Шумовой гейт или просто гейт — это электронное устройство или программное обеспечение , которое используется для управления громкостью аудиосигнала . По аналогии с компрессором , который ослабляет сигналы выше порогового значения, например громкие атаки в начале музыкальных нот, шумоподавители ослабляют сигналы, регистрируемые ниже порогового значения. [1] Однако шумоподавители ослабляют сигналы на фиксированную величину, известную как диапазон. В своей простейшей форме шумоподавитель пропускает основной сигнал только тогда, когда он превышает установленный порог: гейт «открыт». Если сигнал падает ниже порога, сигнал не может пройти (или сигнал существенно ослабляется): ворота «закрываются». [2] Шумоподавитель используется, когда уровень «сигнала» превышает уровень нежелательного « шума ». Порог устанавливается выше уровня «шума», поэтому при отсутствии основного «сигнала» ворота закрываются.
Обычное применение — электрогитара для устранения шума и шипения, вызванного блоками эффектов искажения . Шумовой гейт не удаляет шум из самого сигнала; когда ворота открыты, через них проходят и сигнал, и шум. Несмотря на то, что сигнал и нежелательный шум присутствуют в состоянии открытого затвора, шум не так заметен. Шум становится наиболее заметен в периоды отсутствия основного сигнала, например, во время паузы в гитарном соло . Ворота обычно имеют настройки «атака», «отпуск» и «удержание», а также могут иметь функцию «просмотра вперед». [3]
Шумоподавители имеют пороговое значение, позволяющее установить уровень открытия ворот. Более продвинутые шумоподавители имеют больше возможностей.
Управление разблокировкой используется для определения времени, в течение которого ворота переходят из открытого состояния в полностью закрытое . Это продолжительность затухания. Быстрое отпускание резко обрезает звук, тогда как более медленное плавно ослабляет сигнал от открытого до закрытого, что приводит к медленному затуханию. Если время отпускания слишком короткое, при повторном открытии ворот можно услышать щелчок. [ нужна цитация ] Release — второй по распространенности элемент управления воротами после порога.
Управление атакой используется для определения времени, в течение которого ворота переходят из закрытого состояния в полностью открытое. Это продолжительность затухания.
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 таким образом, чтобы ворота не закрывались во время коротких пауз между словами или предложениями в речевом сигнале. [4]
Регулятор диапазона используется для установки степени ослабления сигнала, когда ворота закрыты. Часто происходит полное затухание, то есть сигнал не проходит, когда ворота закрыты. В некоторых случаях полное затухание нежелательно, и диапазон можно изменить.
У продвинутых гейтов есть внешний сайдчейн . Это дополнительный вход, который позволяет активировать гейт другим аудиосигналом. Разновидностью нойзгейта с боковой цепью, используемого в производстве электронной музыки, является трансгейт или просто гейт , где нойзгейт управляется не аудиосигналом, а заранее запрограммированным шаблоном, что приводит к точно контролируемому прерыванию длительного звука.
Шумовые гейты часто реализуют гистерезис , то есть имеют два порога: один для открытия гейта, а другой, установленный на несколько дБ ниже, для закрытия гейта. Это означает, что как только сигнал упадет ниже порога закрытия, он должен подняться до порога открытия, чтобы ворота открылись, чтобы сигнал, который регулярно пересекает порог закрытия, не открывал ворота и не вызывал вибрации . 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 звукоусиления . Рок-музыканты также могут использовать небольшие портативные педали для контроля нежелательного шума от своих гитарных систем усиления. Шумоподавители с ограниченной полосой также используются для устранения фонового шума из аудиозаписей путем исключения полос частот , содержащих только статические помехи .
При постобработке звука шумоподавление уменьшает постоянные источники шума, такие как грохот пластинок , шипение аудиокассеты, статические помехи от радиоприемника или усилителя , а также гул от системы питания, не оказывая существенного влияния на исходный звук. Аудиосигнал, такой как музыка или речь , разбивается на множество полос частот с помощью набора перекрывающихся полосовых фильтров , и если амплитуда сигнала в какой-либо полосе ниже заданного порога, то эта полоса исключается из конечного звука. . Это значительно снижает ощутимый фоновый шум, поскольку выживают только те частотные компоненты шума, которые находятся в пределах стробируемых полос пропускания .
Этот метод был реализован в электронике реального времени в некоторых аудиофильских проигрывателях еще в 1980-х годах и в настоящее время широко используется в постобработке аудиопроизводства , где программное обеспечение для преобразования Фурье аудиосигнала может дать очень подробный спектр . фонового шума. Распространенные пакеты программного обеспечения для редактирования цифрового звука , такие как CoolEdit и Audacity , включают простой в использовании код цифрового шумоподавления: пользователь выбирает сегмент аудио, который содержит только помехи, а уровни амплитуды в каждой полосе частот используются для определения пороговых уровней для применяться ко всему сигналу в целом.
Шумоподавление хорошо работает, когда статические помехи устойчивы и либо узко ограничены по частоте (например, шум от сети переменного тока), либо значительно ниже уровня основного сигнала (желательно минимум 15 дБ). В случаях, когда сигнал сливается с фоновой статикой (например, звучит матовый барабан в треке « Sun King » на альбоме Beatles «Abbey Road ») или слаб по сравнению с шумом (как на очень слабых магнитофонных записях , шумоподавление можно добавлять артефакты , которые отвлекают больше, чем исходная статика.
В контексте сеанса записи с несколькими микрофонами шумоподавление используется для уменьшения утечки звука в микрофон из источников, отличных от того, для которого микрофон предназначен. Один из примеров касается микрофона ударной установки. В большинстве записей ударных с несколькими микрофонами один микрофон будет использоваться для записи звука малого барабана , а другой — для записи звука большого барабана . Малый микрофон будет выводить сигнал, состоящий из сигнала малого барабана высокого уровня и сигнала большого барабана более низкого уровня (из-за большего расстояния между большим барабаном и малым микрофоном). Если пороговый уровень шумоподавителя установлен правильно, сигнал малого барабана можно изолировать. Чтобы полностью изолировать сигнал малого барабана, скорость восстановления должна быть достаточно высокой, что может привести к «обрыву» хвоста звука малого барабана. Обычно это можно исправить путем включения одного или нескольких верхних микрофонов , которые могут действовать как общий «аудиоклей» для всех других стробируемых источников.
Шумоподавители полезны при редактировании живых записей, чтобы удалить фоновый шум между отрывками или частями диалога. Однако необходимо соблюдать осторожность при установке ворот, чтобы они не сработали из-за посторонних шумов, например, когда люди передвигают стулья.
Для вокала на сцене можно использовать оптический переключатель микрофона. Инфракрасный датчик определяет, находится ли кто-то перед микрофоном, и включает микрофон.
Хорошим примером контролируемого по времени шумоподавления является хорошо известный эффект « закрытой реверберации », слышимый на барабанах в хит-сингле Фила Коллинза « In the Air Tonight », созданный инженером-продюсером Хью Пэдэмом , в котором добавлена мощная реверберация. Звук барабанов отсекается шумоподавителем через несколько миллисекунд , вместо того, чтобы затухать естественным путем. Этого также можно достичь путем: отправки «сухого» сигнала малого барабана на блок реверберации (или другого процесса), вставки шумоподавителя на путь сигнала реверберации и подключения звука малого барабана к боковой цепи блока гейта. Если гейт установлен на «внешнюю сайдчейн» (или «внешнюю клавишу»), гейт будет реагировать на уровень сигнала малого барабана и «отключаться», когда он затухает ниже порога, а не на реверберированный звук.
Это распространенный производственный трюк — использовать ложные комбинации входов боковой цепи для управления более длинными и устойчивыми звуками. Например, сигнал хай-хэта можно использовать для управления длительным синтезированным звуком для создания ритмичного мелодичного (или гармонического) сигнала, который идеально синхронизируется с сигналом хай-хэта . Хороший пример такого использования устройства можно найти на концептуальном альбоме Godley & Creme Consequences . Сюжет альбома потребовал создания ряда специальных звуковых эффектов , которые передавали бы впечатление стихийных бедствий .
В эпизоде «Огонь» Годли и Крем использовали шумоподавитель, срабатывающий на звук многодорожечных голосов, который создавал «голос» бушующего лесного пожара . Во время записи этого сегмента каждый раз, когда начинался голосовой сигнал, шумоподавитель открывал другой канал, который нес заранее записанный цикл потрескивающего звука (созданного путем наложения звука лопающейся пузырьковой пленки перед микрофон). Объединение голосов и треска создавало жуткий и весьма убедительный эффект «говорящего огня». [ нужна цитата ]
«Единственное, что я сделал, что, как мне кажется, придало альбому определенное звучание, — это то, что я все записал на Kepex», — сказал Алан Парсонс , инженер группы Pink Floyd « The Dark Side of the Moon» . «Kepex были очень ранними нойз-гейтами, и мы использовали Kepex не только при переходе от первого шестнадцати трека ко второму, но и при микшировании . Они были довольно революционными в то время и имели очень индивидуальное звучание. Это было очень эффективно на Сердцебиение. Это был ударный барабан, и вы слышите, как шум модулируется нойз-гейтом, который является неотъемлемой частью этого звука». [5]
Изобретение техники, названной Джеем Ходжсоном « мульти-защелкой» , 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 записал вокал Боуи в большом пространстве, используя три микрофона, расположенные на расстоянии 9 дюймов (23 см), 20 футов (6,1 м) и 50 футов (15,2 м) соответственно. К каждому микрофону были применены разные ворота, так что дальний микрофон срабатывал только тогда, когда Боуи достиг соответствующей громкости, и каждый микрофон отключался при срабатывании следующего.
«Таким образом, интенсивность исполнения Боуи возрастает именно по мере того, как все больше атмосферы наполняет его исполнение, пока к последнему куплету ему не приходится кричать, чтобы его услышали… Фактически, чем больше Боуи кричит, чтобы быть услышанным, тем дальше назад в сцене». Система с несколькими защелками Висконти продвигает его вокальные треки (сухой звук воспринимается как передний план, а окружение отодвигает звук назад в миксе), создавая яркую метафору ситуации, когда обреченные любовники Боуи кричат о своей любви друг к другу через Берлинскую стену». [6]
Следование по огибающей (также называемое стробированием транса из-за его распространенности в трансе) - это использование гейта на треке, дополнительном к тому, который он ослабляет, так называемом, потому что профиль амплитуды последнего тогда будет соответствовать или близко следовать профилю первого. Следование по огибающей можно использовать для создания синкопированных ритмов или для усиления неряшливого исполнения. Например, синтезаторный пэд может воспроизводить целые ноты, одновременно нажимая на гитарную или ударную партию. Примеры включают «Journey in Trance» DJ Nexus (1:11), «Everybody Dance» Chic и «Upside Down» Дайаны Росс. [7]
Шумовые гейты играют важную роль в записи барабанных микрофонов на концертах хэви-метала. Микрофонные каналы барабана и тарелки обычно имеют шумоподавители, поэтому микрофоны будут включаться только во время игры на определенном барабане или тарелке. Это значительно уменьшает « растекание » между барабанными микрофонами. Это используется для уменьшения звуковой обратной связи , вызванной другими сильно усиленными звуками на сцене.