Создание музыки на ПК

О создании музыки на ПК наш журнал уже не раз писал (см., например, № 5/2000, с. 150; 6/2000, с. 144; 3/01, с. 136; 4/01, с.146; 7/01 с. 114). Но если вы новичок и не знаете, с какого края к этому делу подступиться?..

Что, собственно, нужно для начала музыкальной деятельности? Одни скажут: немалые деньги на покупку профессионального оборудования, — и отчасти будут правы. Тем, кто собирается играть вживую на концертах, приобретения дорогостоящей аппаратуры не избежать. А если вас интересует только создание музыки? Тогда самый дешевый, простой и удобный вариант — работа с ПК. Современные аппаратные и программные продукты в состоянии превратить компьютер не только в домашний кинотеатр и музыкальный проигрыватель, но и в студию звукозаписи, способную конкурировать с профессиональными. Многие даже не представляют, на что способен старенький 200-МГц Pentium, не говоря уж о более мощных машинах.

Как ни странно, сегодня, чтобы писать музыку, необязательно даже знать нотную грамоту. Впрочем, музыкальная школа за плечами совсем не помешает.

Тема создания музыки на ПК довольно объемная, поэтому поговорим только об основах. Уточню, что в дальнейшем я буду называть начинающими тех, кто или вообще никогда не занимался сочинением музыки, или пользовался пару раз какой-либо программой. Под любителем станем понимать не только человека, накопившего кое-какой опыт, но и того, кто без особых затруднений работает с любыми программами и инструментами. В сущности, последнего можно считать профессионалом, но оставим это звание музыкантам, уже добившимся общественного признания.

Для построения собственной композиции в первую очередь необходимо создать серию сэмплов, из которых она и будет состоять. Сэмпл (sample) — это аудиофрагмент длительностью в несколько секунд. Чтобы его получить, надо написать мелодию или просто звуковую партию в секвенсере, набирая последовательность нот, чем мы сейчас и займемся.

Секвенсеры

Именно здесь зарождается музыка. Предназначен секвенсер главным образом для написания фрагментов, из которых будет состоять композиция. Автору нужно лишь приложить небольшие усилия для сочинения нетленных мелодий. При этом используются два вида данных: оцифрованные звуковые фрагменты и MIDI-последовательности (нотная информация). Возможность работы с аудиофрагментами является для секвенсеров дополнительной, основная их функция — нотная запись мелодий для разных инструментов и их объединение, в результате чего получается трек (track) — композиция, состоящая из набора звуковых дорожек.

Любой секвенсер предлагает стандартный комплект музыкальных инструментов, среди которых пианино, гитара, скрипка, ксилофон, духовые инструменты, синтезаторы, ударные, — всего 128 инструментов. На первый взгляд слишком много, но на самом деле это довольно скромное количество.

Стандарт MIDI используется на синтезаторах для набора мелодической основы. Разделяют три слегка различающиеся спецификации MIDI: GM (одна из первых), GS (самая распространенная) и XG (разработанная Yamaha).

Характерная особенность MIDI-файлов — маленький размер и возможность прослушивания через любой стандартный проигрыватель. Файл MIDI состоит из определенного числа дорожек, каждая из которых соответствует отдельному музыкальному инструменту и содержит нотные данные. На обыкновенном аппаратном синтезаторе мелодию для любого инструмента записывают отдельно, набирая ее на клавишах. Затем включают все эти инструменты в нужном порядке и получают композицию. Это называется микшированием (сведением). Таким же образом, имея несколько инструментов в программном секвенсере, ноты указывают в специальном окне, задавая длительность звучания.

Традиционный интерфейс секвенсера напоминает клавиши рояля, расположенные, как правило, вертикально с правой стороны экрана. В самом низу окна находятся низкие ноты, с перемещением вверх повышаются и ноты. Здесь же задаются тона и полутона. В верхней части программного окна обычно имеется похожая на шкалу линейка. На ней отсчитывается время звучания фрагмента (в долях секунды). В центре присутствует таблица, где следует заполнять клетки. Длина нарисованной вами горизонтальной полосы означает время звучания ноты. В данном окне программы набирается мелодия, и таким образом получается клип (сlip). Это звуковой фрагмент, содержащий, в отличие от аудиосэмпла, нотные данные. Его длительность тоже обычно равна нескольким секундам. (Ниже будет рассказано о том, как из MIDI-клипа получить аудиосэмпл.)

При работе с секвенсером не только задают ноты, инструменты и громкость звучания каждого из них. Можно также украсить композицию стандартным набором эффектов, немного изменив звук определенных инструментов или добавив, к примеру, небольшое эхо.

Обычно в секвенсерах наличествует и второе окно, где написанные фрагменты (клипы) упорядочиваются в нужной последовательности. После этой операции, называемой микшированием, получается готовая композиция. Традиционно человек, не знающий нот, набирает в секвенсере примерную мелодию, которую хотел бы слышать, после чего пытается устранить ошибки, удаляя лишние или добавляя необходимые ноты. Людям, знакомым с нотной грамотой, имеет смысл приобрести специальную MIDI-клавиатуру (хотя стоит она куда дороже компьютерной). В этом случае отпадает нужда вырисовывать на экране ноты по слуху. Бывают и такие секвенсеры, в которых возможен набор нот с обычной компьютерной клавиатуры. Но этот вариант скорее подходит не для сочинения музыки, а для развлечения, поскольку передача данных с такой клавиатуры происходит очень медленно. Задержка идущего сигнала составляет около 80 мс, что при прослушивании весьма заметно.

Секвенсер напрямую обращается к набору музыкальных инструментов (Wave Table), встроенному в процессор звуковой платы, от которого зависит качество получаемого MIDI-сигнала. Довольно часто можно встретить процессоры Roland выпуска 1996 г.; из более качественных и дорогих стоит упомянуть изделия известных производителей синтезаторов EMU и Yamaha.

Сегодня очень популярны системные платы с интегрированными возможностями воспроизведения звука. Но если в работе с простым аудиосигналом такие продукты не слишком уступают «классическим» звуковым платам, то по качеству MIDI-звучания они отстают очень сильно. Так что оптимальным по соотношению цена/качество вариантом для начинающего и любителя будет плата линейки Sound Blaster Live!. Обладателям примитивных дешевых устройств рекомендую либо заменить их, либо попробовать специальные программы, эмулирующие наборы музыкальных инструментов Yamaha, Roland и других производителей процессоров. Правда, как показывает опыт, эмуляторы способствуют частому зависанию некоторых ПК.

Запись и сведение

Звуковые редакторы. Для современного музыканта (и даже группы) основными средствами записи служат звуковые редакторы. Самая главная функция этих программ — запись аудиофрагмента в виде обычного аудиофайла. Все довольно просто: берем микрофон, подключаем его к соответствующему входу звуковой платы, устанавливаем редактор в режим записи, и можно начинать исполнение нужного фрагмента (будь то гитарная партия или вокал). Если при прослушивании заметно некоторое шипение, попытайтесь избавиться от него путем настройки микрофона. Например, в Windows XP выберите «Пуск?Панель управления?Звуки и аудиоустройства» и перейдите на закладку «Речь?Проверка». Здесь громкость микрофона регулируется так, чтобы количество помех было минимальным. Однако, используя устройство стоимостью 100 руб., рассчитывать на качество не приходится. Для хорошей записи нужен микрофон соответствующего уровня.

Кроме того, в случае встроенных аудиоплат не последнее место занимает проблема помех, создаваемых самой системной платой, — порой при воспроизведении записи отчетливо слышно, как вы щелкали мышью, открывая какие-либо окна. В Интернете (в частности, на сайтах www.ussrhi-fi.ru/ekran.htm и http://delaymusic.narod.ru/ekran.html) можно найти полезные советы по доработке звуковой платы путем экранирования помех.

Предпочтительнее внешние аудиоплаты, подключаемые к ПК через USB-порт (к примеру, Sound Blaster Extigy). У них уровень помех минимален.

Но как бы вы ни старались избавиться от шумов, они все равно будут присутствовать. Здесь и приходят на помощь звуковые редакторы, позволяющие после записи аудиосигнала применить различные фильтры для шумоподавления и получить более чистый звук. Следующий шаг — выделение из записанного фрагмента нужных частей, т. е. собственно редактирование.

И вот все сделано, но чего-то не хватает. Тогда обработайте фрагмент с помощью стандартного набора эффектов, поставляемых со звуковым редактором, в результате чего получится материал, по качеству не уступающий студийному. Кроме эффектов, в редакторах используются стандартные студийные «процессоры эффектов» (Fade In/Out, Crossfade, Invert phase, Reverse, Change gain, Harmonization, Pitch bend и др.).

Помимо создания сэмплов редакторы применяют для перенесения фонограмм с какого-либо носителя на компьютер (сохраняя музыку в WAV, MP3, OGG и других форматах). Очень удобно использовать для таких записей вышеуказанные «процессоры эффектов». Так, уменьшить длину композиции можно, к примеру, плавно срезав конечную часть фонограммы процессором Fade Out. В этом случае громкость просто равномерно снизится до нуля, а само сокращение при прослушивании не будет заметно.

Итак, сэмплов у вас достаточно. Для их сведения в единую законченную композицию используют программы-сэмплеры.

Сэмплеры. После записи «живых» инструментов и вокала в звуковом редакторе мы имеем готовые сэмплы. В сэмплере они расставляются в нужном порядке и подгоняются друг к другу таким образом, чтобы все партии звучали согласованно. Сэмплинг (sampling) — сведение сэмплов — не менее важен, чем работа с секвенсером. С помощью сэмплера создаются аранжировки будущей композиции. Выбор того или иного варианта может повлиять на дальнейшую судьбу произведения как положительно, так и отрицательно, поэтому сэмплингу следует уделять большое внимание.

Сэмплер состоит из определенного количества каналов, в каждом из которых используются свои сэмплы. Допустим, у нас имеется несколько сэмплов ударных и гитары. Расставляем ударные в одном канале, а партии гитары — в других. Чередуем их в определенном порядке и получаем один из возможных вариантов трека. Важно подобрать сочетания сэмплов так, чтобы трек звучал наиболее близко к первоначальному замыслу. Данный процесс для каждого музыканта индивидуален, как и написание самой мелодии, поэтому бессмысленно что-либо советовать.

В отдельном окне сэмплера (микшере) осуществляется управление каждым каналом: устанавливается громкость и добавляются различные эффекты. Помимо довольно скудного стандартного набора в сэмплере, как и в редакторе, имеется возможность применять дополнительные эффекты, называемые подключаемыми модулями (plug-ins). Это специальные встраиваемые приложения, распространяемые отдельно. Обычно их надо просто установить или скопировать в папку Plugins сэмплера или редактора. Используя эффекты, можно заметно украсить композицию.

После сохранения результата на свет появляется новое, полностью законченное произведение. Именно так сегодня делаются почти все студийные музыкальные записи.

Микшеры. Часто бывает нужно свести на один канал несколько композиций в реальном времени (к примеру, на радиостанции). Вам наверняка приходилось слышать, как в радиоэфире или ночном клубе происходит плавный, не режущий слух переход от одной песни к другой. Достигается подобный эффект с помощью грамотного использования микшеров.

Микшеры смешивают несколько звуковых каналов. Диджеи, радиоведущие, музыканты, играющие вживую, редко используют компьютер, отдавая предпочтение дорогим аналоговым устройствам. А вот для сведения треков на маленькой радиостанции со скромным бюджетом или прослушивания музыкальных композиций на небольшой дружеской вечеринке вполне подойдут виртуальные микшеры, выполненные в виде отдельной программы. Обычно в программных микшерах присутствует функция «автопилота»: заранее составленный список проигрывания (play-list) воспроизводится по указанному принципу (к примеру, 10-секундный заключительный фрагмент трека смешивается с 5-секундным начальным отрывком следующего). Предусмотрена возможность применения стандартных эффектов.

Вообще же отдельные микшеры иметь необязательно — они встроены почти во все музыкальные приложения.

Синтезаторы

Это самая главная вещь для музыканта, стремящегося к профессиональному уровню. Но можно не тратиться на дорогостоящий синтезатор, а обойтись виртуальным, не потеряв при этом в качестве звука.

Сначала вкратце рассмотрим аналоговые синтезаторы. Эти устройства генерируют некий сигнал, который затем обрабатывается различными фильтрами. Итоговый сигнал подается на выход синтезатора.

Поступающий на выход сигнал может не только генерироваться с нуля на аппаратном уровне, но и создаваться из ранее заложенного в банк инструментов сэмпла. Управление его тональностью осуществляется с помощью клавиш синтезатора.

Но вернемся к использованию компьютера. В целом виртуальные синтезаторы работают по тому же принципу, что и аппаратные, генерируя импульсные сигналы и обрабатывая их резонансными фильтрами. После записи «живых» инструментов, обработки их партий в редакторе и сведения в сэмплере виртуальные синтезаторы украсят трек. Если же вы никакого отношения к «живой» музыке не имеете, но хотите создать достойное произведение, то виртуальные аналоги синтезаторов помогут и в этом.

Приложения данного типа позволяют записывать электронные аудиосэмплы, полноценные треки, не требующие доработки, и играть в режиме реального времени как на MIDI-клавиатуре, так и на обычной компьютерной. И все это с качеством звучания настоящего профессионального синтезатора.

Сигнал виртуальных синтезаторов может генерироваться разными способами. Обрабатывая его путем изменения различных характеристик синтезатора, можно добиться совершенно нового, необычного звучания. По этой причине синтезаторы иногда называют генераторами (используется не заложенный банк звуков, а генерируется новый сигнал практически с нуля путем различных изменений волновых форм исходного сигнала синтезатора).

Обычно в виртуальных синтезаторах присутствует заранее подобранный набор инструментов, но можно добавлять и новые, созданные пользователем. Синтезаторы существуют как в виде отдельных приложений с собственным секвенсером, используемым для написания треков, сэмплов или игры с клавиатуры, так и в виде подключаемых к секвенсерам модулей. Такие синтезаторы называются VSTi-инструментами. Достаточно набрать мелодию в секвенсере, добавить для определенного канала VSTi-инструмент, и в результате мелодия зазвучит совсем по-другому. При этом MIDI-файл можно сохранить как очень качественную аудиозапись. VSTi-инструменты, как правило, имеют весьма широкий диапазон настроек и ничуть не уступают простым виртуальным синтезаторам, работающим как отдельные приложения.

Помимо программных синтезаторов, выдающих в итоге цифровой аудиофайл, существуют MIDI-синтезаторы. Они не генерируют звук, а используют свой виртуальный набор инструментов, качество которых намного выше, чем у встроенных в звуковую плату. Число инструментов в банках MIDI-синтезаторов значительно превышает 128. Они также содержат проигрыватели, резонансные фильтры и эффекты. Обычно MIDI-синтезаторы управляются встроенным секвенсером либо с помощью клавиатуры.

Программы-студии

Стоит также упомянуть программы-студии, предусматривающие возможность использования всех перечисленных ранее средств и инструментов. Такие программы представляют собой единый комплекс для создания музыкальных композиций, при работе с которым нет нужды обращаться к другим приложениям.

Правда, универсальных программ-студий очень мало, да и как бы они ни были хороши и мощны, удовлетворить все потребности музыканта подобные приложения могут не всегда.

Программы-помощники

К этому классу относятся различные полезные утилиты, средства доработки и издания материала.

В частности, существуют программы-автокомпозиторы. На основании определенных кодов они выдают готовую «правильно» звучащую мелодию, которую вполне можно использовать. Бывают и автоаккомпаниаторы, помогающие в создании мелодий. Но не обольщайтесь: по творческим возможностям искусственному интеллекту до настоящего музыканта пока далеко.

Хорошим, весьма полезным помощником может оказаться конвертер файлов, преобразующий звуковой материал из одного формата в другой. Дело в том, что многие программы умеют сохранять результат лишь в одном определенном формате, конвертер же решает эту проблему. Встречаются конвертеры — распознаватели нот. Из простой музыкальной композиции можно получить MIDI-данные и использовать их, к примеру, для создания ремиксов.

Наконец, следует упомянуть программы для издания дисков. Конечно, для этого необходим пишущий CD-привод. Помимо записи диска, такие приложения служат для работы над дизайном обложки.

И вот вы имеете готовую музыкальную композицию. Осталось придать ей окончательный «товарный» вид, возвратившись к звуковому редактору и сделав полную обработку файла. Можно, к примеру, немного «оживить» звук во всем файле применением эффекта Reverb (реверберации), изменить настройки частот с помощью эквалайзера, плавно срезать конец композиции? Это и многое другое позволяет осуществить редактор.

* * *

Итак, для музыкального творчества можно использовать весьма широкий спектр программ. Осваивать их лучше примерно в том порядке, в котором они описаны в данной статье. Это поможет быстрее разобраться в непростой технологии создания собственной музыки.

Виды синтезаторов

Табличные синтезаторы. Принцип их работы довольно прост. В память синтезатора записывается какой-либо оцифрованный звук (сэмпл), и в будущем используется только он. Но как играть мелодию на синтезаторе, выдающем лишь одну ноту? — спросите вы. Дело в том, что если записанный ранее аудиосигнал воспроизвести быстрее, то прозвучит нота октавой выше. Таким образом, изменяя на программном уровне частоту дискретизации исходного сигнала, мы добиваемся новых тональностей звучания.

Однако при ускорении воспроизведения файла, к примеру, в 2 раза продолжительность звучания также уменьшается вдвое, что создает определенные неудобства. Поэтому в табличных синтезаторах применяется немного другой способ изменения высоты звука. Оцифровывают сигналы различной высоты (их длительность, как правило, не превышает секунды), специальным образом сжимают и размещают в таблице. Так получается небольшой по объему, но довольно впечатляющий по содержимому звуковой банк, который и используется в программных синтезаторах табличного типа.

Поскольку записанный звук довольно короткий, его делают продолжительным путем зацикливания. При этом синтезатор сглаживает «стыки» звука так, чтобы их не было заметно.

Синтезаторы, основанные на FM-синтезе. FM-синтез используется либо в дешевых аудиоплатах, либо в мощных синтезаторах, служащих для получения необычных электронных звуков. Сегодня эти синтезаторы считаются устаревшими, поскольку плохо имитируют звучание настоящих инструментов. Даже первые модели звуковых плат, имевших встроенные синтезаторы с функцией FM-синтеза, создавались лишь как малобюджетные варианты. В настоящее время такой синтез широко используется в очень мощных аналоговых синтезаторах.

Гармонические синтезаторы. Качество их звучания очень высоко, но они требуют огромных вычислительных мощностей, каких нет у обычных ПК. Работа такого синтезатора основана на большом объеме математических вычислений. Конечно, можно было бы реализовать их в программном виде, но извлекать звуки пришлось бы очень долго.

Виртуальные аналоговые синтезаторы. В аналоговых синтезаторах сначала генерируется первичный сигнал, который затем проходит через волновой генератор и систему фильтров резонанса, управляемых с лицевой панели. Наибольшую популярность они приобрели к концу 80-х годов XX в.

Сегодня благодаря высокой производительности ПК появились программные версии аналоговых синтезаторов, обладающие лучшей производительностью и более богатыми возможностями по сравнению с другими типами программных синтезаторов. Считается, что в создании электронных звуков им нет равных.

Трекеры

Существуют особые программы — трекеры, которые сложно отнести к какому-либо определенному классу. По сути трекер — это соединение сэмплера, редактора, секвенсера и табличного синтезатора. Состоит трекер тоже из нескольких дорожек. Для работы с каждой из них можно использовать не только встроенный или виртуальный MIDI-инструмент, но и сэмплы.

В последнем случае трекер очень напоминает табличный синтезатор, только вместо набора сэмплов разной высоты применяется один исходный. Трекеры весьма удобны тем, что воспроизведение их «родных» форматов (S3M, IT, XM и др.) поддерживается почти всеми плеерами (к примеру, Winamp), а размеры таких файлов очень малы, от 50 до 500 Кбайт. Файл трекера содержит MIDI-данные и библиотеку использованных сэмплов.