Цифровая звуковая рабочая станция ( DAW / dɔː / ) — это электронное устройство или прикладное программное обеспечение, используемое для записи , редактирования и создания аудиофайлов . DAW бывают самых разных конфигураций: от одной программы на ноутбуке до интегрированного автономного устройства и вплоть до очень сложной конфигурации из множества компонентов, управляемых центральным компьютером. Независимо от конфигурации, современные DAW имеют центральный интерфейс, который позволяет пользователю изменять и микшировать несколько записей и дорожек в окончательный результат. [1]
DAW используются для создания и записи музыки , песен , речи , радио , телевидения , саундтреков , подкастов , звуковых эффектов и почти всех других видов сложного записанного звука.
Первые попытки создания рабочих станций с цифровым звуком в 1970-х и 1980-х годах столкнулись с такими ограничениями, как высокая цена хранилища, а также значительно более медленная обработка и скорость диска того времени.
В 1978 году компания Soundstream , которая в 1977 году выпустила один из первых коммерчески доступных цифровых аудиомагнитофонов, построила то, что можно считать первой рабочей станцией цифрового аудио, используя самое современное компьютерное оборудование того времени. [1] Система цифрового монтажа , как ее назвал Soundstream, состояла из мини-компьютера DEC PDP-11/60 , на котором работал специальный пакет программного обеспечения под названием DAP (Digital Audio Processor), жесткого диска Braegen с 14-дюймовыми пластинами и запоминающего осциллографа для отображать звуковые сигналы для редактирования и видеодисплей для управления системой.Интерфейсные карты, которые подключались к разъемам Unibus PDP-11 (цифровой аудиоинтерфейс или DAI), обеспечивали аналоговый и цифровой аудиовход и выход для взаимодействия с цифровыми записывающими устройствами Soundstream. и обычные аналоговые магнитофоны.Программное обеспечение DAP могло выполнять редактирование звука, записанного на жестких дисках системы, и создавать простые эффекты, такие как плавное затухание.
К концу 1980-х годов ряд персональных компьютеров, таких как Yamaha CX5M , Macintosh , Atari ST и Amiga , стали обладать достаточной мощностью для редактирования цифрового звука. Инженеры использовали Soundedit от Macromedia , Replay Professional от Microdeal и Sound Tools и Sound Designer от Digidesign для редактирования аудиосэмплов для сэмплирования клавиатур, таких как E-mu Emulator II и Akai S900 . Вскоре люди начали использовать их для простого редактирования двухдорожечного аудио и мастеринга звука .
В 1989 году компания Sonic Solutions выпустила первую профессиональную (48 кГц при 24 битах) дисковую систему нелинейного редактирования звука . Система Sonic System на базе Macintosh IIfx , основанная на исследованиях, проведенных ранее в Sprocket Systems Джорджа Лукаса , обеспечивала полный предварительный мастеринг компакт-дисков со встроенным контролем стандартного цифрового аудиоредактора Sony U-matic на основе ленты.
Многие крупные студии звукозаписи наконец перешли на цифровые технологии после того, как Digidesign представила в 1991 году свое программное обеспечение Pro Tools , созданное по образцу традиционного метода и потока сигналов в большинстве аналоговых записывающих устройств. В то время большинство DAW были основаны на Apple Mac (например, Pro Tools, Studer Dyaxis, Sonic Solutions ). [2] [3] Примерно в 1992 году первые DAW на базе Windows начали появляться у таких компаний, как Innovative Quality Software (IQS) (ныне SAWStudio ), Soundscape Digital Technology , SADiE, Echo Digital Audio и Spectral Synthesis. Все системы на тот момент использовали специальное оборудование для обработки звука. [4]
В 1992 году Sunrize Industries выпустила звуковую карту AD516 для больших компьютеров Amiga . [5] Это позволяло записывать и воспроизводить до 8 дорожек 16-бит 48 кГц напрямую на диск с помощью программного обеспечения Studio 16. Его также можно напрямую интегрировать в MIDI-программное обеспечение Bars & Pipes Pro от Blue Ribbon Soundworks или Video Toaster от NewTek , обеспечивая тем самым полный пакет MIDI-секвенирования и/или синхронизации видео с нелинейной записью на жесткий диск.
В 1993 году немецкая компания Steinberg выпустила Cubase Audio на Atari Falcon 030 . В этой версии появились встроенные эффекты DSP с 8-дорожечной записью и воспроизведением звука с использованием только собственного оборудования. Первым программным продуктом на базе Windows, представленным в 1993 году, был Samplitude (который уже существовал в 1992 году как аудиоредактор для Commodore Amiga).
В 1994 году калифорнийская компания OSC выпустила 4-дорожечное приложение для редактирования и записи под названием DECK, которое работало на аппаратной системе Digidesign и использовалось при производстве The Residents ' Freakshow [LP]. [ нужна цитата ]
Интегрированная DAW состоит из устройства цифровой обработки сигналов , панели управления , аудиоконвертеров и хранилища данных в одном устройстве. Интегрированные DAW были популярны до того, как общедоступные персональные компьютеры стали достаточно мощными для запуска программного обеспечения DAW. По мере увеличения мощности и скорости персональных компьютеров и снижения цен популярность дорогостоящих интегрированных систем падала.
«DAW» может относиться к самому программному обеспечению, но традиционно компьютерная DAW состоит из четырех основных компонентов: компьютер , звуковая карта или другой аудиоинтерфейс, программное обеспечение для редактирования звука и по крайней мере одно пользовательское устройство ввода для добавления или изменения данных. . Это может быть как простая мышь и клавиатура, так и сложная, например клавиатура MIDI-контроллера в стиле фортепиано или автоматизированная поверхность управления звуком для микширования громкости треков. [6]
Компьютер выступает в качестве хоста для звуковой карты, а программное обеспечение обеспечивает интерфейс и функции для редактирования звука. Звуковая карта обычно преобразует аналоговые аудиосигналы в цифровую форму, а цифровой обратно в аналоговый звук при его воспроизведении; это также может помочь в дальнейшей обработке звука. Программное обеспечение контролирует все соответствующие аппаратные компоненты и предоставляет пользовательский интерфейс для записи, редактирования и воспроизведения.
Компьютерные DAW обладают обширными возможностями записи, редактирования и воспроизведения (а некоторые также имеют функции, связанные с видео). Например, они могут предоставить практически неограниченное количество дорожек для записи, полифонию , а также виртуальные синтезаторы или инструменты на основе сэмплов, которые можно использовать для записи музыки. DAW также могут предоставлять широкий спектр эффектов , таких как реверберация, для улучшения или изменения самих звуков.
Простые DAW на базе смартфона , называемые мобильной звуковой рабочей станцией (MAW), используются (например) журналистами для записи и редактирования на месте.
Как программные системы, DAW разработаны со многими пользовательскими интерфейсами , но, как правило, они основаны на метафоре многодорожечного магнитофона , что облегчает знакомство инженеров звукозаписи и музыкантов , уже знакомых с использованием магнитофонов, с новыми системами. Поэтому компьютерные DAW, как правило, имеют стандартную компоновку, включающую элементы управления транспортировкой (воспроизведение, перемотка назад, запись и т. д.), элементы управления дорожками и микшер. Отображение формы сигнала — еще одна распространенная функция.
Однодорожечные DAW отображают только одну дорожку ( моно или стерео ) одновременно. [a] Многодорожечные DAW поддерживают работу с несколькими треками одновременно. Подобно микшерному пульту , каждая дорожка обычно имеет элементы управления, которые позволяют пользователю регулировать усиление , эквализацию и стереопанорамирование звука на каждой дорожке. В традиционной студии звукозаписи к пути аудиосигнала физически подключается дополнительное оборудование обработки, монтируемое в стойку, для добавления реверберации, сжатия и т. д. Однако DAW также может маршрутизировать в программном обеспечении или использовать аудиоплагины (например, плагин VST ) для обработки. звук на треке.
Возможно, наиболее важной функцией, доступной в DAW, которая недоступна при аналоговой записи, является возможность отменить предыдущее действие, используя команду, аналогичную команде отмены в программном обеспечении для обработки текста . Отмена значительно упрощает предотвращение случайного безвозвратного стирания или записи поверх предыдущей записи. Если допущена ошибка или нежелательное изменение, команда отмены используется для удобного возврата измененных данных в предыдущее состояние. Вырезать, Копировать, Вставить и Отменить — это знакомые и распространенные компьютерные команды, которые обычно в той или иной форме доступны в DAW. Более распространенные функции включают в себя изменение нескольких факторов, касающихся звука. К ним относятся форма волны, высота звука, темп и фильтрация.
Обычно DAW имеют некоторую форму автоматизации микширования с использованием процедурных интерактивных графиков на основе сегментов линий или кривых. Линии и кривые графика автоматизации соединены регулируемыми точками или содержат их. Создавая и регулируя несколько точек вдоль формы сигнала или управляя событиями, пользователь может указать параметры вывода с течением времени (например, громкость или панорамирование). Данные автоматизации также могут быть получены непосредственно из жестов человека, записанных с помощью панели управления или MIDI-контроллера .
Запись, редактирование и воспроизведение MIDI все чаще включаются в современные DAW всех типов, как и синхронизация с другими аудио- или видеоинструментами.
Существует множество бесплатных программ с открытым исходным кодом , выполняющих функции DAW. Они предназначены для работы в различных операционных системах и обычно разрабатываются в некоммерческих целях.
Программа Personal Composer , созданная Джимом Миллером для Yamaha, стала звездой выставки NAMM Show в 1983 году. [7] [8] Personal Composer работает под управлением MS DOS 2.0 и включает в себя MIDI-секвенсор, синтезаторный редактор (например, Yamaha DX7), универсальные библиотекари и редактор оценок. Позже программное обеспечение было выпущено как Personal Composer System/2 (1988). [9]
В 1996 году Стейнберг представил обновленную версию Cubase (которая первоначально была запущена в 1989 году как программное обеспечение MIDI-секвенсора для компьютера Atari ST, позже разработана для платформ Mac и Windows PC, но не имела звуковых возможностей до Cubase Audio 1993 года), которая могла записывать и воспроизводить резервное копирование до 32 дорожек цифрового звука на Apple Macintosh без необходимости использования какого-либо внешнего оборудования DSP. Cubase не только смоделировал ленточный интерфейс для записи и редактирования, но, кроме того, используя VST , также разработанный Стейнбергом, смоделировал весь микшерный пульт и стойку эффектов, распространенные в аналоговых студиях. Это произвело революцию в мире DAW, как по функциям, так и по цене, и ему быстро подражало большинство других современных систем DAW.
Приложения цифрового аудио для Linux и BSD способствовали развитию таких технологий, как Advanced Linux Sound Architecture (ALSA), которая управляет аудиооборудованием, и комплекта аудиосоединения JACK . JACK позволяет любому аудиопрограммному обеспечению, поддерживающему JACK, подключаться к любому другому аудиопрограммному обеспечению, работающему в системе, например, подключать звуковую карту под управлением ALSA или OSS к интерфейсу микширования и редактирования, такому как Ardor или Rosegarden . Таким образом, JACK действует как виртуальный патч-бэй для звука , и его можно настроить на использование ресурсов компьютера в реальном времени , с выделенной памятью и с различными опциями, минимизирующими задержку DAW . Этот вид абстракции и конфигурации позволяет ди-джеям использовать несколько программ для редактирования и синтеза аудиопотоков или многозадачности и дуплексной работы без необходимости аналогового преобразования или асинхронного сохранения и перезагрузки файлов, а также обеспечивает высокий уровень качества звука .
Другие программы с открытым исходным кодом включают виртуальные синтезаторы и MIDI-контроллеры , например, предоставленные FluidSynth и TiMidity . Оба могут загружать SoundFonts , чтобы расширить количество голосов и инструментов, доступных для синтеза, а также расширить порты и каналы, доступные синтезаторам.
Члены списка рассылки Linux Audio Development (LAD) внесли свой вклад в разработку таких стандартов , как архитектуры плагинов LADSPA , DSSI и LV2 . Стандарт плагина Virtual Studio Technology (VST) поддерживается некоторыми программами. [11]
Секвенсоры предлагают подмножество функций DAW. Существует несколько проектов секвенсоров с открытым исходным кодом, таких как:
Существует бесчисленное множество программных плагинов для программного обеспечения DAW, каждый из которых имеет свою уникальную функциональность, что расширяет общее разнообразие возможных звуков и манипуляций. У каждого есть своя собственная форма создания или управления звуком, тоном, высотой и скоростью простого звука и преобразования его во что-то другое. Чтобы добиться еще более характерного звука, можно использовать несколько плагинов по слоям и дополнительно автоматизировать управление исходными звуками.
Недавние разработки в области генеративного искусственного интеллекта стимулируют инновации в программном обеспечении DAW. В исследовательской работе Технологического института Джорджии под названием «Композиция с помощью генеративных систем на рабочей станции цифрового аудио» предложен термин «Генеративная рабочая станция аудио» для описания этого нового класса DAW. [12]
Тремя известными GAW являются AIVA , WavTool и Symphony V. AIVA обеспечивает генерацию песен AI MIDI на основе параметров в DAW. WavTool предлагает браузерную DAW, оснащенную помощником по композиции GPT-4 и генератором текста в сэмпл AI. Symphony V предоставляет инструменты генеративного вокального синтеза, редактирования нот и микширования. [13]
Сервисы генеративного искусственного интеллекта также стали доступны через плагины, которые интегрируются с обычными DAW, такими как Izotope Neutron 4 , TAIP и Synthesizer V. Neutron 4 включает в себя «помощник по микшированию», который использует машинное обучение для анализа звука и автоматического применения эффектов обработки. TAIP обеспечивает насыщение ленты с помощью нейронных сетей искусственного интеллекта, имитирующих традиционную обработку DSP . Synthesizer V предлагает несколько вокалистов с искусственным интеллектом, нотами которых можно манипулировать. [14]
Чтобы снизить нагрузку на компьютерную память, некоторые компании, производящие плагины, разработали VST для тонких клиентов , которые используют ресурсы облачного сервера. Например, плагин Samplab для преобразования аудио в MIDI предлагает настольное приложение с аутентификацией пользователя и вызовами API, которые выполняют разделение стеблей и транскрипцию MIDI с локального устройства компьютера. [13] Это может повысить скорость загрузки или предотвратить сбои приложений.
DAW можно внедрить в классах музыкального образования, чтобы показать детям, как их использовать, и научиться создавать собственную музыку. Согласно исследованию, проведенному Индонезийским педагогическим университетом , использование DAW в обучении музыке может позволить студентам самостоятельно строить свое обучение созданию музыки. [15] Другое исследование, проведенное Миланским университетом, сделало DAW доступным для детей. [16]
Использование DAW можно найти в большинстве музыки хип-хопа и EDM с использованием зацикливания инструментала. Поскольку производство музыки также переносится на ноутбук, можно перенести создание музыки за пределы студии в спальню. [17]
Персональный композитор Yamaha Джим-Миллер
