Я музыкант. По крайней мере, раньше им был. Последние 20 лет не особо много играю, но моя верная шестиструнная акустика Martin D-18 до сих пор со мной. Эту гитару я купил в 1971 году за 371 доллар (цену могу подтвердить чеком, который у меня сохранился). В последующие годы я приобрел еще несколько гитар, включая американский Fender Stratocaster. Когда я купил «страт», мне понадобился и усилитель к нему. Нужен был такой, который позволил бы по-разному настраивать звук, и при этом был бы недорогим и компактным, чтобы его можно было поставить в углу моей студии.

Будучи звукоинженером и продюсером, я знаю, насколько серьезно профессиональные музыканты относятся к выбору оборудования, которое позволяет добиться индивидуального звучания. Альберт Ли, к примеру, не станет играть на другой гитаре, кроме как на своем подписном Music Man, подключенном к дилею (задержке) Lexicon PCM 42. Другие дилеи ему не подходят — зато этих у него аж несколько.

Гитарист Карл Верхейен (Carl Verheyen) из Supertramp без шуток рассказал мне в интервью, что его звучание зависит от ревербератора и дилея: «Я просто не могу играть без этих эффектов». Инструменты, кабели, процессоры, усилители — так музыканты находят свой звук. Чтобы добиться нужного звучания, многие вкладывают немаленькие деньги. Звучит знакомо, не так ли?

Несколько лет назад на гитарном шоу в Далласе я наблюдал за тем, как гитарный виртуоз Эрик Джонсон изучает возможности винтажного усилителя Fender Twin Reverb из 60-х. Эрик играл на одном из не очень успешных альбомов певицы Дженнифер Уорнс (Jennifer Warnes). Альбом продюсировал я.

Эрик оказался одним из самых придирчивых к техническим деталям музыкантов, с которыми я когда-либо имел удовольствие работать. У таких музыкантов есть их уши и ресурсы для поиска и покупки нужного оборудования. У Карла Верхейена имеется стек Marshall для рокового звука, а для джазовых тем у него есть еще несколько усилителей и гитар. Наверное, у него около 12 гитар и столько же усилителей.

А что делать всем остальным? Лично мне не нужен отдельный усилитель для каждого стиля. Мне нужен один усилитель, который сможет скопировать звук стека Marshall или комбика Fender Twin. И как быть?

Акустическое моделирование

Моделирование — вот ответ. В наш цифровой век умные инженеры и программисты уже придумали системы, способные повторять звучание любого аналогового оборудования: гитарные усилители, винтажные процессоры, ленточные магнитофоны, Hi-Fi/High End-оборудование.

Все это возможно благодаря появлению мощных и недорогих цифровых сигнальных процессоров. Мы уже сейчас можем пользоваться софтом и техникой, которая воссоздает эффект акустической энергии — того, что мы чувствуем ушами при использовании аналоговых компонентов, кабелей и колонок.

В поисках идеального звучания мы часто забываем об одной простой вещи — важны лишь акустические волны, которые доходят до наших ушей. Мы же больше увлечены поиском оборудования, кабелей, носителей, высокого битрейта и т.д. Идея проста: значение имеют лишь молекулы воздуха и наши уши. Вот и все!

Я начал задумываться об акустическом моделировании и его потенциале в области High End, когда в очередной раз прочитал нелепый обзор линейки «бюджетных» кабелей (речь шла об акустических проводах, межкомпонентных и силовых кабелях) на одном известном сайте. Производитель всем хорошо знаком. Кстати, «бюджетная» линейка — это значит от 600 долларов за один метровый RCA-кабель!

Когда вам встречаются обзоры, где «звук становится согласованным и точным», сцена «обретает выраженность и микродинамическую точность», а работа системы оказывается «гармоничной и захватывающей», нужно поискать другой источник информации о High End. Я понимаю, что личный вкус и личный выбор очень важны, когда мы говорим о хобби, но не нужно ставить это на передний план, если дело касается инженерии, науки и технологий.

Интересно, о каких спецификациях хотел сообщить автор, когда использовал словосочетания вроде «микродинамическая точность»? Хватит. Мы заслуживаем лучшего.

Метаморфозы гитарного усиления

Вернусь к гитарным усилителям. Как уже было сказано, мне понадобился универсальный усилитель. В поисках нужного решения я узнал о существовании фирмы Line 6. С этой компанией меня познакомили в одном из местных магазинов. Владелец салона решил продемонстрировать мне возможности Line 6.

Компания Line 6 была основана в 1996 году Маркусом Райлом (Marcus Ryle), бывшим студентом калифорнийского университета CSUDH (CSU Dominguez Hills), где я теперь преподаю звукорежиссуру. Фирма стала настолько успешной, что ее купила Yamaha.

Гениальная идея Маркуса заключалась в том, чтобы создавать цифровые алгоритмы, которые могут эмулировать работу аналоговых цепей, разных устройств и популярных усилителей. Мне повезло — много лет назад я лично по приглашению Маркуса посетил их фабрику. Помимо прочего, Маркус показал мне помещение, где его команда занималась созданием цифровых моделей всех самых известных усилителей (и винтажных, и современных).

Инженеры Line 6 в буквальном смысле разбирали аналоговые схемы и придумывали алгоритмы эмуляции на основе цифровых процессоров и программ. И это сработало! Мой маленький комбик Line 6 Spider обладает поворотным переключателем, который за секунду меняет звук. От стека Marshall до Fender Twin через один щелчок. А еще в распоряжении пользователя есть дополнительные кнопки, за счет которых можно подстроить звук на свой вкус. Я могу мгновенно переключиться с рокочущего дисторшна на звонкий твэнг.

Мой сын, любитель хардкора, был убежден, что только аналоговый усилитель может дать ему нужный звук. Он приобрел дорогой большой усилитель Mesa Boogie и кабинет к нему. Чтобы понять, что таскать этого «бегемота» по лестницам и возить его на машине очень непросто, сыну понадобилось немного времени. В итоге он купил себе Line 6 и забыл об этих проблемах.

Цифровое моделирование сумело заменить не только гитарные усилители, но и целые студии: большинство коммерческих записей в наши дни создаются в DAW-программах вроде Pro Tools, Logic и Nuendo. Вся обработка (EQ, реверберация, компрессия и т.д.) раньше осуществлялась с помощью дополнительных аналоговых приборов, а теперь им на смену пришли цифровые плагины, эмулирующие аналог.

К примеру, легендарный и «обязательный» компрессор/лимитер UREI 1176 теперь доступен в формате цифрового модуля вместе с другим винтажным оборудованием. Лично я продал свой 1176-й пару лет назад. Кстати, есть плагины, которые способны на то, на что неспособны аналоговые приборы.

Все это касается и виртуальных музыкальных инструментов. Различные цифровые студии и музыкальные генераторы могут с большой точностью воссоздавать звучание акустических ударных установок, синтезаторов и других инструментов. В данном случае мы, конечно, имеем дело не с акустическим моделированием, но виртуальные инструменты, называемые всеми нами «сэмплерами», очень широко используются при написании коммерческой музыки в наше время. Стоит ли говорить, что и классические ламповые микрофоны тоже превратились в цифровые модели.

Измерение и моделирование

Существуют специальные техники, позволяющие измерять акустическую энергию. Делается это с помощью миниатюрных точных микрофонов, которые размещаются внутри наружного уха. Студия AIX (AIX Studios) считается идеальным помещением для прослушивания аудиозаписей. Эта студия стала эталонной для компании Smyth Research, которая выпустила девайс под названием Realiser A8.

Устройство воссоздает акустику помещения и звучание установленных там колонок. Система Realiser A8 представляет собой комплект из процессора и электростатических наушников Stax (можно использовать и другие качественные наушники). Представители Smyth Research провели несколько часов и в моей студии, чтобы создать личные профили передаточных функций головы (HRTF) и загрузить их в свои приборы.

Если использовать активный датчик положения головы, то в плане звука разницы между реальными колонками в помещении и создаваемой устройством Realiser A8 цифровой эмуляцией в наушниках не будет. Короче говоря, ребята пришли в мою главную студию, сделали измерения и ушли, положив в карман SD-карту, на которой они унесли специальное помещение для записи и обработки аудио стоимостью 250 000 долларов.

Многие профессионалы, занимающиеся постпродакшеном, нанимают специальных людей, которые работают с контентом в наушниках, используя свои индивидуальные измеренные HRTF-параметры. Звук мультиканальной системы в большом помещении можно передать через наушники. Зачем тратить время на огромные залы, если есть акустическая модель для наушников?

Плеер со встроенными кабелями и усилителями

У меня есть идея на миллион долларов: давайте начнем использовать акустическое моделирование для воссоздания звучания серьезных хайэндных систем референсного класса. Это для тех, у кого ограничен бюджет. Магия акустического моделирования. Если звук в наших ушах можно запечатлеть и тщательно проанализировать, значит, можно определить и все нужные параметры, которые влияют на звучание. Их можно идентифицировать и представить как данные.

Все особенности музыкальных компонентов, распределение частот, диапазон, соотношение фаз, взаимопогашения и искажения можно точно определить, а затем воссоздать за счет технологий акустического моделирования. Большая часть музыки в наши дни транслируется через цифровые онлайн-сервисы и проигрывается программными плеерами, поэтому добавить еще немного софта для воссоздания любого нужного звучания не станет сложной задачей. Начнем с простого — с кабелей.

Нам всем хорошо известно, что тема кабелей и того, как они влияют на звук, давно стала предметом горячих споров. Совсем недавно один комментатор назвал меня «троллем» за то, что я не верю в «микродинамическую точность», которую дают кабели. В том самом обзоре несколько абзацев посвятили тому, чтобы раскритиковать тех, кто верит в науку и технику, а не слепо превозносит звучание дорогих кабелей. Многие аудиофилы так и делают — они не хотят верить в науку. Проблема была бы решена с помощью акустического моделирования.

Я знаком с Джонатаном Рэйхбахом (Jonathan Reichbach), главой Sonic Studio и разработчиком программного плеера Amarra. А что если я смогу убедить его и других разработчиков сделать в своих плеерах дополнительные меню с различными переключателями режимов? Чтобы добавить в плеер нужный сетап, потребуется лишь создать его модель и добавить ее в программный код. Так мы получим точные «звуковые» характеристики любого самого дорого RCA-провода или акустического кабеля — да чего угодно.

Я даже представляю, как некоторые пользователи будут двигать ползунки и нажимать на кнопки, которые добавляют или убирают «микродинамическую точность», «эффект сцены», «согласованность» и «низкоуровневую детализацию». Только представьте экономию! Вместо того, чтобы покупать все эти дорогие провода, мы получим плагины для наших цифровых проигрывателей.

Если разница между простым USB-кабелем и USB-кабелем за 1 000 долларов существует, то мы сможем измерить изменения звуковых волн, проанализировать и создать модели в формате плагинов. Наверное, производителям кабелей все это не понравится, но технологии не остановишь.

Особенно мне бы хотелось создать специальный плагин для тех, кто считает, что от направленности акустического кабеля что-то зависит. Есть аудиофилы, которые верят, что электроны учитывают направленность кабеля. Сделаем плагин, который позволит менять направленность. Если это можно измерить — значит, и модель создадим.

Однако кабели и их способность менять звук были бы только началом. Разумеется, споры касательного того, можно ли вообще измерить различия между кабелями будут продолжаться. Было бы интересно изучить необработанные данные, полученные в результате анализа звуковых волн у наших ушей. Хотелось бы увидеть, как именно силовые кабели разных видов меняют звуковые волны.

Однако нет сомнений в том, что сами компоненты оказывают влияние на характер звука. Представьте, что какая-нибудь компания поддержит мою идею, закупится самыми дорогими в мире аудиокомпонентами, сделает анализ схем, создаст модели и предложит их в виде софта. Тогда мы сможем пользоваться пресетами, моделирующими звучание лучших аппаратов: McIntosh, Meridian, Goldmund и т.д. Пользователи смогут выбирать нужные им сетапы, нажимая на кнопки в смартфоне.

Колонки от аудиофильских фирм вроде Wilson, Magico и B&W тоже можно превратить в цифровые модели. На самом деле, именно моделирование акустических систем сыграло бы главную роль. Аудиофилы могли бы тогда покупать средние по качеству полнодиапазонные колонки и «настраивать» их на воссоздание звучания акустики, которая стоит в 100 раз дороже.

Бесконечные возможности

Можно пойти еще дальше. К примеру, акустическое моделирование позволило бы эмулировать такие технологии, как MQA и Fidelizer. В конце концов, создатели формата MQA использовали весьма похожие техники, позволившие «измерить звучание» оригинальных мастер-записей, чтобы потом максимально точно воспроизвести его с использованием своих лицензионных (и очень дорогих) декодеров и программ.

А если кто-то просто возьмет и измерит сигнал в наших ушах, который поступает, когда мы слушаем музыку через дорогие MQA-системы? Затем он возьмет и изменит путем акустического моделирования «обычный» сигнал в полном соответствии со всеми MQA-параметрами. Нет причин, по которым это было бы невозможным. Серьезно.

Заключение

Аудиофилы заслуживают того, чтобы получать точную достоверную информацию о влиянии того или иного компонента на звук. Это касается всего: усилителей, плееров, софта или проводов. В поисках своего идеального звука мы должны быть свободны, но бюджет не может быть безграничным. Акустическое моделирование — вот решение проблемы. По крайней мере, это может быть одним из путей решения.

Проделанная Маркусом Райлом и компанией Line 6 работа стала революцией в мире музыкального оборудования. Плагины от компаний вроде Waves Audio и iZotope изменили всю индустрию. Кому теперь нужно дорогое и редкое ламповое оборудование, если оно уже есть в Pro Tools? Пришла пора революции в мире аудиофилов и производителей электроники. Пришло время акустического моделирования.

Больше никаких RCA-кабелей за 600 долларов! И никаких Ethernet-кабелей за 8 000 долларов. Все аналоговое можно повторить в цифре. Добро пожаловать в аналоговое будущее, созданное цифровым моделированием!

Оригинал: Acoustic Modeling Could Give Us the Sound of High-End Gear Without the High-End Cost