Курсовая №3948 Реализация программного модуля звуковых эффектов стандарта VST

Содержание
Введение 3
1. Теоретико-методологические аспекты звуковых эффектов на примере хоруса Chorus 5
1.1. Понятие эффекта хоруса chorus 5
1.2. Параметры эффекта хоруса 10
1.3. Устройства реализующие хорус-эффект 14
1.4. Программные плагины звукового эффекта хоруса 20
Список использованных источников 31

Работа № 3948. Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы, цена оригинала 1000 рублей. Оформлен в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты

Введение
Актуальность темы исследования определяется необходимостью реализации программного модуля звуковых эффектов стандарта VST. Одним из звуковых эффектов является хорус Chorus.
Хорус Chorus проявляется как эффект исполнения одного и того же звука или всей партии не одним-единственным инструментом или певцом а несколькими. Искусственно выполненный эффект является моделью звучания настоящего хора. В том что хоровое пение или одновременное звучание нескольких музыкальных инструментов украшает и оживляет музыкальное произведение сомнений вероятно нет ни у кого.
С одной стороны голоса певцов и звуки инструментов при исполнении одинаковой ноты должны звучать одинаково и к этому стремятся и музыканты и дирижер. Но из-за индивидуальных различий источников звук все равно получается разным. В пространстве тракте звукоусиления и в слуховом аппарате человека эти слегка неодинаковые колебания взаимодействуют образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается и самое главное течет переливается.
Программы позволяющие синтезировать и обрабатывать звук существуют относительно давно. Но программные синтезаторы и эффекты работающие в режиме реального времени а именно этому классу программ посвящена книга появились сравнительно недавно.
В последнее время чрезвычайно популярными стали аудиоэффекты обработки и виртуальные инструменты реализованные программным путем и работающие в режиме реального времени. Они могут представлять собой как самостоятельные приложения так и плагины предназначенные для использования из других приложений — приложений-хостов.
Поэтому исследование на тему Реализация программного модуля звуковых эффектов стандарта VST представляется актуальной.
Объектом исследования – звуковые эффекты стандарта VST.
Предметом исследования признаны Ппрограммные модули звукогового эффекта хоруса стандарта VST..
Цель выпускной квалификационной работы – рассмотреть теоретические аспекты и предложить реализацию программного модуля звуковых эффектов стандарта VST.
Постановка цели исследования предопределяет решение следующих задач выпускной квалификационной работы
1. Определить теоретико-методологические аспекты звуковых эффектов на примере хоруса

Chorus
2. Представить математическое модулирование эффекта
3. Провести анализ стандарта VST
4. Преставать результаты проверки VST
Практическая значимость выпускной квалификационной работы состоит в том что результаты проведенного исследования могут быть использованы при внедрении процессного подхода в управлении звуковыми эффектами на примере хоруса Chorus. Основные положения работы формируют методическую основу для создания условий по математическому модулированию эффекта стандарта VST .
Структура выпускной квалификационной работы. Представленная ВКР структурно состоит из введения четырех глав основного текста заключения списка использованных источников приложений. Содержание работы изложено на ____ страницах машинописного текста и включает _____ рисунков ____ таблиц ______ приложений. Список литературы состоит из ____ источников.

1. Теоретико-методологические аспекты звуковых эффектов на примере хоруса Chorus
1.1. Понятие эффекта хоруса chorus
Эффект хоруса chorus предназначен для получения из звучания одного инструмента звучания сразу нескольких. Хорус по сути представляет собой генератор изменения высоты тона pitch-generator который микширует несколько сигналов с задержкой. При микшировании нескольких задержанных сигналов с исходным создается мягкий широко звучащий модуляционный эффект [1 с. 78].
Хорус chorus – это эффект многоголосия имитация звучания нескольких одинаковых инструментов. Представьте что вместе с Вашей гитарой одну и ту же мелодию играют ещё две или три гитары [4 с. 22]. В силу небольших различий в тембрах инструментов или каких-то различных настроек для человеческого слуха будет слышно это многоголосие и объемное звучание.
Рисунок 1 – Теоретические основы эффекта хорус [11 с. 33]
Для начала рассмотрим теорию данного эффекта. На изображении видно что входной сигнал разделяется на две составляющие. Одна часть сигнала остается нетронутой а вторая поступает на вход линии задержки. Вследствие этого осуществляется задержка копии исходного сигнала на 20-30 мс [18]. Время задержки регулируется с помощью сигнала генератора низких частот. А далее эти сигналы суммируются и поступают на выход. Схема получения такого эффекта рис. 2 аналогична схеме создания эффекта эха с той лишь разницей что задержанные копии входного сигнала подвергаются слабой частотной модуляции в среднем от 0.1 до 5 Гц перед смешиванием со входным сигналом [5 с. 50].
Рисунок 2 – Схема хоруса
Эффект хоруса применяется очень часто его можно услышать в тысячах композиций. В частности в композиции Roxanne группы Police отличное звучание было получено именно с помощью педали хоруса.
Это бесспорно самый популярный модуляционный эффект. Название произошло от слова хор то есть имитация нескольких исполнителей играющих в унисон. В результате обработки хорусом звучание становится большим не только за счет возрастания громкости но и потому что каждый голос слегка отличается от другого [3 с. 14]. Если мы сыграем в унисон одну и ту же партию на нескольких инструментах мы получим естественный эффект хоруса. Его можно слышать например в звучании струнной группы в звуке фортепиано поскольку каждый молоточек ударяет сразу по 3 струнам и конечно же в звуке 12-струнной гитары.
Если одновременно воспроизводятся две ноты с разными частотами за счет их взаимодействия формируются дополнительные суммарные и разностные частоты [1 с. 92]. Если частоты двух нот находятся очень близко друг к другу разностная частота становится слишком низкой для распознавания ухом и начинает восприниматься как отчетливые колебания громкости или биения [4 с. 23]. Настройщики акустических фортепиано специально обучаются слышать биения и по числу биений в секунду рассчитывать частотные смещения между чистыми и темперированными интервалами. Чем меньше разница по частоте тем медленнее становятся биения. Многие традиционные инструменты такие как орган или аккордеон используют специальные хоровые регистры или хоры в которых при взятии каждой ноты одновременно работает несколько труб или язычков. Насыщенность звучания такого хора может быть изменена с помощью индивидуальной подстройки каждой трубыязычка [1 с. 107].
Принцип работы этого эффекта состоит в небольшой задержке сигнала — обычно на 10-30 миллисекунд мс. Когда затем задержанный сигнал смешивается с основным получается эффект подобный одновременному звучанию двух инструментов. Некоторые устройства также слегка сдвигают высоту звучания для более яркого проявления эффекта хоруса. С помощью устройств подобных Boss CH-1 рис. 3 можно превратить гитарный моносигнал в стерео соединив каждый из выходов устройства с входами разных усилителей [2 с. 56].
Педаль хоруса позволяет получить звучание очень похожее на только что описанное однако оно создается с помощью более сложного процесса. Если ставить целью имитировать игру нескольких инструменталистов одновременно то понятно что какими бы идеальными не были наши воображаемые музыканты между звуками всегда будет небольшая разница по времени и частоте. За счет этого и возникает эффект хоруса.
Обычная педаль хоруса использует линию задержки время задержки которой постоянно изменяется под воздействием генератора низкой частоты LFO.
Рисунок 3 – Эффект хоруса Boss CH-1 [1 с. 60]
Затем задержанный по времени сигнал микшируется суммируется с исходным. Немного менее очевиден тот факт что при этом одновременно возникают и легкие вариации по высоте. Если вы когда-либо экспериментировали с настройками педали задержки наверное обращали внимание на то что изменение времени задержки оказывает влияние на высоту звучания [12 с. 7]. Отчего это происходит проще всего объяснить с помощью модели классической ленточной задержки в которой время задержки определяется скоростью протягивания магнитной ленты вдоль жестко зафиксированного блока головок [5 с. 26]. Если скорость постоянная высота звучания не изменяется однако если мы начнем изменять скорость протягивания ленты высота начнет изменяться — чем выше скорость тем выше звук и наоборот. В чем-то это напоминает эффект Допплера когда поезд на высокой скорости проносится мимо — во время приближения звук выше во время удаления звук ниже
Основной принцип практически не изменился со времени выпуска в середине 70-х годов легендарной педали хоруса BOSS CE-1. Для достижения эффекта большого хоруса исполнители часто экспериментируют со стерео то есть устанавливают два усилителя с независимыми эффектами хоруса на каждом или же на один усилитель направляют прямой необработанный сигнал а на другой — звук хоруса. Такой подход породил специальные педали стереохоруса с различными принципами работы. Но наиболее часто сигнал хоруса разделяется и направляется в разные каналы с небольшой задержкой для получения различающихся по фазе сигналов.
Теперь рассмотрим основные настройки хоруса [2 с. 57]
 Rate – частота эффекта. Определяет скорость изменения модуляции сигнала.
 Depth – глубина эффекта. Этот параметр определяет насколько сильно будет модулироваться сигнал.
 Level – устанавливает уровень звучания эффекта. Аналогично регулятору под названием Mix.
Подведем итоги вышесказанного. Использование эффекта хорус делает звук Вашей гитары богаче по звучанию она становится плотным ощущается многоголосие [10 с. 30]. Данный эффект используется для различных инструментов и применяется во многих стилях музыки. Пробуйте различные настройки хоруса для гитары экспериментируйте со звучанием и тогда Вы получите свой неповторимый и индивидуальный звук.
Таким образом Хорус как следует из названия имитирует хоровое звучание музыкальных инструментов [16]. На самом деле то что получается на выходе хоруса слабо напоминает хор Тем не менее эффект звучит интересно и поэтому используется довольно часто [1 с. 78].
Сигнал попадая на вход устройства копируется затем копии сигнала накладываются на исходный сигнал с небольшими задержками. Длительность задержек определяется LFO и непрерывно изменяется таким образом LFO модулирует время задержки. Изменяя частоту форму и амплитуду колебаний низкочастотного генератора можно получать различный выходной сигнал.
1.2. Параметры эффекта хоруса
Упрощенно звук можно представить как воспринимаемые слухом человека колебания имеющие различное происхождение. Человеческий слух воспринимает не все колебания а лишь определенную часть. Но об этом я напишу ниже. Звук имеет волновую природу. Звуковые волны — передающиеся в пространстве колебания воздуха или другого вещества. Тело создающее колебания называют источником звука [4 с. 22].
В звуковой технике звук имеет несколько представлений. Упрощенно все эти представления можно представить двумя классами — аналоговый звук и цифровой звук [10 с. 18]. Аналоговый звук или сигнал является электрическим сигналом полученным в результате преобразования механических колебаний например иголка звукоснимателя электропроигрывателя попадает в канал грампластинки и «прыгает» по выступам и впадинам — отсюда и механические колебания» или электромагнитных колебаний электромагнитные звукосниматели на электрогитарах или в магнитофонах [1 с. 109]. Условно аналоговый сигнал можно представить как непрерывную функцию — зависимость уровня и спектра сигнала от времени. Цифровой сигнал является конечной последовательностью цифр или импульсов полученной в результате дискретизации и квантования аналогового сигнала. Преобразование аналогового сигнала в цифровой называется аналого-цифровым преобразованием АЦП.
Способы обработки звука [8 с. 25]
 Амплитудные преобразования. Выполняются над амплитудой сигнала. Такую процедуру можно проделать двумя способами либо умножая амплитуду сигнала на некоторое фиксированное число в результате чего получится одинаковое изменение интенсивности сигнала на всей его протяженности то есть усиление или ослабление либо изменяя амплитуду сигнала по какому-то закону то есть умножая амплитуду сигнала на модулирующую функцию. Последний процесс называется амплитудной модуляцией.
 Спектральные частотные преобразования. Такие преобразования выполняются над частотными составляющими звука. Фактически сигнал представляется рядом Фурье то есть раскладывается на простейшие синусоидальные колебания различных частот и амплитуд. Затем производится обработка необходимых частотных составляющих например фильтрация и обратная свертка. В отличие от амплитудных преобразований эта процедура значительно более сложная в исполнении так как сам процесс разложения звука на простейшие синусоидальные колебания очень трудоемок.
 Фазовые преобразования. Выполняются либо путем постоянного сдвига фазы сигнала либо путем наложения некоторой фазомодулирующей функции. Такие преобразования например стерео сигнала позволяют реализовать эффект вращения или «объёмности» звука.
 Временные преобразования. Реализуются путем наложения на сигнал одной или нескольких его копий сдвинутых во времени. Позволяют создать эффекты эха или хора. Кроме того временные преобразования могут влиять на пространственные характеристики звука.
 Формантные преобразования. Выполняются над формантами — усиленными участками спектра звука. Применительно к звуку сформированному речевым аппаратом человека изменяя параметры формант фактически можно изменять восприятие тембра и высоты голоса.
Рассмотрим основные параметры эффекта хоруса [1 с. 123]
Параметры эффекта включают в себя [2 с. 58]
 Глубина depth — характеризует диапазон изменения времени задержки.
 Скорость speed rate — быстрота изменения «плавания» звука регулируется частотой низкочастотного генератора.
 Форма волны генератора низкой частоты LFO waveform — бывает синусоидальной sin треугольнойtriangle и логарифмическойlog.
 Баланс balance mix drywet — соотношение необработанного и обработанного сигналов.
Глубина depth иливремя задержки – это основной фактор определяющий то какой эффект вы хотите получить будь то модуляционный тип flanger chorus и более атмосферные echo и reverv [16]. На рисунке 4 приведен график различных эффектов в зависимости от времени задержки в миллисекундах и модуляции [4 с. 12]. В большинстве хай-энд дилеев есть фукнция модуляции которая представляет собой вариацию или вариации осциллятора низкой частоты LFO – Low Frequency Oscillator. LFO уменьшает или увеличивает время задержки в зависимости от осцилляции этой самой низкой частоты. В зависимости от начальных настроек дилея и количества фидбека управление модуляцией поможет получить звук falnger или chorus или просто сделать звук свистящим. Установите ручку модуляции в ноль если хотите чтобы задержанный сигнал был точно таким же как входной [9 с. 13].
Рисунок 4 – Тип эффекта в зависимости от времени задержки и модуляции
Некоторые примочки обходятся без регулировки модуляции в этом случае вы вряд ли сможете получить глубокий звук флэнджера и хоруса. Но едва уловимый эффект который приближается к настоящему хорусу – это порой то что нужно чтобы дать звуку немного «движения».
Регулировка обратной связи feedback которую так же называют регенерацией определяет сколько раз выходной обработанный сигнал будет подаваться обратно на вход процессора. При выставленном в ноль feedback будет производиться только один повтор что хорошо подходит для каскадов гармоний и лупов но не очень хорошо для ambient звуков или более «завихренных» звуковых текстур [8 с. 24].
Если же feedback выставить на максимум то будет производиться бесконечное число повторов бесконечная обратная связь если хотите. Примерно 5 или 6 повторов хороши для ревера и слэпбэка эффекта который довольно популярен в рокобилли вокале если каждый следующий повтор будет тише то будет эмулироваться эффект натурального эхо [1 с. 125].
Уровень эффекта Effect level показывает как громок будет обработанный сигнал по отношению к необработанному сигналу. При нулевом значении ручки effect level вы не услышите никакого эффекта будет проходить только «сухой» необработанный сигнал. При выставлении уровня эффекта на 100 обработанный сигнал будет равен по громкости оригинальному. Поэтому если вы сделаете следующие три шага 1 выставите большую задержку 200 мс или более 2 Effect level на 100 3 фидбэк и модуляцию в ноль то вы услышите две идентичные ноты или аккорда с задержкой. Это ключевой элемент в «каскадном» звуке который тоже неплохо подходит для ритмических повторений синхронизированных с темпом композиции [4 с. 22].
Хорус может быть как моно так и стереоэффектом. Но только стереозвучание может полностью раскрыть его.
Однако и в этом случае необходима умеренность. Хорус предназначен для подчеркивания контрастов и усиления отдельных партий поэтому не следует злоупотреблять им в каждой песне. Также стоит воздержаться от хоруса в быстрых соло они могут стать неразборчивыми.
1.3. Устройства реализующие хорус-эффект
Бывают аналоговые и цифровые. Примеры
 Wampler Nirvana Chorus
 Boss CH-1 Super Chorus
 Electro-Harmonix Small Clone
 V847 WAH
 Ibanez CF-7 ChorusFlanger
 Line 6 Space Chorus
 MXR M-134 Stereo Chorus
 Detune effect on Digitech Whammy
 TC Electronic Stereo Chorus Flanger Pitch Modulator
Рассмотрим некоторые из устройств более подробно.
Wampler – высококачественная педаль с пленочным конденсатором. Делает звук гитары объемным и пространственным. С помощью трехпозиционных переключателей chorusvibrato можно добиться отличного звучания делая композицию незабываемой. Собственно название педали Nirvana Chorus говорит само за себя. [1 с. 145]
Electro-Harmonix Small Clone Analog Chorus Pedal дает превосходные аналоговые эффекты хоруса характерный звук и функциональность которые ставят ее отдельно от похожих педалей гитарных эффектов. Переключатель глубины и один вращающийся регулятор управления делают эту педаль удивительно простой в управлении [2 с. 59]. Простое вращение генерирует превосходные эффекты дублирования давая звучание 12-струнной гитары или эффекта Лесли. Надежный корпус этой педали сделанный из никелированной стали повторяет оригинал сильно интересующий коллекционеров. Работает от 9-вольтовой батарейки или от блока-питания [3 с. 40].
Педаль классического эффекта – хорус стала популярна благодаря известному гитаристу и музыканту – Курт Кобейн Kurt Cobain. Все дело в том что гитарная педаль СМОЛ КЛОН была использована музыкантом во время записи ставшей хитом песни группы Nirvana это композиция — Come as you are. Производитель компания ELECTRO-HARMONIX взяла свое основание в далеком 1968 году в Нью-Йорке США. Первые педали такие как педаль эффектов Small Clone были сделаны для гитаристов на которых сегодня равняется весь гитарный мир [8 с. 26].
Практически все гитарные педали эффектов и дисторшн например педаль Big Muff Pi на протяжении более чем 50 лет является одной из самых продаваемых и узнаваемых по своему звучанию. Абсолютно такая же история и у легендарного хоруса ELECTRO-HARMONIX Small Clone [3 с. 13]. Эта педаль эффектов практически сделала компанию знаменитой и даже по прошествии полувека гитаристы предпочитают именно педали эффектов от этого производителя. Данной моделью аналогового хоруса пользуются такие музыканты как известный гитарист Даймбег Даррелл гитаристы небезызвестно группы – «KOЯN» виртуоз Джо Сатриани гитаристы Джонни Гринвуд и Эд ОБрайен из группы «Radiohead» и многие другие. Педаль хорус эффекта созданная в конце шестидесятых годов определила современный стереотип звучания настоящего эффекта аутентичного хоруса [5 с. 23].
Традиционно педаль эффекта хорус ELECTRO-HARMONIX Small Clone как и другие творения этого бренда выполнена в прочном металлическом корпусе из никелированной стали с характерной окраской в черно-фиолетовых тонах [12 с. 15].
Настройки и управление педали эффектов осуществляются при помощи тумблера-переключателя – DEPTH это переключатель глубины эффекта и одной единственной ручки настройки функции – RATE регулирующей управление коэффициента эффекта. Светодиодный индикатор статуса педали – STATUS информирует о активном режиме работы педали. Подключение и коммутация представлены двумя разъёмами это INPUT — гитарный инструментальный вход 14 TRS моно разьем и OUTPUT — гитарный инструментальный выход 14 TRS моно разьем. Так же есть вход для подключения блока питания в комплект поставки не входит. Питание гитарной педали можно осуществлять двумя способами это питание от адаптера питания блок-питания — 9DC-100 не входит в комплект поставки приобретается отдельно и питание от 9ти-вольтовой батарейки. Педаль произведена в США [1 с. 87]. Звучание гитарной педали Small Clone поистине поражает эффект педали выдает звучание от чистого и богатого пространственного звучания до теплой пульсации трелей хоруса которые создаются настройкой и регулировкой глубины эффекта. АВ таком режиме одиночные щипки струн получают приятный дубль-эффект создавая эффект звучания 12ти струнной гитары. Несмотря на то что педаль эффектов обладает всего двумя органами управления этого более чем достаточно для того что бы Ваше звучание было глубоким и пространственным [7 с. 19]. Не случайно гитарный эффект SMALL STONE это второй самый успешно продаваемый эффект от Electro-Harmonix [4 с. 56].
Педаль эффектов V847 WAH была разработана Лестером Кушнером и Брэдом Планкеттом в 1967 году работавшими на тот момент в компании Warwick Electronics подразделение Whirlpool. Разработчики хотели получить звук похожий на звук приглушенной трубы или человеческий голос который произносит слог Вау [1 с. 68].
Компания выпустила несколько версий данной педали с небольшими изменениями в компонентах а именно [13 с. 18]
 Vox V847 классическая модель Wah Wah. Без True-bypass.
 Vox V847A обновленная версия классической модели с использованием SMD резисторов и дополнительного входного каскада буфера.
 Vox V846HW ручная сборка с использованием премиум компонентов предварительно оттестированных и проверенных.
 Vox V845 был сделан на основе спецификации оригинальной педали разработанной в 60-х годах.
 Vox V848 Clyde McCoy был с True-bypass и использовал переменный ток для работы.
Первые модели Vox были сделаны в Италии для компании Jen Elettronica и назывались Clyde McCoy Wah-Wah в честь знаменитого трубача который с композицией Sugar Blues в 1931 году сделал популярным звук Wah-Wah. Для американского рынка модель выпускалась под названием Cry Bab [16].
Эффект был основан в основном на изменении тембра. Частотной характеристикой являлось изменение полосовым фильтром резонансной частоты и гармоник. При движении педали происходит изменение резонансной частоты когда педаль движется вниз высокие частоты усиливаются и когда педаль движется вверх то усиливается басовая линия.
Рисунок 5 – Изменение резонансной частоты [2 с. 57]
У V847 простая схема которая может быть разбита на два блока входной каскад и выходной каскад.
Рисунок 6 – VOX-V847 схема [2 с. 58]
Схема построена с использованием 2 каскадных этапов на транзисторах с парой пассивных элементов и катушкой индуктивности это обеспечивает низкое энергопотребление порядка 1 мА. [14 с. 90]
Суть конструкции в том что резонансная частота в LC — фильтре который состоит из постоянной индуктивности L1 и постоянного конденсатора C2 работающих в связке с переменным резистором VR1.
Частотная характеристика обусловлена пиком который в центре положения педали находится на частоте 750 Гц в нижнем положении 1.6 кГц в верхнем 450 Гц. Соответствующие частоты усиливаются до 18 дБ а окружающие частоты ослабляются как показано на рисунке ниже
Рисунок 7 – Частотная характеристика [2 с. 58]
На рисунке ниже показаны наиболее главные узлы смещения постоянного тока. Это может быть полезно при ремонте педали и поиске проблем в цепи.
Рисунок 8 – Главные узлы смещения постоянного тока [2 с. 58]
Входной каскад выполнен на транзисторе Q1 с общим эмиттером зашунтированным по обратной связи. Входной конденсатор C1 изолирует гитару и педаль от DC потенциала для защиты датчиков в случае сбоя в цепи. Резисторы R8 и R6 образуют делитель напряжения для определения смещения на базе транзистора Q1 через катушку индуктивности L1 и резистора R2.
В эмиттере коэффициент усиления напряжения GV приблизительно равен сопротивлению коллектора RC разделенное на сопротивление эмиттера GV RC RE 22K 510 43 32 дБ но эффект цепи обратной связи нужно принимать во внимание по причине того что он снижает коэффициент усиления до 18 дБ [4 с. 7].
Цепь обратной связи коллектора с базой состоит из сопротивления R6 470K и R8 100K с общей землей.
Сеть обратной связи с коллектора на базу состоит из сопротивления R6 470K и R8 100K с землей индуктора параллельно с резистором R7 33K можно рассматривать как ярлык [13 с. 22].
Эта топология обратная связь метод применить отрицательную обратную связь усилителя в то время как это приводит к пониженной общей усиления напряжения и транзистора входного импеданса ряд улучшений получается как стабилизированного усиления по напряжению улучшенной частотной и иммунитет против колебаний температуры и транзисторов Бета.
Меры и моделирования показывают что прирост этой стадии составляет около 18 дБ [2 с. 59].
Выход усилителя биполярного транзистора соединен с потенциометра VR1 100K в конфигурации делителя напряжения а это значит что с действием ракетные стопы усиление первого этапа регулируется от 18 дБ до 1 дБ. [18]
Как показало проведенное исследование Хорус создаёт эффект хора т.е. на эффект подаётся к примеру 1 звук гитары из которого получается некое подобие того что звучит не одна гитара а несколько сразу. Представьте себе ситуацию когда к примеру 3 гитариста играют одну и туже мелодию одновременно. В следствии того что гитары немного отличаются по своему звучанию получается эффект хора. Примерно по такому же принципу работает и эффект хорус. Хорус копирует звук гитары к примеру 3 раза зависит от количества заданных вами голосов и немного изменяет у каждой копии звучание. Потому что 3 разные гитары не могут звучать одинаково хорус немого панорамирует изменяет громкость модулирует немного изменят питч тон звука и задерживает голоса копии. В результате чего звук получается мягче [1 с. 78].
Эффект хорус очень часто используется для небольшого утепления и расширения звука не совершенство эффекта в том что сымитировать полноценное многоголосое звучание как правило не удается. Но всё ровно эффект получил очень широкое распространение и очень часто применяться для вокальных гитарных синтезированных партий и т.п.
1.4. Программные плагины звукогового эффекта хоруса
С одной стороны голоса певцов или инструменты при исполнении одинаковой ноты должны звучать одинаково а к этому стремятся и музыканты и дирижер. Но из-за индивидуальных различий источников звук все равно получается разным. В пространстве тракте звукоусиления и в слуховом аппарате человека эти немного неодинаковые колебания взаимодействуют образуются так называемые биения. Спектр звука обогащается и самое главное течет переливается [8 с. 23].
Можно считать что предельным случаем хора является одновременное звучание слегка отличающихся по частоте двух источников — унисон.
Унисон был известен задолго до появления музыкального компьютера. В основе сочного и живого звучания двенадцатиструнной гитары и аккордеона лежит унисон. В аккордеоне звук каждой ноты генерируется узлом содержащим два источника колебаний язычка специально настроенных в разлив — с небольшой в единицы герц разницей в частотах. В двенадцатиструнной гитаре звук извлекается одновременно из пары струн. Разница в частотах образуется естественным путем из-за невозможности идеально одинаково настроить струны инструмента.
Вот именно наличие этой ничтожной разницы в частотах голосов певцов или инструментов и служит причиной красивого звучания унисона для двух голосов или хора для более двух голосов [3 с. 12].
В цифровых электромузыкальных инструментах напротив частоты пары генераторов могут быть получены абсолютно равными друг другу. В таком звучании отсутствует жизнь потому что оно слишком правильное.
Существует довольно много разновидностей алгоритмов хоруса. Но все они сводятся к следующему [2 с. 60]
 исходный сигнал разделяется на два или несколько каналов
 в каждом из каналов спектр сигнала сдвигают по частоте на определенную величину частотные сдвиги очень малы они составляют доли герца и в ряде случаев изменяются во времени
 в каждом из каналов сигнал немного задерживают во времени причем величина задержки может меняться
 каждый из каналов позиционируют в свою точку на стереопанораме
 сигналы полученные таким способом складывают.
 В итоге получается сигнал спектр которого непрерывно изменяется причем период полного цикла этого изменения столь велик что повторяемость спектральных свойств сигнала не ощущается.
Любой современный музыкальный редактор позволяет работать с различными виртуальными устройствами реализованными в виде плагинов.
Вообще плагины — нечто несамостоятельное некий подключаемый довесок к программе или устройству благодаря чему эта программа или устройство получает новые возможности [15 с. 12]. Приложение-хост — это та программа которая позволяет подключать к себе плагины. Взаимодействие хоста с плагином регламентируется интерфейсом прикладных программ Application Programming Interface API. В настоящее время наиболее популярными музыкальными API на платформе PC можно считать VST и DX [1 с. 78].
DX-технология обеспечивающая взаимодействие приложений-хостов с виртуальными эффектами и инструментами синтезаторами сэмплерами эффектами управляемыми по MIDI и др. посредством интерфейса прикладных программ Microsoft DirectX. После установки DX-плагинов в систему они становятся доступными из любых приложений позволяющих использовать данную технологию. Инструмент подключаемый к приложению-хосту посредством DirectX называется DXi DX instrument [15 с. 12].
В равной степени распространены VST-плагины. VST Virtual Studio Technology — API фирмы Steinberg. Технология VST изначально разрабатывалась для применения в программных продуктах этой фирмы в частности в Cubase VST. Инструмент подключаемый к приложению-хосту посредством интерфейса VST называется VSTi VST instrument. Многие современные плагины одновременно поддерживают и DX и VST во время инсталляции вы сами можете задавать API поддержку которых следует включить — DX иили VST [5 с. 22].
Например в группу Modulation объединены эффекты реализующие модуляцию периодическое изменение того или иного параметра AutoPan — автоматический панорама-тор Chorus— имитатор хоруса Cloner— пятиголосный хорус Flanger— флэн-жер и регулятор ширины стереобазы Metalizer — эффект металлического звучания Phaser— фейзер и регулятор ширины стереобазы KingModulator— кольцевой модулятор Rotary — эффект вращающейся динамической головки StudioChorus — два последовательно включенных плагина Chorus Trance-former— эффект на основе кольцевой модуляции Tremolo — амплитудное вибрато тремоло Chopper — амплитудное вибрато Vibrato — частотное вибрато [7 с. 21].
DSP — Digital Sound Processor — это цифровая обработка звука. В сфере создания музыки простыми словами можно сказать так Процессор который обрабатывает звуки и делает их более красивыми объемными густыми мощными качественными.
VST-плагин Antares CHOIR Vocal Multiplier разработан фирмой Antares Audio Technologies [2 с. 56].
CHOIR Vocal Multiplier входит в пакет AVOX Antares Vocal Toolkit которые позволяют решать ряд задач характерных для компьютерной обработки вокала. В пакете насчитывается 5 плагинов [17]
1. DUO Vocal Modeling Auto-Doubler — плагин который на основе имеющейся вокальной партии автоматически генерирует ее дубль. При этом можно изменять высоту тона сдвиг во времени и глубину вибрато дублирующей партии. Получается дуэт.
2. PUNCH Vocal Impact Enhancer — простое в управлении виртуальное устройство динамической обработки вокальный компрессор позволяющее увеличить субъективную громкость вокальной партии без потери динамики и прозрачности звучания.
3. THROAT Physical Modeling Vocal Designer — модель горла вокалиста. Подстраивая ее параметры можно изменять свойства частотных фильтров приближенно соответствующих основным естественным резонаторам присущим дыхательным органам человека. Тем самым оказывается влияние на тембр синтезированного голоса.
4. SYBIL Variable Frequency De-Esser — простой деэсер подавляющий нежелательные свистящие призвуки в голосе.
5. CHOIR Vocal Multiplier — эффект хоруса обладающий реалистичным звучанием.
THROAT Physical Modeling Vocal Designer похоже моделирует горло простуженного вокалиста. В итоге в фонограмму добавляется в основном сипение и хрипы. Имитатор дуэта DUO Vocal Modeling Auto-Doubler вряд ли захочется применять на практике. Разве что для придания вокальной партии экстремальных свойств. Трудно найти такое сочетание состояний элементов регулировки плагина при котором результат обработки не напоминал бы кошачий концерт. В общем похоже эти два плагина включены в пакет в качестве нагрузки чтобы поднять его стоимость.
Наиболее благоприятное впечатление на меня произвел плагин CHOIR Vocal Multiplier рис. 9. От других хорусов его отличает бережное отношение к сохранению качества звучания простота интерфейса и большое количество синтезируемых голосов.
Рисунок 9 – VST-плагин Antares CHOIR Vocal Multiplier [5 с. 19]
Элементов регулировки совсем немного
 Choir Size — раскрывающийся список в котором выбирают количество дополнительных голосов хора формируемых на основе исходного голоса. Возможны варианты 4 8 16 или 32 голоса.
 Vibrato Variation — глубина вибрато. Высота тона каждого сформированного голоса изменяется с небольшой и фиксированной частотой. При разумных значениях параметра около 30 голоса приобретают особую напевность.
 Pitch Variation — максимальный диапазон в котором производится сдвиг высота тона каждого из сформированных голосов относительно текущей высоты тона исходного голоса. Реальные значения сдвига высоты тона в пределах установленного диапазона определяются генератором псевдослучайных чисел.
 Timing Variation — максимальный диапазон рассогласования во времени сформированных голосов относительно исходного голоса. В этом диапазоне звучание сформированных голосов может запаздывать. Величина рассогласования непрерывно меняется по псевдослучайному закону.
 Stereo Spread — ширина стереобазы в пределах которой размещаются кажущиеся источники звука. При нулевом значении параметра все голоса звучат из центра стереопанорамы а при максимальном — равномерно распределены по ней.
В отличие от многих подобных плагинов в CHOIR Vocal Multiplier диапазоны регулировок подобраны так что даже неопытному пользователю трудно будет испортить фонограмму [6 с. 22].
Максимальное число голосов в хоре 32. Среди алгоритмов реализованных в плагине имеется алгоритм распознавания высоты тона подобный тому что внедрен в Antares Auto-Tune. И это обстоятельство накладывает ограничение на условия успешного применения CHOIR Vocal Multiplier [16]. Нельзя обрабатывать зашумленные фонограммы. Нельзя обрабатывать аудиоматериал в котором на единственном треке записано одновременно несколько партий [13 с.54]. Если обрабатывается вокальная партия то ее должен исполнять единственный человек. Если это партия инструментальная то в ней не должны встречаться аккорды. В любом случае обрабатываемый материал должен представлять собой только одноголосную мелодическую линию. Если это не так то утрачивается определимость текущего значения частоты. Аналогичные ограничения характерны для популярного плагина Antares Auto-Tune исправляющего ошибки вокалиста.
В руководствах пользователя и Antares Auto-Tune и CHOIR Vocal Multiplier звуковой материал с которым плагины будут работать корректно характеризуется словом monophonic. Это обстоятельство породило заблуждение. Некоторые авторы статей перевели это слово буквально т. е. как монофонический и не дав себе труда проверить Antares Auto-Tune в действии указали что плагин монофонический. Владельцы сайтов увлекающиеся перелицовкой чужих статей тысячекратно размножили это заблуждение. На самом деле плагины стереофонические. Но с некоторыми особенностями. Если входной сигнал монофонический то он после обработки становится псевдостереофоническим. При стереофоническом входном сигнале на выходе будет стереофонический сигнал [8 с. 25]. Но распознавание высоты тона при этом будет осуществляться по входному сигналу левого канала. Слово monophonic в данном случае не означает что плагин не работает со стереофоническими сигналами. Речь идет о другом обрабатываемая партия должна быть одноголосной а не полифонической [13 с. 14].
Плагин обеспечивает естественность звучания хора. Но не следует забывать что здесь моделируется не многоголосие а всего лишь множество унисонов. Понимая ограниченность возможностей плагина разработчики рекомендуют использовать его на последней стадии обработки вокала. Они советуют предварительно сформировать другими средствами из исходной вокальной партии несколько голосов которые бы соответствовали текущей гармонии композиции а уж затем обработать каждый голос в отдельности плагином CHOIR Vocal Multiplier. Правда в пакете AVOX Antares Vocal Toolkit таких средств нет. Но о них позаботились другие разработчики.
Рассмотрим устройство хоруса на примере не сложного эффекта Fruity Chorus программы Fl Studio.
Рисунок 9 – Настройки хоруса на примере эффекта Fruity Chorus программы Fl Studio [17]
В большинстве хорусов присутствует параметр задающий количество голосов и называется он чаще всего Voice или Order. В эффекте Fruity Chorus такого параметра нет в этом эффекте изначально присутствует 3 голоса и настраиваются они этими параметрами
То есть Fruity Chorus 3 раза копирует оригинал и в результате получается 4 голоса оригинал и 3 копии.
Рисунок 10 – Настройки хоруса программы Fl Studio [17]
В любом хорусе присутствует такой параметр как Delay1 задержка обычно данный параметр устанавливается в пределах 10-30 миллисекунд. Откройте паттерн 1 и у данного звука покрутите параметр Delay1 в результате вы услышите как звук рассыпается и становится более мягким. Данный параметр устанавливает время на сколько копии голоса задержатся от оригинального звука. Данный параметр как бы смягчает звук но если ему дать слишком большое значение то звук может получиться жидким или появится эффект реверберации [6 с. 11].
Также как и задержка в каждом хорусе присутствует параметр Depth2 глубина он определяет на сколько сильно копии модулируются изменяют питч. Как уже было сказано выше при хоровом одновременном звучании нескольких инструментов их звучание отличается друг от друга. А именно они не могут быть одинаковой высоты звучания. Параметр Depth2 определяет на сколько сильно у голосов различается питч. Откройте паттерн 2 и и задайте звучащему звуку максимальное значение параметра Depth2 в результате вы услышите как начнёт модулироваться один из голосов. На данном звуке хорус настроен специально так чтобы модулировался именно 1 голос. Чем больше значение параметра Depth2 тем сильнее модулируются голоса. Высокое значение параметра приводит к тому что звук звучит действительно расстроенно что обычно нежелательно а низкое значение дает приятный эффект хоруса [8 с. 24].
Обычно в эффекте хоруса не присутствует параметров LFO Wave3 но в плагине Fruity Chorus они есть причём для каждого голоса свой. Данный параметр определяет форму огибающей LFO по которой будет проходить модуляция данного голоса [16]. Рассмотрим действие данного параметра также на одном голосе. Откройте паттерн 3 и попробуйте у звучащего звука поменять значение параметра LFO 1 Wave3 в результате вы услышите как модуляция немного изменит свою форму [5 с. 40].
Также в каждом хорусе присутствует параметр Rate но в плагине Fruity Chorus он называется LFO Frec4. Параметр определяет скорость изменения модуляции. Рассмотрим действие данного параметра также на одном голосе. Откройте паттерн 4 и у поменяйте у данного звука значение параметра LFO 1 Frec4 в результате вы услышите как изменится скорость модуляции голоса.
Три рассмотренных параметра Depth LFO Wave LFO Frec связаны между собой. Depth задаёт силу модуляции LFO Wave определяет форму по которой эта модуляция будет изменятся а LFO Frec скорость изменения модуляции. Параметр Depth определяет силу модуляции для всех трёх голосов в то время как у каждого голоса свои параметры LFO Wave LFO Frec. Попробуйте поэкспериментировать с этими параметрами на паттерне 5.
Во многих хорусах присутствует параметр Stereo5 он определяет на сколько сильным будет разброс голосов по панораме в результате чем больше значение данного параметра тем шире звук. Опробуйте этот параметр на паттерне 6 [14 с. 8].
Также в хорусах присутствует фильтр эквалайзер. Фильтр в хорусе срезает частоты у дополнительных голосов оставляя оригинал не тронутым. В плагине Fruity Chorus присутствует параметр Cross Type6 он определяет что будет срезать параметр Cross Cutoff7. Если у Cross Type6 задано значение
Process HF — то параметр Cross Cutoff7 будет срезать низкие частоты у голосов. Данный параметр полезен когда хорус применяется к басу
Process LF — то параметр Cross Cutoff7 будет срезать высокие частоты у голосов.
В Fruity Chorus присутствует параметр Wet only8. Если у данного параметра задано значение [2 с.61]
 On — то вы слышите оригинал и 3 голоса
 Yes — то вы слышите только 3 голоса оригинал удаляется
Elements Clean Chorus — универсальный хорус с богатым звуком расширенным и в то же время простым интерфейсом. У плагина довольно обширная палитра звуков от основных блестящих хорусфленжер эффектов к мультитекстурированным эффектам Лесли. Clean Chorus поддерживает хорошее качество для изменений высоты тона вплоть до +-1 полутон. В комплекте шикарный пакет предварительных установок.
Особенности Elements Clean Chorus [7 с. 13]
 Внутренняя обработка двойной точности
 Возможность управления шириной стерео
 Уникальные положительныяотрицательная конфигурация обратной связи
 Несколько рабочих режимов универсальная синхронизация c темпом
 Набор пресетов.
В группе Chorus Characteristics сосредоточены опции определяющие параметры эффекта. В поле Thickness_Voices указывается количество голосов участвующих в формировании эффекта. Для управления параметрами хоруса служат следующие движковые регуляторы слайдеры и поля ввода [18]
Max Delay — максимальное временное рассогласование задержка голосов. Рекомендуется устанавливать эту величину в пределах 15-35 мс. При очень маленьком ее значении все голоса начнут объединяться в оригинал и могут возникнуть неприятные ощущения.
Звуковой редактор Cool Edit Pro 2 отличается большим количеством интересных пресетов заранее установленных наборов значений параметров эффектов. Для хоруса это [6 с. 65]
5 Voices Pro 5 Voices Sing Another Dimension — варианты хора из пяти голосов [15 с. 11]
 Amateur Chorus Thick Chorus — варианты хора из 12 голосов
 AcousticDuet Duo — варианты дуэтов
 Electro-Voice — имитация электронного звучания голоса
 Flying Saucers — такие звуки по мнению разработчика издают летающие тарелки
 More Sopranos Soprano Chorus — варианты хора из голосов сопрано
 Quadra Chorus Quartet — варианты квартета
 Rich Chorus Rich Chorus In Unison — варианты хора с насыщенным звучанием
 Thick Chorus Wide & Thick — варианты большого хора с широким стереополем
 TrippyVox — хор из 5 голосов необработанный сигнал на выходе эффекта отсутствует.
Таким образом хорус — это звучание одного сигнала но как бы в нескольких экземплярах. Сигнал клонируется несколько раз сколько нужно чатотный спектр в каждой копии сдвигается на очень малую величину. Имитируется исполнение хором или несколькими одинаковыми инструментами но так как два голоса если даже один певец споет два раза одну и ту же партию для наложения не могут звучать абсолютно идентично так как невозможно настроить идеально точно на одну частоту две струны гитары то и в эффекте хорус стремясь к реалистичному звучанию организуют этот сдвиг частотного спектра. В результате сложенные сигналы складываются и как бы плывут относительно друг друга создавая красивое по окраске звучание.
Список использованных источников
1. Акустика [Текст] учебник Ш. Я. Вахитов [и др.] под ред. Ю. А. Ковалгина. -М. Горячая линия-Телеком 2014. — 660 с.
2. Артемьев Э. Электроника позволяет решить любые эстетические и технические проблемы [Текст] Э. Артемьев Звукорежиссер 2014. – 2. – С.56 – 61.
3. Вахитов Ш.Я. Акустика [Текст] учебник для вузов Ш.Я. Вахитов Ю.А. Ковалгин А.А. Фадеев и др. под ред. Ю.А. Ковалгина. — М. Горячая линия 2009. — 660 с.
4. Вахитов Ш.Я. Электромеханические преобразователи и динамические микрофоны [Текст] учебное пособие Ш. Я. Вахитов Я. Ш. Вахитов СПбГУКиТ. -СПб. Изд-во СПбГУКиТ 2014. — 132 с.
5. Вологдин Э. И. Компьютерный практикум основы цифрового звука [Текст] методические указания и руководства по выполнению лабораторных работ Э. И. Вологдин. — СПб. СПбГУТ 2013.
6. Вологдин Э. И. Компьютерный практикум по звуковому вещанию [Текст] лабораторный практикум Э. И. Вологдин. — СПб. СПбГУТ 2013.
7. Загуменнов А.П. Запись и редактирование звука. Музыкальные эффекты[Текст] НТ Пресс 2015.
8. Корчагин В.П. Разработка объектной модели для анализа мультисервисных сетей связи при помощи концепции MDA Инфосфера. – 2013. – 59. – с.24–25.
9. Красильников И.М. Методика обучения игре на клавишном синтезаторе. – 3-е изд. испр. и доп. – М. Экон-Информ 2011
10. Красильников И.М. Студия компьютерной музыки методика обучения. – М. Экон-информ 2011
11. Красильников И.М. Хроники музыкальной электроники. – М. Экон-Информ 2010
12. Живайкин П.Л. 600 звуковых и музыкальных программ [Текст] П.Л. Живайкин. – СПб. БХВ – Петербург 2011. – 624 с.
13. Поршнев С. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB учебное пособие [для студентов вузов обучающихся по специальностям Математика Информатика Физика] С.В. Поршнев .— Изд. 2-е испр. — Санкт-Петербург [и др.] Лань 2011 .— 726 с. URL httpe.lanbook.combookselement.phppl1_id650
14. Уваров В.К. Акустические измерения и квалиметрия [Текст] метод ук. ред. В. К. Уваров. — СПб. Изд-во СПбГУКиТ 2011. — 66 с.
15. Шпак Ю. А. Программирование на языке С AVR и PIC микроконтроллеров. СПб. КОРОНА-ВЕК 2011. 544 с