Перейти к основному содержимому

Руководство RX 11

Spectral De-noise (Убрать шум в спектре)

STD и ADV | Модуль и плагин

Обзор

Модуль Spectral De-noise удаляет постоянный или постепенно меняющийся тональный шум и широкополосное шипение, изучая профиль нежелательного шума и вычитая его из сигнала. Он поможет убрать шипение магнитофонной ленты, шум систем вентиляции, звуки окружения, линейные шумы, шумы электросети, жужжание камеры, шум вентиляторов, шум ветра и даже жужжание со множеством гармоник.

Spectral De-noise изучает профиль фонового шума, затем вычитает этот шум, когда амплитуда сигнала падает ниже указанного порога. С помощью такого гибкого инструмента можно быстро и точно подавить шум без потери качества. В нем есть отдельные инструменты для удаления тонального и широкополосного шума, возможность управлять побочными шумами после шумоподавления и функция для выборочного подавления в частотном спектре.

Элементы

Интерфейс модуля Spectral De-noise

Learn (Изучить)

В режиме Learn (Изучить) модуль Spectral De-noise захватывает шумовой профиль из выделения. После захвата шумовой профиль остается неизменным на протяжении всей обработки. Шумовые профили, захваченные вручную, лучше всего подходят для удаления или снижения постоянного и непрерывного шума на протяжении всего файла.

Как захватить шумовой профиль в Spectral De-noise

  1. Найдите и выделите самый длинной отрезок (в идеале несколько секунд), содержащий только шум.

  2. Щелкните кнопку Learn (Изучить), чтобы захватить шумовой профиль:

    • Чтобы захватить шумовой профиль в модуле Spectral De-noise внутри RX Audio Editor, выделите материал и щелкните Learn (Изучить).

    • Чтобы захватить шумовой профиль в плагине Spectral De-noise, нажмите кнопку Learn (Изучить) и воспроизведите материал ИЛИ выберите Preview (Проверить) в Audiosuite, чтобы захватить шумовой профиль в текущем выделении.

Подробнее об изучении шумовых профилей

См. дополнительную информацию ниже, чтобы узнать, как получить лучший результат при захвате шумового профиля и как захватить шумовой профиль из множественного выделения в RX 11 Audio Editor.

Adaptive mode (Адаптивный режим)

В нем шумовой профиль Spectral De-noise подстраивается под входной материал автоматически. Адаптивный режим хорошо подойдет для постоянно меняющихся источников шума: звуков окружения, шума транспорта или морских волн.

Производительность адаптивного режима Spectral De-noise

Адаптивному режиму Spectral De-noise требуется много памяти и большая вычислительная мощность. Более эффективный адаптивный режим шумоподавления без задержки есть в модуле Voice De-noise.

Learn time [s] (Время изучения , сек.)

Временной отрезок упреждающего просмотра в адаптивном режиме для захвата шумовых профилей, меняющихся со временем.

Threshold (Порог)

Настройка амплитудного порога в децибелах, отделяющего шумы от полезного сигнала.

  • При высокой настройке порога уберется больше шума, но исчезнут тихие части полезного сигнала.

  • При низкой настройке порога тихие детали останутся, но шум может начать модулироваться сигналом. Можно задать разные пороги для тональной и хаотической составляющих шума. В большинстве случаев хорошо подойдет стандартное значение 0 дБ.

Совет

Если фоновый шум меняется по амплитуде (что характерно для шума потока машин или звуков окружения), поднимите порог, чтобы он покрыл все изменения шума по уровню.

Reduction (Подавление)

Управляет желаемой величиной подавления шума в децибелах. Spectral De-noise может автоматически разделять шум на тональную (гудение, жужжание, помеха) и хаотическую составляющие (шипение). Величину подавления каждой составляющей можно настраивать отдельно (иногда лучше снизить только нежелательное жужжание и оставить приятное постоянное шипение).

Примечание

Сильное подавление шума может повредить тихие составляющие сигнала, поэтому рекомендуется снижать шум до приемлемого уровня, а не удалять его полностью.

Quality (Качество)

Выбор качества и вычислительной сложности шумоподавления. Напрямую влияет на загрузку процессора. Модуль Spectral De-noise предлагает четыре алгоритма с разным временем обработки.

  • A меньше всего нагружает процессор, имеет минимальную задержку и поэтому подходит для работы в режиме реального времени. Снижает побочные шумы искажений, появляющиеся после шумоподавления, путем сглаживания спектра сигнала по времени.

  • B более точно снижает побочные шумы искажений благодаря двунаправленному сглаживанию и по времени, и по частоте. Сильнее нагружает процессор и дает чуть большую задержку, но все еще может работать в реальном времени на некоторых компьютерах.

  • C работает с переменным разрешением для лучшей обработки транзиентов сигнала, дает еще меньше побочных шумов искажений. Этот алгоритм сильно нагружает процессор, его не рекомендуется применять в режиме реального времени.

  • D дополнительно воссоздает части сигнала, потерянные в шуме. Скорость алгоритма D аналогична алгоритму C. Не рекомендуется использовать в режиме реального времени.

Artifact control (Управление побочными шумами искажений)

Определяет, будет ли шумоподавление больше полагаться на вычитание в спектре или на широкополосную фильтрацию.

  • При установке низких значений шумоподавление будет выполняться преимущественно с помощью вычитания спектра шума из общего спектра. Шум отделится от сигнала более точно, но могут появиться побочные шумы искажений, дающие «чирикающее» или «подводное» звучание.

  • При установке высоких значений шумоподавление выполняется в большей степени широкополосной фильтрацией, которая дает гораздо меньше побочных шумов искажений, но звучит ближе к примитивному широкополосному фильтру: когда полезный сигнал уходит ниже порога, сразу резко появляется шум.

График спектра шума

График спектра шума отображает полезную информацию и при воспроизведении, и при активном шумоподавлении.

  • Цветовые обозначения 

    • Input (Вход, серый цвет). Спектр входного звукового сигнала.

    • Output (Выход, белый цвет). Спектр выходного звукового сигнала после очистки от шума.

    • Noise profile (Шумовой профиль, оранжевый цвет). Захваченный шумовой профиль с учетом смещения от настроенного порога.

    • Residual noise (Остаточный шум, желтый цвет). Желаемый шумовой фон, оставшийся после шумоподавления, им можно управлять с помощью кривой подавления.

    • Reduction curve (Кривая подавления, синий цвет). Ручная настройка шумоподавления в спектре.

Smoothing (Сглаживание)

Когда Reduction curve (Кривая подавления) включена, здесь настраивается степень интерполяции между точками кривой, чтобы сделать уклоны кривой более резкими или плавными.

Reduction curve (Кривая подавления)

Когда включена, позволяет точно настроить подавление шума в спектре с помощью нескольких точек (не больше 25). Так можно задать разную силу подавления шума для разных частотных диапазонов.

  • Чем выше положение точки, тем слабее шумоподавление в конкретном частотном диапазоне.

  • Чем ниже положение точки, тем сильнее шумоподавление в конкретном частотном диапазоне.

  • Пример. Чтобы снизить низкочастотный шум вентиляции и при этом сохранить энергию в верхних частотах, самую левую точку кривой сдвиньте вниз, затем добавьте точку в районе 5 кГц и сдвиньте ее немного вверх.

Работать с точками кривой подавления можно следующими способами:

  • Чтобы добавить точку на кривую, щелкните на графике левой кнопкой мыши.

  • Чтобы удалить точку из кривой, щелкните точку правой кнопкой мыши или перетащите ее за пределы графика.

  • Удерживайте Shift, чтобы перетаскивать точку строго по вертикали.

  • Удерживайте Ctrl или Cmd для точной настройки положения точки.

Reset (Сбросить)

Сброс кривой подавления к стандартному положению на 0 дБ.

Advanced settings (Расширенные настройки)

Advanced settings (<em>Расширенные настройки</em>)

Algorithm Behavior (Поведение алгоритма) — расширенные настройки

Algorithm Behavior

Smoothing (Сглаживание) — расширенные настройки

Управляет подавлением побочных шумов искажений, которые могут появиться из-за чрезмерного шумоподавления.

Что такое побочный шум искажений?

Побочный шум искажений или музыкальный шум вызывается случайными статистическими вариациями спектра шума, из-за которых могут случайным образом срабатывать поддиапазонные фильтры. Этот шум слышно как «чирикающие» или «подводные» звуки после шумоподавления.

Algorithm (Алгоритм)

Выбор сглаживающего алгоритма для удаления возникающих пульсаций (музыкального шума), которые могут появиться в спектрограмме после обработки. Сила сглаживания контролируется ползунком Smoothing (Сглаживание).

  • Simple (Простой). Выполняет независимую фильтрацию шума в каждом частотном канале БПФ. Время затухания поддиапазонных фильтров управляется ползунком Release (Затухание). Это быстрый алгоритм с низкой задержкой, который подходит для работы в режиме реального времени.

  • Advanced и/или Extreme (Расширенный и/или экстремальный). Анализируют звуковой сигнал и по времени, и по частоте, что дает лучшее качество и меньше побочных шумов. Эти алгоритмы дают большую задержку и вычислительную нагрузку.

FFT size (Размер БПФ, мс)

Выбор временного и частотного разрешения обработки.

  • При больших размерах БПФ вы получаете больше частотных полос, что позволит вырезать шум между близко расположенными гармониками сигнала или вырезать гармоники постоянного шума без затрагивания соседних сигналов.

  • При меньших размерах БПФ вы получите более быструю реакцию на изменения в сигнале и меньше шумовых эхо возле транзиентов.

После изменения размера БПФ необходимо заново захватить шумовой профиль

Если вы изменили размер БПФ, лучше еще раз запустить функцию Learn (Изучить), поскольку старый шумовой профиль был взят с другим размером БПФ и стал неточным.

Multi-resolution (Переменное разрешение)

Разрешает обработку с переменным разрешением для выбранного алгоритма. Когда переменное разрешение включено, сигнал анализируется в реальном времени, и для каждого фрагмента сигнала подбирается оптимальный размер БПФ. Благодаря этому не «размажутся» транзиенты, а где нужно — останется высокое частотное разрешение.

Примечание

Настройка размера БПФ не работает в режиме переменного разрешения, поскольку размер БПФ подбирается автоматически. При переходе в режим переменного разрешения заново захватывать шумовой профиль не нужно.

Быстрое преобразование Фурье (БПФ)

Так называется процедура вычисления частотного спектра сигнала. Чем больше размер БПФ, тем больше частотное разрешение, то есть ноты и тональные элементы становятся четче при большем увеличении. Однако, обработки с БПФ дают нежелательные шумы искажений, когда вы удаляете много данных из материала.

Noise Floor (Шумовой фон) — расширенные настройки

Настройка Noise Floor
  • Synthesis (Синтез). Воссоздание высокочастотного материала, утраченного после шумоподавления.

    • Когда значение синтеза больше нуля, после шумоподавления воссоздаются гармоники сигнала. Синтетические гармоники держатся на уровне шумового фона и служат для заполнения пробелов в верхних частотах, остающихся после обработки.

    • С увеличением синтеза обработанный сигнал все больше «оживает» и становится «воздушнее». Слишком большое значение синтеза может заметно исказить сигнал.

  • Enhancement (Обогащение). Дополнительно выделяет гармоники сигнала, которые тише шумового фона.

    • Обогащение предугадывает структуру гармоник сигнала и ослабляет шумоподавление в местах, где присутствуют гармоники, заглушаемые шумом. Это сохранит высокочастотные гармоники сигнала, которые иначе потерялись бы в шуме.

    • Обогащение делает звучание сигнала ярче и естественнее, но при высоком значении высокочастотный шум может начать модулироваться сигналом.

  • Masking (Маскирование). Ослабляет шумоподавление там, где его эффект все равно вы не услышите.

    • В маскировании применяется психоакустическая модель, которая динамически управляет величиной подавления, чтобы в местах, где шум не воспринимается человеческим ухом, шумоподавление было слабее. Если в каких-то отрезках шум посчитается совсем не слышимым, в них шумоподавление будет выключено. Благодаря маскированию сигнал меньше обрабатывается и лучше сохраняет свою целостность. Положение ползунка управляет влиянием психоакустической модели на процесс шумоподавления.

    • Если вам нужно полностью вырезать сверхвысокие неслышимые частоты, установите значение 0. Иначе установите значение 10.

      Примечание

      Когда ползунок маскирования установлен на 0, оно выключено, и шумоподавление равномерно регулируется желтой спектральной кривой (точнее разницей между желтой и оранжевой кривой).

  • Whitening (Приведение к белому шуму). После обработки придает шумовому фону черты белого шума. Приведение к белому шуму меняет величину шумоподавления (представлена желтой кривой) в тех или иных частотах, чтобы привести спектр остаточного шума ближе к белому шуму.

    • Когда приведение к белому шуму настроено на 0, подавление применяется одинаково ко всем частотам, согласно настройке ползунка Reduction (Подавление), и обработанный шум имеет такой же спектр, как у исходного шума.

    • Когда приведение к белому шуму настроено на максимальное значение, спектр обработанного шума приближается к спектру белого шума, и, таким образом, остаточный шум звучит более нейтрально.

      Как работает приведение к белому шуму

      Правильно подобранное приведение к белому шуму поможет избежать появления пустых промежутков из-за чрезмерной обработки, но этот искусственный шум может начать модулироваться при монтаже или микшировании вместе с другими шумами из уникального окружения (например, в записях, сделанных в полевых условиях).

Dynamics (Динамика) — расширенные настройки

Настройки динамики
  • Knee (Излом). Настройка точности, с которой алгоритм отделяет полезный сигнал от шума. Этот ползунок управляет резкостью излома кривой характеристики фильтра.

    • При более высоких значениях переходы в подавлении шума более резкие и могут привести к ошибкам в определении сигнала относительно шума.

    • При более низких значениях шумоподавление становится мягче в области излома кривой характеристики, и сигналы, которые лишь немного ниже порога, подавляются не так сильно. Шумоподавление может получиться не слишком глубоким, зато появится гораздо меньше побочных искажений.

  • Release [ms] (Затухание в миллисекундах). Выбор времени затухания поддиапазонных шумовых фильтров. Более длинное затухание оставляет меньше побочного музыкального шума, но может также ослабить или размягчить транзиенты или хвосты реверберации исходного сигнала.

    Примечание

    Ползунок Release (Затухание) доступен только для алгоритма Simple (Простой).

Дополнительная информация

Как получить наилучший результат при ручном захвате шумовых профилей

  • Перед захватом найдите и выделите в записи самый длинный отрезок (лучше несколько секунд), который содержит только шум, который нужно удалить или понизить.

  • В выделение не должны попадать части полезного сигнала, который нужно оставить (например, не должны попасть звуки, которые точно не считаются шумом).

  • Как правило, отрезки, в которых содержится исключительно шум, можно найти в начале, конце файла или в паузах (например, между репликами в речи).

Захват шумового профиля из нескольких выделений

В программе RX можно создать шумовой профиль сразу из нескольких отдельных областей. Это пригодится, если в файле нет достаточно длинного отрезка с шумом.

Например, если вам нужно отреставрировать запись, в которой кто-то говорит прямо поверх шума, выделите шум в частотах, в которых отсутствует голос в данный промежуток времени. Если вы выделите достаточно таких областей с помощью лассо или кисти, вы получите точный шумовой профиль, с помощью которого добьетесь хорошего результата в Spectral De-noise. Чтобы выделить несколько областей с шумом, используйте клавишу Shift.

Выделяйте шум в областях, из которых получится наиболее полный шумовой профиль.

Эта возможность недоступна в плагине Spectral De-noise, поскольку для нее требуются специальные инструменты, а также точный расчет времени и частоты в выделенных областях, что есть только в RX. Если у вас не получается создать полный шумовой профиль из нескольких областей, RX может попробовать воссоздать приемлемый шумовой профиль из того, что есть. Если у вас окажется неполный шумовой профиль, RX предложит создать из него полный профиль.

Например, если вам удалось захватить лишь низкочастотный гул ниже 100 Гц, часть широкополосного шума между 200 и 5000 Гц, и весь шум выше 8000 Гц, RX сможет автоматически дополнить недостающие промежутки. Создание шумовых профилей из нескольких областей более гибкое, и RX даже может предугадать шум, который вы не выделили.