Шумоподавитель или просто гейт — это электронное устройство или программное обеспечение , которое используется для управления громкостью аудиосигнала . Сравнимый с компрессором , который ослабляет сигналы выше порогового значения, такие как громкие атаки с начала музыкальных нот, шумоподавители ослабляют сигналы, которые регистрируются ниже порогового значения. [1] Однако шумоподавители ослабляют сигналы на фиксированную величину, известную как диапазон. В своей простейшей форме шумоподавитель позволяет основному сигналу проходить только тогда, когда он выше установленного порогового значения: гейт «открыт». Если сигнал падает ниже порогового значения, никакой сигнал не проходит (или сигнал существенно ослаблен): гейт «закрыт». [2] Шумоподавитель используется, когда уровень «сигнала» выше уровня нежелательного « шума ». Порог устанавливается выше уровня «шума», и поэтому, когда нет основного «сигнала», гейт закрыт.
Распространенное применение — электрогитара для удаления гула и шипения, вызванных блоками эффектов искажения . Шумоподавитель не удаляет шум из самого сигнала; когда гейт открыт, через него проходят и сигнал, и шум. Несмотря на то, что сигнал и нежелательный шум присутствуют в открытом состоянии гейта, шум не так заметен. Шум становится наиболее заметным в периоды, когда основной сигнал отсутствует, например, такт паузы в гитарном соло . Гейты обычно имеют настройки «атака», «выпуск» и «удержание», а также могут иметь функцию «просмотра вперед». [3]
Шумоподавители имеют пороговое управление для установки уровня, при котором шумоподавитель откроется. Более продвинутые шумоподавители имеют больше функций.
Регулятор срабатывания используется для определения длительности времени, необходимого воротам для перехода из открытого состояния в полностью закрытое. Это длительность затухания. Быстрое срабатывание резко обрывает звук, тогда как более медленное срабатывание плавно ослабляет сигнал от открытого состояния до закрытого, что приводит к медленному затуханию. Если время срабатывания слишком короткое, при повторном открытии ворот можно услышать щелчок. [ необходима цитата ] Срабатывание — второй по частоте элемент управления, который можно найти на воротах после порога.
Управление атакой используется для определения длительности времени, необходимого воротам для перехода из закрытого состояния в полностью открытое. Это длительность постепенного появления.
Управление удержанием используется для определения продолжительности времени, в течение которого ворота будут оставаться полностью открытыми после того, как сигнал упадет ниже порогового значения, и до начала периода освобождения. Управление удержанием часто устанавливается для того, чтобы ворота не закрывались во время коротких пауз между словами или предложениями в речевом сигнале. [4]
Управление диапазоном используется для установки величины ослабления сигнала при закрытии ворот. Часто будет полное ослабление, то есть сигнал не будет проходить при закрытии ворот. В некоторых обстоятельствах полное ослабление нежелательно, и диапазон можно изменить.
Расширенные гейты имеют внешнюю боковую цепь . Это дополнительный вход, который позволяет гейту запускаться другим аудиосигналом. Разновидностью бокового гейта, используемого в производстве электронной музыки , является трансгейт или просто гейт , где гейт управляется не аудиосигналом, а заранее запрограммированным шаблоном, что приводит к точно контролируемому прерыванию устойчивого звука.
Шумовые затворы часто реализуют гистерезис , то есть они имеют два порога: один для открытия затвора и другой, установленный на несколько дБ ниже, для закрытия затвора. Это означает, что как только сигнал опускается ниже порога закрытия, он должен подняться до порога открытия, чтобы затвор открылся, так что сигнал, который регулярно пересекает порог закрытия, не открывает затвор и не вызывает дребезжание . Более длительное время удержания также помогает избежать дребезжания, как описано выше.
Основная функция шумоподавителя — устранение звуков ниже заданного порога. Шумоподавители обычно используются в студиях звукозаписи и звукоусилении . Рок-музыканты также могут использовать небольшие портативные «примочки» для контроля нежелательного шума от своих систем усиления гитары. Шумоподавители с ограниченной полосой частот также используются для устранения фонового шума из аудиозаписей путем устранения полос частот , содержащих только статические .
В аудио постобработке шумоподавление уменьшает постоянные источники шума, такие как гул от пластинок LP , шипение от аудиокассеты, статические помехи от радио или усилителя и гул от системы питания, не влияя существенно на исходный звук. Аудиосигнал, такой как музыка или речь , разбивается на множество частотных диапазонов с помощью набора перекрывающихся полосовых фильтров , и если амплитуда сигнала в любой из полос ниже предустановленного порога, то эта полоса исключается из конечного звука. Это значительно снижает воспринимаемый фоновый шум, поскольку выживают только частотные компоненты шума, которые находятся в полосах пропускания стробирования .
Эта техника была реализована в электронике реального времени в некоторых аудиофильских проигрывателях пластинок еще в 1980-х годах [ требуется ссылка ] и в настоящее время широко используется в постобработке аудиопроизводства , где программное обеспечение для преобразования Фурье аудиосигнала может выдать очень подробный спектр фонового шума. Распространенные пакеты программного обеспечения для редактирования цифрового звука , такие как CoolEdit и Audacity, включают в себя простой в использовании код цифрового шумоподавления: пользователь выбирает сегмент звука, который содержит только статику, и уровни амплитуды в каждой полосе частот используются для определения пороговых уровней, которые должны применяться ко всему сигналу в целом.
Шумоподавитель хорошо работает, когда статические помехи устойчивы и либо узко ограничены по частоте (например, гул от сети переменного тока), либо значительно ниже уровня основного сигнала (желательно не менее 15 дБ). В случаях, когда сигнал сливается с фоновыми помехами (например, звуки барабана в треке " Sun King " на альбоме Beatles Abbey Road ) или слаб по сравнению с шумом (как в очень слабых записях на пленке ), шумоподавитель может добавлять артефакты , которые более отвлекают, чем исходные помехи.
В контексте сеанса записи с несколькими микрофонами шумоподавление используется для уменьшения утечки звука в микрофон из источников, отличных от тех, для которых микрофон предназначен. Одним из примеров является микрофонная запись ударной установки. В большинстве записей ударных с несколькими микрофонами один микрофон будет использоваться для захвата звука малого барабана , а другой — для захвата звука бас-барабана . Микрофон малого барабана будет выводить сигнал, состоящий из сигнала малого барабана высокого уровня и сигнала бас-барабана низкого уровня (из-за большего расстояния бас-барабана от микрофона малого барабана). Если пороговый уровень шумоподавления установлен правильно, сигнал малого барабана может быть изолирован. Чтобы полностью изолировать сигнал малого барабана, скорость высвобождения должна быть довольно высокой, что может привести к «обрезанию» хвостовой части звука малого барабана. Обычно это можно исправить, включив один или несколько верхних микрофонов , которые могут действовать как общий «аудиоклей» для всех других стробированных источников.
Шумоподавители полезны при редактировании записей в прямом эфире для удаления фонового шума между проходами или частями диалога. Однако следует соблюдать осторожность при настройке шлюзов, чтобы они не срабатывали из-за посторонних шумов.
Для вокальных приложений на сцене вместо шумоподавителя можно использовать оптический микрофонный переключатель. Инфракрасный датчик определяет, находится ли кто-то перед микрофоном, и включает микрофон.
Хорошим примером контролируемого по времени шумоподавления является известный эффект « gated reverb », который можно услышать на барабанах в хите Фила Коллинза « In the Air Tonight », созданный инженером-продюсером Хью Пэдхэмом , в котором мощная реверберация, добавленная к барабанам, обрезается шумоподавителем через несколько миллисекунд , а не затухает естественным образом. Этого также можно добиться следующим образом: отправив «сухой» сигнал малого барабана на блок реверберации (или другой процесс), вставив шумоподавитель на пути сигнала реверберации и подключив звук малого барабана к боковой цепи блока гейта. Если блок гейта установлен на «внешнюю боковую цепь» (или «внешний ключ»), гейт будет реагировать на уровень сигнала малого барабана и «обрезаться», когда он затухнет ниже порогового значения, а не на реверберированный звук.
Распространенным трюком в производстве является использование ложных комбинаций входов боковой цепи для управления более длинными, более устойчивыми звуками. Например, сигнал хай-хэта может использоваться для управления устойчивым синтезированным звуком для создания ритмичного мелодичного (или гармонического) сигнала, который идеально совпадает с сигналом хай-хэта. Хороший пример такого использования устройства можно найти в концептуальном альбоме Godley & Creme Consequences . История альбома потребовала создания ряда специальных звуковых эффектов , которые передавали бы впечатление стихийных бедствий .
Для эпизода «Огонь» Годли и Крим использовали шумоподавитель, который запускался звуком многодорожечных голосов, что создавало «голос» бушующего лесного пожара . Во время записи этого сегмента каждый раз, когда начинался голосовой сигнал, он запускал шумоподавитель, чтобы открыть другой канал, который нес предварительно записанный цикл потрескивающего звука (созданного путем наложения звука лопающейся перед микрофоном пузырчатой пленки ). Объединенные голоса и потрескивание создавали жуткий и довольно убедительный эффект «говорящего огня». [ необходима цитата ]
«Одна вещь, которую я сделал, которая, как мне кажется, придала альбому определенное звучание, — это то, что я все кепексировал», — сказал Алан Парсонс , звукорежиссер альбома Pink Floyd The Dark Side of the Moon . «Кепексы были очень ранними шумоподавителями, и мы кепексировали не только при переходе от первой шестнадцатидорожки ко второй, но и при миксе . Они были довольно революционными в то время, и у них был очень индивидуальный звук. Это было очень эффективно для сердцебиения. Это был бас-бочка, и вы слышите, как шум модулируется шумоподавителем, что является неотъемлемой частью этого звука». [5]
Изобретение техники, называемой многозапорным гейтингом Джея Ходжсона, распространенной в записях классической музыки в течение многих лет, часто приписывают продюсеру Тони Висконти , чье использование в " Heroes " Дэвида Боуи, возможно, было первым в роке. [6] Висконти записывал вокал Боуи в большом пространстве, используя три микрофона, размещенных на расстоянии 9 дюймов (23 см), 20 футов (6,1 м) и 50 футов (15,2 м) соответственно. К каждому микрофону был применен отдельный гейт, так что дальний микрофон срабатывал только тогда, когда Боуи достигал соответствующей громкости, и каждый микрофон отключался, когда срабатывал следующий.
«Исполнение Боуи, таким образом, нарастает по интенсивности именно по мере того, как все больше атмосферы наполняет его подачу, пока к последнему куплету ему не приходится кричать, чтобы его услышали... Фактически, чем больше Боуи кричит, чтобы его услышали, тем дальше назад в миксе многозапорная система Висконти отодвигает его вокальные дорожки [сухой звук воспринимается как передний план, а атмосфера отодвигает звук назад в миксе], создавая резкую метафору ситуации обреченных влюбленных Боуи, кричащих о своей любви друг к другу через Берлинскую стену». [6]
Следование огибающей (также называемое трансовым гейтингом из-за его распространенности в трансе) — это использование гейта на дорожке, дополнительной к той, которую он ослабляет, так называемой потому, что амплитудный профиль последнего затем будет соответствовать или близко следовать за профилем первого. Следование огибающей может использоваться для создания синкопированных ритмов или для уплотнения неряшливых выступлений. Например, пэд синтезатора может воспроизводить целые ноты, будучи настроенным на гитарную или ударную партию. Примерами служат «Journey into Trance» (1:11) DJ Nexus, «Everybody Dance» Chic и «Upside Down» Diana Ross. [7]
Шумоподавители играют важную роль в микрофонной записи барабанов на концертах в стиле хэви-метал. Каналы микрофонов барабанов и тарелок обычно имеют шумоподавители, так что микрофоны включаются только при игре на определенном барабане или тарелке. Это значительно снижает « утечку » между микрофонами барабанов. Это используется для уменьшения обратной связи, вызванной другими сильно усиленными звуками на сцене.