Научная работа "Обработка цифрового звука"

                                               ОГЛАВЛЕНИЕ

Абстракт………………………………………………………………..            3

Введение………………………………………………………………...	7
Глава I. ЦИФРОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ.	9
1.1 Принципы оцифровки звука………………………………………...	9
1.2 Достоинства и недостатки цифрового звука.……………….……...	11
1.3 Методы, используемые для обработки звука..………………....	12
1.4 Звуковые эффекты…………………………………………………	13
Глава II. ПРОГРАММЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ЦИФРОВОГО ЗВУКА И СОЗДАНИЕ ЦОР «ПРАКТИКУМ ПО РАБОТЕ С ПРОГРАММОЙ «FL-STUDIO» .	15
2.1 Классификация программ………………..……………………….	16
2.2 Программа FL-STUDIO………………………………..……………	31
2.3 Создание ЦОР «Практикум по работе с программой FL-STUDIO»	36
Заключение ……………………………………………………………...	38
Список использованных источников………………………………...	39
Аннотация……………………………………………………………….. Журнал научных исследований……………………………………… Приложение ……………………………………………………………..	40 42 43

Абстракт

Цель исследования заключается в  создании цифрового образовательного ресурса «Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO», являющегося средством решения  проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

В качестве гипотезы выступает предположение о том, что данная проблема будет решена, если:

- выявить математическую  и физическую базы работы программ создания и обработки оцифрованного звука и cоздать классификатор программ создания и обработки цифрового звука;

- исследовать программы создания и обработки цифрового звука и выявить лучшую из них на настоящий момент;

- создать цифровой образовательный ресурс ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO».

Процедура исследования состояла из следующих этапов:

На первом этапе (2015-2016 гг.) изучалась теоретическая литература по проблеме и теме научного исследования, выявлялись принципы и  методы оцифровки звука.

На втором этапе (2016 г.) создавался классификатор программ по работе с цифровым звуком, исследовались возможности программ с целью выявления лучшей из них – ПО «FL-STUDIO».

На третьем этапе (2016 г.) создавался  цифровой образовательный ресурс «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO», проводился эксперимент по  эффективности использования ЦОРа, выполнялся мониторинг результатов эксперимента, оформлялись результаты научного исследования.

В качестве методов исследования применялись: теоретический анализ научной литературы по теме исследования,  изучение теоретической базы и практического опыта работы с программами создания и обработки цифрового звука, анкетирование, беседа, опрос, прикладные методы для создания цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO», методы качественной и количественной обработки эмпирических данных.

Новизна исследования заключается в следующем:

- создан классификатор программ по работе со звуком и выявлена лучшая многофункциональная программа – ПО «FL-STUDIO».

создан цифровой образовательный ресурс ««Практикум по работе с программой «FL-STUDIO».

На основании полученных результатов автор пришел к следующим выводам:

- методы обработки цифрового звука и звуковые эффекты являются мощными инструментами создания авторских аранжировок композиций и создания оригинальных новых мелодий;

- ПО «FL-STUDIO» является лучшей программой для работы с цифровым звуком, так как объединяет в себе функции секвенсора, трекера, нотного редактора, виртуального синтезатора, музыкального процессора и автокомпозитора;

- цифровой образовательный ресурс «Практикум по работе c программой «FL-STUDIO» является средством решения  проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

        Область практического использования результатов исследования.

В данное время результаты исследования используются в работе Детского Обучающего Компьютерного Центра г. Житикары Костанайской области, организованного при содействии республиканского фонда «Даму» и акимата Костанайской области и в следующем учебном году будут использоваться в учебном процессе Школы Детского Творчества, фортепианного отделения. Также результаты исследования могут быть использованы в системе среднего образования на уроках информатики и музыки.

Абстракт

Цифрлық музыкалық композицияларды жасау, бағдарламалық қамтамасыз ету жұмысы бойынша құзыреттікті қалыптастыру мәселесін шешу тәсілі болып табылатын, «Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсын жасауының зерттеу мақсаты болып табылады.

Гипотеза ретінде болжал болатын, осы мәселе шешіледі, егер:

- цифрлық дыбысты жасап өңдейтін бағдарламалардың классификаторын жасау,  санға аударылған дыбысты жасап өңдейтін бағдарламалардың математикалық және физикалық базасын анықтау;

- цифрлық дыбысты жасап өңдейтін бағдарламаларды зерттеу және осы кезге ең жақсысын таңдау;

- ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсын жасау.

Зерттеу тәртібі келесі кезеңдерден тұрады:

Бірінші кезеңде (2015-2016 жж.) санға аударылған дыбыстың әдісі мен қағидалары анықталды, ғылыми зерттеу тақырыбы мен мәселесі бойынша теориялық әдебиет оқылды.

Екінші кезеңде (2016 ж.) цифрлық дыбыспен жұмыс істеу бойынша бағдарламаның сыныптауышы құрастырылды, ең үздік бағдарламаны табу үшін бағдарламалардың мүмкіндіктері зерттелді – «FL-STUDIO» БҚ.

Үшінші кезеңде(2016 ж.) Ғылыми зерттеудің нәтижелері дайындалды, сараптама нәтижелерінің мониторингі өткізілді, ЦБР қолдануының тиімділігі бойынша сараптама өткізілді, «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсы дайындалды.

Зерттеу әдістер ретінде колданды: зерттеу тақырыбы бойынша ғылыми әдебиеттің теориялық талдауы, цифрлық дыбысты жасап өңдейтін бағдарламалардың практикалық тәжірибесін және теориялық базасын зерттеу, сауалнамалау, әңгіме, сұрастыру, «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсын жасау үшін қолданбалы әдістер, эмпирикалық деректерді сапалық және есептік әдістер.

Зерттеудің жаңалығы келесіде:

- ең үздік көп атқарымдық бағдарлама анықталды, дыбыспен жұмыс істеу бойынша бағдарламалардың сыныптауышы жасалды – «FL-STUDIO» БҚ.

 ««Практикум по работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсы жасалды.

Алған нәтижелері негізінде автор келесі қорытындыларға:

- цифрлық дыбысты өңдеу әдістері және дыбыстық әсерлер өзіндік жаңа күйлерді жасау және авторлық аранжирлеушілікті жасаудың мықты жабдықтары болып табылады;

- «FL-STUDIO» БҚ цифрлық дыбыспен жұмыс істеу бойынша ең үздік бағдарлама болып табылады, өйткені ол секвенсор, трекер, нота редактор, виртуалдық синтездеуіш, музыкалық процессор, автокомпозитордың функцияларын біріктіреді;

- «Практикум по работе c программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсы цифрлық музыкалық композицияларды жасау бағдарламаларымен жұмыс істеу бойынша құзыреттікті қалыптастыру мәселесін шешуінің тәсілі болып табылады.

        Зерттеу нәтижелерін практикалық қолдану саласы.

Қазіргі кезде зерттеу нәтижелері Қостанай облысы әкімдігінің және «Даму» республикалық қорының көмегі арқылы ұйымдастырылған Жітіқара қ. Балалар Оқыту Компьютерлік Орталығының жұмысында және келесі жылы Балалар Шығармашылық Мектебінің оқу үдерісінде, фортепиано бөлімінде қолданылады. Одан басқа зерттеу нәтижелері орта білім беру жүйесінде информатика және музыка сабақтарында қолдануы мүмкін.

Abstract

The purpose of the study is to create a digital educational resource "Workshop on working with the program “FL-STUDIO”, is a means of solving the problem of formation of competence in using the software to create digital music.

As a hypothesis supports the assumption that the problem will be solved if:

- identify the mathematical and physical bases of the programs creation and processing of digital audio and classifier to create programs for creating and processing digital audio;

- examine the program creation and processing of digital audio and bring out the best of them at the moment;

- create a digital educational resource “Workshop on working with the program “FL-STUDIO”.

The procedure for the study consisted of the following stages:

In the first phase (2015-2016 years.) studied the theoretical literature on the topic and research, identified the principles and methods of digitizing sound.

In the second phase (2016 year) created a classifier program for working with digital sound, to explore the possibility of programs in order to identify the best of them - «FL-STUDIO».

In the third phase (2016 year) to create digital educational resource "Workshop on working with the program« FL-STUDIO », the experiment was conducted on the effectiveness of the use of Zorah, and monitor the results of the experiment, designed the research results.

As research methods were used: a theoretical analysis of the scientific literature on the topic of research, the study of the theoretical basis and practical experience with the program creation and processing of digital audio, questionnaires, interview, survey, application methods for creating digital educational resources "Workshop on working with the program “FL –STUDIO”, methods of qualitative and quantitative analysis of empirical data.

The novelty of the research is as follows:

- created classifier programs to work with sound and found the best multipurpose program - software «FL-STUDIO».

- created by digital educational resource "Workshop on working with the program «FL-STUDIO».

Results of work.

- Created digital educational resource "Workshop on working with the program« FL-STUDIO ».

Conclusions.

- Methods of processing digital audio and sound effects are powerful tools for creating tracks and copyright arrangements create original new tunes;

- Software «FL-STUDIO» is the best program for working with digital sound, as it combines the functions of a sequencer, tracker, musical editor, virtual synthesizer music processor and composer;

- Digital educational resource "Workshop on work c program« FL-STUDIO» is a means of solving the problem of formation of competence in using the software to create digital music.

Practical use of research results.

The results can be used in secondary education. At this time, the results of the study are used in the Children's Center for Educational computer Zhitikara’ s town Kostanai region, organized with the assistance of the National Fund "Damu" and Kostanay region.

                                           ВВЕДЕНИЕ

                                Актуальность темы.

В условиях необходимой и скорейшей информатизации казахстанского социума в соответствии с мировыми стандартами большое значение приобретает вопрос практической реализации все более широких наработок в области информационных технологий и, в частности, в области звуковой компьютерной индустрии.

 В связи с этим возникла проблема формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

                                Цели и задачи работы.

Цель исследования заключается в  создании цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO», являющего средством решения  проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

В качестве гипотезы выступает предположение о том, что данная проблема будет решена, если выполнить следующие задачи исследования:

- выявить математическую  и физическую базы работы программ создания и обработки оцифрованного звука;

- cоздать классификатор программ создания и обработки цифрового звука;

- исследовать программы создания и обработки цифрового звука и выявить лучшую из них на настоящий момент;

- создать цифровой образовательный ресурс ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO».

Объект и предмет исследования.

Объектом научного исследования является цифровое представление звуковых сигналов и программное обеспечение создания и обработки оцифрованного звука.

Предметом исследования является проблема формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

                       Методы решения поставленных задач.

В качестве методов научного исследования использовались: теоретический анализ научной литературы по теме исследования,  изучение теоретической базы и практического опыта работы с программами создания и обработки цифрового звука, анкетирование, беседа, опрос, прикладные методы для создания цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO», методы качественной и количественной обработки эмпирических данных.

Новизна исследования.

Новизна исследования заключается в следующем:

- создан классификатор программ по работе со звуком и выявлена лучшая многофункциональная программа – ПО «FL-STUDIO».

создан цифровой образовательный ресурс ««Практикум по работе с программой «FL-STUDIO».

Теоретическая и практическая значимость исследования.

В данное время результаты исследования используются в работе Детского Обучающего Компьютерного Центра г. Житикары Костанайской области, организованного при содействии республиканского фонда «Даму» и акимата Костанайской области и в следующем учебном году будут использоваться в учебном процессе Школы Детского Творчества, фортепианного отделения. Также результаты исследования могут быть использованы в системе среднего образования на уроках информатики и музыки.

В настоящее время исследование является полным и законченным.

ГЛАВА I. ЦИФРОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ.

1.1 Принципы оцифровки звука.

Традиционное аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических сигналов (изменений тока и напряжения) представленным ими исходным сигналам (звуковому давлению, температуре, скорости и т.п.), а также подобии форм электрических сигналов в различных точках усилительного или передающего тракта.

Форма электрической кривой, описывающей (также говорят - переносящей) исходный сигнал, максимально приближена к форме кривой этого сигнала.

Такое представление наиболее точно, однако малейшее искажение формы несущего электрического сигнала неизбежно повлечет за собой такое же искажение формы и сигнала переносимого. В терминах теории информации, количество информации в несущем сигнале в точности равно количеству информации в сигнале исходном, и электрическое представление не содержит избыточности, которая могла бы защитить переносимый сигнал от искажений при хранении, передаче и усилении.

Цифровое представление электрических сигналов призвано внести в них избыточность, предохраняющую от воздействия паразитных помех. Для этого на несущий электрический сигнал накладываются серьезные ограничения - его амплитуда может принимать только два предельных значения - 0 и 1.

Вся  зона возможных амплитуд в этом случае делится на три зоны: нижняя представляет нулевые значения, верхняя - единичные, а промежуточная является запрещенной - внутрь нее могут попадать только помехи. Таким образом, любая помеха, амплитуда которой меньше половины амплитуды несущего сигнала, не оказывает влияния на правильность передачи значений 0 и 1. Помехи с большей амплитудой также не оказывают влияния, если длительность импульса помехи ощутимо меньше длительности информационного импульса, а на входе приемника установлен фильтр импульсных помех.

Сформированный таким образом цифровой сигнал может переносить любую полезную информацию, которая закодирована в виде последовательности битов - нулей и единиц; частным случаем такой информации являются электрические и звуковые сигналы. Здесь количество информации в несущем цифровом сигнале значительно больше, нежели в кодированном исходном, так что несущий сигнал имеет определенную избыточность относительно исходного, и любые искажения формы кривой несущего сигнала, при которых еще сохраняется способность приемника правильно различать нули и единицы, не влияют на достоверность передаваемой этим сигналом информации.

Однако в случае воздействия значительных помех форма сигнала может искажаться настолько, что точная передача переносимой информации становится невозможной - в ней появляются ошибки, которые при простом способе кодирования приемник не сможет не только исправить, но и обнаружить. Для еще большего повышения стойкости цифрового сигнала к помехам и искажениям применяется цифровое избыточное кодирование двух типов: проверочные (EDC - Error Detection Code, обнаруживающий ошибку код) и корректирующие (ECC - Error Correction Code, исправляющий ошибку код) коды. Цифровое кодирование состоит в простом добавлении к исходной информации дополнительных битов и/или преобразовании исходной битовой цепочки в цепочку большей длины и другой структуры. EDC позволяет просто обнаружить факт ошибки - искажение или выпадение полезной либо появление ложной цифры, однако переносимая информация в этом случае также искажается; ECC позволяет сразу же исправлять обнаруженные ошибки, сохраняя переносимую информацию неизменной. Для удобства и надежности передаваемую информацию разбивают на блоки (кадры), каждый из которых снабжается собственным набором этих кодов.

Каждый вид EDC/ECC имеет свой предел способности обнаруживать и исправлять ошибки, за которым опять начинаются необнаруженные ошибки и искажения переносимой информации. Увеличение объема EDC/ECC относительно объема исходной информации в общем случае повышает обнаруживающую и корректирующую способность этих кодов.

В качестве EDC популярен циклический избыточный код CRC (Cyclic Redundancy Check), суть которого состоит в сложном перемешивании исходной информации в блоке и формированию коротких двоичных слов, разряды которых находятся в сильной перекрестной зависимости от каждого бита блока. Изменение даже одного бита в блоке вызывает значительное изменение вычисленного по нему CRC, и вероятность такого искажения битов, при котором CRC не изменится, мала даже при коротких (единицы процентов от длины блока) словах CRC.

Информационная избыточность несущего цифрового сигнала приводит к значительному (на порядок и более) расширению полосы частот, требуемой для его успешной передачи, по сравнению с передачей исходного сигнала в аналоговой форме. Кроме собственно информационной избыточности, к расширению полосы приводит необходимость сохранения достаточно крутых фронтов цифровых импульсов.

Кроме целей помехозащиты, информация в цифровом сигнале может быть подвергнута также линейному или канальному кодированию, задача которого - оптимизировать электрические параметры сигнала (полосу частот, постоянную составляющую, минимальное и максимальное количество нулевых/единичных импульсов в серии и т.п.) под характеристики реального канала передачи или записи сигнала.

Полученный несущий сигнал, в свою очередь, также является обычным электрическим сигналом, и к нему применимы любые операции с такими сигналами - передача по кабелю, усиление, фильтрование, модуляция, запись на магнитный, оптический или другой носитель и т.п. Единственным ограничением является сохранение информационного содержимого - так, чтобы при последующем анализе можно было однозначно выделить и декодировать переносимую информацию, а из нее - исходный сигнал.

1.2 Достоинства и недостатки цифрового звука.

Цифровое представление звука ценно прежде всего возможностью бесконечного хранения и тиражирования без потери качества, однако преобразование из аналоговой формы в цифровую и обратно все же неизбежно приводит к частичной его потере. Наиболее неприятные на слух искажения, вносимые на этапе оцифровки - гранулярный шум, возникающий при квантовании сигнала по уровню из-за округления амплитуды до ближайшего дискретного значения. В отличие от простого широкополосного шума, вносимого ошибками квантования, гранулярный шум представляет собой гармонические искажения сигнала, наиболее заметные в верхней части спектра.

Мощность гранулярного шума обратно пропорциональна количеству ступеней квантования, однако из-за логарифмической характеристики слуха при линейном квантовании (постоянная величина ступени) на тихие звуки приходится меньше ступеней квантования, чем на громкие, и в результате основная плотность нелинейных искажений приходится на область тихих звуков. Это приводит к ограничению динамического диапазона, который в идеале (без учета гармонических искажений) был бы равен соотношению сигнал/шум, однако необходимость ограничения этих искажений снижает динамический диапазон для 16-разрядного кодирования до 50-60 дБ.

Искажения, вносимые гранулярным шумом, можно уменьшить путем добавления к сигналу обычного белого шума (случайного или псевдослучайного сигнала), амплитудой в половину младшего значащего разряда; такая операция называется сглаживанием (dithering). Это приводит к незначительному увеличению уровня шума, зато ослабляет корреляцию ошибок квантования с высокочастотными компонентами сигнала и улучшает субъективное восприятие. Сглаживание применяется также перед округлением отсчетов при уменьшении их разрядности. По существу, dithering и noise shaping являются частными случаями одной технологии - с той разницей, что в первом случае используется белый шум с равномерным спектром, а во втором - шум со специально "формованным" спектром.

При восстановлении звука из цифровой формы в аналоговую возникает проблема сглаживания ступенчатой формы сигнала и подавления гармоник, вносимых частотой дискретизации. Из-за неидеальности АЧХ фильтров может происходить либо недостаточное подавление этих помех, либо избыточное ослабление полезных высокочастотных составляющих. Плохо подавленные гармоники частоты дискретизации искажают форму аналогового сигнала (особенно в области высоких частот), что создает впечатление "шероховатого", "грязного" звука.

Обработка цифровых сигналов подразделяется на линейную (в реальном времени, над "живым" сигналом) и нелинейную - над предварительно записанным сигналом. Линейная обработка требует достаточного быстродействия вычислительной системы (процессора); в ряде случаев невозможно совмещение требуемого быстродействия и качества, и тогда используется упрощенная обработка с пониженным качеством. Нелинейная обработка никак не ограничена во времени, поэтому для нее могут быть использованы вычислительные средства любой мощности, а время обработки, особенно с высоким качеством, может достигать нескольких минут и даже часов.

1.3 Методы, используемые для обработки звука.

1. Монтаж. Состоит в выpезании из записи одних участков, вставке дpугих, их замене, pазмножении и т.п. Hазывается также pедактиpованием. Все совpеменные звуко- и видеозаписи в той или иной меpе подвеpгаются монтажу.

2. Амплитудные пpеобpазования. Выполняются пpи помощи pазличных действий над амплитудой сигнала, котоpые в конечном счете сводятся к умножению значений самплов на постоянный коэффициент (усиление/ослабление) или изменяющуюся во вpемени функцию-модулятоp (амплитудная модуляция). Частным случаем амплитудной модуляции является фоpмиpование огибающей для пpидания стационаpному звучанию pазвития во вpемени.

Амплитудные пpеобpазования выполняются последовательно с отдельными самплами, поэтому они пpосты в pеализации и не тpебуют большого объема вычислений.

3. Частотные (спектpальные) пpеобpазования. Выполняются над частотными составляющими звука. Если использовать спектpальное pазложение - фоpму пpедставления звука, в котоpой по гоpизонтали отсчитываются частоты, а по веpтикали - интенсивности составляющих этих частот, то многие частотные пpеобpазования становятся похожими на амплитудные пpеобpазованиям над спектpом. Hапpимеp, фильтpация - усиление или ослабление опpеделенных полос частот - сводится к наложению на спектp соответствующей амплитудной огибающей. Однако частотную модуляцию таким обpазом пpедставить нельзя - она выглядит, как смещение всего спектpа или его отдельных участков во вpемени по опpеделенному закону.

4. Фазовые пpеобpазования. Сводятся в основном к постоянному сдвигу фазы сигнала или ее модуляции некотоpой функцией или дpугим сигналом. Благодаpя тому, что слуховой аппаpат человека использует фазу для опpеделения напpавления на источник звука, фазовые пpеобpазования стеpеозвука позволяют получить эффект вpащающегося звука, хоpа и ему подобные.

5. Вpеменные пpеобpазования. Заключаются в добавлении к основному сигналу его копий, сдвинутых во вpемени на pазличные величины. Пpи небольших сдвигах (поpядка менее 20 мс) это дает эффект pазмножения источника звука (эффект хоpа),  пpи больших - эффект эха.

6. Фоpмантные пpеобpазования. Являются частным случаем частотных и опеpиpуют с фоpмантами - хаpактеpными полосами частот, встpечающимися в звуках, пpоизносимых человеком. Каждому звуку соответствует свое соотношение амплитуд и частот нескольких фоpмант, котоpое опpеделяет тембp и pазбоpчивость голоса. Изменяя паpаметpы фоpмант, можно подчеpкивать или затушевывать отдельные звуки, менять одну гласную на дpугую, сдвигать pегистp голоса и т.п.

1.4 Звуковые эффекты.

 Вот наиболее pаспpостpаненные звуковые эффекты:

- вибpато - амплитудная или частотная модуляция сигнала с небольшой частотой (до 10 Гц). Амплитудное вибpато также носит название тpемоло; на слух оно воспpинимается, как замиpание или дpожание звука, а частотное - как "завывание" или "плавание" звука (типичная неиспpавность механизма магнитофона).

- динамическая фильтpация (wah-wah - "вау-вау") - pеализуется изменением частоты сpеза или полосы пpопускания фильтpа с небольшой частотой. Hа слух воспpинимается, как вpащение или заслонение/откpывание источника звука - увеличение высокочастотных составляющих ассоцииpуется с источником, обpащенным на слушателя, а их уменьшение - с отклонением от этого напpавления.

- фленжеp (flange - кайма, гpебень). Hазвание пpоисходит от способа pеализации этого эффекта в аналоговых устpойствах - пpи помощи так называемых гpебенчатых фильтpов. Заключается в добавлении к исходному сигналу его копий, сдвинутых во вpемени на небольшие величины (до 20 мс) с возможной частотной модуляцией копий или величин их вpеменных сдвигов и обpатной связью (суммаpный сигнал снова копиpуется, сдвигается и т.п.). Hа слух это ощущается как "дpобление", "pазмазывание" звука, возникновение биений - pазностных частот, хаpактеpных для игpы в унисон или хоpового пения, отчего фленжеpы с опpеделенными паpаметpами пpименяются для получения хоpового эффекта (chorus). Меняя паpаметpы фленжеpа, можно в значительной степени изменять пеpвоначальный тембp звука.

- pевеpбеpация (reverberation - повтоpение, отpажение). Получается путем добавления к исходному сигналу затухающей сеpии его сдвинутых во вpемени копий. Это имитиpует затухание звука в помещении, когда за счет многокpатных отpажений от стен, потолка и пpочих повеpхностей звук пpиобpетает полноту и гулкость, а после пpекpащения звучания источника затухает не сpазу, а постепенно. Пpи этом вpемя между последовательными отзвуками (пpимеpно до 50 мс) ассоцииpуется с величиной помещения, а их интенсивность - с его гулкостью. По сути, pевеpбеpатоp пpедставляет собой частный случай фленжеpа с увеличенной задеpжкой между отзвуками основного сигнала, однако особенности слухового воспpиятия качественно pазличают эти два вида обpаботки.

- эхо (echo). Ревеpбеpация с еще более увеличенным вpеменем задеpжки - выше 50 мс. Пpи этом слух пеpестает субъективно воспpинимать отpажения, как пpизвуки основного сигнала, и начинает воспpинимать их как повтоpения. Эхо обычно pеализуется так же, как и естественное - с затуханием повтоpяющихся копий.

- дистошн (distortion - искажение) - намеpенное искажение фоpмы звука, что пpидает ему pезкий, скpежещущий оттенок. Hаибольшее пpименение получил в качестве гитаpного эффекта (классическая гитаpа heavy metal). Получается пеpеусилением исходного сигнала до появления огpаничений в усилителе (сpеза веpхушек импульсов) и даже его самовозбуждения. Благодаpя этому исходный сигнал становится похож на пpямоугольный, отчего в нем появляется большое количество новых частотных составляющих, pезко pасшиpяющих спектp. Этот эффект пpименяется в pазличных ваpиациях (fuzz, overdrive и т.п.), pазличающихся способом огpаничения сигнала (обычное или сглаженное, весь спектp или полоса частот, весь амплитудный диапазон или его часть и т.п.), соотношением исходного и искаженного сигналов в выходном, частотными хаpактеpистиками усилителей (наличие/отсутствие фильтpов на выходе).

- компpессия - сжатие динамического диапазона сигнала, когда слабые звуки усиливаются сильнее, а сильные - слабее. Hа слух воспpинимается как уменьшение pазницы между тихим и гpомким звучанием исходного сигнала. Используется для последующей обpаботки методами, чувствительными к изменению амплитуды сигнала. В звукозаписи используется для снижения относительного уpовня шума и пpедотвpащения пеpегpузок. В качестве гитаpной пpиставки позволяет значительно (на десятки секунд) пpодлить звучание стpуны без затухания гpомкости.

- фейзеp (phase - фаза) - смешивание исходного сигнала с его копиями, сдвинутыми по фазе. По сути дела, это частный случай фленжеpа, но с намного более пpостой аналоговой pеализацией (цифpовая pеализация одинакова). Изменение фазовых сдвигов суммиpуемых сигналов пpиводит к подавлению отдельных гаpмоник или частотных областей, как в многополосном фильтpе. Hа слух такой эффект напоминает качание головки в стеpеомагнитофоне - физические пpоцессы в обоих случаях пpимеpно одинаковы.

- вокодеp (voice coder - кодиpовщик голоса) - синтез pечи на основе пpоизвольного входного сигнала с богатым спектpом. Речевой синтез pеализуется пpи помощи фоpмантных пpеобpазований: выделение из сигнала с достаточным спектpом нужного набоpа фоpмант с нужными соотношениями пpидает сигналу свойства соответствующего гласного звука. Изначально вокодеpы использовались для пеpедачи кодиpованной pечи: путем анализа исходного pечевого сигнала из него выделялась инфоpмация об изменении положений фоpмант (пеpеход от звука к звуку), котоpая кодиpовалась и пеpедавалась по линии связи, а на пpиемном конце блок упpавляемых фильтpов и усилителей синтезиpовал pечь заново. Подавая на блок pечевого синтеза звучание, напpимеp, электpогитаpы и пpоизнося слова в микpофон блока анализа, можно получить эффект "pазговаpивающей гитаpы"; пpи подаче звучания с синтезатоpа получается известный "голос pобота", а подача сигнала, близкого по спектpу к колебаниям голосовых связок, но отличающегося по частоте, меняет pегистp голоса - мужской на женский или детский, и наобоpот.

                                           Вывод по 1 главе.

Как показало исследование, цифровой звук можно подвергать большому количеству изменений и обработок, что является особенно актуальным при использовании соответствующего программного обеспечения.  Рассмотрим программы для создания и обработки цифрового звука в следующей главе.

ГЛАВА II. ПРОГРАММЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ ЦИФРОВОГО ЗВУКА И СОЗДАНИЕ ЦОР «ПРАКТИКУМ ПО РАБОТЕ С ПРОГРАММОЙ «FL-STUDIO» .

В последнее время наряду с термином "мультимедиа", получил распространение другой - "музыкальные программы". Новый термин оказался столь же многозначным, что и его родитель, - этим сочетанием стали называть любые программы, имеющие дело с каким-либо звуком; при этом нередко происходит смешение основных понятий и путаница в принципах работы программ. В результате одни пользователи даже не догадываются о некоторых доступных им возможностях, а другие ошибочно возлагают на программу (и компьютер в целом) неоправданные надежды. В данной главе научной работы  классифицированы методы работы со звуком на PC и  приведен обзор технологий и программных средств для этой цели. В современных компьютерах можно выделить две наиболее популярные технологии, имеющие отношение к звуку и музыке: ·                   Audio (аудио) - наиболее универсальная технология, представляющая произвольный звук как он есть - в виде цифрового представления исходного звукового колебания или звуковой волны (wave), отчего в ряде случаев она именуется wave-технологией. Позволяет работать со звуками любого вида, любой формы и длительности. Звуковая информация обычно хранится в файлах с расширением WAV. ·                   MIDI - нотно-музыкальная технология, основанная на регистрации событий, происходящих при игре на электронном инструменте, - нажатий клавиш, педалей, воздействий на регуляторы, тумблеры, кнопки и т.п. Последовательность подобных событий образует "электронную партитуру" музыкального произведения - как бы полную программу управления "автоматическим оркестром". Позволяет весьма точно записать достаточно сложное музыкальное произведение, а затем любое число раз исполнить его в точном соответствии с программой. Информация обычно хранится в файлах с расширением MID. Audio-технология обычно применяется там, где имеется исходный звуковой сигнал, подлежащий обработке, - с ее помощью записывают, обрабатывают и сводят "живые" акустические и голосовые партии, речь, шумы, специальные сигналы и т.п. MIDI-технология снискала себе успех в создании музыкальных произведений "с нуля", посредством только электронных инструментов. При помощи MIDI-системы может быть создан как некий музыкальный каркас, к которому впоследствии будут добавлены голосовые или акустические партии, так и полноценное, законченное музыкальное произведение. Для применения  аудио-технологии достаточно простейшего звукового адаптера, содержащего АЦП и ЦАП - аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. При этом сложность, качество и цена адаптера совершенно не влияет на принципиальные возможности обработки звука -  от адаптера зависит лишь общее качество входного и выходного преобразования, а также сервисные возможности (например, быстрое аппаратное сжатие или фильтрование). Для использования MIDI-технологии, прежде всего, нужен электронный музыкальный инструмент, преобразующий последовательность нот и команд управления в звук - обычный или сразу цифровой. Это может быть клавишный синтезатор, звуковой модуль (тонгенератор, или синтезатор без клавиатуры), музыкальная карта с аппаратным синтезатором или же программный синтезатор - программа, имитирующая работу реального синтезатора. Соответственно, все возможности, доступные в этой технологии, целиком определяются имеющимся набором MIDI-инструментов. В Windows каждая технология представлена своим типом звукового устройства. Устройства могут быть реальными (аппаратные адаптеры) и виртуальными (программы-имитаторы, генераторы, фильтры и т.п.). Общение программ с устройствами происходит посредством аудио - и MIDI-портов, которые появляются в системе после установки соответствующих устройств. Отдельным случаем аудио-портов являются порты DirectSound. Классический (Wave, MME) аудио-порт не гарантирует предельно быстрого вывода звука - при обмене небольшими фрагментами, за счет буферизации и невысокой частоты обращений к адаптеру, возникают значительные (относительно времени звучания самих фрагментов) задержки. Интерфейс DirectSound, входящий в комплект интерфейсов DirectX, дает возможность работать с адаптером с минимальной буферизацией и накладными расходами, заметно сокращая задержки. Кроме того, в DirectSound несколько программ могут использовать один порт одновременно, что далеко не всегда возможно при работе с Wave-портами. 2.1 Классификация программ. Любая программа для работы со звуком на PC использует в той или иной форме одну из этих технологий либо обе сразу. Выделим следующие основные классы программ: ·                        Звуковые процессоры (audio processors). ·                        Системы многоканальной записи и сведения (multitrack recorders). ·                        Звуковые редакторы (audio editors). ·                        Генераторы и анализаторы сигналов (audio generators/analysers). ·                        Виртуальные (программные) синтезаторы (virtual/software synthesizers). ·                        Музыкальные редакторы (music/MIDI editors)-секвенсоры (sequencers),трекеры (trackers),нотные редакторы (score editors). ·                        Музыкальные процессоры (music/MIDI processors). ·                        Автокомпозиторы (auto composers). ·                        Автоаккомпаниаторы (auto accompaniment generators, jammers). ·                        Распознаватели нот (score recognition software). ·                        Преобразователи форматов (format convertors). ·                        Считыватели звуковых дорожек с компакт-дисков (CD rippers/grabbers). ·                        Психоакустические компрессоры (psychoacoustic compressors). ·                        Проигрыватели (players). ·                        Системы для радиовещания и дискотек (delivery systems.) ·                        Утилиты и управляющие программы (utility/control software). Многие программы сочетают в себе функции из разных классов: например, звуковые редакторы и секвенсоры нередко предоставляют также возможности процессоров (обработка в реальном времени), а музыкальные процессоры и автокомпозиторы часто имеют функции секвенсора. 2.1.1 Звуковые процессоры           Имитируют работу типовых устройств обработки звука, применяемых в студийной работе - усилителей, ограничителей, шумоподавителей, компандеров, эффект-блоков и т.п. Существует три основных типа процессоров: * Нелинейные (off-line) - получают сигнал в виде дискового файла, предварительно записанного другими средствами, и записывают результат обработки в другой дисковый файл. * Сквозные реального времени - получают сигнал непосредственно с аудиопорта и выводят результат в другой порт. * Подключаемые модули (plugins) - получают сигнал от другой программы при помощи специального программного интерфейса (API) и возвращают результат обработки этой же программе. Фактическим стандартом такого интерфейса стал Microsoft DirectX. Модули обычно поддерживают обработку в реальном времени. Процессоры первого типа разрабатывались достаточно давно, уступая место процессорам второго типа по мере роста мощности компьютеров. После появления системы DirectX популярные процессоры разрабатываются в этом интерфейсе. 2.1.2 Системы многоканальной записи и сведения. Предназначены для многодорожечной записи и воспроизведения фонограмм подобно многоканальному магнитофону, а также для оконечного сведения (микширования) многодорожечной фонограммы. Основными функциями являются монтажные операции на дорожках, совмещение звуковых фрагментов, организация плавного перехода одних фрагментов в другие, регулировка громкости и положения на стереопанораме для каждой дорожки, перезапись всей дорожки или ее отдельных фрагментов. Большинство систем многоканальной записи предназначено для работы в серьезных студийных условиях, поэтому практически все они имеют поддержку удаленного управления (MMC), синхронизации с внешними устройствами (SMPTE). Ряд современных систем поддерживает также синхронизацию с видеороликами. В многоканальных системах используется преимущественно неразрушающий (non-destructive) монтаж. Это означает, что программа оперирует на многодорожечной панели не с самими звуковыми данными, а лишь со ссылками на их фрагменты (clips). Это заметно уменьшает требования к памяти, ускоряет доступ к данным и вдобавок защищает их от нежелательного изменения. Подробнее с работой систем многоканальной записи и сведения ознакомимся на примере нескольких программ: DDClip Pro, разработчик - SoftLab-NSK, новосибирская система многоканальной записи, монтажа, сведения и компоновки с видеоданными. Предоставляет до 32 аудиодорожек, одну MIDI-дорожку и две видеодорожки. Каждая дорожка может содержать произвольное количество клипов - звуковых или видеофрагментов, каждый из которых, в свою очередь, является ссылкой на определенный участок исходных данных - аудио, MIDI или видео. Технология работы в DDClip основана на подборе и совмещении клипов всех трех видов. Для создаваемого ролика заготавливаются все необходимые фрагменты, затем они в нужном порядке расставляются по дорожкам, после чего выполняется точная подгонка, выравнивание, настройка уровней громкости и панорамы, наложение эффектов и окончательное сведение. N-Track Studio, разработчик - Flavio Antonioli Система записи, монтажа и сведения с некоторыми функциями MIDI-секвенсора. Возможен разрушающий и неразрушающий монтаж. Количество аудио- и MIDI-дорожек не ограничено. Поддерживаются работа с DirectSound-портами и звуковые форматы до 24 разрядов и 96 кГц. Имеет раздельные индикаторы уровня записи и воспроизведения, возможность синхронизации с видеороликом (AVI/MPEG), огибающие громкости/панорамы в режиме неразрушающего редактирования, метроном. 2.1.3 Звуковые редакторы Объединяют функции цифрового магнитофона, звуковой монтажной станции и набора устройств обработки звука (процессоров). Осуществляют запись, воспроизведение и монтаж (вырезка, вклейка, замена фрагментов фонограммы). Чаще всего имеют набор встроенных и/или подключаемых звуковых процессоров, с помощью которых реализуется сложная обработка записанной фонограммы. Редактор может быть многоканальным, допуская раздельную запись и обработку нескольких звуковых дорожек с последующим их сведением (микшированием). Ряд редакторов предоставляет звуковые процессоры реального времени, а также средства для исследования сигнала - спектроанализаторы, взвешивающие фильтры и статистические функции. Подробнее с работой звуковых редакторов ознакомимся на примере  нескольких прграмм:  Sound Forge,разработчик - Sonic Foundry Многооконный редактор с поддержкой OLE, видеороликов в формате AVI и дополнительного монитора для их отображения в процессе работы. При работе с файлами в 16-разрядном формате PCM (WAV) есть возможность открыть файл в режиме непосредственного доступа (Direct mode), без промежуточного копирования. Это заметно ускоряет работу, однако лишает возможности сохранить прежнюю версию файла при аварийном завершении. Редактор может работать с внешними семплерами (Akai, E-mu, Kurzweil, Peavey), поддерживающими стандарты MIDI SDS и/или SCSI SMDI. Поддерживается также подготовка семплов для ACID - другой программы Sonic Foundry, предназначенной для создания музыки из готовых фрагментов. WaveLab, разработчик – Steinberg. Один из наиболее мощных и удобных современных редакторов. Поддерживает форматы до 24 разрядов и 96 кГц. Предоставляет все необходимые монтажные операции, нормализацию, преобразования динамики, коррекцию высоты/времени звучания. Операции сложной обработки немногочисленны: трехполосный эквалайзер, гармонайзер на 16 голосов (создает дополнительные гармоники основного голоса), качественный Chorus. 2.1.4 Генераторы и анализаторы сигналов. Служат для создания и исследования звуковых сигналов. Генераторы создают звуковые сигналы с заданными параметрами - формой, частотой, амплитудой, спектром, динамикой; полученный сигнал может использоваться для проверки и настройки звуковой аппаратуры, модификации музыкальных тембров путем смешивания или модуляции исходного сигнала, создания новых тембров и т.п. Анализаторы выделяют из входного сигнала различную информацию - спектральный состав, соотношения гармоник, динамические характеристики, статистические параметры. Сочетание генератора тестового сигнала, подключенного ко входу звукового тракта, и анализатора, подключенного к его выходу, позволяет изучать поведение тракта при прохождении различных сигналов, а также снимать нужные виды характеристик - амплитудно-частотную, фазо-частотную, динамическую, определять коэффициенты гармоник и интермодуляции и т.п. Подробнее с работой генераторов и анализаторов сигналов ознакомимся на примере  нескольких прграмм:  SpectraLab, разработчик - Sound Technology. Чрезвычайно мощная система анализа звуковых сигналов - как в записи, так и в реальном времени. Поддерживает форматы до 24 разрядов, 96 кГц. Анализ ведется в трех основных режимах: Real Time - обработка и построение графиков в реальном времени по данным, поступающим с аудиопорта; Recorder - то же, с параллельной записью поступающего сигнала; Post-Processing - анализ предварительно записанного Wave-файла. Analyser, разработчик - Павел Сукорцев.   Маленькая простая программа для быстрой оценки качества тракта записи-воспроизведения дуплексных звуковых карт. Содержит генератор тестового сигнала и анализатор спектра. Выход карты подключается к ее входу, задействуя ЦАП, АЦП и входные/выходные аналоговые цепи. Отображает в окне график АЧХ тракта. 2.1.5 Виртуальные синтезаторы. Являются наиболее популярным у музыкантов видом программ. Имитируют работу музыкального инструмента путем моделирования процессов, происходящих при извлечении звука. Подробнее с работой виртуальных синтезаторов ознакомимся на примере  нескольких прграмм:  Generator, разработчик - Native Instruments. Мощный модульный синтезатор. В спектр модулей помимо типичных генераторов, усилителей и микшеров входят инверторы, сумматоры, перемножители, несколько различных типов 1-, 2- и 4-полюсных фильтров, дифференциатор/интегратор, логарифматор/экспоненциатор, ограничитель, детектор пиков, делитель частоты, фиксатор уровней (sample + hold), модуль квантования по уровню, модули логических операций над управляющими сигналами, сглаживатель и еще несколько модулей со сложными функциями. GigaSampler, разработчик - Nemesys . MIDI-синтезатор реального времени, не требующий полного размещения семплов в ОЗУ - считывание с диска (жесткого, магнитооптического, CD) происходит прямо в процессе проигрывания, что снимает все ограничения на объем инструментов, кроме объема самих дисков (объем одного семпла в инструменте ограничен 4 Гбайт из-за 32-разрядной сетки). Для достижения наилучших результатов выпущена спецификация GigaSampler Interface (GSIF) - программного интерфейса с аудиопортом, через который GigaSampler обеспечивает минимальные задержки. Этот интерфейс уже реализован в драйверах карт Aardvark Aark, Soundscape Mixtreme, Echo Darla/Gina/Layla, EgoSys WaveTermital, Frontier Dakota. Благодаря снятию ограничений на объем инструментов и их банков большое внимание уделено схеме отображения отдельных семплов на клавиатуру и уровни интенсивности (sample map). Рекомендуется метод построения инструмента без масштабирования высот семплов, то есть по отдельному семплу на каждую клавишу. Инструмент создается из семплов традиционным путем - раскладкой по клавиатурным зонам (regions), интенсивности и измерениям, а также наслоением друг на друга. Здесь имеются традиционные для аппаратных самплеров средства - частотная и амплитудная модуляция посредством огибающих (два генератора) и LFO (один генератор), фильтрование (срез, полоса, пробка, резонанс). Звук выводится в 16-, 20- и 24-разрядном формате с частотами дискретизации 32, 44,1 и 48 кГц. Поддерживается до 16 выводных аудиоканалов, между которыми заданным образом распределены входные MIDI-каналы. Есть функция прямой записи звука на диск (Capture). 2.1.5 Музыкальные редакторы. В эту группу входят программы, предназначенные для работы с музыкальными партитурами, как правило - в технологии MIDI. Музыкальный редактор обычно имеет дело не с конкретными звучаниями, а лишь с некоторой схемой их создания, которая обычно базируется на различных видах нотной записи, расширенной специфическими средствами управления инструментами. Секвенсоры предназначены для записи, воспроизведения и редактирования музыкальных MIDI-партитур в нотном и схематическом виде, осуществляют типовые музыкальные операции - транспонирование, изменение темпа, длительности и динамики нот, а также монтаж фрагментов партитуры. Название происходит от термина sequence - последовательность, поскольку первые секвенсоры (тогда еще некомпьютерные) предназначались для записи последовательности MIDI-событий и последующего ее воспроизведения в неизменном виде, и лишь затем к этому добавились функции монтажа и редактирования.   Cakewalk Pro Audio, разработчик - Twelve Tone Systems. Наиболее массовый и популярный MIDI-секвенсор с поддержкой аудиодорожек. Имеет удобный и интуитивно понятный интерфейс, широкий спектр необходимых функций редактирования и обработки. Работает с различными видами MIDI- и аудиооборудования, поддерживает частоты дискретизации до 96 кГц и разрядность оцифровки до 24 бит. Поддерживает до 256 виртуальных дорожек, на каждой из которых может располагаться одна или несколько MIDI-партий либо аудиофрагменты. Поддерживается просмотр видеороликов в форматах AVI, MPEG и QuickTime и синхронизация партитуры с кадрами ролика. Средства MIDI-редактирования включают сдвиг, выравнивание по ритмической сетке (quantize), а также обратную операцию "разбрасывания" (groove quantize), транспонирование, растяжение/сжатие времени и нот, мощную операцию Interpolate для масштабирования и преобразования видов MIDI-сообщений. Предусмотрена возможность подключения внешних модулей MIDI-обработки (MIDI Effects, MIDI Plugins). В состав пакета входят модули арпеджиатора, анализатора аккордов, имитатора эффектов echo и delay. 2.1.6 Трекеры. Трекеры cочетают в себе виртуальный семплерный синтезатор, редактор его инструментов и редактор партитур, позволяя обходиться единственной программой на протяжении всего цикла изготовления композиции. Появились в начале 80-х в любительской среде как альтернатива дорогим и сложным профессиональным синтезаторам и секвенсорам. Благодаря этому имеют специфический способ представления партитуры, основанный на кадрах (pattern), каждый из которых имеет фиксированное количество командных строк (стандартно 64). В каждой строке кадра располагается одна нота или команда изменения параметров звука - высоты, громкости, глубины модуляции, темпа, специфических режимов синтезатора, перехода к другой позиции кадра или другому кадру и т.п. По вертикали кадр делится на каналы, или голоса партитуры, - в каждом канале обычно записывается отдельная партия, однако из-за традиционных особенностей структуры, не допускающих совмещение разных нот в одной позиции, аккорды и многоголосые партии приходится записывать сразу в нескольких каналах. Композиция собирается из последовательности кадров, причем любой кадр может встречаться произвольное количество раз. Способ представления партитуры изначально был ориентирован на ритмичную музыку размера 4/4,что весьма затрудняет работу с "нечетными" размерами. Композиции, сделанные в трекерах, сохраняются в файлах, называемых модулями. Модуль содержит как партитуру - ноты и команды управления, так и сами звучания инструментов. Это сильно увеличивает объем модуля по сравнению с файлами MIDI-технологии, однако снимает аппаратную зависимость - звучание модуля зависит только от верности его интерпретации трекером или проигрывателем. Наиболее распространенные типы модулей - MOD, STM, S3M, XM, IT, ULT. Подробнее с работой трекеров ознакомимся на примере  нескольких программ:  Fast Tracker, разработчик - Triton (Vogue & Mr. H). Достаточно мощный трекер, собственный тип модулей - XM, воспринимает модули типа MOD, STM, S3M и файлы описания инструментов Gravis Ultrasound (PAT). Инструменты FT могут быть многослойными, сочетая до 16 8- или 16-разрядных семплов с частотой дискретизации до 44,1 кГц, каждый из которых имеет собственные огибающие амплитуды и панорамы, а также частотный модулятор (вибрато). Каждая огибающая может быть зациклена, образуя своеобразный амплитудный или панорамный LFO. Количество инструментов - до 128. Редактор семплов и инструментов имеет удобный интерфейс с графическим представлением огибающих. Звучание модуля может быть записано непосредственно в Wav-файл, без передачи звуковому адаптеру и промежуточных преобразований.  Modplug Tracker, разработчик - Olivier Lapicque. Редактор семплов с функциями нормализации, усиления, передискретизации, переворачивания. Редактор инструментов поддерживает все возможности модулей MOD, S3M, XM и IT. В режиме IT доступны случайные вариации громкости и панорамы, а также резонансные фильтры. Встроенный проигрыватель, как в и Modplug Player, имеет функции Bass Expand, Reverb, ProLogic Surround, 6-полосный эквалайзер. 2.1.7 Нотный редактор. Нотный редактор подобен секвенсору - многие из них также могут записывать и воспроизводить MIDI-партитуры, однако основной задачей нотного редактора является подготовка партитуры к печати и изданию. Благодаря этому в нотных редакторах существуют лишь минимальные средства работы с MIDI-сообщениями, необходимые лишь для записи и воспроизведения. Остальные функции ориентированы на работу с нотным текстом - ввод нот, аккордов, расположение партий на нотных станах, снабжение их нужными музыкальными знаками и т.п. Результатом работы в нотном редакторе является правильно и красиво напечатанная нотная партитура. Подробнее с работой нотных редакторов ознакомимся на примере следующей программы:   Finale, разработчик - Coda Music Technology. Профессиональный нотный редактор. Предоставляет три способа ввода нот и аккордов: Simple Entry - с клавиатуры компьютера или мышью, Speedy Entry - с MIDI-клавиатуры с заданной постоянной ритмикой, HyperScribe - путем игры на MIDI-клавиатуре в реальном времени или импорта MIDI-файла, ритмические параметры определяются автоматически. Возможна запись игры двумя руками с автоматическим разделением на партии левой/правой руки. Введенные ноты могут быть квантованы (quantization). 2.1.8 Музыкальные процессоры. Служат для обработки музыкальных партий в формате MIDI - внесения исполнительских нюансов, изменения стиля исполнения, "оживления" композиции. Обнаружено, что естественность имитации звучания акустических инструментов зависит не столько от точности повторения самого тембра, сколько от особенностей игры, присущей данному инструменту: для гитары это способ щипка, подтяжка струн, пальцевое вибрато, для скрипки - сила нажатия смычком на струны, динамика движения смычка и то же пальцевое вибрато, для духовых - характерное изменение громкости по ходу музыкальной фразы и т.п. Процессоры работают обычно с готовой партитурой, построенной "математически точно" - все ноты стоят в точности на своих местах, нюансы изменения высоты и громкости отсутствуют. Подробнее с работой музыкальных процессоров ознакомимся на примере  нескольких прграмм:  Style Enhancer, разработчик – NTONYX. Первый интеллектуальный MIDI-процессор, разработанный в Новосибирской Государственной консерватории. Фактически процессор выполняет моделирование исполнения (performance modelling) - имитирует приемы, которыми музыкант воздействует на реальный инструмент. Работа процессора основана на понятии стиля - совокупности характерных приемов воздействия на инструмент, используемых музыкантами в игре на различных инструментах. Каждый стиль характеризует особенности исполнения различных музыкальных фраз, типичные акценты на каких-либо элементах музыки, нюансы ритма, интенсивности, варьирования различных параметров звука. Для наиболее эффективной работы процессора исходный файл может быть "выровнен" или отквантован - все ноты выставлены по ритмической сетке и их интенсивности (velocity) приведены в одинаковое значение. Это позволит SE более точно распознать и правильно обработать объекты. Процессор предоставляет ряд монтажных и управляющих функций секвенсора для "тонких" манипуляций с исходными и результирующими MIDI-партитурами. Pattern Variator, разработчик – NTONYX. Предназначен для внесения в готовые MIDI-композиции динамического изменения параметров звучания - громкости, модуляции, панорамы, плавных и дискретных изменений высоты, характеристик фильров и эффектов, и т.п. Особенно эффективен при обработке музыки, в которой основную нагрузку несет тембрально-динамическая, а не мелодико-гармоническая сторона. 2.1.9 Автокомпозиторы Пользуясь различными приемами, автоматически создают элементы музыкального творчества - мелодический или гармонический рисунок, либо готовую композицию, составленную из типовых схем и фрагментов. Служат для быстрого создания заготовок композиций, а не особо требовательным пользователям - и конечного продукта. Подробнее с работой автокомпозиторов ознакомимся на примере следующей программы: Koan Pro, разработчик – SSEYO. Программа для создания фоновой музыки. Идея заключается в группировке голосов (voices) различных типов, каждый из которых либо исполняет заданную партию, либо импровизирует под управлением программы (иначе говоря, программа в некотором роде сочиняет музыкальные шаблоны). Каждый тип голоса имеет свое назначение: Rhytmic - ритмический рисунок заданного типа; Ambient - "тянущиеся" звуки, типичные для электронной музыки (может быть подставлен Wave-файл); Follows - голос-повторитель, повторяющий движение другого заданного голоса, с задержкой и смещением по высоте; RepeatBar - голос, периодически играющий фразу на основе прошлой сыгранной им же фразы; FixedPattern - фраза фиксированного вида; Listening - голос, "слушающий" остальные голоса и играющий на этой основе - например преобразующий ноты в аккорды. 2.1.10 Автоаккомпаниаторы. Служат для автоматической выдачи готового музыкального аккомпанемента - в реальном времени либо в добавление к заданным сольным партиям подобно популярным музыкальным клавишным инструментам Yamaha PSR/PSS, Casio и др. В отличие от этих инструментов они редко способны динамически изменять тональность и структуру аккомпанемента в зависимости от движения солирующего голоса. Аккомпаниаторы, как правило, ориентированы на технологию MIDI, позволяя использовать внешние синтезаторы и назначить конкретные MIDI-инструменты для различных партий аккомпанемента. Работа аккомпаниатора основана на стиле. Стиль представляет собой заготовку из нескольких инструментальных партий - ритмических, басовых, аккордовых, вспомогательных. Как правило, партии записываются в стиль не непосредственно, а в параметрическом виде, который описывает лишь схему мелодического, гармонического или ритмического рисунка. Подробнее с работой автоаккомпаниаторов ознакомимся на примере  нескольких программ:  Band-In-A-Box, разработчик - PG Music . Название переводится, как "ансамбль в одном ящике". В комплекте имеется ряд стандартных стилей. Новые стили могут создаваться как на основе существующих, так и полностью с нуля. Поддерживаются наборы инструментов и параметры Roland VSC-88 и Sound Blaster AWE32. Для создания композиции требуется ввести аккордовую последовательность, на основе которой аккомпаниатор создает партии пяти сопровождающих инструментов - ударных, баса, струнных, пианино и гитары. Для редактирования введенных последовательностей имеется нотный редактор. Jammer Professional, разработчик - SoundTrek . Генератор аккомпанемента, выполненный в стиле MIDI-секвенсора. Поддерживает дорожки трех типов: MIDI - мелодическая, Drum Piece - ритмическая, и Style - стилевая. На мелодических и ритмических дорожках записываются исходные партии, стилевые служат для создания аккомпанемента. 2.1.11 Распознаватели нот. Достаточно узкий класс программ, пытающихся путем анализа звукового сигнала или изображения выделить в нем отдельные музыкальные ноты (звучащие, нарисованные или напечатанные) и выдать результат в формате MIDI-партитуры. В связи с исключительной сложностью задача для звукового сигнала пока имеет только частные решения - выделение нот из одноголосого произведения, распознавание аккордов и ритмических долей. С распознаванием изображения дело обстоит гораздо лучше - качественно напечатанная партитура распознается в общем случае без ошибок. Подробнее с работой распознавателей нот ознакомимся на примере следующей программы: SmartScore, разработчик – Musitek .  Профессиональная система распознавания отсканированных нотных партитур, редактирования, преобразования в MIDI-формат и печати. Разработана "по следам" известной программы MIDIScan. Исходное изображение может быть загружено из файла или введено со сканера. Для доводки и подчистки изображения имеется несложный графический редактор с набором основных функций - монтажа, поворота, рисования линий, стирания участков. Есть эффективная функция устранения перекоса (deskew): при помощи мыши изображается линия, параллельная горизонтали на изображении, после чего нужный поворот выполняется автоматически. Функция Recognition запускает распознавание нотного текста. После ее завершения исходное изображение и распознанные ноты отображаются в смежных окнах с синхронной прокруткой, что облегчает внесение исправлений. 2.1.12 Преобразователи форматов. Выполняют преобразование одного вида звуковой информации в другой без изменения принципа представления данных. Служат для переноса данных между системами, в которых приняты разные форматы и методы кодирования. Преобразование формата может быть искажающим и неискажающим. При неискажающем преобразовании никакая информация, содержащаяся в исходных данных, не теряется, хотя в процессе может быть добавлена дополнительная информация. При искажающем преобразовании происходит необратимая потеря какой-либо части исходной информации, что нередко влечет за собой ухудшение конечных параметров звука. Для преобразований справедливо правило: если преобразование формата A в формат B является неискажающим, то обязательно существует обратное преобразование B в A, полностью восстанавливающее всю исходную информацию формата A. Другими словами, преобразование набора данных из A в B и сразу затем обратно в A дает в результате исходный набор данных, если все операции выполнены корректно. Обратное преобразование из B в A в общем случае может быть и искажающим. Подробнее с работой преобразователей форматов ознакомимся на примере следующей программы: AWave, разработчик - FMJ-Software Мощный конвертор с оконным интерфейсом под Win32. Поддерживается более 330 различных форматов звуковых файлов, инструментов и банков синтезтаторов и трекеров. Содержит встроенный редактор инструментов: раскладка по клавиатуре, режимы звукоизвлечения, точки зацикливания семпла (loops), параметры генераторов огибающих, LFO, фильтров и эффект-процессора, а также простой встроенный редактор оцифровок с функциями монтажа и настройки циклов. Звучание семплов может быть прослушано на выбранном аудиоустройстве (поддерживается DirectSound). 2.1.13 Считыватели звуковых дорожек с компакт-дисков. Служат для прямого считывания звуковой информации с компакт-диска в цифровом формате посредством привода CD-ROM. В отличие от записи посредством звукового адаптера, при котором происходит двойное промежуточное преобразование - в ЦАП проигрывателя и в АЦП адаптера, переносят цифровое представление звука с дорожки на жесткий диск точно и без потерь. Подробнее с работой считывателей звуковых дорожек с компакт-дисков ознакомимся на примере следующей программы: WinDAC, разработчик - Christoph Schmelnik . Удобная и надежная программа. Поддерживет несколько приводов CD-ROM, для каждого из которых можно задать режимы работы. Копирование может выполняться в трех режимах: §  Normal - чередующиеся чтение с CD и запись на HDD §  Burst - перекрывающиеся чтение и запись, приводит к ошибкам на некорректных приводах и драйверах §  Sector Synchronisation - чтение с CD "внахлест", когда очередная операция читает несколько секторов, уже прочитанных предыдущей. Такой режим позволяет правильно состыковать прочитанные порции секторов в том случае, когда привод не может точно позиционироваться на заданный сектор Поддерживается два вида операций копирования: Track - одна или несколько дорожек целиком, и Range - заданный диапазон звуковых кадров в пределах всего диска. Во втором случае предлагается удобная возможность прослушивания фрагмента с коррекцией его начального и конечного участков. Программа умеет работать с файлом CDPLAYER.INI, в котором стандартный Windows CD Player хранит названия и содержание дисков. При копировании WinDAC может присваивать файлам названия дорожек диска, а также помещать их в каталоги, соответствующие названиям дисков. 2.1.14 Психоакустические компрессоры. Сжимают цифровое представление звуковой фонограммы примерно на порядок посредством так называемого кодирования воспринимаемого, или распознаваемого (perceptual coding). Из психоакустических исследований известно, что отчетливо слухом воспринимаются лишь достаточно яркие и обособленные частотные компоненты, если же из нескольких тонов близкой высоты один имеет значительно большую интенсивность, то он маскирует для слуха менее интенсивные, находящиеся рядом с ним. При удалении маскируемых компонентов подавляющее большинство слушателей, особенно при воспроизведении на аппаратуре среднего класса, не замечает различий с исходным сигналом. Объем маскируемых компонентов весьма значителен, вдобавок при сжатии применяется адаптивное экономичное кодирование. Благодаря всему этому современные компрессоры уменьшают объем звуковых данных примерно на порядок без явно ощутимой потери качества звучания. В отношении сжатых этими методами фонограмм применяется понятие скорости битового потока (bitrate), достаточной для воспроизведения сжатой фонограммы. Скорость потока является относительным показателем степени сохранения качества звучания при сжатии - на высоких скоростях оно обычно выше, чем на низких, однако во многом это зависит от глубины и точности анализа исходной фонограммы. Наибольшее распространение получил метод Audio MPEG-1 Layer 3, именуемый чаще всего MPEG-3 или MP3. Менее популярны форматы MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding), VQF (Vector Quantization Format) и MPEG-4. Подробнее с работой психоакустических компрессоров ознакомимся на примере следующих программ:  BladeEnc, разработчик - Tord Jansson. Небольшой и достаточно качественный компрессор с запуском из командной строки, один из самых скоростных. Существует под множество платформ и ОС: x86, Alpha, M68k, Windows 95/98/NT, Linux, Solaris, SCO и др. Поддерживает скорости от 32 до 320 Кбит/с и частоты дискретизации 32, 44,1 и 48 кГц. Входной и выходной файлы могут быть стандартными потоками StdIn и StdOut. Для удобства использования BladeEnc создано несколько оконных графических интерфейсов под Windows 95/NT - AutoBlade, BEShell, BFree, BladeBatch и т.п. Процессор BladeEnc выпускается также в виде независимого DLL-модуля (plugin), который может подключаться к другим программам обработки звука. Автор рекомендует применять BladeEnc при скоростях потока 160 Кбит/с и выше, признавая, что при низких скоростях более высокое качество обеспечивают продукты Fraunhofer IIS.  SoundVQ Encoder, разработчик - Yamaha . Компрессор в формат VQF. При скорости потока 96 Кбит/с обеспечивает качество звучания, примерно равное хорошему компрессору MP3 при скорости потока 128 Кбит/с (степень сжатия около 1:14). При меньших скоростях обеспечивается сжатие до 20 раз. Поддерживаются входные форматы от 8 кГц/8 разрядов/моно до 44,1 кГц/16 разрядов/стерео. В состав входит пакетный процессор SoundVQ Batch Encoder для групповой обработки файлов. 2.1.15 Проигрыватели. Задачей проигрывателя является простое воспроизведение звукового или музыкального потока. Можно выделить четыре основных класса проигрывателей: §  Auduo - для воспроизведения аудиофайлов. Сюда относятся простые проигрыватели форматов WAV, VOC, AU, а также сжатых потоковых форматов - MP3/VQF/AAC, ADPCM, GSM и т.п. §  MIDI - для воспроизведения MIDI-файлов. В функцию проигрывателя входит только объединение виртуальных "дорожек" файла и отправка MIDI-событий на заданный MIDI-порт. Собственно интерпретацией данных занимается MIDI-устройство - аппаратный или программный синтезатор. §  Трекерные - для воспроизведения трекерных модулей. Такой проигрыватель фактически содержит в себе всю звуковую систему трекера для интерпретации нот и команд модуля. §  Сетевые - для воспроизведения широковещательных сетевых потоков в реальном времени. При помощи специальных протоколов (RealAudio, AudioActive, StreamWorks, NetShow) организуются вещательные серверы, которые в реальном времени передают звуковую и видеоинформацию всем подключившимся к серверу клиентам. В задачу сетевого проигрывателя входит расшифровка сжатого формата звука и его воспроизведение через аудиопорт. Существуют универсальные проигрыватели, сочетающие в себе свойства нескольких классов. WinAMP, разработчик - NullSoft Самый популярный проигрыватель звуковых модулей. Поддерживает форматы WAV, VOC, MP1, MP2, MP3, STM, S3M, XM, IT, DSM, MED, FAR, ULT, MTM, а также звуковые компакт-диски (CD-DA). Поддерживаются списки форматов M3U, PLS, случайное и циклическое проигрывание. Распространяется в двух вариантах: базовый - с поддержкой вышеперечисленных форматов, и полный - с дополнительной поддержкой форматов WMA и Mjuice. Имеет открытую архитектуру, основанную на подключаемых и заменяемых модулях (plugins). За расшифровку входных форматов отвечают модули-декодеры, за вывод на конкретные устройства (Wave Out, DirectSound) - модули вывода. Имеется модуль записи выходного сигнала на диск в WAV-файл (Disk Writer). Большая коллекция модулей находится на сайте WinAMP. Для внутренней обработки сигнала (DSP/Effects), отображения динамики воспроизведения (Visualization), а также изображения внешнего вида окна проигрывателя (Skin) тоже используются подключаемые модули. В состав входят два стандартных режима отображения динамики - осциллограмма и спектрограмма. Содержит встроенный 10-полосный эквалайзер с набором пресетов и мини-браузер, через который могут автоматически формироваться запросы на обновление проигрывателя с авторского сайта. Имеет возможность проигрывать файл с удаленного сайта параллельно с его перекачкой.  RealPlayer G2, разработчик - Progressive Networks Сетевой проигрыватель в стандарте RealAudio. Воспроизводит звуковой поток, получаемый с сервера, вместе с серией периодически сменяющихся видеокадров (скорость передачи видео не позволяет передать непрерывный поток по обычному модемному каналу). Позволяет также проигрывать звуковые файлы форматов RealAudio, Audio MPEG, ShockWave и т.п., а также просматривать изображения в форматах GIF и JPEG. Расшифровка входных форматов выполняется подключаемыми модулями (plugins), большинство которых устанавливается при установке проигрывателя. Поддерживает работу через Proxy-серверы, автоматический выбор наиболее эффективного протокола передачи данных. Имеет большой список работающих RealAudio-каналов, может динамически отображать новые зарегистрированные каналы. Ведет и отображает статистику передачи, по которой можно судить о параметрах канала связи и эффективности работы протоколов. 2.1.16 Системы для радиовещания и дискотек. Предназначены для ведения звуковых программ в реальном времени. Предоставляют возможности оперативного выбора источников звука, заранее заготовленных роликов, динамического управления их воспроизведением. Подробнее на примере следующей программы: Virtual Turntables, разработчик - Jeff Lee . Программа для диджеев, имитирующая специфический рабочий пульт с двумя проигрывателями виниловых или компакт-дисков. Позволяет в реальном времени переключать, смешивать и плавно переводить один в другой несколько источников сигнала, одновременно подготавливая следующий номер. 2.1.17 Утилиты и управляющие программы. Примерами являются:  MIDI-Ox, разработчик - Jamie O'Connell, Jerry Jorgenrud . Программа для диагностики и отладки MIDI-оборудования, портов и драйверов. Обеспечивает трассировку, фильтрование и формирование MIDI-сообщений, а также ведение несложной библиотеки SysEx-банков. Основные функции: выдача в окно MIDI-сообщений, приходящих с выбранных портов; передача этих сообщений в выбранные выходные порты; запрет приема определенных классов сообщений (фильтация); замена заданных приходящих событий на другие при отправке в выходной порт (отображение); посылка сформированных программой сообщений Control/Bank/Patch Change и SysEx; имитация MIDI-клавиатуры на алфавитно-цифровой клавиатуре компьютера; посылка команд сброса MIDI-устройства и включения режимов GM/GS/XG. Есть простой MIDI-проигрыватель.  Hubi's Loopback, разработчик - Hubert Winkler . .  Драйвер, создающий в системе несколько виртуальных MIDI-кабелей с портами In и Out на каждом конце. К каждому порту может быть одновременно подключено несколько программ (мультиклиентная технология). Сообщения, посылаемые программами в Out-порт кабеля, смешиваются и передаются в In-порт, откуда их могут извлекать другие программы. Таким образом, результат работы одной программы может быть подан непосредственно на вход другой, минуя какие-либо аппаратные MIDI-средства. Кроме этого, драйвер создает для каждого существующего MIDI-устройства дополнительные мультиклиентные порты, позволяя использовать и эти устройства нескольким программам сразу.  MIDI Keyboard Monitor, разработчик - Eugene Muzychenko .  Простейший монитор MIDI-клавиатуры с разделением ее на два мануала. Для каждого мануала задается диапазон клавиш (зона) мануала, входные и выходные MIDI-устройства и каналы, номера банка и инструмента. Ноты, принятые из приемного канала соответствующей зоны, переправляются в выводной канал с заданным смещением по высоте. Таким образом, реализуется одновременная игра двумя руками и различными инструментами. При задании перекрывающихся зон нажатие клавиш вызывает одновременное звучание обоих инструментов.  XG Edit, разработчик - Gary Gregson .  Первый широко известный редактор параметров для синтезаторов стандарта XG. Поддерживает популярные звуковые платы DB50, SW60, модули SW1000, MU10, MU50, MU80, MU90, MU100 и сменные модули расширения (plugins) к SW1000 и MU100. Поддерживается также управление дополнительным АЦП для внешнего аналогового сигнала в SW60/1000 и MU10/80/100. Предоставляет удобную панель управления всеми режимами синтезатора, кроме TG300B. Трехуровневая группировка в окне выбора тембра: класс (мелодические, ударные, эффекты), группа (фортепиано, органы, струнные, духовые, народные) и название конкретного инструмента. По сравнению с группировкой по номерам банков, как это было в ранних версиях, такая структура гораздо более удобна. Для карты SW60 имеется специальная панель микшера, схематично отражающая функциональную структуру карты, где можно определить пути распространения сигнала и установить его уровни. Функция Merge MIDI загружает внешний MIDI-файл, объединяя его содержимое с текущими параметрами синтезатора. Если файл содержит собственные команды настройки синтезатора, они отображаются на панели управления. Получившаяся "настроенная" партитура может быть прослушана собственными средствами редактора, после чего сохранена обратно в файл с новыми параметрами.

2.2 Программа FL-STUDIO FL Studio (ранее Fruity Loops) — DAW (Цифровая Рабочая Аудио Станция), секвенсер для написания музыки. Создан программистом Дидье Дэмбреном (известен под псевдонимом «gol»), который разрабатывал эту программу восемь лет. Выпускается компанией Image-Line Software. Музыка создаётся путём записи и сведения аудио- или MIDI-материала. Готовая композиция может быть записана в формате WAV, MP3 или OGG. Первую версию Fruity Loops разработал для компании Image-Line программист Дидье Дэмбрен; она была частично выпущена в декабре 1997-го. Официальный выход программы состоялся в начале 1998-го; в тот момент она представляла собой четырехканальную драм-машину MIDI. Дэмбрен был назначен главным разработчиком программы, и в скором времени она подверглась целому ряду серьезных улучшений, которые превратили её в популярную цифровую музыкальную студию. С момента появления FL Studio для нее было выпущено 10 крупных обновлений; в марте 2011 года увидела свет FL Studio 10. В создании различных редакций FL Studio участвовал программист Arguru и диджей и композитор Джоэль Томмас Циммерман, под псевдонимом Deadmau5 . Редакции программы FL-Studio. ·  FL Studio Express. Эта редакция позволяет программировать партии только в Step Sequencer; она  подходит для создания лупов, риффов, басовых линий и простых мелодий. Длина паттерна ограничена 64 шагами (16 тактами). Каждый паттерн может содержать партии неограниченного количества инструментов — семплов, собственных генераторов FL Studio, плагинов VST. Инструменты можно подключать к микшеру для обработки с помощью эффектов. В 10-й версии присутствуют такие эффекты, как Delay, DelayBank, Equo, Flangus, Love Philter, Vocoder, Parametric EQ & EQ2, Multiband Compressor, Spectroman, Stereo Enhancer, Wave Candy, Wave Shaper и Soundgoodizer. В этой редакции нет Piano Roll’a, Playlist’a, автоматизации, записи аудио и возможности использовать FL Studio в других программах посредством Rewire или VST. ·  Fruity Edition. Редакция Fruity открывает пользователю доступ к Playlist, Piano Roll и автоматизации — инструментам, необходимым для создания и аранжировки сложных и продолжительных треков. Также имеется возможность с помощью протоколов ReWire и VST использовать FL Studio как инструмент в Cubase, Ableton Live и других музыкальных программах. В версии 10 редакция Fruity также включает в себя синтезатор ударных DrumSynth Live и синтезаторы SimSynth Live, DX10FM, Wasp и Wasp XT. Отсутствует возможность записывать звук. ·  Producer Edition. Эта редакция обладает всеми возможностями Fruity Edition, а также позволяет записывать звук из внешних и внутренних источников. Кроме того, в Producer Edition включены инструменты для постобработки. Имеется возможность рисовать автоматизацию от руки или с помощью плавных кривых. Добавлены новые плагины — Edison, Slicex (инструмент для нарезки и обработки лупов), Vocodex, Synthmaker. Можно отображать аудиоклипы в форме волны в Piano Roll и расставлять точки разметки. ·  Signature Bundle. Помимо всех возможностей Producer Edition, в эту редакцию включен целый ряд дополнительных плагинов: Sytrus, Maximus, Fruity Video player, семплер DirectWave и набор гитарных эффектов Hardcore. ·  Free Demo. Бесплатная демо-версия имеет все функции полноценной программы и большинство плагинов, а также позволяет сохранять результаты работы в форматах WAV, MIDI, MP3 и OGG, однако, сохранить файл проекта для последующей доработки, возможно лишь купив одну из редакций программы. ·  Mobile. 21 июня 2011 года Image-Line выпустила мобильную версию FL Studio, которая позволяет создавать многодорожечные проекты на устройствах с iOS — таких, как iPod Touch, iPhone и iPad. 18 апреля 2013 года Image-Line выпустила мобильную версию FL Studio, которая позволяет создавать многодорожечные проекты на устройствах с OS Android. FL Studio 11.0 работает на компьютерах с ОС Windows 2000/XP/Vista/7/8 (32- и 64-битные версии) и на Intel Mac с Boot Camp. Для работы необходим процессор с тактовой частотой 2Ггц — AMD или Intel Pentium 3 с полной поддержкой SSE1. Потребуется 1Гб дискового пространства и не менее 1Гб оперативной памяти. Видеокарта с объёмом памяти более 256 Мб FL Studio обрабатывает звук, используя внутренний 32-битный алгоритм с плавающей точкой. Он поддерживает частоту дискретизации до 192кГц с использованием драйверов WDM и ASIO. Интерфейс программы. ·  Step Sequencer — позволяет быстро создавать и редактировать петли, добавлять новые генераторы звука (каналы) и удалять ненужные; ·  Piano Roll — представляет собой двумерную сетку, по вертикальной оси которой отложен уровень высоты звука, по горизонтальной — время, имеет больше возможностей, чем step sequencer; ·  Playlist — позволяет размещать созданные в Step Sequencer или в Piano Roll петли, или располагать звуковые файлы; ·  Mixer — здесь размещаются плагины и эффекты; ·  Sample Browser — лёгкий доступ к аудиофайлам, плагинам и настройкам. Плагины. FL Studio поставляется вместе с множеством разнообразных генераторов, основанных на собственной архитектуре программы. FL Studio также поддерживает VST- и DirectX-плагины от сторонних разработчиков. API программы имеет встроенную оболочку, полностью совместимую со стандартами VST, VST2, VST3, DX и ReWire. Многие плагины FL Studio также существуют в виде отдельных приложений. ·  Dashboard. Плагин для создания интерфейсов для внешних MIDI-устройств. Благодаря этому FL Studio может управлять оборудованием извне — в том числе с использованием автоматизации. Начиная с версии 9.0 плагин позволяет управлять несколькими устройствами для работы с различными генераторами и эффектами. ·  Edison. Аудиоредактор с функцией звукозаписи Edison выпускается в формате VST, хотя имеется и его самостоятельная версия, не требующая для работы программы-хоста. Edison входит в состав FL Studio Producer Edition и может использоваться для спектрального анализа, создания эффектов конволюционной реверберации, записи и конструирования лупов. Кроме того, редактор имеет возможность создания маркеров для разметки аудиофайлов. ·  Fruity Video Player. Плагин, включенный в Signature Bundle, позволяет открывать видеофайлы и синхронизировать их с аудиодорожками в FL Studio.[9] ·  Deckadance. Виртуальный диджейский пульт для микширования различных треков. Может использоваться как отдельное приложение или VST-плагин. Программа была впервые выпущена в мае 2007-го, начиная с FL Studio 7 она доступна как дополнительная часть загрузочного пакета. ·  Maximus. Многополосный компрессор и лимитер для мастеринга. Может использоваться в качестве гейта для подавления шумов, экспандера, дакера, деэссера. Maximus входит в состав Signature Bundle. ·  Riff Machine. Автоматический генератор мелодий для Piano Roll с возможностью управления различными свойствами мелодии. Впервые появился в FL Studio 9. ·  Fruity Stereo Shaper. Стерео-эффект с возможностью раздельного управления громкостью левого, правого канала и их инвертированных копий, а также их задержкой и сдвигом фазы. Появился в FL Studio 9. Эффекты. FL Studio поставляется вместе с множеством различных эффектов и инструментов для обработки звука, таких, как хорус, дилей, флэнжер, фэйзер, ревербератор, компрессор, эквалайзер, вокодер, максимайзер и лимитер. ·  Gross Beat. Эффект, позволяющий управлять высотой тона, временем, громкостью. ·  Hardcore Guitar Effects Suite. Набор из множества эффектов, имитирующих педальные «примочки» для гитар, но работающий и с любым другим инструментом. ·  Juice Pack. Набор плагинов Image-Line в формате VST для использования в других музыкальных программах. Содержимое набора менялось с момента первого выпуска; на момент написания статьи в него входят такие плагины, как Delay, Delay Bank, EQUO, Flangus, LovePhilter, Multiband Compressor, Notebook, Parametric EQ, Parametric EQ 2, Spectroman, Stereo Enhancer, Vocoder, Wave Candy и Wave Shaper. ·  Fruity Vocoder. Вокодер, работающий в реальном времени. ·  Vocodex. Усовершенствованный вокодер, входящий в FL Studio Producer Edition версии 10. ·  NewTone. Редактор высоты тона и времени, позволяющий корректировать голосовые, инструментальные и другие записи. Демо-версия NewTone входит в FL Studio 10. ·  Pitcher. Инструмент для изменения высоты тона в реальном времени, а также средство для создания гармоний из четырех голосов. Управлять им можно с помощью MIDI-клавитуры или Piano Roll. Демо-версия плагина входит в FL Studio 10. ·  Patcher. Бесплатный плагин для создания цепочек эффектов, которые можно быстро загружать в новые проекты. ·  ZGameEditor Visualizer — бесплатный плагин для визуализации эффектов, основанный на программе с открытым исходным кодом ZGameEditor. Имеет возможность рендеринга видео. Семплеры ·  DirectWave Sampler. Плагин, позволяющий воспроизводить, записывать и редактировать семплы живых и VST-инструментов, а также накладывать DSP-эффекты. Поддерживает (с некоторыми ограничениями) распространенные форматы семплов и семплерных библиотек: WAV, SF2 (Soundfont), AKP (Akai), Propellerheads Recycle, Native Instruments Battery, Kontakt (nki), GIGA (gig) & eMagic EXS24 (http://www.image-line.com/documents/directwave.html). ·  SliceX. Семплер, обладающий широкими возможностями для нарезки и обработки лупов. Входит в состав Producer Edition. Синтезаторы ·  В состав FL Studio входит 32 плагина-генератора (по состоянию на октябрь 2011). Некоторые из них поставляются в виде демо-версий. ·  3XOsc. Генератор с тремя программируемыми осцилляторами, использующий субтрактивный синтез для создания ярких тембров. Требует небольшого количества оперативной памяти. ·  Autogun. Синтезатор без управляющих элементов; поставляется вместе с более чем 4-мя биллионами пресетов, каждый из которых имеет уникальный номер.[15] Бесплатная версия синтезатора Ogun. ·  Boo Bass. Монофонический эмулятор бас-гитары. ·  Buzz Generator Adaptor. Оболочка для генераторов с сайта Buzzmachines.com. ·  Drumaxx. Плагин, использующий физическое моделирование для имитации и создания звуков ударных. ·  DrumSynth Live. Синтезатор звуков ударных. Входит во все редакции FL Studio. ·  DX10FM. Воссоздает звук классических FM-синтезаторов. Входит во все редакции начиная с Fruity Edition. ·  FL Slayer. Плагин, имитирующий звучание и элементы управления электрогитары. Первоначально разработан компанией reFX. Имеет встроенные высококачественные эффекты и усилители для реалистичного воссоздания сотен различных гитарных звуков и эффект-процессоров. Плагин поставляется в формате VSTi и входит во все версии FL Studio. ·  Groove Machine. Виртуальный грув-бокс, объединяющий возможности семплера, синтезатора и драм-машины. Ориентирован на живые выступления. (http://www.image-line.com/documents/groovemachine.html) ·  Harmless. Сочетает возможности субтрактивного и аддитивного синтезатора. Демо. ·  Harmor. Аддитивно-субтрактивный синтезатор с возможностью ресинтеза аудиофайлов и создания тонов на основе изображений.[19] Демо. ·  Morphine. Аддитивный синтезатор, позволяющий управлять процессом смешивания и изменения голосов. Демо. ·  Ogun. Мощный программируемый синтезатор аддитивного типа. Особенно хорошо подходит для создания звенящих, металлических звуков. (http://www.image-line.com/documents/ogun.html) ·  PoiZone. Компактный субтрактивный синтезатор с небольшим количеством управляющих элементов. ·  Sakura. Инструмент для физического моделирования струнных.[12][16] ·  Sawer. Винтажный субтрактивный синтезатор, имитирующий звучание советского синтезатора «Поливокс». ·  SimSynth Live. Создан по образцу классических аналоговых синтезаторов 1980-х. Имеет три осциллятора и программируемую секцию LFO. Создан Дэвидом Билленом, Фредериком Ванмолом и Дидье Дэмбреном. ·  SynthMaker. В FL Studio 8 Producer Edition появилась первая версия Synthmaker, графической среды для создания собственных синтезаторов. Synthmaker позволяет создавать новые инструменты без знания графического кода, а также делиться ими с другими пользователями. ·  Sytrus. Первая версия Sytrus была выпущена вместе с FL Studio 4.5.1. Этот плагин использует субтрактивный, аддитивный, FM-синтез и кольцевую модуляцию для создания широчайшего спектра звуков: от ударных до органов и струнных. В Sytrus имеется огромное количество элементов управления и инструментов, в том числе — предназначенных для изменения формы волны, редактирования гармоник, эквализации, фильтрации, наложения эффектов реверберации, дилея, унисона и детюна. Первая версия Sytrus была выпущена вместе с FL Studio 4.5.1. ·  Toxic Biohazard. Инструмент, использующий субтрактивный и FM-синтез и оснащенный встроенным секвенсором и эффектами. ·  WASP/WASP XT. Синтезатор с тремя осцилляторами, способный воспроизводить звучание множества различных аналоговых синтезаторов, таких, как Moog, Roland и др. (http://www.image-line.com/documents/wasp.html). FL Studio является дорожечным (паттерн) секвенсором, где создание музыки происходит в Piano Roll, Step Sequencer и затем осуществляется сборка в окне Playlist. Имеется большой набор уже готовых инструментов и множество эффектов, которые могут быть задействованы в режиме реального времени. Главная составляющая проекта композиции — генератор (канал). Генератор синтезирует или воспроизводит звук. Генераторов в проекте композиции может быть неограниченное количество. Каждый генератор обладает своими настройками, уникальным звуком, имитирующим любой инструмент. Для генераторов программируются нотные партитуры, записываемые в Piano Roll. Партитуры в FL Studio имеют бесконечную длину. Кусочки партитур (паттерны) складываются в последовательности (располагаются в нужном порядке в списке воспроизведения) в окне Playlist. Звук каждого генератора может быть обработан при помощи множества подключаемых эффектов. В качестве генератора можно подключить любой VST- или DXi-плагин. Таким образом, как показало исследование, программа FL-Studio является многофункциональной программой для создания и обработки цифрового звука и объединяет в себе возможности почти всех программ, рассмотренных в п. 2.1  настоящего исследования.

2.3 Создание ЦОР «Практикум по работе с программой FL-STUDIO» Перед созданием ЦОР «Практикум по работе с программой FL-Studio» был проведен анализ существующих на настоящий момент в сети Интернет видеоуроков и руководств по данной программе. Выяснилось, что все они рассчитаны на профессиональных музыкантов и имеют высокий уровень сложности для усвоения принципов работы с программой обычным учащимся средней школы (приложение). Поэтому было принято решение о создании доступного для понимания  учеником средней школы цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой FL-Studio».  ЦОР «Практикум по работе с программой FL-Studio» состоит из 2-частей: «Самоучитель» (в текстовом формате) и «Видеоуроки». «Самоучитель» состоят из серии уроков и  построен по принципу «Посмотри и сделай» - имея на столе рядом с компьютером распечатку очередного урока, любой начинающий с легкостью освоит работу с этой непростой программой FL-Studio. Видеуроки помогают закрепить полученные знания. Для подтверждения гипотезы исследования был проведен эксперимент – проведены анкетирование и опрос учащихся. Отзывы учащихся  средней школы №3 г. Житикары и учеников Детской Компьютерной Школы при Детском Обучающем Компьютерном Центре г. Житикары  подтверждают, что работа с ЦОРом позволила им за короткое время успешно освоить работу в FL-Studio, создавать и обрабатывать авторские композиции (приложение). Вывод по 2 главе.

       Как показало исследование, именно программа FL-Studio является лучшей многофункциональной программой для создания и обработки цифровых музыкальных композиций. Но  существующие в сети Интернет руководства и видеоуроки крайне усложнены и рассчитаны на профессиональных музыкантов. Созданный автором настоящего исследования ЦОР «Практикум по работе с программой FL-Studio»  лишен этих недостатков, прост и доступен для любого учащегося и является средством решения  проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций, что подтверждают результаты исследования (приложение). 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование имеет теоретико-экспериментальный характер. В нем обоснована и экспериментально доказана одна из возможностей решения проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций посредством создания и применения цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой “FL-STUDIO”».

Основной результат научного исследования -  создан цифровой образовательный ресурс «Практикум по работе программой “FL-STUDIO”».

На основании полученных в ходе исследования данных можно сделать выводы:

- методы обработки цифрового звука и звуковые эффекты являются мощными инструментами создания авторских аранжировок композиций и создания оригинальных новых мелодий;

- ПО “FL-STUDIO” является лучшей программой для работы с цифровым звуком, так как объединяет в себе функции секвенсора, трекера, нотного редактора, виртуального синтезатора, музыкального процессора и автокомпозитора;

- цифровой образовательный ресурс «Практикум по работе с программой “FL-STUDIO”» является средством решения проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

Эксперимент подтвердил гипотезу исследования: проблема формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций будет решена, если:

- выявить математическую  и физическую базы работы программ создания и обработки оцифрованного звука и cоздать классификатор программ создания и обработки цифрового звука;

- исследовать программы создания и обработки цифрового звука и выявить лучшую из них на настоящий момент и создать цифровой образовательный ресурс ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO».

Личный вклад автора в получение результатов исследования определяется разработкой и обоснованием ведущих положений исследования, общего замысла, методики проведения эксперимента по изучаемой проблеме, организацией и непосредственным участием в эксперименте,изучением эмпирических и экспериментальных данных, теоретических выводов и интерпретации результатов исследования.

Результаты исследования в данное время используются в работе Детского Обучающего Компьютерного Центра г. Житикары Костанайской области, организованного при содействии республиканского фонда «Даму» и акимата Костанайской области и в следующем учебном году будут использоваться в учебном процессе Школы Детского Творчества, фортепианного отделения. Также результаты исследования могут быть использованы в системе среднего образования на уроках информатики и музыки. 

                      Список использованных источников.

1.         Занимательное путешествие в мир MP3/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 4’2016.

2.         Программы для работы со звуком и музыкой/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 12’2013.

3.         Технология создания позиционируемого 3D звука/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

4.         Вслушайтесь в завтрашний день// Компьютерра. 2007 №12.

5.         Играй,музыкант!// Софт маркет. 2012 №23.

6.         Музыкальная шкатулка нашего времени// Софт маркет. 2014 №3.

АННОТАЦИЯ

на научный проект Воронова Никиты, ученика 11 класса КГУ «Средняя школа №3 г. Житикары» на тему «Цифровой образовательный ресурс ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO».

Выполненное исследование заключается в создании цифрового образовательного ресурса «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO», являющегося средством решения проблемы формирования компетентности по работе с программным обеспечением создания цифровых музыкальных композиций.

В ходе исследования был проведен эксперимент, положительные результаты которого подтвердили гипотезу исследования – данная проблема будет решена, если выявить математическую и физическую базы работы программ создания и обработки оцифрованного звука, исследовать программы создания и обработки цифрового звука и выявить лучшую из них на настоящий момент, создать цифровой образовательный ресурс «Практикум по работе с программой «FL-STUDIO».

В данное время результаты исследования используются в учебном процессе Детского Обучающего Компьютерного Центра г. Житикары Костанайской области, организованного при содействии республиканского фонда «Даму» и акимата Костанайской области и в следующем учебном году будут использоваться в образовательном процессе Школы Детского Творчества, фортепианного отделения. Также результаты исследования могут быть использованы в системе среднего образования на уроках информатики и музыки. 

АННОТАЦИЯ

Орындау мен зерттеу цифрлық музыкалық композицияларды жасау бағдарламаларымен жұмыс істеу бойынша құзыреттікті қалыптастыру мәселесін шешуінің тәсілі болып табылатын, «Практикум по работе c программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсын жасауында тұрады.

Зерттеу жүрісінде сараптама өткізілді, оның жақсы нәтижелері зерттеу гипотезасын дәлелдеді - осы мәселе шешіледі, егер цифрлық дыбысты жасап өңдеутін бағдарламалардың классификаторын жасау, санға аударылған дыбысты жасап өңдейтін бағдарламалардың математикалық және физикалық базасын анықтау, цифрлық дыбысты жасап өңдейтін бағдарламаларды зерттеу және осы кезге ең жақсысын таңдау, ««Практикум по  работе с программой «FL-STUDIO» цифрлық білім беру ресурсын жасау.

Қазіргі кезде зерттеу нәтижелері Қостанай облысы әкімдігінің және «Даму» республикалық қорының көмегі арқылы ұйымдастырылған Жітіқара қ. Балалар Оқыту Компьютерлік Орталығының жұмысында және келесі жылы Балалар Шығармашылық Мектебінің оқу үдерісінде, фортепиано бөлімінде қолданылады. Одан басқа зерттеу нәтижелері орта білім беру жүйесінде информатика және музыка сабақтарында қолдануы мүмкін.

Annotation

on a research paper of Voronov Nikita, a student in grade 10 KSI “Secondary school №3”

Zhitikara town on "Digital educational resources “Workshop on working with the program “FL-STUDIO”.

Our study is the creation of digital educational resources “Workshop on working with the program “FL-STUDIO”, is a means of solving the problem of formation of competence in using the software to create digital music.

  In the study, an experiment was conducted, positive results confirmed the hypothesis of the study - the problem will be solved if to reveal the mathematical and physical bases of the programs creation and processing of digital audio, explore program creation and processing of digital audio and bring out the best of them at the moment, to create digital educational resource "Workshop on working with the program “FL-STUDIO”.

The results can be used in secondary education. At this time, the results of the study are used in the Children's Center for Educational computer Zhitikara’ s town, organized with the assistance of the National Fund "Damu" and Kostanay region.
                       ЖУРНАЛ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

№	Объект исследования	Содержание работы	Сроки
1	Выбор темы, определение цели и задач исследования.	Выбор и обсуждение темы, цели и задач с научным руководителем Рахмеевой О.М.	Октябрь 2014 г.
2	Пути и логика исследования.	Построение гипотезы исследования, определение логики исследования.	Ноябрь 2014 г.
3	Принципы оцифровки звука.	Работа с трудами исследователей, посещение библиотеки им. Л.Толстого (г. Костанай).	Декабрь 2014 г.
4	Методы обработки цифрового звука.	Работа с научной литературой.	Январь   2015 г.
5	Звуковые эффекты.	Изучение литературы.	Февраль 2015 г.
6	Программы по работе с цифровым звуком.	Создание классификатора программ, выявление лучшей программы.	Март 2015 г.
7	Программа FL-STUDIO.	Изучение возможностей программы FL-STUDIO/	Апрель 2015 г.
8	Программа FL-STUDIO.	Создание авторских композиций.	Май   2015 г.
9	Программа FL-STUDIO.	Создание авторских композиций.	Июнь 2015 г.
10	Данные о руководствах по FL-Studio.	Разработка требований к доступному руководству по FL-Studio.	Июль 2015 г.
11	Работа над ЦОРом.	Создание структуры авторского ЦОРа.	Август 2015 г.
12	Работа над ЦОРом.	Создание авторского ЦОРа.	Сентябрь 2015 г.
13	Эксперимент по подтверждению гипотезы	Получение и обработка эмпирических данных.	Октябрь, ноябрь   2015 г.
14	Анализ данных эксперимента.	Создание мониторингов.	Декабрь 2015 г.
15	Написание, оформление научной работы и подготовка к защите.	Оформление работы в соответствии с требованиями.	Январь – сентябрь  2016 г.

Приложение.

Листы опроса.

1.                     Анкета для обучающихся.

2.                     Опросник оценивания руководств по работе с программой FL-STUDIO, размещенных в сети Интернет.

3.                     Опросник оценивания ЦОР «Практикум по работе с программой FL-STUDIO».

Диаграмма.

1.                     Мониторинг результатов анкетирования.

Таблицы.

1.                     Ранжирование характеристик руководств по FL-STUDIO, размещенных в Интернете.

2.                     Ранжирование  характеристик авторского ЦОРа «Практикум по работе с программой FL-STUDIO».

Скриншоты.

1.                     Окно «ЦОР «Практикум по работе с программой FL-STUDIO».

2.                     Окно «Видеоурок».

3.                     Видеоотзыв директора музыкальной школы и учащихся средней школы.

4.        Окно программы «Антиплагиат».

Мануал «Практикум по работе с FL-STUDIO».