идти, то ва-банк.
Выбор и реализация ЦАП’ля на таких платах обычно оставляет желать лучшего
Соглашусь, вот это больше всего и напрягает. Но вроде как есть полностью цифровые варианты.
В общем спасибо, есть о чем подумать.
ДСП, которые умеют делать обработку звука на приходящей частоте и имеют процессор на 64 бита с плавающей запятой (как тот же Trinnov например) уже значительно дороже
Только авторизованные пользователи могут отвечать на вопросы, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.