Двоканальні монофонічні записи
В інтернеті є досить багато стерео записів (тобто мають два канали), які однак є моно запис, а точніше, першоджерелом таких матеріалів є одноканальний запис. Як правило, такі записи зустрічаються на торрентах, в розділах власних оцифровок (з монофонічних грамплатівок) і т.п., проте подібне нерідко зустрічається і на компакт-дисках зі старими записами. Причиною всьому, як правило, є оцифрування моно запису в режимі стерео, або кодування оцифрованого одноканального запису в режимі стерео. Втім, у випадку компакт-дисків тут все досить логічно: стандарт передбачає запис виключно в режимі стерео.
У більшості випадків визначити монофонічну запис на слух не уявляє труднощів, особливо в навушниках (т. до. вони мають практично повний поділ каналів, взаємопроникнення відсутня). Однак тут є деякі нюанси, і полягають вони в тому, що строго-технічно такі записи в багатьох випадках не є монофонічними: інформація в каналах збігається не повністю. Чому таке відбувається? По-перше, якщо поділ на стерео відбувався при аналоговому записі (тобто було два фізичні канали), вміст каналів не буде ідентичним за визначенням: в обох каналах будуть присутні шуми, які через свою випадкову складову не можуть бути ідентичними; сюди ж відносяться різні фазові затримки та інші спотворення. Якщо поділ на два канали відбувався в цифровому вигляді, перед штампуванням диска, тут теоретично також можуть бути відмінності, через помилки запису в тому чи іншому каналі. Єдиним, мабуть, випадком, у якому вміст каналів буде ідентичним,є конвертування моно запису як стерео. Так, наприклад, деякі кодеки AAC завжди дають на виході декодера двоканальний потік, незалежно від того, джерело було одно-або двоканальним.
Отже, які програмні інструменти ми можемо задіяти для аналізу стереопанорами? По-перше, це можуть бути різні візуалізації. Тут я обмежуся лише плеєром foobar2000: у випадку з ним можна скористатися, наприклад, VST-плагіном iZotope Ozone. Ось так виглядає візуалізація фази монофонічного сигналу Ozone 5:
Ця діаграма досить точно відображає суб'єктивні враження від прослуховування: при прослуховуванні моно джерело звуку може переміщатися виключно по осі ближче/далі (гучніше/тише), вперед/назад, але не вліво/вправо. Також зверніть увагу на індикатор кореляції: він показує стовідсоткову позитивну кореляцію сигнали ідентичні. Фактично ми маємо приклад нульової (ширини) стереопанорами.
А ось, що буде, якщо інвертувати один із каналів:
Кореляція змінилася на стовідсоткову негативну (сигнали протифазі), діаграма відображає сигнал по осі ліво-право. Суб'єктивно це сприймається як «звук у голові», тобто розмазаний по осі, що проходить через ліве та праве вухо. Це ще один граничний випадок – максимальна ширина панорами.
А ось графік справжнього стерео запису:
Фазові зрушення, і навіть кореляція, у разі цілком логічно йдуть врозбій. Керуючись першими двома прикладами, можна визначити ширину панорами, візуально оцінивши розмах діаграми горизонтальної осі.
А ось приклад того, про що я говорив. Запис фортепіанного етюду Ліста, зроблений близько 1960 р.:
Це оцифровка монофонічнаграмплатівки, і стереофонічними тут насправді є тільки шуми. У разі діаграма фази зазвичай симетрична щодо горизонтальної осі, і її точки розташовуються у безпосередній близькості від цієї осі.
Однак, не завжди так очевидно — це стосується як звучання, так і візуального відображення. У записі може бути досить багато шумів, у тому числі випадкових, фазових зрушень та інших неприємностей, які можуть вести в оману. Тому розповім про ще один спосіб, у деяких випадках більш ефективний, ніж візуальна оцінка фази.
Швидше за все, ви чули про два різні способи подання стереофонічного сигналу — Left/Right і M>
Так ось, для foobar2000 є навіть спеціальний плагін – Mid/side stereo converter –, що дозволяє виконувати перетворення між цими уявленнями. Ним ми й скористаємося.
Нас насамперед цікавить саме канал Side, тому додаємо обробник у ланцюжок DSP і включаємо висновок різницевого каналу:
Якщо ваша карта (або інші обробники в ланцюжку) некоректно виводить монофонічний сигнал (на виході конвертера ми отримуємо один канал), можете додати після Mid/Side обробник «Convert mono to stereo».
Ну а тепер слухаємо: що у нас у каналі Side, і що у каналі Mid (перемикайте налаштування конвертера). У Mid ми звичайно ж отримаємо зведений моно сигнал, а ось Side, як правило, є показником. Якщо гучність та вміст M та S приблизно однакові, перед нами звичайний стереофонічний запис. У разі повністю монофонічного запису різницевий канал міститиме тишу. У випадку, якщо відмінності між каналами тільки в шумах, при відніманні корисна складова перетвориться на нуль, і на каналі Side залишаться лише шуми.Тобто фактично в каналі Side ми чуємо різницю між L та R.
Звичайно, краще один раз почути, ніж сто разів прочитати, тому запис етюду Ліста з того самого диска:
а ось вміст каналу side:
Отже, ми чуємо, що при відніманні каналів рівень корисного сигналу у нас значно знизився, а відносний рівень шумів зріс. Це говорить про те, що відмінності корисного сигналу в каналах незначні (ми почули музику лише тому, що гучність одного з каналів запису трохи вище), а ось шумовий сигнал, навпаки, не має позитивної кореляції. Строго кажучи, можна припустити, що шуми мають негативну кореляцію, однак це практично виключено в реальних умовах, і до того ж у даному випадку не має місця, оскільки інакше в каналі Mid шуми були б менше, ніж в оригіналі (компенсували б друг друга), а цього немає. Отже, можна зробити висновок, що цей запис монофонічний.
На цьому все, have fun, як кажуть. Так, ще додам, якщо вам не подобається звучання монофонічних записів (воно дійсно може викликати втому), можете включити в тому ж iZotope Ozone реверберацію.