Задержка — это метод обработки аудиосигнала , который записывает входной сигнал на носитель информации, а затем воспроизводит его через некоторое время. Когда задержанное воспроизведение смешивается с живым звуком, создается эффект эха , при котором исходный звук слышен, а затем задержанный звук. Задержанный сигнал может воспроизводиться несколько раз или подаваться обратно в запись, чтобы создать звук повторяющегося затухающего эха. [1]
Эффекты задержки варьируются от едва заметного эффекта эха до выраженного смешивания предыдущих звуков с новыми звуками. Эффекты задержки могут быть созданы с использованием ленточных петель , подхода, разработанного в 1940-х и 1950-х годах и использовавшегося такими артистами, как Элвис Пресли и Бадди Холли .
Аналоговые блоки эффектов появились в 1970-х годах, цифровые педали эффектов — в 1984 году, а программное обеспечение для аудиоплагинов — в 2000-х годах.
Первые эффекты задержки были достигнуты с помощью ленточных петель, импровизированных на катушечных аудиосистемах записи . Укорачивая или удлиняя петлю ленты и регулируя головки чтения и записи , можно было контролировать характер задержанного эха. Эта техника была наиболее распространена среди ранних композиторов musique concrète, таких как Пьер Шеффер , и композиторов, таких как Карлхайнц Штокхаузен , которые иногда разрабатывали сложные системы, включающие длинные ленты и несколько рекордеров и систем воспроизведения, коллективно обрабатывающих входные данные живого исполнителя или ансамбля. [2]
Американский продюсер Сэм Филлипс создал эффект слэпбэк-эхо с помощью двух магнитофонов Ampex 350 в 1954 году. [3] [4] Эффект использовался такими артистами, как Элвис Пресли (например, в его треке « Blue Moon of Kentucky ») и Бадди Холли , [5] и стал одной из визитных карточек Филлипса. [4] Гитарист и дизайнер инструментов Лес Пол был одним из первых пионеров в области устройств задержки. [6] [7] Согласно Sound on Sound , «характер и глубина звука, который был получен от ленточного эха на этих старых записях, чрезвычайно сочные, теплые и широкие». [8]
Ленточные эхо-машины стали коммерчески доступны в 1950-х годах. [9] Ленточные эхо-машины содержат петли ленты, которые проходят над головкой записи, а затем над головкой воспроизведения. Эхо-машина — это раннее название устройства обработки звука, используемого с электронными инструментами для повторения звука и создания имитированного эха. Время между повторениями эха регулировалось путем изменения положения головки или скорости ленты. Длительность или интенсивность эффекта эха регулировались путем изменения количества эхо-сигнала, подаваемого обратно в сигнал, записанный на ленту. [10]
Знаковым устройством стал EchoSonic, созданный американцем Рэем Баттсом . Это портативный гитарный усилитель со встроенным ленточным эхом, который стал широко использоваться в кантри-музыке ( Чет Аткинс ) и особенно в рок-н-ролле ( Скотти Мур ). [11]
Были введены специальные машины для создания ленточных петель. Одним из примеров является Echoplex , который использует ленточную петлю. Длина задержки регулируется путем изменения расстояния между головками записи и воспроизведения ленты. Другой пример — Ace Tone EC-1 Echo Chamber. [12]
С Roland RE-201 , представленным в 1973 году, японский инженер Икутаро Какехаши усовершенствовал задержку ленты, чтобы сделать ее более надежной и прочной, с уменьшенным износом ленты и шумом, wow и flutter , дополнительными элементами управления и дополнительными головками ленты. Различные эффекты могли быть созданы путем включения различных комбинаций головок воспроизведения. Регулируя элементы управления и скорость ленты, музыканты могли создавать эффекты смещения высоты тона и колебания. RE-201 использовался такими исполнителями, как Брайан Сетцер , Боб Марли , Portishead и Radiohead . [6]
В 1970-х годах ямайские продюсеры даб-регги широко использовали эффекты задержки; Ли Скретч Перри создал эффекты «lo-fi sci-fi», используя задержку и реверберацию на тестовом тоне микшерного пульта , а продюсеры даб-техно, такие как Basic Channel, ввели задержку в электронную музыку . [13] Цифровые эффекты задержки были разработаны с появлением цифровой записи . [5]
До изобретения технологии задержки звука музыка, использующая эхо, должна была быть записана в естественно реверберирующем пространстве, что часто было неудобно для музыкантов и инженеров. Спрос на простой в использовании эффект эха в реальном времени привел к производству систем, предлагающих блок эффектов «все в одном» , который можно было настроить для создания эха любого интервала или амплитуды. Наличие нескольких отводов ( головок воспроизведения ) позволяло иметь задержки с различными ритмическими интервалами; это давало музыкантам дополнительные средства выражения по сравнению с естественным периодическим эхом.
Ранние эксперименты, такие как задержка эха с посылкой ленточного сигнала (STEED) в студии Abbey Road, использовали стандартные и модифицированные катушечные магнитофоны для создания задержки.
Процессоры задержки, основанные на аналоговой записи на ленту, используют магнитную ленту в качестве носителя записи и воспроизведения. Электродвигатели направляют ленточную петлю через устройство с различными механизмами, позволяющими изменять параметры эффекта. [14] Популярные модели включают Ray Butts' EchoSonic (1952), Watkins Copicat (1958), [15] [16] Echoplex (1959) [9] и Roland Space Echo (1974). [17 ]
В Echoplex EP-2 положение головки воспроизведения было фиксированным, а комбинированная головка записи и стирания была установлена на салазках, таким образом, время задержки эха регулировалось путем изменения расстояния между головками записи и воспроизведения. [ необходима цитата ]
Space Echo использует систему свободного перемещения ленты , чтобы уменьшить износ ленты, шум и детонацию , и сделало устройства более надежными и простыми в транспортировке. [18] Он был более надежным и прочным, чем предыдущие устройства ленточного эха, что позволяло легко путешествовать и выступать с ним. [18] Он использовался музыкантами в таких жанрах, как регги , даб , трип-хоп , пост-панк и экспериментальный рок . [18] [19]
Однако тонкая магнитная лента не совсем подходит для непрерывной работы, поэтому ленточную петлю время от времени приходилось заменять, чтобы поддерживать точность воспроизведения обработанных звуков. В качестве носителя информации Binson Echorec использовал вращающийся магнитный барабан или диск (не совсем как те, которые используются в современных жестких дисках ). Это давало преимущество перед лентой, поскольку прочные барабаны могли служить много лет с небольшим ухудшением качества звука. [20] В последующие годы эффекты задержки ленты оставались популярными из-за того, как лента сжималась и искажалась, «создавая впечатление, что эхо отступает, а не просто становится тише». [21]
Альтернативной эхо-системой был так называемый метод задержки с помощью масляной банки , который использует электростатическую, а не электромагнитную запись. [22]
Изобретенный Рэем Любоу , метод масляной банки использует вращающийся диск из анодированного алюминия, покрытый суспензией частиц углерода. Сигнал переменного тока на проводящий неопреновый скребок переносит заряд на диск с высоким импедансом. Когда частицы проходят мимо скребка, они действуют как тысячи крошечных конденсаторов, удерживая небольшую часть заряда. Второй скребок считывает это представление сигнала и отправляет его на усилитель напряжения, который смешивает его с исходным источником. Чтобы защитить заряд, удерживаемый частицами, и смазать всю сборку, диск вращается внутри герметичной банки с достаточным количеством специального изолирующего масла [a], чтобы гарантировать равномерное нанесение покрытия при его вращении. [23] [24]
Эффект напоминает эхо, но причудливая природа носителя информации вызывает изменения в звуке, которые можно услышать как эффект вибрато. Некоторые ранние модели имели схему управления, предназначенную для подачи выходного сигнала считывающего вайпера на записывающий вайпер, что также вызывало эффект реверберации.
Многие компании продавали эти устройства под разными названиями. Fender продавала Dimension IV, Variable Delay, Echo-Reverb I, II и III, а также включала масленку в коробку со спецэффектами. Gibson продавала GA-4RE с 1965 по 1967 год. Сам Рэй Любов продавал много разных версий под брендом Tel-Ray/Morley, начав в начале шестидесятых с Ad-n-echo, и в конечном итоге выпустив Echo-ver-brato, Electrostatic Delay Line и многие другие в восьмидесятых.
Устройства Bucket-Brigade (BBD) были разработаны в Philips в 1969 году. Эффекты задержки, использующие эту технологию, в конечном итоге стали доступны. Известные примеры включают Memory Man от Electro-Harmonix, выпущенный в 1976 году, и Boss DM-2, выпущенный в 1981 году. Устройства на основе BBD предлагали удобную альтернативу ленточным задержкам и динамикам Leslie, но в конечном итоге были в значительной степени вытеснены цифровыми задержками. [25]
Цифровые системы задержки функционируют путем выборки входного сигнала с использованием аналого-цифрового преобразователя . Результирующий цифровой звук пропускается через буфер памяти и вызывается из буфера через короткое время. Благодаря обратной связи части задержанного звука обратно в буфер создаются множественные повторы звука. [26] [b] Задержанный ( влажный ) выход может быть смешан с немодифицированным ( сухим ) сигналом после или до того, как он будет отправлен на цифро-аналоговый преобразователь для вывода.
Цифровые эффекты задержки изначально были доступны в виде дорогих стоечных устройств, предназначенных для использования в телевизионных и аудиостудиях. Одним из первых был Eventide DDL 1745 1971 года. [27] Другим популярным стоечным цифровым задержкой был AMS DMX 15-80 1978 года. [28] Поскольку цифровая память стала дешевле в 1980-х годах, такие устройства, как Lexicon PCM42, Roland SDE-3000, TC Electronic 2290 предлагали более трех секунд времени задержки, достаточного для создания фоновых циклов, ритмов и фраз. 2290 можно было модернизировать до 32 секунд, а Electro-Harmonix предложила 16-секундную задержку и машину для создания циклов. В конце концов, по мере дальнейшего снижения затрат и уменьшения размеров электроники, они стали доступны в виде ножных педалей. Первой цифровой задержкой, представленной в педали, стала модель Boss DD-2, выпущенная в 1984 году. Модули задержки, монтируемые в стойку, эволюционировали в цифровые ревербераторы, а затем в цифровые мультиэффекторы, способные создавать более сложные эффекты, чем чистая задержка, такие как эффекты реверберации, растяжения времени звука и масштабирования высоты тона .
Цифровые задержки предоставляют обширный набор опций, включая управление временем до воспроизведения задержанного сигнала. Большинство из них также позволяют пользователю выбирать общий уровень обработанного сигнала по отношению к неизмененному или уровень, на котором задержанный сигнал возвращается в память для повторного воспроизведения. Некоторые системы позволяют использовать более экзотические элементы управления, такие как возможность добавления аудиофильтра и модуляции скорости воспроизведения.
Хотя ранние устройства задержки с большой емкостью задержки могли использоваться для записи риффа или аккордовой последовательности , а затем воспроизводиться поверх нее, работать с ними было сложно. Paradis Loop Delay [29] , созданный в 1992 году, был первым устройством с выделенными функциями зацикливания, такими как запись, наложение, умножение, вставка и замена, что делало его более интуитивным и удобным для пользователя. Gibson выпускал слегка улучшенную версию под названием Echoplex Digital Pro [30] до 2006 года.
Естественным развитием цифровой обработки задержки стало появление программных систем задержки. Во многом это совпало с популярностью программного обеспечения для редактирования звука. Программные задержки во многих случаях предлагают гораздо большую гибкость, чем даже самые последние цифровые аппаратные задержки. Программные реализации могут предлагать смещение или случайное время задержки или вставку других аудиоэффектов в тракт обратной связи. Многие программные плагины имеют дополнительную функциональность для эмуляции звуков более ранних аналоговых устройств. Обильная основная память на современных персональных компьютерах обеспечивает достаточное время задержки.
В популярной и электронной музыке электрогитаристы используют задержку для создания плотно наложенных текстур нот с ритмами, дополняющими музыку. Гитарист U2 Эдж использует задержку, когда играет арпеджио на электрогитаре, создавая таким образом устойчивый фон, похожий на синтезаторный пэд. [31] Вокалисты и инструменталисты используют задержку, чтобы добавить плотного или воздушного качества своему пению или игре. Очень длинные задержки в 10 секунд и более часто используются для создания циклов целой музыкальной фразы. Роберт Фрипп использовал два катушечных магнитофона Revox , чтобы добиться очень большого времени задержки для сольного исполнения на гитаре. Он назвал эту технологию « Фриппертроника » и использовал ее в ряде записей. [32]
Джон Мартин был пионером эхоплекса. Возможно, самые ранние указания на его использование можно услышать в песнях «Would You Believe Me» и «The Ocean» на альбоме Stormbringer!, выпущенном в феврале 1970 года.
Эффекты задержки добавляют временную задержку к аудиосигналу . Смешивание задержанного звука с исходным звуком создает эффект эха , при котором исходный звук слышен, а затем следует задержанный звук. [5] Задержанный сигнал может обрабатываться отдельно от входного звука, например, с помощью эквалайзера . [34]
Большинство эффектов задержки позволяют пользователям устанавливать время задержки или количество времени между каждым воспроизведением звука. Может быть синхронизирован с BPM , что позволяет пользователям устанавливать значения времени как деления бита . Задержка используется для создания других эффектов, включая реверберацию, хор и флэнжер . [5]
Эффекты задержки обычно позволяют пользователям добавлять и настраивать обратную связь . При подаче части задержанного звука обратно в механизм задержки слышны множественные повторы звука. При низких настройках обратной связи громкость каждого повтора постепенно уменьшается. Высокий уровень обратной связи может привести к быстрому увеличению уровня выходного сигнала, который становится все громче и громче; это можно контролировать с помощью ограничителя .
Короткие задержки (50 мс или меньше) создают ощущение расширения звука без создания ощутимого эха и могут использоваться для добавления стереоширины или имитации дабл-трекинга (наложения двух исполнений). [34] Эффект известен как эффект предшествования или эффект Хааса, в честь немецкого ученого Хельмута Хааса. [34]
При пинг-понговой задержке задержанный сигнал чередуется между двумя каналами стереопрограммы . [ 34]
В многоотводной задержке несколько отводов (выходов) берутся из буфера задержки, каждый с независимым временем и уровнем, и суммируются с исходным сигналом. [5] [34] Многоотводные задержки могут использоваться для создания ритмических рисунков или плотных эффектов, подобных реверберации . [34]
Удвоение эха производится путем добавления короткой задержки к записанному звуку. Задержки от тридцати до пятидесяти миллисекунд являются наиболее распространенными; более длительное время задержки становится slapback echo . Смешение исходного и задержанного звуков создает эффект, похожий на даблтрекинг или унисонное исполнение.
Slapback echo использует время задержки от 60 до 250 миллисекунд с небольшой или отсутствующей обратной связью. [c] Задержка slapback создает эффект уплотнения . Эффект характерен для вокала на рок-н-ролльных записях 1950-х годов. В июле 1954 года Сэм Филлипс выпустил первую из пяти 78-х и 45-х, которые Элвис Пресли выпустит на Sun Records в течение следующих полутора лет, все из которых характеризовались новой техникой производства, которую Филлипс назвал slapback echo . [35] Эффект был получен путем повторной подачи выходного сигнала с воспроизводящей головки магнитофона на его записывающую головку. Физическое пространство между головками, скорость ленты и выбранная громкость были основными контролирующими факторами. Аналоговые и более поздние цифровые машины задержки также легко создавали этот эффект. Он также иногда используется на инструментах, особенно барабанах и перкуссии .
Флэнжер , хор и реверберация — все это звуковые эффекты на основе задержки. При флэнжере и хоре время задержки очень короткое и обычно модулированное. [36] При реверберации существует несколько задержек и обратной связи, так что отдельные эхо размываются вместе, воссоздавая звук акустического пространства .
Прямая задержка используется в системах звукоусиления для компенсации распространения звука по воздуху. [37] В отличие от устройств с эффектами задержки звука, прямая задержка не смешивается с исходным сигналом. Только задержанный сигнал отправляется на громкоговорители, так что громкоговорители, удаленные от сцены, будут усиливать звук сцены одновременно или немного позже, чем акустический звук со сцены. Задержанный сигнал использует приблизительно 1 миллисекунду прямой задержки на фут воздуха или 3 миллисекунды на метр. [d] Из-за эффекта Хааса эта техника позволяет звукорежиссерам использовать дополнительные акустические системы, размещенные вдали от сцены, и при этом создавать иллюзию того, что весь звук исходит со сцены. Цель состоит в том, чтобы доставить достаточную громкость звука в заднюю часть помещения, не прибегая к чрезмерной громкости звука вблизи передней части. [38]
Прямая задержка также используется при синхронизации аудио-видео для выравнивания звука с визуальными носителями (например, на ТВ или веб-трансляциях), если визуальный источник задерживается. Визуальные носители могут задерживаться из-за ряда механизмов или причин, таких как коррекция временной базы , масштабирование видео и кадровые буферы , в этом случае связанный звук должен задерживаться, чтобы соответствовать визуальному контенту.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )