Про эмуляцию аналоговых магнитофонов (1 онлайн

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru
Большинство занимающихся сегодня звукорежиссурой никогда не работали с аналоговыми магнитофонами. А большинство из этого, не работавшего с аналогом большинства, магнитофона никогда не слышало, а видело разве что на картинках. Отсюда в околозвуковой среде возникает множество домыслов, которые постепенно становятся общими заблуждениями. Причем, отчего-то упор в этих легендах делается на какие-то технические нюансы, которые достоинством магнитофонов никогда не были.

Чтобы понять, какие-же собственно процессы пытаемся имитировать, давайте коротко рассмотрим процессы, происходящие в магнитофоне.

Первым элементом тракта является входной усилитель — со своими искажениями, обычно очень небольшими. Схемотехника этих усилителей была разной у разных фирм производителей в разные годы их существования. Существовали как ламповые, так и транзисторные модели, трансформаторные и бестрансформаторные. Двух одинаково звучащих не было. Важным фактором здесь является перегрузочная способность входного усилителя — в большинстве случаев даже у профессиональных магнитофонов искажения становились заметными ещё до того, как собственно лента входила в насыщение, и начинал проявляться эффект ленточной компрессии, о котором так любят поговорить. Достаточным запасом по перегрузке обладали только топовые модели Studer или Ampex, и не было его у тоже вполне профессиональных Tascam или Otari. Дело в том, что магнитофон обычно использовался в штатном режиме, а не в режиме комбика с овердрайвом, перегрузка входных каскадов была просто браком в работе звукорежиссёра. Но, даже в штатных режимах, разные модели дают очень разный звук.

Следующий этап — это предкоррекция АЧХ, но, в силу того, что при воспроизведении использовалась обратная кривая коррекции, в теории при эмуляции этого можно и не учитывать. Хотя, разная схемотехника и здесь, безусловно, давала разный эффект.

А теперь самый важный, и самый мало понимаемый сообществом момент — это взаимодействие лента - ток подмагничивания. Существует несколько методик настройки величины тока высокочастотного подмагничивания bias — по максимум отдачи, по минимуму искажений, и т.д. Кроме того, каждый из типов ленты имел свою, оптимальную именно для него настройку. И даже при штатной настройке разные магнитофоны с тем же типом ленты звучали по-разному. Регулировка величины тока подмагничивания не была оперативной регулировкой, доступной звукорежиссеру! Если какие-то экспериментаторы и баловались с этим параметром, то это не было правилом — штатно подмагничивание выставлялось по стандартной для студии процедуре, и в процессе работы меняли его только при профилактических работах. Наличие непонятно что эмулирующих регуляторов подмагничивания в плагинах выглядит нонсенсом — ни одна из попадавшихся мне имитаций не давала ничего похожего, да и настоящий эффект от неправильно выбранного уровня подмагничивания звучит достаточно противно. То же касается и уровня записи — он устанавливался при калибровке, звукорежиссеру был доступен только регулятор величины уровня входного сигнала, а увеличение его уровня, как мы уже знаем, приводило не только к повышению намагниченности ленты, но и изменению режимов работы входных цепей магнитофона. Практическая величина записываемого сигнала определялась уровнем на пульте, входная чувствительность у многоканальных магнитофонов была стандартной. Ну и конечно многострадальный «эффект компрессии» от превышения уровня на ленте... Из-за чего, якобы, весь процесс эмуляции и затеян. В большинстве эмуляторов процесс учитывает только изменение огибающей, которое сходно по характеру со всем знакомым soft clip. У настоящего магнитофона линейность АЧХ нормировалась по уровню -20 дБ RMS от номинального уровня записи, и при превышении его система, в большинстве случаев, становилась нелинейной — обычно происходил спад по ВЧ, величина которого зависела от многих параметров, но больше всего — от самой ленты. Говоря проще — чем больше уровень сигнала, тем меньше высоких частот. Так что простой softclip имитирует только часть процесса, без учета изменений АЧХ с ростом уровня.

АЧХ реальных магнитофонов нормировалась в области от 30 — 50 Гц до 18 — 20 кГц, но это вовсе не значит, что она была ограничена этими цифрами. Хорошая лента при правильной настройке позволяла получить линейную АЧХ до 25 — 30 кГц, так что любая эмуляция, работающая со стандартной частотой дискретизации в этом смысле уже ущербна. Даже на моделях магнитофонов среднего класса при превышении паспортной верхней границы диапазона спад АЧХ был плавным, а не резким, как в цифровом домене.

Отношение сигнал-шум у реального настроенного магнитофона без применения компандерных шумоподавителей не превышало 60 дБ, но, так как спектр шума был близок к белому, субъективная его заметность на музыкальном сигнале мала, так что встроенная во многие плагины эмуляция шума ленты особого смысла не имеет.

Имитация детонации ленты, имеющаяся у некоторых плагинов, также лишена смысла — исправный магнитофон, конечно, имел какую-то детонацию, но на слух она заметна не была.

Вечная проблема — уровни. Плагины настроены по аналоговому стандарту — номинальный уровень 0 дБ плагина соответствует -18 dBfs. Для пущей похожести у всех почему-то вместо нормальных ИУ сделаны волюметры. На практике уровень записи в большинстве случаев определялся квазипиковыми ИУ пульта, а волюметры магнитофона, в основном, использовались при его настройке. Работа с волюметром в качестве определяющего ИУ требовала от звукорежиссера определенных навыков — он же не показывает пики сигнала, и для сигналов импульсного типа, с быстрыми короткими атаками, 0 волюметра это уже перемодуляция на 12-18 дБ в пиках. Поэтому если, например, бас писали «под ноль» без особых артефактов, то малый барабан или кастаньеты, записанные с теми же показаниями волюметра, записывались уже с искажениями, так что если вы хотите получить от программы какой-то похожести, изучайте, как она реагирует на разные уровни.

И главный вопрос - дак похожи или не похожи плагины на настоящий магнитофон? Тут нет однозначного ответа, магнитофоны — они разные, но, скорее, не похожи ни объективно, ни субъективно, потому что эмулируют только некоторые процессы из всего множества происходящих в настоящем магнитофоне. По сути, все эти плагины есть комбинация клиппера, эквалайзера и генератора гармоник, в реальной жизни все намного сложнее. Вопрос использования плагинов-эмуляторов ленты — не технический, если вам нравится результат — то почему нет, важно понимание происходящих процессов и правильное их использование.
 

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
Но частотку в динамике никто не меняет.
ммм, зависимость АЧХ от уровня входного сигнала? это на самом деле почти в у всех есть. у крамера точно есть.
собственно пре-пост эквалайзер перед нелинейным элементом только нужен.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru
ммм, зависимость АЧХ от уровня входного сигнала? это на самом деле почти в у всех есть. у крамера точно есть.
собственно пре-пост эквалайзер перед нелинейным элементом только нужен.
нету. писал - специально померял.
 

tarzan

Administrator
Команда форума
10 Ноя 2002
9.317
3.508
113
77
Москва
[OFF]Имхо, увлечение аналоговыми магнитофонами имеет в своей основе сугубо психологические корни. Даже сам вид вращающихся катушек Штудера способен создать в воображении наблюдателя ощущение причастности к той эпохе, когда закладывались основы рок-музыки и были записаны наиболее яркие, неувядающие ее образцы. Соответственно, и попытки эмуляции аналоговой звукозаписи, наверно, следует рассматривать в этом ключе, с акцентом на визуальные эффекты (изображение вращающихся катушек в VST-плагине, имитация шума лентопротяжки и т.п.), а не на АЧХ, сатурации, нелинейных искажениях и т.п.
Сорри за оффтоп, не сдержался[/OFF]
 
  • Like
Реакции: Arlekin и KLON

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
специально померял
Ну в общем-то я тоже измерял -- у Крамера меняется АЧХ при приближении к перегрузу. Средние и высокие частоты насыщаются быстрее, соответственно с ростом уровня поданного сигнала на АЧХ начинает "проседать" где-то с 1кГц. Вообще обычно это на более высоких частотах начинается, вот у Слейтовского плагина где-то с 10кГц, но может тк крамер моделирует старый магнитофон, и на нем кривая предэквализации другая.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru
вот сижу перед ним - ничего не меняется, ни на шуме, ни на синусах. Нелинейность есть, но она совсем небольшая и не меняется практически от уровняю. ну при смещении подмагничивания от дефолтного гармоника лезет.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
  • Like
Реакции: Arlekin

Zildjian

Unreal Member
23 Июл 2011
1.287
553
113
35
Москва
tarzan,
экспериментировал с заказчиком, показывал ему микс с крамером на мастере типа с ним и без него, но вместо байпасса отключал вращение катушек. Клиент слышал разницу и очень просил включить обратно, потому что так "жирнее и глубже"
 

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru

Вложения

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru
Ну ОЧЕ мелко. Это форум глюканул?
не понимаю, три раза перелеплял. Но видно вполне - и на измерителях уровень, и спектр.

Так-то заметны небольшие отличия, да и этот спектроанализатор грубоват будет.
нету там отличий - он просто шевелится на шуме, время быстрое стоит. Грубоват для измерений, но спад реальный должен быть, он бы показал.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
нету там отличий - он просто шевелится на шуме, время быстрое стоит.
дык если хорошенько усреднить -- разница и вылезет

но спад реальный должен быть, он бы показал.
это же от кривых предэквализации зависит, а магнитофон старый, может тогда не так агрессивно делали, как потом

в общем завтра буду мерить крамера и слейта
 
  • Like
Реакции: Arlekin

Andrey Subbotin

unbelievable
2 Фев 2010
2.596
3.216
113
Москва
www.masteringonline.ru
дык если хорошенько усреднить -- разница и вылезет
нет, на синусах расхождение в пределах полдецибела

это же от кривых предэквализации зависит,
каким образом? больше от ленты, материала головки... в любом случае - неравномерность должна быть, и большая. а тут ее нет.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
больше от ленты
Ну строго говоря петля гистерезиса мало меняется от частоты, по крайней мере в области звуковых частот. Выше 20-30кГц примерно одинаково.

каким образом?
если перед нелинейным элементом стоит эквалайзер (а после него компенсирующий), то получится что в зависимости от уровня поданного сигнала будет меняться АЧХ

А у ампексов (с которых смоделирован крамер) была на самом деле весьма интересная кривая эквализации: http://home.comcast.net/~mrltapes/pubame.pdf
 
  • Like
Реакции: Arlekin

Kokarev Maxim

ex cool
13 Май 2007
5.275
4.372
113
44
Барнаул
recording-studio.ru
Но частотку в динамике никто не меняет.
Почти все её меняют, сам проверял. И Крамер в том числе. Сейчас нет времени чтобы скриншоты делать, но это любой сам проверить может, vst analyzer легко доступен и бесплатен. Для убедительности, анимированные скриншоты SlateVTM на разном уровне гейна:

С геарслутза:
2" 16-Track @30ips and FG456 tape: http://i.imgur.com/5T5rD.gif
2" 16-Track @15ips and FG456 tape: http://i.imgur.com/MElnW.gif
2" 16-Track @30ips and FG9 tape: http://i.imgur.com/zGPLt.gif
2" 16-Track @15ips and FG9 tape: http://i.imgur.com/pdDhg.gif
1/2" 2-Track @30ips and FG456 tape: http://i.imgur.com/wIy9f.gif
1/2" 2-Track @15ips and FG456 tape: http://i.imgur.com/sn7gz.gif
1/2" 2-Track @30ips and FG9 tape: http://i.imgur.com/eMymK.gif
1/2" 2-Track @15ips and FG9 tape: http://i.imgur.com/dIgNK.gif
 

Вовик

Well-Known Member
14 Апр 2007
1.843
2.533
113
40
Санкт-Петербург
Ни один плагин не похож на реальный магнитофон, хотя и с ними можно добиться интересных результатов. Как правильно Андрей написал, завал по высоким получается при привышении уровня, но и его можно компенсировать при калибровке магнитофона. Плаги же, все, как один валят высокие. Вообще, я как-то работал с магнитофоном с почти линейной АЧХ, 18 - 25 + - 0,5db.
Плюс, ни один плагин не дает такого ощущения, возникающего при использовании Dolby SR (особенно на 30 ips) - звук становится мягче, а высокие частоты не пропадают...

http://artsites.ucsc.edu/ems/music/equipment/analog_recorders/Analog_Recorders.html
Здесь можно познакомится с основными аспектами аналоговой записи и работы с магнитофонами.

Но частотку в динамике никто не меняет.
В динамике! У всех примеров достаточно статичные изменения, лента себя по другому ведет (хотя и там, при желании, можно сгладить этот процесс).

Я проще поступаю - прогоняю мультитрек через Studer 820, экспериментирую с уровнями, подмагничиванием... Плаги не дают ощущения "3D" (как на Гирслатце любят выражаться).
Кстати, возможно скоро откроем эту услугу для всех - типа "реТейпинг".
 
  • Like
Реакции: LexaLexin и Arlekin

tuxracer

Active Member
6 Мар 2006
490
152
43
37
Msk
Посетить сайт
А у ампексов (с которых смоделирован крамер) была на самом деле весьма интересная кривая эквализации: http://home.comcast.net/~mrltapes/pubame.pdf
Мистер МакНайт пишет, что данная EQ была у 351-х мультитреков.. Вряд ли ампексы стали бы предлагать новую EQ на мастер машине =)
 
  • Like
Реакции: Arlekin

Kokarev Maxim

ex cool
13 Май 2007
5.275
4.372
113
44
Барнаул
recording-studio.ru
лента себя по другому ведет
Графики бы посмотреть :) Так интереснее было бы обсуждать различия. Иначе, получается, что параметры эмуляторов доступны все и сразу, а магнитофоны как недоступные, волшебные чёрные ящики :)

В динамике! У всех примеров достаточно статичные изменения
В тех примерах скорее всего просто включена привязка гейна к выходному уровню, поэтому прямая на месте и стоит. Вот другой эмулятор, с отключенным auto level (клиппинг я тоже отключил, с ним изменения ещё более заметны):
 

Вложения

  • Like
Реакции: Arlekin

Ivan_k26

''Life Under Music''
18 Июл 2007
3.558
4.221
113
40
Железногорск
Чтобы получить максимальную отдачу от ленты, надо чтобы магнитофон обязательно был двухдорожечным, т.е. писал в одну сторону на всю ширину ленты, как СТМ 310 который мне недавно предлагали за чисто символическую плату. Сначала хотел взять для ретэйпинга а потом передумал. Уж больно громоздкий плагин получится))) а по теме не встречал ни одного достойного эмулятора магнитофона. Как то давно использовал Magneto но это... Сами понимаете. Как правильно заметил Андрей сложно эмулировать процессы, происходящие внутри аппарата. Может когда нибудь и появится достойная альтернатива но пока ее нет.
 
  • Like
Реакции: Arlekin и LexaLexin

belovw

Well-Known Member
22 Апр 2009
9.201
8.384
113
50
RK Almaty
Как то давно использовал Magneto но это... Сами понимаете.
А мне он нравился. В первом кубе инсертом сразу на вход ставил. Результат очень даже устраивал. Потом его да, не стало. Все остальные эмуляции не прежились.
 
  • Like
Реакции: Arlekin

timbo

Well-Known Member
3 Окт 2007
1.627
641
113
Значиццо сделал.

Тестировал так -- создал свип от 10Гц до 40кГц (тестировал на 96кГц) с уровнем -5дБ.
Уровень его менял перед плагином (FreeG), наблюдая за VU-метром.
Потом выравнивал уровни и смотрел спектры в Аудишн.

Я указываю уровни аттеньюции (trim) плагинf FreeG!. Чтобы получить уровень сигнала по пикам надо вычесть 5.

Итак -- Крамер. Снят на 15ips, overbias, flux 370
На картинке сигналы поданные c trim -33дБ (примерно -20 по VU-метру, самый верхний), -16дБ, -13дБ и 0дБ (cамый нижний). Видно, что при -5дБ (trim 0) уже жесткий перегруз.

Затем Крамер с эквалайзером до (полка +15дБ на ~7400Гц) и симметричным эквалайзером после, уровни сигнала те же.

Теперь Слейт. 2дорожки/30ips/normal/456/шум на минимуме. Trim -32дБ (тоже примерно -20 VU), -15дБ, -7дБ, 0дБ. Видно, что характеристика очень линейная и только выше -12дБ (trim 7) начинаются изменения АЧХ, но даже при уровне -5дБ (trim 0) еще нет перегруза.

Слейт с теми же настройками, trim -7дБ, -4дБ, -2дБ, 0дБ. Видно как именно происходит изменения АЧХ.

Слейт 16дорожек/15ips/normal/456. Trim -7дБ, -4дБ, -2дБ, 0дБ.


В общем изменения АЧХ от уровня входного сигнала на лицо. То, что у Крамера АЧХ меняется не столь значительно, ИМХО соответствует характеристикам конкретного магнитофона. Причем это качество легко менять, используя эквалайзер до и после плагина.
А вот чего в Крамере нет, так это моделирования биений. "Волосатость" Слейта от того, что уровень выходного сигнала постоянно чуть-чуть меняется, даже если подавать синусоиду с постоянной частотой.
 

Вложения

daicehawk

овес-тодорогнеукупишь
Обратите внимание, пользователь заблокирован на форуме.
Значиццо сделал.

Тестировал так -- создал свип от 10Гц до 40кГц (тестировал на 96кГц) с уровнем -5дБ.
Уровень его менял перед плагином (FreeG), наблюдая за VU-метром.
Потом выравнивал уровни и смотрел спектры в Аудишн.

Я указываю уровни аттеньюции (trim) плагинf FreeG!. Чтобы получить уровень сигнала по пикам надо вычесть 5.

Итак -- Крамер. Снят на 15ips, overbias, flux 370
На картинке сигналы поданные c trim -33дБ (примерно -20 по VU-метру, самый верхний), -16дБ, -13дБ и 0дБ (cамый нижний). Видно, что при -5дБ (trim 0) уже жесткий перегруз.

Затем Крамер с эквалайзером до (полка +15дБ на ~7400Гц) и симметричным эквалайзером после, уровни сигнала те же.

Теперь Слейт. 2дорожки/30ips/normal/456/шум на минимуме. Trim -32дБ (тоже примерно -20 VU), -15дБ, -7дБ, 0дБ. Видно, что характеристика очень линейная и только выше -12дБ (trim 7) начинаются изменения АЧХ, но даже при уровне -5дБ (trim 0) еще нет перегруза.

Слейт с теми же настройками, trim -7дБ, -4дБ, -2дБ, 0дБ. Видно как именно происходит изменения АЧХ.

Слейт 16дорожек/15ips/normal/456. Trim -7дБ, -4дБ, -2дБ, 0дБ.


В общем изменения АЧХ от уровня входного сигнала на лицо. То, что у Крамера АЧХ меняется не столь значительно, ИМХО соответствует характеристикам конкретного магнитофона. Причем это качество легко менять, используя эквалайзер до и после плагина.
А вот чего в Крамере нет, так это моделирования биений. "Волосатость" Слейта от того, что уровень выходного сигнала постоянно чуть-чуть меняется, даже если подавать синусоиду с постоянной частотой.
А по шуму проверяли? Так же себя ведет?
 

Kokarev Maxim

ex cool
13 Май 2007
5.275
4.372
113
44
Барнаул
recording-studio.ru
Так в чем проблема? =) Я же уже предлагал - опишите, как должен выглядеть тест - прогоню на досуге...
Круто :) В принципе, удобны были бы те измерения, которые есть в vst analyzer, чтобы можно было легко сравнить с эмуляциями:
1 ачх с двумя - тремя входными уровнями (малый, номинальный, ну и с заметным насыщением) и
2 синусоида 1кгц для оценки добавившихся гармоник (искажений), также, с двумя-тремя уровнями.
 

Сейчас онлайн (Пользователей: 0, Гостей: 1)