Как оцифровать материалы со множества аудио кассет и отреставрировать.

Задача: оцифровать материалы со множества аудио кассет и отреставрировать. Как?


Для решения поставленной задачи нужно серьёзно подготовиться. Начните с магнитофона. При помощи цифровой обработки многое можно, но далеко не всё. Чем лучше сигнал, который вы оцифровываете, тем потом легче и тем лучше результаты. Оцифровывать, конечно же, следует с линейного выхода. Это первое. Далее, если уж браться за такую работу, то нужно чтобы головка магнитофона была в хорошем состоянии. "Запиленная" головка может испортить все дело. Каналы будут воспроизводиться не с одинаковым качеством (как правило, левый будет хуже), ухудшится частотная характеристика и т. д. Будете вы ставить новую головку, либо рискнете воспользоваться старой - в любом случае головку желательно размагнитить перед началом работы (вместе с головой также желательно размагнитить и экран внутри самой кассеты - для этого кассету нужно аккуратно разобрать). Итак, предположим, что качество воспроизведения вас устраивает. Не спешите включать запись (оцифровку). Очень желательно, чтобы у вас был коммутационный предусилитель с возможностью переключения выхода на моно. Включаете воспроизведение и переключаете выход со стерео на моно и обратно, слушая при этом звук (лучше всего в наушниках). Если запись соответствует положению зазора головки, то при включении моно режима характер звука никак не меняется, разумеется, за исключением того, что он становится монофоническим. Если же вы слышите, что в области верхних частот появляются неприятные эффекты, то положение головки нужно отрегулировать. Необходимо маленькой размагниченной отверткой поворачивать регулировочный винт возле головки, слушая при этом звук. Регулировка довольно "острая". Добейтесь максимально хорошего воспроизедения верхних частот. В идеале, при переключении режимов с моно на стерео и обратно характер звука никак не должен изменяться (за исключением стерео<->моно). Если же вы слышите флуктуации в моно режиме на верхних частотах, то дело хуже - это значит, что либо при записи, либо при воспроизведении лента при движении испытывала вертикальные колебания в районе зазора головки, что приводит к переменному сдвигу фаз. Если это произошло при записи, то сделать уже ничего нельзя. Если при воспроизведении, то теоретически можно, - проблема заключается лишь в трудности настройки механики магнитофона. Без переключения в моно режим эти настройки сделать нельзя. Тогда нужна специальная аппаратура. Если описанная настройка не произведена и зазор головки перекошен относительно записи, то ухудшается частотная характеристика сигнала, так как при этом фактически увеличивается эффетивная ширина зазора. Кроме этого, появляется очень существенный на высоких частотах фазовый сдвиг между каналами. Проверять положение головки следует для каждой стороны кассеты. Настройка положения зазора головки весьма проста. После небольшой практики (возьмите какую-нибудь музыкальную кассету) вы сможете сделать это за пару минут.

Если при воспроизведении с кассеты в режиме моно слышны флуктуации на высоких частотах и избавиться от них не удается, то следует оставить головку в том положении, в котором качество звука наилучшее; при сжатии оцифрованного с нее материала не следует пользоваться режимом Joint Stereo - в этом режиме для сжатия формируется разностный сигнал и после сжатия вы будете слышать эффекты, подобные тем, которые слышны в моно режиме.

Если у вас нет предварительного усилителя с коммутационными возможностями - это не беда. Его можно заменить программно, с помощью компьютера. Вот один из вариантов. По всей вероятности, у вас есть проигрыватель Winamp. Скачайте line-in plugin к нему (http://home.hccnet.nl/th.v.d.gronde/). Там же есть и документация. После установки сделайте следующее. Запустите микшер записи и выберите Line-in, установите желаемый уровень (пока он вас ни к чему не обязывает).

Запустите Winamp, нажмите Ctrl+L. В открывшемся окне введите line://nch=2,bps=16,srate=44100. Нажмите Ok. Снова вызовите это окно и введите line://nch=1,bps=16,srate=44100, нажмите Ok. Здесь: nch - number of channels, bps - bits per sample, srate - sample rate. Таким образом, активация 1-й строки даст вам стерео звук, а второй - моно. Если теперь вы подключите магнитофон к линейному входу, включите на нем воспроизведение и нажмете "play" на панели управления Winamp'а, то услышите звук соответствующий активной строке в play list'е. При переходе на другую строку (кнопки "Next Track" и "Previous Track" на панели управления Winamp) звук тут же поменяется. Возьмите какую-нибудь кассету для экспериментов. Запустите программу для записи, например, в Sound Forge. Включите воспроизведение и установите уровень записи так, чтобы максимум находился между -3 и -2db. Остановите воспроизведение. Вероятно, вы сможете найти кассету, из которой можно вытащить ленту. Оставьте в корпусе только пермаллоевую пластинку. Она нужна для экранирования головки. Без нее сильно возрастает фон. Вставьте этот пустой корпус в магнитофон и включите воспроизведение. По индикатору уровня вы можете видеть суммарную величину всего, что дает усилитель воспроизведения магнитофона, а в наушниках можете услышать характер этого звука. В зависимости от конструкции магнитофона уровень помех может зависеть от скорости вращения приемного узла (при отсутствии ленты он вращается с максимально возможной скоростью).
Можете придержать его рукой, чтобы определить, имеет ли это место. Ваша задача сделать уровень помех (в основном фона) минимальным. Он может зависеть от взаимной ориентации магнитофона и компьютера, от положения соединительного кабеля (особенно, если он низкого качества) и т. д. Если уровень фона чрезмерный, то в последствии при шумопонижении придется либо жертвовать нижней частью диапазона, либо оставлять какой-то фон.

Предположим, что регулировка окончена и запись сделана. Что дальше?
Запись с микрофона на магнитную ленту не характеризуется наличием большого количества щелчков (импульсных помех), которые характерны, например, для виниловой пластинки. Если же на вашей записи имеются щелчки, то разумно попытаться сразу от них избавиться. Для того, чтобы ясно понять причину этого, нужно привлечь теорию сигналов и соответствующую математику. Однако, попытаемся прояснить ситуацию, не прибегая к сложным выкладкам. Проделайте следующий опыт (для этого вам понадобится Sound Forge и Sonic Foundry Noise Reducnion DX Plugin, лучше 2-й версии). Вам потребуется буквально пара минут, но это многое прояснит. Запустите SF, создайте новый файл (File->New) с параметрами 44.1 кгц и 16 бит. Затем - Process->Insert Silence. Длительность задайте 10 сек. Установите линию-курсор примерно посередине файла и установите масштаб так, чтобы видеть отдельные точки-сэмплы. Инструментом "карандаш" поднимите до конца 8 точек в левом канале. Измените теперь масштаб так, чтобы можно было отметить участок с нарисованным импульсом длительностью примерно 1/2 секунды (отмечайте оба канала). Отметьте такой участок и выберите Noise Reduction из списка. Включите его для создания образца шума. График, который вы увидите, может слегка удивить, но именно таким он и должен быть. Выберите теперь все 10 сек. и опять создайте образец шума. Посмотрите, как поменялся график и попытайтесь объяснить, почему так произошло. В непосредственной близости от этого импулься нарисуйте импульс в правом канале, но поднимите уже 30 точек. Снова создайте образец шума и посмотрите график. Любопытно, не правда ли? Ну и, наконец, нарисуйте в любом канале импульс, поднимая 2 точки и посмотрите еще и этот график. Теперь подытожим. Из теории известно, что импульсный сигнал имеет широкий спектр, который зависит от его формы и длительности. Если в участке звука, который вы хотите использовать для создания образца шума, присутствуют импульсные помехи, то это сильно отразится на полученном спектре и полученный образец может мало соответствовать тому, что нужно. Кроме этого, как показывают графики, иногда полезно снижать уровень шума отдельно в каналах. Именно из-за этого обычно (не вдаваясь в подробности) рекомендуют сначала избавиться от импульсных помех. Можно, разумеется, поступать и иначе, но тогда требуется хорошее понимание процессов обработки сигнала.

После удаления импульсных помех следует взяться за шум. Для образца шума выберите сигнал стертой ленты с нулевым уровнем записи. Это, правда, может оказаться затруднительным, Все зависит от того, как включалась запись и какой использовался магнитофон - с АРУЗ или без него. Если в начале ленты такого участка нет, то придется поискать удобное место по файлу. Убрав шум ленты, вы получите примерно то, что вы записывали. Разумеется, есть еще много тонкостей, но мы их здесь опустим. SF дает очень хорошие результаты, так что упомянем здесь рекомендации именно для него. Не вырезайте сразу много шума (в db). Обычно на зашумленных записях работа в несколько проходов дает лучшие результаты. Понятно, что для каждого следующего прохода требуется новый образец шума и новые настройки. Начните децибел с 10-ти. Краткие описания настроек. Reduce noise by - задает, на сколько уменьшить уровень шума. Noise bias - смещение шума по уровню относительно сигнала. Если на закладке Noiseprint вы будете нажимать на маленькие кнопки, расположенные внизу с левой стороны, то увидите, что весь график смещается по вертикали в ту или иную стороны. Если спектральная составляющая превосходит по уровню соответствующую точку на графике, то, грубо говоря, она не считается шумом. Модификации алгоритмов - mode. Они все используют заданный образец, шума. Больше всего шума вырезается в Mode1. Дело, однако, не только в количестве шума. Лучше всего можно услышать разницу между модификациями снижая шум на тихом зашумленном участке с легкими! ударами по тарелкам. В Mode1 сильно срезается послезвучие - тарелка неестественно быстро затихает. Эффект убывает с возрастанием номера. Attack и Release speed задают время срабатывания и отпускания. Подбираются на слух, чтобы свести к минимуму слышимость срабатывания шумопонижения. Во многих случаях установки по умолчанию работают неплохо. Сильное влияние на характер шумопонижения оказывает FFT Size. Верхняя часть звукового диапазона срезается меньше при уменьшении FFT Size, но могут появиться неприятные артефакты. Как всегда, нужен компромисс. Интересных результатов можно добиться работая с графиком. Вы можете задать частотный диапазон, в котором производить шумопонижение, изменить характер шумопонижения на разных участках и т. д.