PETELIN.RU | Статьи | Спой хором
хорус,chorus,обработка,вокала,голоса
PETELIN.RU > Статьи > Спой хором

Спой хором

Юрий Петелин

Одно из основных преимуществ компьютерной записи музыки заключается в том, что для реализации даже самых фантастических творческих идей не нужны помощники. Нет необходимости искать единомышленников, создавать коллектив, убеждать сомневающихся в своей правоте, что-то кому-то доказывать, ссориться, мириться. Только ты и покорный тебе компьютер. Ты - композитор, аранжировщик, музыкант, певец, звукорежиссер, продюсер. А компьютер -звуковая студия и оркестр. От тебя требуется совсем немного: талант, желание и слух. А все остальные слагаемые успеха обеспечит компьютер.

Не беда, что у тебя только две руки. Партии композиции любой сложности записываются поочередно. Не умеешь играть в реальном времени ни на одном инструменте и не знаком с нотными обозначениями? Подумаешь, проблема! Записывай музыку в графическом виде. В современных музыкальных программах такая возможность предусмотрена. Голос слабоват? А ты прицепи к треку с записью своего вокала соответствующие плгинчики. Глядишь - и зазвучит, как надо. В общем, без "писишки" ты - букашка, а с "писишкой" - человек. Точнее, человек-оркестр.

Сам, все сам… А как быть, если захочется, чтобы в исполнении песни участвовал хор или тебе подпевали хотя бы 3 - 4 бэк-вокалиста? И это желание осуществимо. Никого приглашать не надо. Спой хором… тоже сам. Сейчас я расскажу, как это делается.

Но сначала разберемся, почему хор звучит красивее, чем один голос.

С одной стороны, голоса певцов или инструменты при исполнении одинаковой ноты должны звучать одинаково, а к этому стремятся и музыканты, и дирижер. Но из-за индивидуальных различий источников звук все равно получается разным. В пространстве, тракте звукоусиления и в слуховом аппарате человека эти немного неодинаковые колебания взаимодействуют, образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается и, самое главное, течет, переливается.

Можно считать, что предельным случаем хора является одновременное звучание слегка отличающихся по частоте двух источников - унисон.

Унисон был известен задолго до появления музыкального компьютера. В основе сочного и живого звучания двенадцатиструнной гитары и аккордеона лежит унисон. В аккордеоне звук каждой ноты генерируется узлом, содержащим два источника колебаний (язычка), специально настроенных "в разлив" - с небольшой (в единицы герц) разницей в частотах. В двенадцатиструнной гитаре звук извлекается одновременно из пары струн. Разница в частотах образуется естественным путем из-за невозможности идеально одинаково настроить струны инструмента.

Вот именно наличие этой ничтожной разницы в частотах голосов певцов или инструментов и служит причиной красивого звучания унисона (для двух голосов) или хора (для более двух голосов).

В цифровых электромузыкальных инструментах, напротив, частоты пары генераторов могут быть получены абсолютно равными друг другу. В таком звучании отсутствует жизнь, потому что оно слишком правильное. Для оживления электронного звучания и создания впечатления игры нескольких инструментов используют эффект хорус.

Существует довольно много разновидностей алгоритмов хоруса. Но все они сводятся к следующему:

  • исходный сигнал разделяется на два или несколько каналов;
  • в каждом из каналов спектр сигнала сдвигают по частоте на определенную величину; частотные сдвиги очень малы, они составляют доли герца и в ряде случаев изменяются во времени;
  • в каждом из каналов сигнал немного задерживают во времени, причем, величина задержки может меняться;
  • каждый из каналов позиционируют в свою точку на стереопанораме;
  • сигналы, полученные таким способом, складывают.

В итоге получается сигнал, спектр которого непрерывно изменяется, причем период полного цикла этого изменения столь велик, что повторяемость спектральных свойств сигнала не ощущается.

В принципе, пользуясь компьютером для записи голоса, вы можете "в лоб" решить проблему имитации звучания хора. Для этого достаточно будет напеть и записать несколько дублей вокальной партии. Унисон таким путем вы, вероятно, получите. Хотя это и не факт. Звучание будет приличным, если вы в состоянии несколько раз одинаково спеть необходимые фрагменты песни. Не каждому это дано. И даже, если все выйдет, как задумано, то результатом станет простой унисон, а не многоголосье. Чтобы получить эффект, хотя бы отдаленно напоминающий звучание хора Турецкого, нужно обладать мастерством вокалиста. В частности, нужно уметь петь не только первым, но и вторым, и третьим голосами. Тогда микс голосов образует аккорды, соответствующие текущей гармонии.

Если у вас имеются необходимые вокальные данные - флаг вам в руки. Записывайте себя и при исполнении основной партии, и в качестве бэк-вокалиста. Но если певец вы посредственный, то лучше не рискуйте. Помните, что судьба вашей песни зависит не только от степени "хитовости" мелодии и глубины смыслового содержания текста, но и от того, насколько привлекательно исполнение. Это справедливо даже в том случае, когда речь идет не о завершенной фонограмме, а о демо-версии песни. Встречают все-таки по одежке. В доказательство истинности этого утверждения я бы мог привести много примеров, но ограничусь лишь одним. Редактор в последний момент вырезал из моей радиопередачи "Музыкальный компьютер" песню "Не покинь меня" автора Рината Гильманшина из г. Набережные Челны как раз из-за того, что второй голос местами звучал немного фальшиво. И никакие мои доводы насчет того, что текст песни будет интересен широкому кругу слушателей, мелодия оригинальна, а сам автор, безусловно, талантлив и нуждается в поддержке, не убедили человека, от которого зависело решение. Замечу, что эту композицию вы все же можете послушать на диске, сопровождающем книгу "Cakewalk SONAR. Запись песни в домашней студии"

Словом, если вы не в состоянии создать партитуру для хора и с высоким качеством лично спеть все вокальные партии, то лучше и не пытайтесь это сделать, а положитесь на компьютер и соответствующие компьютерные программы. Их сейчас предостаточно.

Задача синтеза хорового звучания сложна и, вместе с тем, узка. В масштабах проблемы компьютерной обработки звука - это всего лишь одно из многих направлений. Поэтому редко встречаются программы, целиком посвященные ее решению. Обычно функции обработки вокала возлагаются на специализированные плагины, которые следует подключать к одному из хостов (виртуальных студий класса Cubase или SONAR). С некоторыми плагинами уже знакомы по предыдущим публикациям: "Сирены поют хором", "Часть 5. Аудиоэффекты", "Melodyne: мелодия из ничего". В наши дни подобных программных продуктов насчитывается сотни. Но качественное звучание в сочетании с удобством применения обеспечивают не многие из них. Сегодня я расскажу о трех таких плагинах: Antares CHOIR Vocal Multiplier (продвинутый эффект хоруса), Steinberg VoiceMachine Processor (редактор вокальной партии) и Steinberg Voice Machine (вокальный гармонизатор).

Тридцать две луженые глотки

VST-плагин Antares CHOIR Vocal Multiplier разработан фирмой Antares Audio Technologies (http://www.antarestech.com). С одним из наиболее популярных продуктов этой фирмы - Antares Auto-Tune - вы могли познакомиться, прочитав статью "Если у «звезды» нет слуха". CHOIR Vocal Multiplier входит в пакет AVOX Antares Vocal Toolkit, которые позволяют решать ряд задач, характерных для компьютерной обработки вокала. В пакете насчитывается 5 плагинов:

  • DUO Vocal Modeling Auto-Doubler - плагин, который на основе имеющейся вокальной партии автоматически генерирует ее дубль. При этом можно изменять высоту тона, сдвиг во времени и глубину вибрато дублирующей партии. Получается дуэт.
  • PUNCH Vocal Impact Enhancer - простое в управлении виртуальное устройство динамической обработки (вокальный компрессор), позволяющее увеличить субъективную громкость вокальной партии без потери динамики и прозрачности звучания.
  • THROAT Physical Modeling Vocal Designer - модель горла вокалиста. Подстраивая ее параметры, можно изменять свойства частотных фильтров, приближенно соответствующих основным естественным резонаторам, присущим дыхательным органам человека. Тем самым оказывается влияние на тембр синтезированного голоса.
  • SYBIL Variable Frequency De-Esser - простой деэсер, подавляющий нежелательные свистящие призвуки в голосе.
  • CHOIR Vocal Multiplier - эффект хоруса, обладающий реалистичным звучанием.

Я попробовал в действии все перечисленные плагины. Вокальный компрессор и деэсер хорошо справляются со своими задачами, но подобных по назначению плагинов известно очень много. Эти разработки Antares ничем не хуже, но и не лучше, чем, например, аналогичные плагины Waves или Voxengo.

THROAT Physical Modeling Vocal Designer, похоже, моделирует горло простуженного вокалиста. В итоге в фонограмму добавляется в основном сипение и хрипы. Имитатор дуэта DUO Vocal Modeling Auto-Doubler вряд ли захочется применять на практике. Разве что для придания вокальной партии экстремальных свойств. Трудно найти такое сочетание состояний элементов регулировки плагина, при котором результат обработки не напоминал бы кошачий концерт. В общем, похоже, эти два плагина включены в пакет в качестве "нагрузки", чтобы поднять его стоимость.

Наиболее благоприятное впечатление на меня произвел плагин CHOIR Vocal Multiplier (рис. 1). От других хорусов его отличает бережное отношение к сохранению качества звучания, простота интерфейса и большое количество синтезируемых голосов.


Рис. 1. Во сколько бы обошелся реальный хор из тридцати двух голосов?

Элементов регулировки совсем немного:

  • Choir Size - раскрывающийся список, в котором выбирают количество дополнительных голосов хора, формируемых на основе исходного голоса. Возможны варианты: 4, 8, 16 или 32 голоса.
  • Vibrato Variation - глубина вибрато. Высота тона каждого сформированного голоса изменяется с небольшой и фиксированной частотой. При разумных значениях параметра (около 30) голоса приобретают особую напевность.
  • Pitch Variation - максимальный диапазон, в котором производится сдвиг высота тона каждого из сформированных голосов относительно текущей высоты тона исходного голоса. Реальные значения сдвига высоты тона в пределах установленного диапазона определяются генератором псевдослучайных чисел.
  • Timing Variation - максимальный диапазон рассогласования во времени сформированных голосов относительно исходного голоса. В этом диапазоне звучание сформированных голосов может запаздывать. Величина рассогласования непрерывно меняется по псевдослучайному закону.
  • Stereo Spread - ширина стереобазы, в пределах которой размещаются кажущиеся источники звука. При нулевом значении параметра все голоса звучат из центра стереопанорамы, а при максимальном - равномерно распределены по ней.

В отличие от многих подобных плагинов в CHOIR Vocal Multiplier диапазоны регулировок подобраны так, что даже неопытному пользователю трудно будет испортить фонограмму.

Максимальное число голосов в хоре 32. Но имейте в виду, что чем больше голосов, тем сильнее загрузка центрального процессора компьютера. Возможно в каких-то ситуациях компьютер такой большой хор "не потянет" и вам придется ограничиться квартетом.

Среди алгоритмов, реализованных в плагине, имеется алгоритм распознавания высоты тона, подобный тому, что внедрен в Antares Auto-Tune. И это обстоятельство накладывает ограничение на условия успешного применения CHOIR Vocal Multiplier. Нельзя обрабатывать зашумленные фонограммы. Нельзя обрабатывать аудиоматериал, в котором на единственном треке записано одновременно несколько партий. Если обрабатывается вокальная партия, то ее должен исполнять единственный человек. Если это партия инструментальная, то в ней не должны встречаться аккорды. В любом случае обрабатываемый материал должен представлять собой только одноголосную мелодическую линию. Если это не так, то утрачивается определимость текущего значения частоты. Аналогичные ограничения характерны для популярного плагина Antares Auto-Tune, исправляющего ошибки вокалиста.

В руководствах пользователя и Antares Auto-Tune, и CHOIR Vocal Multiplier звуковой материал, с которым плагины будут работать корректно, характеризуется словом "monophonic". Это обстоятельство породило заблуждение. Некоторые авторы статей перевели это слово буквально, т. е. как "монофонический" и, не дав себе труда проверить Antares Auto-Tune в действии, указали, что плагин монофонический. Владельцы сайтов, увлекающиеся "перелицовкой" чужих статей, тысячекратно размножили это заблуждение. На самом деле плагины стереофонические. Но с некоторыми особенностями. Если входной сигнал монофонический, то он после обработки становится псевдостереофоническим. При стереофоническом входном сигнале на выходе будет стереофонический сигнал. Но распознавание высоты тона при этом будет осуществляться по входному сигналу левого канала. Слово "monophonic" в данном случае не означает, что плагин не работает со стереофоническими сигналами. Речь идет о другом: обрабатываемая партия должна быть одноголосной, а не полифонической.

Плагин обеспечивает естественность звучания хора. Но не следует забывать, что здесь моделируется не многоголосие, а всего лишь множество унисонов. Понимая ограниченность возможностей плагина, разработчики рекомендуют использовать его на последней стадии обработки вокала. Они советуют предварительно сформировать (другими средствами) из исходной вокальной партии несколько голосов, которые бы соответствовали текущей гармонии композиции, а уж затем обработать каждый голос в отдельности плагином CHOIR Vocal Multiplier. Правда, в пакете AVOX Antares Vocal Toolkit таких средств нет. Но о них позаботились другие разработчики.

Голосистая машина

Сейчас речь пойдет о пакете VST-плагинов Steinberg VoiceMachine, (http://www.steinberg.net). В пакет входят два плагина:

  • Steinberg VoiceMachine Processor - виртуальное устройство коррекции вокальной партии, позволяющее подстроить высоту тона, изменить формантные свойства голоса, сымитировать вокальное вибрато.
  • Steinberg VoiceMachine Generator - гармонизатор, позволяющий создать целую вокальную партитуру из одного единственного голоса.

Начну с краткого рассказа о Steinberg VoiceMachine Processor. Плагин отличается простотой в управлении и наглядным интерфейсом (рис. 2).


Рис. 2. На три полутона мимо? Поправимо!

 

В верхней части окна слева располагаются регуляторы параметров вибрато: Rate - частота вибрато, Depth - глубина, Delay - задержка начала вибрато относительно начала очередного звука, спетого вокалистом. График в правой части наглядно иллюстрирует смысл этих трех параметров. Кнопками SINE, SAW, TRI выбирают форму колебания на выходе низкочастотного генератора, управляющего вибрацией. В раскрывающемся списке Tmp Sync выбирают длительность (от целой ноты до тридцать второй триоли), с которой будет синхронизировано вибрато. Если выбрать no sync, то вибрато не будет синхронизировано с темпом композиции.

В нижней части находятся три регулятора.

  • Formant - регулятор сдвига формантной области в синтезируемом голосе. Положительные значения соответствуют более высоким голосам (вплоть до эффекта "смены пола" певца с мужского на женский). Отрицательные значения параметра позволяют женщину превратить в мужчину (хорошо, что только виртуально), тенора в баритон, а баритона в бас.
  • Fine - регулятор точной подстройки высоты тона в пределах плюс/минус 50 центов с шагом в 1 цент (цент - сотая доля полутона).
  • Pitch - регулятор грубой подстройки высоты тона в пределах плюс/минус 12 полутонов.

Кнопками Link перечисленные регуляторы можно связать друг с другом в различных комбинациях.

В верхнем положении регулятора Mix на выход плагина поступает только обработанный сигнал, в нижнем - только исходный. В промежуточных положениях регулятора эти сигналы микшируются в определенной пропорции.

Регулятор Balance управляет положением обработанного голоса на стереопанораме.

Кнопкой Setup плагин переключается в режим выбора MIDI-контроллеров для управления имеющимися в нем регуляторами.

Кнопкой Key-Ctrl. включается режим настройки параметров, определяющих характер и степень влияния MIDI-сообщений о нажатии клавиши на преобразование звукового сигнала. При этом вместо графика, иллюстрирующего параметры вибрато, появляются регуляторы:

  • Portamento - времени портаменто (времени скользящего перехода по высоте тона от одной ноты к другой);
  • Tolerance - чувствительности регулятора сдвига высоты тона;
  • Tolerance Delay - чувствительности алгоритма распознавания момента начала извлечения звука, используемого для задержки вибрато.

Вы уже знаете, что значения всех основных параметров плагина можно изменять посредством MIDI-сообщений. Это удобно, например, при исправлении фальшиво спетых нот. В программе-хосте (например, в Steinberg Cubase) дополнительно к обрабатываемому плагином аудиотреку нужно создать MIDI-трек, для которого следует выбрать VoiceMachine Processor в качестве выходного порта. В плагине для управления регулятором высоты тона нужно выбрать один из MIDI-контроллеров. После этого достаточно на MIDI-треке нарисовать необходимый график изменения значения выбранного контроллера (воспользовавшись средствами окна Key Editor) и в нужных местах фальшь будет устранена. Правда, график, наверняка, придется перерисовывать не один раз, контролируя результат на слух.

Основное назначение плагина VoiceMachine Processor - исправление ошибок в записанной вокальной партии. Но его можно использовать и в целях гармонизации вокала. Для этого следует с MIDI-трека посылать регулятору Pitch сообщения, указывающие число полутонов, на которое нужно изменить высоту тона, чтобы в результате получился желаемый интервал. Например, допустим, что в течение данного такта вокалист поет ноту до, и требуется синтезировать трехголосный аккорд до мажор (состав нот до, ми соль). В таком случае, формируя партию второго голоса, нужно получить ноту ми, задав значение Pitch, равное четырем. Для третьего голоса нужно получить ноту соль (Pitch = 7). Для формирования трезвучия потребуется дважды обрабатывать исходную вокальную партию, а формирование полного септаккорда потребует и третьей обработки. Да еще каждый раз нужно вычислять последовательность значений Pitch! Очень хлопотно. Но ведь этот плагин и не предназначен для совершения подобных подвигов. Многоголосный хор легко синтезируется плагином Steinberg VoiceMachine Generator.


Рис. 3. Виртуальный квинтет

На первый взгляд окно плагина Steinberg VoiceMachine Generator (рис. 3) выглядит страшновато. Но это только если вы предварительно не разобрались с интерфейсом VoiceMachine Processor. Если же идти от простого к сложному, то становится ясно, что Steinberg VoiceMachine Generator содержит четыре одинаковых модуля, каждый из которых аналогичен целому плагину VoiceMachine Processor. В каждом модуле имеются регуляторы параметров вибрато, положения форманты, точной подстройки тона и баланса. По сути, здесь только один новый элемент - регулятор Gain, управляющий громкостью звучания данного голоса в миксе обработанных голосов. Четыре модуля позволяют одновременно сформировать четыре голоса. А пятый голос (вернее, он как раз-то и есть первый) - исходный, тот, что записан на обрабатываемом треке. Хор - не хор, но уж, во всяком случае, квинтет в вашем распоряжении может появиться.

Хочется немного побаловаться? Включите в программе-хосте (Cubase) воспроизведение проекта, в котором имеется трек с записанной исходной вокальной партией. Подключите к аудиотреку VoiceMachine Generator. Нажимайте мышью на клавиши виртуальной клавиатуры, находящейся в нижней части окна плагина. Кроме исходного голоса вы услышите и второй голос, который вы как раз формируете в реальном времени.

Над клавиатурой и под модулями находятся четыре раскрывающихся списка, в каждом из которых можно выбрать источник MIDI-сообщений, управляющих формированием голосов. Если выбрать вариант Int. Keyb, то управление данным формирователем голоса будет осуществляться с внутренней виртуальной клавиатуры.

Вариант All Chan означает, что высота тона в данном формирователе голоса будет управляться MIDI-сообщениями типа Note (сообщение о нажатии клавиши), поступающими по любому из 16 MIDI-каналов. Это удобно в том случае, когда последовательность аккордов записана на одном (и к тому же единственном в проекте) MIDI-треке или исполняется в реальном времени на подключенной к программе-хосту MIDI-клавиатуре.

Но для каждого модуля формирования голоса можно выбрать конкретный MIDI-канал. Это удобно в том случае, когда ноты последовательности аккордов записаны на разных MIDI-треках проекта. Также только этот вариант пригоден и в том случае, когда в проекте кроме MIDI-треков, управляющих данным экземпляром плагина VoiceMachine Generator, имеются и несколько MIDI-треков, на которых записаны либо партии музыкальных инструментов, либо последовательности аккордов, управляющие другими экземплярами плагина VoiceMachine Generator. Кстати говоря, если ваш компьютер справится, то вы можете размножить исходную вокальную партию на несколько аудиотреков и к каждому подключить по экземпляру VoiceMachine Generator. Такой способ позволит вам наращивать количество виртуальных хористов (4 + 4 + 4 + …).

Я несколько вечеров испытывал плагин VoiceMachine Generator и пришел к выводу, что с его помощью можно получить достойно звучащий хор. Правда, если поставить перед собой задачу во всей песне заменить вокальное соло на вокальное многоголосье, то придется серьезно потрудиться.

Основная проблема заключается в "грязи", которая неизбежно возникает в тех местах, где смена ноты, спетой вокалистом, не совпадает по времени со сменой аккорда. Эти места требуют прецизионного редактирования.

Конечно, не следует увлекаться значительными изменениями формант. Попытка виртуальной смены пола вокалиста дает звучание, не вызывающее ничего, кроме смеха. В качестве спецэффекта это, возможно, и подойдет. Но если вы жаждете правдоподобности в звучании сформированной таким противоестественным путем вокальной группы, то будете разочарованы.

Наиболее же разумным применением плагина VoiceMachine Generator, на мой взгляд, является формирование коротких партий бэк-вокала.

На этом завершается цикл из двух статей, посвященных вопросам обработки вокальных партий. В первой статье речь шла о вокодерах, способных преобразовать голос человека в голос робота. Сегодня вы познакомились с плагинами, превращающими сольное пение в хоровое. Но и в том и в другом случаях все же требуется напеть исходную партию. И это цветочки. В последние годы появились программы-виртуальные певцы. Это уже ягодки. Ведь, пользуясь ними, лично вам петь совершенно не потребуется. Достаточно выбрать одного из доступных виртуальных исполнителей, записать для него слова и указать последовательность аккордов. Все остальное он (она) сделает без вашего участия. К сожалению (а может быть и к счастью), все существующие на данный момент виртуальные певцы поют не по-русски. Да и, честно говоря, пока что они слегка страдают дефектами речи.

Эта статья стала шестьдесят пятой, опубликованной в рубрике "Музыкальный ПК" журнала "Магия ПК". Начиная с февраля 2001 года, ежемесячно и почти без пропусков Роман и Юрий Петелины то вместе, то порознь старались познакомить вас с наиболее интересными и поистине магическими программами, позволяющими талантливому человеку создавать достойно звучащую музыку. Самое интересное, что практически все статьи, даже опубликованные пять лет назад, не утратили актуальности. Наверное, такое могло случиться потому, что наряду с рассказом о возможностях конкретной версии конкретной программы мы стремились затрагивать и вопросы, связанные как с теоретическими основами их функционирования, так и с особенностями реального применения наиболее интересных программ на практике в домашней компьютерной студи. При желании вы можете почитать все эти статьи на сайте http://www.petelin.ru.