Цифровая звуковая рабочая станция ( DAW / d ɔː / ) — это электронное устройство или прикладное программное обеспечение, используемое для записи , редактирования и создания аудиофайлов . DAW поставляются в самых разных конфигурациях: от одной программы на ноутбуке до интегрированного автономного устройства , вплоть до очень сложной конфигурации многочисленных компонентов, управляемых центральным компьютером. Независимо от конфигурации, современные DAW имеют центральный интерфейс, который позволяет пользователю изменять и микшировать несколько записей и дорожек в конечный произведенный фрагмент. [1]
DAW используются для создания и записи музыки , песен , речи , радио , телевидения , саундтреков , подкастов , звуковых эффектов и практически любого другого вида сложного записанного звука.
Первые попытки создания цифровых звуковых рабочих станций в 1970-х и 1980-х годах столкнулись с такими ограничениями, как высокая стоимость хранения данных, а также значительно более низкая скорость обработки и работы дисков того времени.
В 1978 году компания Soundstream , которая в 1977 году выпустила один из первых коммерчески доступных цифровых аудиомагнитофонов, построила то, что можно было бы считать первой цифровой звуковой рабочей станцией, используя самое современное компьютерное оборудование того времени. [1] Цифровая система редактирования , как ее назвала Soundstream, состояла из мини-компьютера DEC PDP-11/60, работающего под управлением специального программного пакета под названием DAP (Digital Audio Processor), жесткого диска Braegen размером 14 дюймов, осциллографа для отображения звуковых волн для редактирования и видеотерминала для управления системой. Интерфейсные карты, которые подключались к слотам Unibus PDP-11 (цифровой аудиоинтерфейс, или DAI), обеспечивали аналоговый и цифровой аудиовход и выход для сопряжения с цифровыми магнитофонами Soundstream и обычными аналоговыми магнитофонами. Программное обеспечение DAP могло выполнять редактирование звука, записанного на жестких дисках системы, и создавать простые эффекты, такие как кроссфейды.
К концу 1980-х годов ряд персональных компьютеров, таких как Macintosh , Atari ST и Amiga , стали обладать достаточной мощностью для обработки цифрового аудиоредактирования. Инженеры использовали Macromedia Soundedit, Microdeal Replay Professional и Digidesign Sound Tools and Sound Designer для редактирования аудиосэмплов для сэмплирования клавиатур, таких как E-mu Emulator II и Akai S900 . Вскоре люди начали использовать их для простого двухдорожечного аудиоредактирования и аудиомастеринга .
В 1989 году Sonic Solutions выпустила первую профессиональную (48 кГц при 24 бит) дисковую нелинейную аудиосистему редактирования . Sonic System на базе Macintosh IIfx , основанная на исследованиях, проведенных ранее в Sprocket Systems Джорджа Лукаса , включала полный премастеринг CD с интегрированным управлением стандартного в отрасли цифрового аудиоредактора Sony U-matic на основе ленты.
Многие крупные студии звукозаписи наконец перешли на цифровые технологии после того, как Digidesign представила свое программное обеспечение Pro Tools в 1991 году, смоделированное по традиционному методу и потоку сигнала в большинстве аналоговых записывающих устройств. В то время большинство DAW были на базе Apple Mac (например, Pro Tools, Studer Dyaxis, Sonic Solutions ). [2] [3] Около 1992 года первые DAW на базе Windows начали появляться у таких компаний, как Innovative Quality Software (IQS) (теперь SAWStudio ), Soundscape Digital Technology , SADiE, Echo Digital Audio и Spectral Synthesis. Все системы на тот момент использовали выделенное 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. Оно также могло напрямую интегрироваться в программное обеспечение Blue Ribbon Soundworks ' Bars & Pipes Pro MIDI или NewTek 's Video Toaster , тем самым обеспечивая полный пакет MIDI-секвенирования и/или видеосинхронизации с нелинейной записью на жесткий диск.
В 1993 году немецкая компания Steinberg выпустила Cubase Audio на Atari Falcon 030. Эта версия принесла встроенные эффекты DSP с 8-дорожечной аудиозаписью и воспроизведением 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 компания OSC из Калифорнии выпустила приложение для редактирования и записи на 4 дорожки под названием DECK, работавшее на аппаратной системе Digidesign, которая использовалась при создании Freakshow группы The Residents [LP]. [ необходима цитата ]
Интегрированная DAW состоит из цифровой обработки сигнала , 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 того, как мощность и скорость персональных компьютеров росли, а цена снижалась, популярность дорогостоящих интегрированных систем падала.
DAW может относиться к самому программному обеспечению, но традиционно компьютерная DAW имеет четыре основных компонента: компьютер , звуковую карту или другой аудиоинтерфейс, программное обеспечение для редактирования аудио и по крайней мере одно пользовательское устройство ввода для добавления или изменения данных. Это может быть что-то простое, например, мышь и клавиатура, или что-то сложное, например, клавиатура MIDI-контроллера в стиле фортепиано или автоматизированная поверхность управления звуком для микширования громкости дорожек. [6]
Компьютер выступает в качестве хоста для звуковой карты, в то время как программное обеспечение обеспечивает интерфейс и функциональность для редактирования звука. Звуковая карта обычно преобразует аналоговые аудиосигналы в цифровую форму и обратно в аналоговый звук при воспроизведении; она также может помогать в дальнейшей обработке звука. Программное обеспечение управляет всеми соответствующими аппаратными компонентами и предоставляет пользовательский интерфейс для записи, редактирования и воспроизведения.
Компьютерные DAW имеют обширные возможности записи, редактирования и воспроизведения (а некоторые также имеют функции, связанные с видео). Например, они могут обеспечить практически неограниченное количество дорожек для записи, полифонию и виртуальные синтезаторы или инструменты на основе сэмплов для использования при записи музыки. DAW также могут обеспечить широкий спектр эффектов , таких как реверберация, для улучшения или изменения самих звуков.
Простые цифровые рабочие станции (DAW) на базе смартфона , называемые мобильными звуковыми рабочими станциями (MAW), используются (например) журналистами для записи и редактирования на месте.
Как программные системы, DAW разработаны с множеством пользовательских интерфейсов , но, как правило, они основаны на метафоре многодорожечного магнитофона , что упрощает знакомство с новыми системами для звукорежиссеров и музыкантов, уже знакомых с использованием магнитофонов. Поэтому компьютерные DAW, как правило, имеют стандартную компоновку, которая включает элементы управления транспортом (воспроизведение, перемотка, запись и т. д.), элементы управления дорожками и микшер. Отображение формы волны является еще одной распространенной функцией.
Однодорожечные DAW отображают только одну ( моно или стерео ) дорожку за раз. [a] Многодорожечные DAW поддерживают операции на нескольких дорожках одновременно. Как и микшерный пульт , каждая дорожка обычно имеет элементы управления, которые позволяют пользователю регулировать усиление , эквализацию и стереопанорамирование звука на каждой дорожке. В традиционной студии звукозаписи дополнительное стоечное обрабатывающее оборудование физически подключается к пути аудиосигнала для добавления реверберации, компрессии и т. д. Однако DAW также может маршрутизировать программное обеспечение или использовать аудиоплагины (например, плагин VST ) для обработки звука на дорожке.
Возможно, наиболее значимой функцией, доступной в DAW, которая недоступна в аналоговой записи, является возможность отмены предыдущего действия с помощью команды, аналогичной функции отмены в программном обеспечении для обработки текста . Отмена значительно упрощает предотвращение случайного окончательного стирания или записи поверх предыдущей записи. Если была сделана ошибка или нежелательное изменение, команда отмены используется для удобного возврата измененных данных в предыдущее состояние. Вырезать, Копировать, Вставить и Отменить являются знакомыми и распространенными компьютерными командами, и они обычно доступны в DAW в той или иной форме. Более распространенные функции включают в себя изменение нескольких факторов, касающихся звука. К ним относятся форма волны, высота тона, темп и фильтрация.
Обычно DAW имеют некоторую форму автоматизации микширования с использованием процедурных линейных сегментов или кривых интерактивных графиков. Линии и кривые графика автоматизации соединены или включают регулируемые точки. Создавая и настраивая несколько точек вдоль формы волны или событий управления, пользователь может указывать параметры вывода с течением времени (например, громкость или панорамирование). Данные автоматизации также могут быть напрямую получены из человеческих жестов, записанных с помощью панели управления или MIDI -контроллера .
Запись, редактирование и воспроизведение MIDI все чаще внедряются в современные DAW всех типов, как и синхронизация с другими аудио- или видеоинструментами.
Существует множество бесплатных и открытых программ , которые выполняют функции DAW. Они предназначены для работы на различных операционных системах и обычно разрабатываются некоммерческим путем.
Personal Composer, созданный Джимом Миллером для Yamaha, был звездой NAMM Show в 1983 году. [7] [8] Personal Composer работает под управлением MS DOS 2.0 и включает в себя MIDI-секвенсор, редактор синтезаторов (например, Yamaha DX7), универсальные библиотеки и редактор партитур. Позднее программное обеспечение было выпущено как Personal Composer System/2 (1988). [9]
В 1996 году Steinberg представила обновленный Cubase (который был первоначально запущен в 1989 году как программное обеспечение для секвенсирования MIDI для компьютера Atari ST, позже разработанное для платформ Mac и Windows PC, но не имевшее аудиовозможностей до Cubase Audio 1993 года), который мог записывать и воспроизводить до 32 дорожек цифрового звука на Apple Macintosh без необходимости использования внешнего оборудования DSP. Cubase не только смоделировал лентоподобный интерфейс для записи и редактирования, но, кроме того, используя VST , также разработанный Steinberg, 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 было быстро скопировано большинством других современных систем DAW.
Цифровые аудиоприложения для Linux и BSD способствовали развитию таких технологий, как Advanced Linux Sound Architecture (ALSA), которая управляет аудиооборудованием, и JACK Audio Connection Kit . JACK позволяет любому аудиопрограммному обеспечению, поддерживающему JACK, подключаться к любому другому аудиопрограммному обеспечению, работающему в системе, например, подключая звуковую карту, управляемую ALSA или OSS, к интерфейсу микширования и редактирования, такому как Ardour или Rosegarden . Таким образом, JACK действует как виртуальный аудиокоммутационный отсек , и его можно настроить для использования ресурсов компьютера в реальном времени , с выделенной памятью и различными опциями, которые минимизируют задержку DAW . Этот вид абстракции и конфигурации позволяет диджеям использовать несколько программ для редактирования и синтеза аудиопотоков или многозадачности и дуплексирования без необходимости аналогового преобразования или асинхронного сохранения и перезагрузки файлов, а также обеспечивает высокий уровень точности звука .
Другие программы с открытым исходным кодом включают виртуальные синтезаторы и MIDI-контроллеры , такие как те, которые предоставляются FluidSynth и TiMidity . Оба могут загружать SoundFonts для расширения голосов и инструментов, доступных для синтеза, а также портов и каналов, доступных для синтезаторов.
Участники списка рассылки Linux Audio Development (LAD) внесли свой вклад в разработку стандартов , таких как архитектуры плагинов LADSPA , DSSI и LV2 . Стандарт плагинов Virtual Studio Technology (VST) поддерживается некоторыми программами. [11]
Секвенсоры предлагают подмножество функциональности DAW. Существует несколько проектов секвенсоров с открытым исходным кодом, например:
Существует бесчисленное множество программных плагинов для программного обеспечения DAW, каждый из которых имеет собственную уникальную функциональность, тем самым расширяя общее разнообразие возможных звуков и манипуляций. У каждого есть своя собственная форма генерации или манипулирования звуком, тоном, высотой тона и скоростью простого звука и преобразования его во что-то другое. Чтобы добиться еще более отличительного звука, можно использовать несколько плагинов в слоях и дополнительно автоматизировать их для манипулирования исходными звуками.
Недавние разработки в области генеративного искусственного интеллекта стимулируют инновации в программном обеспечении DAW. В исследовательской работе Georgia Tech под названием «Сочинение с помощью генеративных систем в цифровой аудиостанции» был предложен термин «генеративная аудиостанция» для описания этого нового класса DAW. [12]
Три примера известных GAW: AIVA , WavTool и Symphony V. AIVA обеспечивает параметрическую генерацию песен AI MIDI в DAW. WavTool предлагает браузерную DAW, оснащенную помощником по композиции GPT-4 и генератором текста в сэмплы AI. Symphony V обеспечивает генеративный вокальный синтез, редактирование нот и инструменты микширования. [13]
Генеративные службы ИИ также стали доступны через плагины, которые интегрируются с обычными DAW, такими как Izotope Neutron 4 , TAIP и Synthesizer V. Neutron 4 включает помощника по микшированию , который использует машинное обучение для анализа звука и автоматического применения эффектов обработки. TAIP обеспечивает насыщение ленты с помощью нейронных сетей ИИ, которые имитируют традиционную обработку DSP . Synthesizer V предлагает несколько вокалистов ИИ, чьими нотами можно манипулировать. [14]
Чтобы снизить нагрузку на память компьютера, некоторые компании-разработчики плагинов разработали тонкие клиентские VST, которые используют ресурсы облачного сервера. Например, плагин аудио-в-midi Samplab 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 класс музыкального образования, чтобы показать детям, как ими пользоваться, и научиться создавать собственную музыку. Согласно исследованию, проведенному Индонезийским университетом образования , использование DAW в обучении музыке может позволить учащимся самостоятельно строить свое обучение созданию музыки. [15] Другое исследование, проведенное Миланским университетом, сделало DAW доступной для детей. [16]
Использование DAW можно найти в большинстве хип-хоп и EDM музыки с использованием зацикливания инструментала. С производством музыки также перемещение на ноутбук может вынести создание музыки за пределы студии и в спальню. [17]
Персональный композитор Yamaha Джим-Миллер
