Обновления

• Этап «Огибающая, LFO и тремоло»: по желанию — субтрактивный синтез и сглаживание фильтром

• Этап «Синтезатор»: однополюсный фильтр нижних частот после огибающей ADSR

Третья статья серии о простом синтезаторе: субтрактивный синтез и место фильтра после микшера, рекуррентная формула однополюсного фильтра нижних частот, коэффициент из частоты среза и постоянная времени, устойчивость, реакция на скачок, сглаживание пилы и шума и ограничения первого фильтра. Класс LowPassFilter на C++20 и сравнение с juce::dsp::FirstOrderTPTFilter.

• Переходная характеристика: скачок по отсчётам и постоянная времени
• Сглаживание фильтром: пила и шум до и после фильтра со звуком
• Частота среза, коэффициент и постоянная времени
• Класс LowPassFilter на C++ и сравнение с TPT-фильтром JUCE

• Этап «Огибающая, LFO и тремоло»: по желанию — стадии ADSR и щелчки на краях ноты

• Этап «Синтезатор»: огибающая ADSR и VCA после источников голоса

Вторая статья серии о простом синтезаторе: события нажатия и отпускания клавиши, перевод секунд в отсчёты, четыре стадии ADSR, линейные и экспоненциальные участки с целью с перелётом, машина состояний и граничные случаи, VCA как умножение на огибающую и защита от щелчков. Класс AdsrEnvelope на C++20, голос в аудиоблоке JUCE и сравнение с juce::ADSR.

• Огибающая ADSR: стадии и сигнал после VCA со звуком
• Откуда берётся щелчок: края 0 и 5 мс
• Машина состояний и граничные случаи
• Класс AdsrEnvelope на C++

• Этап «Сигнал и уровень»: по желанию — что изменила нормализация громкости

• Этап «Запись и динамика»: по желанию — цена громкого мастера

• Этап «Громкость прослушивания»: по желанию — война громкости

• Этап «Форматы и объём записи»: по желанию — война громкости

Почему записи с конца 1980-х становились громче при том же пике 0 dBFS: хронология по измерениям тысяч треков, причины, цена в микродинамике и искажениях, спор об усталости слушателя и о том, что изменила нормализация громкости.

• Опыт: громкий мастер до и после выравнивания громкости
• Хронология от компакт-диска до 2013 года
• Спор о причинах и последствиях
• Термин «отношение пика к громкости»

• Этап обработки начинается с пути сигнала в DAW и дополнен гребенчатой фильтрацией по желанию
• Перед синтезатором по желанию — сообщения MIDI и равномерная темперация
• Перед частотной маскировкой по желанию — критические полосы

• Случайный LFO: выборка с удержанием и пример на C++
• Ступенчатые формы: квантование значения и фазы
• Рисунок: случайный и ступенчатые LFO
• Термин «выборка с удержанием»

• Передискретизация в АЦП: мягкий входной фильтр и выигрыш 10 lg L дБ
• Дельта-сигма-модуляция и формирование спектра шума
• Таблица выигрыша для модуляторов первого и второго порядка
• Термин «дельта-сигма-модуляция»

• Новые частоты после среза суммы: интермодуляция, передискретизация и метод антипроизводной
• Таблица составляющих после среза суммы C4 и E4

• Новый раздел о детекторе уровня: RMS, аналоговая модель и детектор с переключением
• Рисунок: три пиковых детектора на ступеньке уровня
• Прямая и обратная связь: почему обратная не даёт идеального лимитера
• Накачка и другие артефакты неудачных атаки и восстановления

• Опорные уровни, индикатор OVER и K-система в этапе «Цифровая запись и уровни»

Что пришло на смену VU-метру в цифровой студии: индикатор OVER и его пределы, соглашения 0 VU = −20, −18 и −14 dBFS, K-система Боба Каца с калибровкой мониторов на 83 дБ SPL и её место после BS.1770 и EBU R 128.

• Индикатор OVER и счёт отсчётов на полной шкале
• Опорные уровни 0 VU в dBFS
• Шкалы K-20, K-14 и K-12
• Термин «K-система»

• В этап «C++ для аудио» добавлены две статьи об основах языка

Классы и всё, что вокруг них, на коде плагина тремоло: структуры и классы, конструкторы и список инициализации, наследование и override, шаблоны и enum class, RAII, запрет копирования, перегрузка операторов, макросы JUCE, тесты на GoogleTest и лямбды. Заметки на полях ведут на уроки Learn C++.

• Наследование и виртуальные методы AudioProcessor
• Шаблоны, std::span и enum class
• Макросы jassert и запрета копирования

Объём C++, нужный для чтения плагина на JUCE: как код попадает в компилятор, типы и литералы, auto, const и constexpr, явное приведение типов, пространства имён, функции, значения, ссылки и указатели, цикл по диапазону, noexcept и точка входа плагина. Примеры из учебного плагина тремоло, заметки на полях со ссылками на Learn C++, три таблицы и вопросы самопроверки.

• Сборка плагина как одной единицы трансляции
• Значение, ссылка и указатель в параметрах функций
• Предупреждения компилятора и стиль кода курса

• Новый этап «C++ для аудио»: владение объектами и код в аудиопотоке

Что меняется, когда код плагина JUCE выполняется в аудиопотоке: почему в processBlock не создают и не удаляют объекты, скрытые выделения памяти, подготовка буферов в prepareToPlay, проверка RealtimeSanitizer, обмен данными с интерфейсом через атомарные значения и очереди, подмена целого объекта через очереди указателей вместо общего владения со счётчиком ссылок, классы владения JUCE и детектор утечек. Фрагменты учебного плагина тремоло, две схемы, две таблицы и самопроверка.

• Два потока плагина на одной оси времени
• Проверка processBlock с RealtimeSanitizer
• Подмена объекта через две очереди указателей
• Термины: аудиопоток, поток сообщений, инверсия приоритетов, RealtimeSanitizer, без блокировок и подсчёт ссылок

• Разница между std::move, release(), reset() и get() с примером и таблицей
• Передача параметра процессору на коде официального курса JUCE: зачем она нужна и что происходит со ссылкой
• Обновлённая схема владельцев и наблюдателей с тремя параметрами

• Новый подраздел о прослушивании разницы (delta)
• Как плагин сообщает хосту свою задержку в VST3, CLAP, AU и JUCE

Кто создаёт и удаляет объекты в плагине JUCE: стек, поля и куча, ошибки ручных new и delete, умный указатель с единственным владельцем и функция для его создания, передача параметров процессору, невладеющие ссылки и граница с хостом. Фрагменты кода учебного плагина тремоло, две схемы и самопроверка.

• Схема владельцев и наблюдателей в плагине
• Передача параметра процессору по шагам
• Время жизни частей процессора
• Термины: владение объектом, куча, утечка памяти, висячий указатель, умный указатель и RAII

• По желанию: dry/wet и bypass после пространственной обработки

• Dry/wet и bypass в плагине после шумового источника

Исходный и обработанный сигнал в плагине: законы смешивания dry/wet, обход средствами DAW и самого плагина, компенсация задержки при выключении и кроссфейд против щелчка. Четыре схемы, таблица законов, пример на C++ и JUCE и самопроверка.

• Законы смешивания dry/wet
• Bypass в DAW и в плагине
• Пример на C++ и JUCE с DryWetMixer
• Термины: плагин, регулятор dry/wet, обход эффекта, компенсация задержки и кроссфейд

• После знакомства с DAW добавлено необязательное чтение о пространстве и стереоэффектах.

• В этап обработки добавлен обзор панорамы, задержки, реверберации и мид-сайд.

Каналы, панорама и баланс, задержка в темпе, ранние отражения и реверберационный хвост, посылы и глубина, преобразование мид-сайд и проверка стерео в моно. Две схемы, числовые примеры, термины глоссария, заметки «Подробнее» и самопроверка.

• Параметры ревербератора и параллельное подключение
• Мид-сайд и управление шириной
• Моносовместимость и короткая задержка
• Термины: панорама, стереоширина, глубина и пространственная обработка

• Этап «Форматы и объём записи»: нормы громкости вещания и стриминга

Какую громкость и какой предел истинных пиков требуют вещание в России, Европе и США и стриминговые площадки, чем различаются цели −23 LUFS и −24 LKFS, что делают Spotify, Apple Music, YouTube и Apple Podcasts с громкими и тихими треками и как это влияет на мастеринг.

• Сравнение норм России, EBU и США
• Стриминговые площадки и их документация
• Усиление при нормализации и запас по пику
• Термин «нормализация громкости»

• По желанию: обзор DAW в первом этапе.

• Новый этап: первое знакомство с музыкальной программой.

Проект, дорожки и клипы, Mute и Solo, MIDI и piano roll, разница между аудио- и MIDI-клипом, путь сигнала и экспорт. Примеры программ, включая REAPER и бесплатные GarageBand и LMMS; четыре опыта со звуком.

• Учебный проект с дорожками и микшером
• Piano roll
• MIDI-клип и аудиоклип
• Путь сигнала до общего выхода

Ноты и октавы, темп, ритм, аккорды, тональности и арпеджио для первого музыкального наброска. Восемь коротких опытов с прослушиванием.

• Ноты на клавиатуре
• Темп и ритмическая сетка
• Четыре аккорда по ступеням
• Квинтовый круг

• Первый этап: вводный обзор с простыми опытами со звуком.

• Первый этап: вводный обзор с простыми опытами со звуком.

• Первый этап: вводный обзор с простыми опытами со звуком.

• Первый этап: вводный обзор с простыми опытами со звуком.

• Первый этап: вводный обзор с простыми опытами со звуком.

Первое знакомство со звуком и слухом, осциллятором, ADSR и LFO, цифровой записью и файлами. Четыре простых опыта с графиками и прослушиванием.

• Выше, ниже, громче, тише
• Формы осциллятора
• Огибающая ADSR
• LFO и четыре цели модуляции

• Примеры программных лимитеров: предварительный анализ, ступени и режим истинного пика

• Примеры программных компрессоров: встроенные в DAW, бесплатный и модели 1176 и LA-2A

• Этап «Сигнал и уровень»: раздел о громкости в LUFS по желанию

• Этап «Цифровая запись и уровни»: истинный пик, громкость в LUFS и измерители уровня

• Новый раздел о громкости программы в LUFS: взвешивание K, стробирование, шкалы M, S, I и диапазон громкости
• Истинный пик и единица dBTP
• Обзор измерителей уровня: пиковый, PPM, VU-метр и измеритель громкости
• Термин «LUFS»

• Этап «Запись и динамика»: статья о лимитере по желанию

• Этап «Динамика и сравнение обработки»: статья о лимитере

• Скользящее окно: минимум и среднее

Как лимитер держит сигнал ниже потолка: пиковый детектор, почему мгновенная атака превращает его в клиппер, предварительный анализ и его задержка, восстановление и накачка, истинный пик между отсчётами и предел −1 dBTP, сравнение с жёстким и мягким клиппером.

• Предварительный анализ: удар с ним и без него
• Пики между отсчётами и истинный пик
• Лимитер, клиппер и мягкий клиппер
• Термин «истинный пик»

• Новый раздел о боковой цепи: приглушение, фильтр и деэссер
• Схема компрессора с внешним управляющим входом
• Термин «приглушение»
• Термин «деэссер»

• Новый этап «Синтезатор»: осцилляторы голоса

• Полутоны и центы
• Сумма синусоид близких частот и биения

Первая статья серии о простом синтезаторе: отдельная фаза каждого осциллятора, алиасинг пилы и прямоугольника, поправка PolyBLEP, частота ноты MIDI, интервалы и расстройка в центах, саб-осциллятор, шум и микшер с запасом до 0 dBFS. Примеры на C++20 и JUCE.

• Источники голоса: сумма, спектр и пик со звуком
• PolyBLEP: поправка у скачка
• Интервалы, расстройка и биения
• Класс Oscillator на C++

• Шумовой источник после LFO и тремоло

• Уточнение примера несжимаемого шума: белый и розовый

• Вероятность, распределение и ожидаемое среднее
• Обратная пропорциональность
• Плотность и мощность частотной полосы

Белый и розовый спектры, PRNG и seed, генераторы C++/JUCE с сохраняемым состоянием, уровни и отличие от TPDF-дизеринга. Эксперимент сравнивает звучание, PSD и мощность октав при одинаковом RMS.

• Спектр и звучание белого и розового шума
• Генератор Voss–McCartney на C++/JUCE
• Шумовой источник в аудиоблоке JUCE

• Микширование перед LFO и тремоло

• Модуль суммы и верхняя граница
• Амплитуда суммы синусоид

Как управлять усилением источников, складывать отсчёты с учётом фазы и оставлять запас до перегрузки. Примеры C++/JUCE и график суммы двух синусоид.

• Два источника: усиление, фаза и сумма
• Микширование буферов на C++/JUCE

• Громкость коротких звуков и пределы правила «+10 дБ — вдвое громче»
• Ноты, октавы, выраженность высоты и ограничения пропущенной основной частоты
• Частичная маскировка и условия измерения временной маскировки
• Переход от пульсации к шероховатости при ускорении модуляции

Почему частота и уровень сигнала не полностью описывают слышимый звук, как читать кривые равной громкости и чем различаются сжатие с потерями и без них.

• Первый этап: звуковая волна и ощущения

Уровень сигнала, громкость прослушивания, маскировка при наложении музыки и форматы файлов. Дополнительные разделы знакомят с задержкой блока и динамической обработкой.

• Первый этап: сигнал и уровень

Частота и высота тона, уровни записи, компрессия и модуляция. Разделы о LFO и тремоло объясняют действие параметров без обязательного чтения кода.

• Первый этап: частота и восприятие

Физические свойства звука, слуховое восприятие, цифровая запись и управление динамикой. В конце — битрейт, сжатие и ограничения форматов файлов.

• Первый этап: звук и слух

От звуковой волны к отсчётам в памяти, чтению файлов и обработке на C++ и JUCE. Маршрут объясняет масштаб чисел, устройство буферов и расчёт модуляции.

• Первый этап: сигнал и обозначения

Чем различаются форматы AIFF, FLAC и MP3: порядок байтов, сжатие без потерь и с потерями, битрейт и экономия места.

• Предсказание FLAC: остаток и коды Райса

Как прочитать отсчёт целочисленного PCM из байтов и перевести его в float и обратно без ошибок знака, масштаба и округления.

• 24-битный отсчёт: байты, знак и float

Как устроен WAV-файл: контейнер RIFF, чанки, параметры в fmt и отсчёты в data; чтение и запись.

• Байты WAV-файла по полям

Как слух воспринимает громкость, высоту и направление звука и какие звуки он не замечает: критические полосы и маскировка.

Как LFO меняет амплитуду звука и почему одинаковая глубина модуляции даёт разный результат в двух способах расчёта.

Математика для чтения формул об аудио: обозначения, отношения и единицы, системы счисления, тригонометрия, логарифмы и экспонента.

Как низкочастотное колебание управляет звуком: фазовый аккумулятор, формы волн и реализация на C++ и JUCE.

• Четыре формы LFO из одной фазы

Как аудио представлено в программах: отсчёты, каналы, кадры, буферы, их размер и связь размера блока с задержкой.

Как напряжение превращается в числа при записи и обратно при воспроизведении: дискретизация, квантование и его ошибка.

Почему звуки разной частоты при одном уровне давления кажутся неодинаково громкими: дБ SPL, фоны, чтение кривых равной громкости.

Как компрессор уменьшает разницу между громкими и тихими местами: порог, степень сжатия, колено, атака и восстановление, лимитер и гейт.

• Компрессор: характеристика и уровни во времени

Как описать громкость цифрового сигнала одним числом: децибелы, шкала dBFS, пиковый и среднеквадратичный уровень, динамический диапазон.

Как непрерывный сигнал превращается в отсчёты, как связаны период и частота дискретизации и что происходит при слишком низкой частоте.

• Отсчёты синусоиды при разной частоте дискретизации

Что такое звук физически: колебания давления, частота, период, длина волны, фаза и амплитуда; как звук становится аналоговым электрическим сигналом.

• Генератор чистого тона
• Начальная фаза и сдвиг во времени