Основы электрогитарного звука. Часть 4. Переходим на цифру

В 1982 году совместными усилиями корпораций Philips и Sony впервые был выпущен проигрыватель компакт дисков. Пожалуй, это стало поводом пересмотреть способы звукозаписи. Конечно, внедрение цифровых аппаратов в студии проходило неспешно, многие продолжали записывать на пленку, сводить на аналоговом  оборудовании, и лишь в конце цифровать готовую фонограмму для тиражирования на компакт дисках. Происходило это по большому счету из-за наличия аналогового оборудования  на студиях и отсутствия цифрового. Кому захочется списывать на покой магнитофон Studer за несколько десятков тысяч долларов, чтобы купить новинку, примерно такой же стоимостью? Но уже тогда было видно, что за этим будущее. Однако, простая, удобная технология с большими возможностями нашла как сторонников, так и противников, причем зачастую из-за субъективных предпочтений. Противники цифрового звука нередко рассказывают о неестественности звучания цифровых носителей, холодном звуке, меньшей динамике, и часто употребляют такое слово как дискретность. Что такое теплое звучание-сформулировать никто толком не может, естественность...ну тут сложно судить об этом, веселые люди нередко советуют любителям аналогового звука чаще гулять по лесу, слушать шелест травы, пение птиц, журчание ручьев, ну или посещать концерты симфонической музыки, поскольку это и будет естественным звуком, все остальное-это попытка звук законсервировать и донести грядущим поколениям через века, независимо от технологии записи. Динамический диапазон-на удивление, у пластинок, которые так любят приводить в качестве примера любители аналоговой записи он не больше 60 Дб, в то время как у цифровой записи с частотой дискретизации 44,1 кГц и разрядностью в 16 бит (промышленный стандарт для компакт дисков) он доходит до 90 Дб. Ну и понятие дискретность, на которое так любят указывать любители пластинок не всегда внятно описано на форумах по аналоговому звуку. Считается, что набор нулей и единиц имеет только два возможных значения, ноль и единицу, что просто напрочь убивает возможность существования всех возможных промежуточных оттенков, многие утверждают, что в момент перехода значения с нуля на единицу звук прерывается, поэтому он звучит сухо, холодно и неестественно. На помощь как всегда приходят опытные физики, электронщики и программисты со своими разъяснениями, но их мнение игнорируется. Так же игнорируются факты по коэффициенту нелинейных, гармонических искажений, коэффициенту детонации, присущим всем механическим носителям записи и сравнение  с единственным искажающим фактором цифровой записи-искажения в момент оцифровки, точность передачи информации при преобразовании сигнала из аналогового в цифровой и в обратном порядке-так называемый шум квантизации, который вносит искажения  на несколько порядков ниже искажений той же магнитной ленты. Субъективные предубеждения против цифрового способа обработки звука носят скорее психологический оттенок-человек инвестировал время и деньки для покупки проигрывателя высокого класса, усилителя, колонок, ну и наконец самих пластинок, этому он посвятил все свое свободное время, сам процесс является увлекательным-протирание пластинок от пыли, сортировка по жанрам, периодический тех. осмотр, замена иглы, механических частей... в общем-человек нашел какое-то хобби. И тут надвигается прогесс, полную дискографию любимого музыканта можно скачать в непожатом качестве максимум за час, полки с пластинками уже являются пережитком старины, поскольку на жестком диске вмещается больше звуковой информации, чем на полке с пластинками. С технической точки зрения-это плюс, но у человека отняли его хобби, которому он посвятил не один год, а его с большим трудом накопленная коллекция пластинок обесценивается до десяти долларов за килограмм. И вот меломан начинает усилено искать оправдания, почему звук винила лучше цифрового, вместо того, чтобы честно сказать-это мой личный фетиш, не желаю с ним расставаться. Иногда в качестве примера несовершенства цифровой технологии приводятся факты из семидесятых годов, когда эта технология только зарождалась и не была хорошо освоена, и зачастую отзывы о ней писали недальновидные люди, которые безаппеляционно утверждали, что шахматы-это творческая игра, поэтому машина никогда не сумеет обыграть человека. Такие же люди утверждали в 19 веке, что все, что могло быть изобретено уже изобрели, дальше науке двигаться некуда, а летательные аппараты весом тяжелее воздуха-это технически невозможно.Ну и есть еще онид момент, когда новая технология требует совершенно нового подхода, а человек пытается применить к ней старые правила, которые не совсем приемлемы в новых условиях. Вот несколько примеров:

-более 100 лет назад появилась фотопленка шириной в 35 мм и размер кадра 24*36 мм. Этот формат стал наиболее распространенным в пленочной фотографии. В 1935 в СССР был впервые выпущен зеркальный фотоаппарат, работающий с 35 миллиметровой пленкой, правда серийное производство началось с немецкой модели Exakta в 1936 году, поэтому ему часто приписывают первенство. Преимущество зеркальных фотоаппаратов было в возможности видеть кадр через объектив, соответственно лучше контролировать настройку фокуса, и возможность точнее оценить будущий сюжет фотографии, а так же использовать сменные объективы, насадочные кольца для макросъемки без дополнительных механических устройств корректировки резкости для объективов с новым фокусным расстоянием. Сложно понять о чем речь, потому что вы не фотограф? А представьте, сколько информации нужно было знать фотографу до внедрения зеркальных камер.  При переходе на цифру никто не задался вопросом-а нужно ли зеркало в цифровом фотоаппарате? В пленочном фотоаппарате оно располагалось сразу за объективом и направляло изображение в видоискатель, в момент съемки оно убиралось автоматически, чтобы свет попал на пленку. В цифровом фотоаппарате этот процесс можно упростить, передавая изображение с фотоэлемента на экран или в видоискатель электронным способом. Исключение механических подвижных элементов гарантирует меньшую возможность поломки оборудования, меньшие размеры и вес камеры. Однако вот уже долгое время в профессиональные цифровые фотоаппараты продолжают встраивать зеркало. В чем причины такой концепции? Могу предположить, что профессиональные фотографы, работающие до этого на пленке просто хотели иметь аппарат, похожий на их старый пленочный, включая форму, размер и конструктивные особенности, ну разве что вместо пленки-матрица. Либо ведущие производители фототехники попытались перестроить свои конвейеры по производству пленочных аппаратов с наименьшими затратами. Ну или просто-никому в голову не пришла такая мысль. Фотоаппараты, лишенные зеркала, но с возможностью применения сменных объективов появились сравнительно недавно, но тем не менее, до ума их не довели-в некоторых отсутствует возможность использования RAW формата, что значительно сужает область их применения, в других стоит достаточно посредственная матрица, в общем получилось как всегда-теоретически можно сделать профессиональный фотоаппарат без зеркала, более компактный и надежный, но в реальной жизни я такой не встречал. Хотя я не тешу себя иллюзиями-если такой аппарат появится на рынке, он вряд ли будет стоить дешевле своего зеркального собрата, хотя в производстве будет обходиться дешевле.
-В середине девяностых компания Нинтендо предоставила на рынок видеоигр новое устройство - Virtual boy, представляющее из себя два окуляра, в которые можно было смотреть как в бинокль. На каждый глаз проецировалось свое изображение, что давало возможность создать эффект объемной 3D картинки. Это устройство стало провальным шагом компании по трем причинам. Во первых-оно было громоздким и тяжелым, во вторых-изображение было черно-красным, что возможно было единственным возможным вариантом технического уровня компактных видеоустройств середины девяностых. Но самое главное-для этого устройства никто не создал игр, полноценно реализующих возможности трехмерного стереоизображения, создатели попытались по быстрому адаптировать популярные игры вроде супер марио и тетриса, в результате чего пользователи имели возможность играть те же самые игры, в которые они уже играли, но с менее качественным изображением из черно-красной палитры.

-Третий пример-тоже о трехмерном изображении. В декабре 2009 года Джемс Кэмерон выпустил свой фильм «Аватар». Излишне рассказывать о том, что это стал самым продаваемым фильмом, а также дал толчок в развитии трехмерных технологий. Интересным фактом является то, что идея создания такого фильма у Кэмерона была еще с 95 года, однако он не спешил со съемками, пока не довел технологию до ума. Точно так же он не спешил со съемками второго Терминатора, поскольку создать красивую визуальную картинку с киборгом из жидкого металла  в восьмидесятые не представлялось возможным. Конечно, такая тщательная подготовка весьма положительно сказалась на результате-трехмерная картинка Пандоры радует глаз, летящие осколки и стрелы во время финальной битвы невольно заставляют уворачиваться даже бывалых киноманов, которые спокойно относятся к картинке на экране. Тем обиднее пара проколов в фильме-начиная с первых годов существования кинематографа одним из наиболее ярких художественных элементов, показывающих внутреннее состояние персонажа было его четкое изображение на первом плане на фоне размытого заднего плана, сопровождаемого внутренним монологом на звуковой дорожке. Как это выглядит в трехмерном изображении-объемная комната, на переднем плане сидит главных герой, а задний план размыт, но при этом размыт в трехмерном изображении. Невольно зритель начинает протирать глаза, трясти головой, поскольку в таком виде картинка смотрится неестественно. В реальной жизни мы можем отличить передний план от заднего, но при этом все эти планы вы видим четко, сфокусировано.

То же самое происходит, когда люди, не до конца ознакомившись с особенностями цифровой обработки звука пытаются применить накопленные знания по аналоговым приборам, не всегда пригодные в цифровом мире.

Одним из направлений цифровой технологии является моделирование различных инструментов. Самым распространенным примером являются синтезаторы и электронные клавишные инструменты.  Еще в далекие семидесятые годы в синтезаторах успешно начали применять микропроцессоры, значительно расширяющие возможности применения клавишных инструментах. В начале восьмидесятых был создан новый цифровой протокол, позволивший соединять множество различных музыкальных устройств в единый организм, получивший название MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов). Отныне стало возможным соединить воедино два синтезатора, при этом использовать клавиатуру одного и библиотеку звуков другого, а также переключаться между режимами работы обоих инструментов. Звуки электронных инструментов нашли широкое применение в поп музыке, но при этом производители электронных музыкальных устройств часто старались воссоздать звуки живых, неэлектронных инструментов. Первые попытки не особо радовали, звуки были интересные сами по себе, но они напоминали звук живых инструментов лишь отдаленно, убеждая скептиков в том, что невозможно найти замену живому звуку. С тех пор мир ушел далеко вперед, звуки научились воспроизводить с настолько большим правдоподобием, что бывалые скептики и опытные музыканты не всегда могут их отличить. Один из популярных тестов в интернете-несколько одинаковых фортепианных произведений, одно из которых сыграно виртуозом, а второе запрограмировано в миди редакторе. Можете попробовать пройти тест-будете удивлены. Конечно, звук живого рояля отличить от звука электронного пианино не составляет труда, но с одной оговоркой-у рояля звучит большая деревянная коробка и металлическая рама, на которую натянуты струны, а у электронного пианино-лишь пара маленьких контрольных динамиков, да и тех не особо высокого качества. А попробуйте записать оба этих инструмента на пленку-ну или какой нынче носитель найдете - и сравнить две записи...я ни за что не буду спорить на деньги, что смогу отличить одно от другого, основываясь на звучании, есть большая вероятность проиграть. И вот вопрос к гитаристам на засыпку-возможно ли электронным способом воссоздать звук классической гитары с нейлоновыми струнами? От себя могу заверить-да, возможно. К примеру, продюсер, не умеющий играть на гитаре решил добавить ее звуки в студийную композицию, но-сам, не прибегая к помощи гитаристов. Он просто сыграет эту партию на клавишах в миди дорожку секвенсора, а потом выберет из своей богатой библиотеки нужный плагин, звучащий как акустическая гитара-и будет ему партия, сыгранная на акустической гитаре. Конечно, если просто наиграть какую то мелодию-то без проблем, но ведь мы все знаем, что на гитаре можно извлекать звук у порожка или у грифа, отчего меняется окрас звука, можно добавить легкое эротическое вибрато, ударить по струнам так, чтобы звук был грязноватым, или вообще оттянуть струну и показать, что из себя представляет барток пицциккато, не говоря о том, что можно стучать по деке, изображать флажолеты или совмещать обычную игру с перкуссивными эффектами. Можно ли это воссоздать? Да без проблем, технический прогресс ничего не имеет против, вот только программировать надо будет долго и нудно, а потраченного времени хватит с лихвой, чтобы просто освоить инструмент и не заморачиваться с кучей фактов по обработке данных. Хотя энтузиасты создают весьма интересные контолеры, например так называемая «лазерная скрипка», принцип действия которой заключается в следующем: на миди клавиатуре играется нужная нота, а смычок в потоке лазерного излучения сканируется с целью воссоздать эффект трения конского волоса о струны.  

Почему бы не применить такой богатый опыт для обработки звука электрогитары?  Многие производители задавались таким вопросом, но далеко не у всех получалось нечто вразумительное. В основном гитаристы применяли цифровые  ревербераторы, хорусы и другие  приборы, дополняющие гитарный звук, но основным средством был все равно аналоговый гитарный усилитель. До тех пор, пока на рынке не появилась фирма Line 6. Раньше эта фирма занималась исследованиями в области звука по заказу производителей клавишных инструментов, но когда у них накопился богатый опыт, они порешили-почему бы не применить его в гитарной практике? Фирма занимается поиском наиболее интересных усилителей, производимых за всю историю электрогитары, после чего они исследуют его в своих лабораториях, пытаясь воссоздать его цифровой аналог.  Первый выпущенный ими гитарный усилитель, заставил призадуматься даже самых бывалых любителей ламп. Конечно, нашлись скептики, утверждающие, что эти усилители звучат неестественно, однако многие другие фирмы наладили выпуск своих цифровых усилителей. Некоторые из них, правда, иногда ставят внутрь лампы, но это скорее коммерческий ход, нежели техническая необходимость. К слову, на сегодняшний день гитарных усилителей, использующих в основе цифровую обработку звука не так уж и много.  Line 6 является чуть ли не единственным производителем цифровых усилителей, но на сегодняшний день у них по большому счету всего две выпускаемые модели. За всю историю у них было множество интересных  усилителей, таких как Duoverb, Veta, Flextone, но большинство из них уже сняты с производства. Серия усилителей Spider имеет достаточно интересный звук и низкую цену, но лично мне не нравится, что у менее мощных усилителей заложено меньше возможностей, плюс из звук в одинаковых режимах отличается, причем не всегда в лучшую сторону. Помимо воссоздания звучания легендарных усилителей в компании Line 6 уделяют большое внимание звучанию различных моделей гитарных колонок, это следует помнить. Как я уже рассказывал в первых двух блогах-гитарная колонка-это своеобразный фильтр, вносящий свой окрас в звук гитары. Теперь представьте, что этот окрас уже внесен цифровым способом  в сигнал, поступающий на гитарную колонку, к которой подключен усилитель, а та вносит дополнительный окрас к уже окрашенному сигналу. Результат может не радовать, но если я не ошибаюсь, в некоторых усилителях Line 6 эмуляцию гитарных колонок можно отключить. В целом среди продукции этой фирмы есть весьма достойные модели, многие из которых, как я говорил, уже сняты с производства, однако на просторах интернет аукционов  их можно найти в разделе устаревшего оборудования по приемлемой цене. Многие производители гитарных усилителей стараются выпустить свои варианты цифровых усилителей, но у маршалла мне встречались зачастую усилители, рассчитанные скорее на домашние занятия, чем на профессиональную работу, у Vox есть весьма достойные экземпляры, хотя к слову, в большинстве случаев они стараются совмещать лампы и цифровую эмуляцию. Много положительных отзывов было об усилителе zenAmp немецкой фирмы Hughes&Kettner, хотя эти усилители были сняты с производства по моему еще в 90х и на сегодняшний день являются коллекционной редкостью. Не отстает и легенда-Fender предоставил свою линейку цифровых усилителей, про которую я ничего не могу рассказать, ибо не испытывал лично.

Стоил ли связываться с цифровыми усилителями? Решать, конечно же вам. Звучат они достойно, плюс зачастую могут смоделировать звук не одного десятка совершенно разных моделей усилителей, а некоторые еще и набор различных эффектов имеют. В целом-они достаточно надежны, позволяют запомнить понравившиеся настройки, что значительно экономит время при отстройке аппаратуры перед концертом. Звучат ли они хорошо-или как любят выражаться аудиофилы-естественно и натурально? Зависит от модели. Многих аудиофилов тестировали «вслепую»-играли один и тот же фрагмент на разных усилителях, но при этом тестируемый не видел, на каких, а  только слышал звук. Зачастую получались интересные результаты-аудиофил клятвенно заверял, что сразу услышал разницу, и что усилители за нуммером X, Y и Z-это самые аналоговые, ламповые и наиболее естественно звучащие. Каково же было его удивление, когда именно эти усилители оказывались цифровыми. В целом, цифровые усилители нашли достойное применение среди музыкантов, несмотря на не прекращающиеся дебаты.  Один из них я заметил среди кучи усилителей на видео концерта Джо Бонамассы. К недостаткам можно отнести, пожалуй, сложность настройки или необходимость предварительного программирования, однако это скорее недостаток оптимального конструктивного решения, просчет инженеров-разработчиков, и относится далеко не ко всем моделям. В некоторых случаях к недостаткам можно отнести чрезмерно большое количество возможных настроек. С одной стороны это плюс-возможность выбора, способность отстроить некоторые параметры предельно филигранно, однако зачастую это требует знаний и навыка, потому что излишне задранными регулировками можно легко испортить звук. Самый простой пример-это сравнение пружинного и цифрового ревербераторов.
Пружинный ревербератор-это одно из наиболее простых механических устройств, позволяющих создать иллюзию эха закрытых помещений или открытых концертных площадок. Принцип действия прост до безобразия-электрический сигнал подается на катушку, которая под его действием вибрирует и передает вибрации пружине, на другом конце пружины стоит вторая катушка, преобразовывающая механические колебания в электрический сигнал, который подмешивается к основному сигналу. Скорость движения механических колебаний по пружине меньше скорости тока, отсюда возникает задержка.  В результате мы получаем основной  сигнал и подмешанный к нему задержанный, отчего возникает иллюзия отражения звука от стен или предметов-та самая реверберация. Я ни разу не видел пружинных ревербераторов как отдельных приборов, зато часто встречал их в гитарных усилителях. Единственный возможный параметр регулировки-это уровень обработанного сигнала. Время задержки определяется длиной пружины, то есть в данном случае постоянно.  Простое механическое решение, но результат очень интересный, звук пружинного ревербератора всегда органично вписывается в микс, принципиально плохих результатов я не встречал. Но вот из благих побуждений создается цифровой ревербератор. Плюсы-прибор компактный, позволяет регулировать время задержки, уровень обработанного сигнала, процентное соотношение чистого сигнала к обработанному, возможность смоделировать объем комнаты, реверберацию которой хочешь услышать, фильтр по высоким, низким и средним частотам, трюковую обработку, вроде реверсивной реверберации-в общем, по всем показателям прибор имеет гораздо более широкий спектр возможностей, но при неумелом обращении с прибором результат может быть удручающим - искаженный звук, эхо, напоминающее скорее гул, чем звук, в котором теряются отдельные элементы. Для того, чтобы научиться работать таким прибором, нужна практика, усердие и терпение, которых зачастую не всегда хватает. В этом случае человек забрасывает прибор с большими возможностями и продолжает радоваться простому пружинному ревербератору с одной кнопкой-вкл. Ошибиться невозможно. То же самое с усилителями. Зачастую у меня есть возможность взять с собой то оборудование, которое я запрограммировал дома, но если такой возможности не окажется-скажем-нужно лететь через океан, багажа с собой много не возьмешь, зато принимающая сторона предоставляет оборудование на выбор-скорее всего я возьму что нибудь настолько аналоговое, насколько возможно, чтобы не терять времени на программирование. Один из моих любимых аналоговых приборов-это hughes & kettner tubemeister 36-маленький компактный усилитель с тремя режимами работы, хорошим звуком, очень громкий, а главное-настройка звука осуществляется парой регуляторов. 

Комментарии

А я вот читаю все эти премудрости и думаю, а может звук классической гитары как-то лучше и проще? Палка-палка 6 струна ну и плюс когти гитариста , запиленные нужным способ и еще хорошая акустика к помещении...и всего один исполнитель-солист:). Не очень громкий звук - а за душу может взять как следует и не отпускает потом. А примеры сейчас с Youtube добавлю. И надо отметить что без всякого полиэстра и синтетики если так можно образно выразиться.

Ну вот так приблизительно 

http://www.youtube.com/watch?v=ul_Iqy77cE8

http://www.youtube.com/watch?v=7go8lrALh7o

То есть как это без синтетики? А нейлоновые струны, по вашему из чего сделаны? 
Что сказать-да, примеры хорошие, если хочешь играть на классической гитаре. А вот если так?
http://www.youtube.com/watch?v=AKeTD8E8Nkg
Каким бы ты ни был виртуозом, но невозможно извлечь из рояля звук скрипки, а из акустической гитары-звук синтезатора. Дело не в инструменте, а как ты при помощи этого инструмента умеешь выразить свою мысль. Вот приспичило композитору, чтобы среди всего оркестра появилась партия элетрооргана из семидесятых-хоть убейся, но придется брать электроорган. Ну и человека, который собственно на нем сыграет. Этому человеку нужно как то этот инструмент для начала освоить. Вот я и пишу заметки для тех, кто только собирается осваивать. Я мог бы поступить проще-хочешь играть на электрогитаре? Забудь, выкинь из головы, и бери в руки простую классическую гитару, играй Джулиани, ибо это лучше и проще, одна палка, 6 струн, а за душу берет. Увы, я столкнулся с такой позицией, когда взял в руки гитару, пережитки пост совестких взглядов на истино правильную музыку. И я не разделяю этой позиции. Можно предположить утопическую ситуацию-остановить развитие человечества на каком то этапе, чтобы дальше прогресс не двигался. И вот вопрос-на каком? 19 век? Ни радио, ни телевидения, разве что лампочки Ильича придумали. Тогда и гитаристы должны довольствоваться кишечными струнами, которые реагируют на изменение влажности, изнашиваются гораздо быстрее нейлона, а еще по интонации не дадут соскучиться. Ну или остановить развитие лишь одной отрасли, скажем, изобретение новых музыкальных инструментов. Ведь тогда можно и без гитары остаться. до ее изобретения была перепробована куча способов изготовления щипковых инструментов. Да и музыка живет и видоизменяется самам по себе. Мы не застряли в ренессансе или в бароко, и слава богу-я очень люблю джаз и рад что он появился. Так что пусть энтузиасты изобретают новые способы. И понятие лучше это или хуже как то не совсем уместно в данном контексте, что ли.