Wycinamy wokal z piosenki.pdf

EiS 2002-06

TECHNOLOGIA

Wycinanie wokalu ze śladów stereo

Andrzej Jurczyński

Możliwości współczesnych programów muzycznych i komputerów wydają się wielu osobom

nieograniczone, a że ktoś-gdzieś-u-kogoś słyszał, że podobno można "wyciąć wokal z numeru",

pytanie o technologię tego zabiegu bardzo często pojawia się w naszej redakcyjnej poczcie...

Funkcję tzw. "wycinania wokalu" znajdziecie w niektórych urządzeniach studyjnych (w pewnych

modelach procesorów efektów i sprzętowych rejestratorów) oraz programach muzycznych.

Producenci sugerują, że z jej pomocą można usunąć główny wokal w komercyjnym nagraniu

stereo, a tym samym przygotować gotowy podkład np. dla potrzeb karaoke. Wszystkie znaki na

Niebie i Ziemi wskazują na to, że taka operacja nie zawsze przynosi zadowalające rezultaty.

Powód? Gotowe nagranie jest zbiorem niezliczonej liczby wzajemnie przenikających się

częstotliwości składowych, wśród których nawet najbardziej inteligentny algorytm nie jest w stanie

wyłowić tych, które odpowiedzialne są za wokal i zostawić nienaruszone składowe generowane

przez instrumenty. Co więcej, wokal - szczególnie w muzyce dance i pop - często bywa nagrywany

metodą wielokrotnych nakładek i wzbogacania każdej z nich o inny efekt, dzięki czemu brzmi on

szeroko i potężnie. Zabiegi te sprawiają, że ścieżki wokalu zajmują bardzo szerokie spektrum

częstotliwości i ich całkowite wycięcie bez wycięcia (lub znacznego stłumienia poziomu)

znaczącej ilości instrumentów wykorzystanych w aranżacji jest praktycznie niemożliwe.

Czy to oznacza, że jesteśmy całkowicie pozbawieni szans na usunięcie wokalu z komercyjnych

śladów stereo? Nie do końca. W poniższym artykule postaramy się opisać sposób, który daje się

zastosować w praktyce i w wielu przypadkach przynosi korzystne efekty.

W ten sposób

kopiuje się zawartość jednego kanału w edytorze Sound Forge. Z rozwijanego menu wybierz Copy,

co przeniesie zaznaczony fragment do Schowka.

Wszystkie algorytmy wycinania wokalu wykorzystują fakt, iż jest on zazwyczaj umieszczany

centralnie w panoramie stereo. Źródło sygnału słyszalne w samym środku przestrzeni dźwiękowej

jest z taką samą głośnością obecne zarówno w lewym, jak i prawym głośniku. Jeśli odejmiemy od

siebie sygnały z obu kanałów, stopień stłumienia dźwięków w panoramie stereo będzie odwrotnie

proporcjonalny do różnic w ich poziomach między obydwoma kanałami. Mówiąc inaczej - jeśli ten

sam sygnał ma identyczny poziom w lewym i prawym kanale, wówczas po odjęciu teoretycznie

powinien całkowicie zniknąć z obrazu dźwiękowego.

Jak się "odejmuje" od siebie kanały? Wystarczy odwrócić polaryzację jednego z nich. Jeśli masz

ochotę na kilka prostych eksperymentów, otwórz nowy dokument (stereofoniczny plik dźwiękowy)

np. w Sound Forge'u, z menu Tools wybierz narzędzie syntezy i wygeneruj krótki sygnał

sinusoidalny. Zaznacz jeden z kanałów, kliknij prawym klawiszem myszy i wybierz funkcję

odwrócenia polaryzacji. Teraz zamień plik stereo na plik mono klikając na przebiegu prawym

klawiszem myszy, wybierając Properties i w zakładce Format zaznacz Mono. Zobaczysz, że

przebieg zniknie. Możesz też - bez monofonizacji samego pliku, zmonofonizować odsłuch (jeśli

oczywiście masz taką możliwość). Mimo tego, że na ekranie widzisz przesuwający się po

przebiegu kursor, w głośnikach nie usłyszysz nic. Jeśli jednak zmienisz poziom sygnału w jednym

z kanałów, usłyszysz sygnał, który będzie tym głośniejszy, im większa różnica poziomu między

kanałami.

A jak po zabiegu odwrócenia polaryzacji jednego z kanałów zachowają się instrumenty, które z

natury rzeczy nagrywane są przestrzennie bądź tylko w jednym z kanałów. Sytuacja będzie

analogiczna do wyżej opisanej. Jeśli obróbce poddamy np. cowbell grający tylko w lewym kanale,

to po edycji jego brzmienie i poziom pozostanie praktycznie bez zmian. Jeśli będzie to pad

syntezatorowy szeroko rozstawiony w panoramie, wówczas wszystkie częstotliwości ustawione

bliżej środka będą słyszalne mniej niż te, które "rozstawione" są szerzej. Zazwyczaj stracą na tym

najniższe tony brzmienia, choć z uwagi na charakter tego typu instrumentów nie będzie to aż tak

słyszalne. Na zabiegu odwrócenia polaryzacji ucierpi znacznie bas i stopa zestawu perkusyjnego, a

hi-hat, czynele oraz (choć nie zawsze) werbel, nie zmienią się zbytnio. Uwaga! Nie jest to jednak

regułą. Bardzo dużo zależy od rodzaju muzyki, sposobu realizacji i zastosowanych efektów,

dlatego brzmienie nagrania po odwróceniu polaryzacji jednego kanału nie zawsze jest

przewidywalne.

Dlaczego tak dużo wspominam o odwróceniu polaryzacji? Z prostej przyczyny. Jest to

podstawowy zabieg stosowany przez absolutnie wszystkie programy i urządzenia wycinające

wokal.

Okno ukazujące się

po wywołaniu funkcji Paste Special w Sound Forge. W zaznaczonym na niebiesko menu wybierz

Normal Mix.

Po odwróceniu polaryzacji sygnału w jednym kanale sumuje się go z nie odwróconym sygnałem z

kanału drugiego. Każda wspólna dla obu kanałów informacja zostaje w ten sposób usunięta, a że

wokal umieszczany jest zazwyczaj w środku panoramy, więc teoretycznie powinien całkowicie

zniknąć. Proces ten ma istotną zaletę - jest bardzo prosty w realizacji. Poza tym ma same wady:

sygnał po obróbce jest monofoniczny, następuje wytłumienie innych instrumentów ustawionych

centralnie w panoramie, pozostają wszelkie "dodatki" do wokalu (chórki, pogłos itp.), nagranie

brzmi nienaturalnie itd.

Wiedząc już z jakimi przeciwnościami musimy sobie poradzić, możemy lepiej przygotować się do

czekającego nas zadania. Choć w tzw. obiegu znajdują się programy służące do wycinania wokalu,

lepiej jest zająć się tą sprawą na własną rękę, bez powierzania tak trudnych operacji bezdusznym

algorytmom. Potrzebny nam będzie dowolny edytor audio (Cool Edit, Sound Forge, Wave Lab

itp.), plik wyjściowy zawierający wokal (czym bardziej czytelny i ustawiony w środku panoramy

tym lepiej...) oraz dobre monitory i odrobina wolnego czasu.

Metoda numer dwa.

Po załadowaniu do wielośladu Samplitude ścieżek kanału lewego i prawego kliknij na dolnej

połówce jednego z nich i wybierz edycję niszczącą, co pozwoli Ci na odwrócenie polaryzacji pliku

(dodatnie połówki przebiegu zamienią się w ujemne i odwrotnie).

Ładujemy plik do edytora i kopiujemy oddzielnie kanał lewy i oddzielnie prawy do innych okien

edycji. W Sound Forge kanały zaznaczamy przez podwójne kliknięcie na każdym z nich (gdy przy

kursorze pokaże się litera L lub R). Kliknij prawym klawiszem myszy i wybierz z rozwijanego

menu funkcję Copy. Teraz otwórz nowy plik (File>New, zaznacz plik mono), wklej skopiowany

wcześniej kanał poleceniem Ctrl+V i zapisz jako nowy dokument (File>Save As: Lewy.WAV i

Prawy.WAV). W pliku zawierającym skopiowany kanał lewy, za pomocą wybranej wtyczki

programowej lub wbudowanej do edytora funkcji korekcji, stłum wszystkie częstotliwości leżące

poniżej 100Hz z maksymalnym możliwym nachyleniem. Chodzi o to, by z procesu usuwania

sygnałów wspólnych dla obu kanałów wyłączyć chociaż część widma stopy i basu. (Można

wprawdzie odciąć wyżej, np. przy 200Hz, ale jak sam potem usłyszysz, nie zawsze wtedy

całkowicie usuniesz wokal).

Teraz nadeszła pora na zsumowanie sygnałów z nienaruszonego kanału prawego i przed chwilą

obrobionego kanału lewego. Zaznacz wszystko w pliku Lewy.WAV (Ctrl+A), skopiuj (Ctrl+C) i

wklej do pliku Prawy.WAV za pomocą procedury Edit>Paste Special>Mix (upewniwszy się

wcześniej, że kursor znajduje się na początku pliku: Ctrl+Home w aktywnym oknie Prawy.WAV).

Wybierz preset (Name) o nazwie Normal Mix (no fades), zaznacz pole Invert Data w okienku

Source: Clipboard i kliknij przycisk Preview. Teraz spróbuj odrobinę zwiększyć lub zmniejszyć

poziom sygnału wklejanego tak, by uzyskać możliwie najmniejszą zawartość wokalu w sygnale

zmiksowanym. (Jeśli w czasie stosowania podsłuchu monitorowany jest jedynie początkowy

fragment nagrania, udaj się do menu Option>Preferences>zakładka Previews i odznacz okienko

Limit Previews). Wciśnij OK i zapisz efekt swojej pracy jako Final.WAV.

Opisana wyżej metoda działa bardzo dobrze w przypadku typowych nagrań rockowych z silnym

pojedynczym wokalem ustawionym dokładnie w środku panoramy. Załóżmy jednak, że masz do

czynienia z utworem, w którym wokal schowany jest nieco głębiej w aranżacji i nie jest już tak

wyraźny. Potrzebna Ci będzie

inna technika, oparta o edytor wielośladowy lub sekwencer audio/MIDI z możliwością stosowania

wtyczek programowych w poszczególnych śladach: Cool Edit Pro, Cubase, Cakewalk, Logic,

Vegas, Samplitude itp. My posłużymy się tym ostatnim w wersji Project 5.9, którą wraz z obszerną

instrukcją obsługi opublikowaliśmy na naszym krążku we wrześniu ubiegłego roku.

Na oddzielnych ścieżkach edytora umieść przygotowane wcześniej w klasycznym edytorze

monofoniczne pliki Lewy.WAV i Prawy.WAV (technika ich tworzenia identyczna jak wyżej), z

panoramą ustawioną pośrodku. Samplitude ma opcję importu ścieżek z płyt CD Audio oraz

rozbijania plików stereo na dwa pliki monofoniczne, co możesz też wykorzystać zamiast opisanej

wyżej techniki.

Kliknij w dolnej połówce przebiegu ścieżki odpowiadającej zawartości kanału lewego i wybierz

Destructive Edition. Z menu Effects wybierz Invert Phase i kliknij Both Channels.

Zamknij okno edytora niszczącego i w widoku wielośladowym włącz odtwarzanie. Wszystkie

sygnały ustawione w oryginalnym nagraniu stereo po środku panoramy powinny być niesłyszalne.

Otwórz okno miksera, kliknij prawym klawiszem myszy na sekcji korekcji pierwszej ścieżki i na

początek ustaw 20-decybelowe odcięcie częstotliwości poniżej 100Hz i powyżej 14kHz. Teraz

kliknij OK, wróć do miksera i słuchaj czy coś się zmieniło. Regulując gałkami korekcji i

poziomem w pierwszym kanale staraj się doprowadzić do sytuacji, w której wokal będzie najmniej

słyszalny. Co ciekawe, w większości przypadków uzyskasz to przy... wyłączonej korekcji

(podwójne kliknięcia na każdą z gałek HF, MF i LF), ale nie zaszkodzi poeksperymentować.

Uwaga! W niektórych przypadkach obróbka plików za pomocą korekcji programowej lub

zewnętrznych wtyczek może wprowadzać opóźnienia czasowe obrabianego kanału, co nie

pozostaje bez wpływu na głębokość efektu wycięcia wokalu. Najlepiej zatem ustawić efekty,

zaaplikować je w procesie edycji niszczącej, i dopiero wówczas odsłuchać obu ścieżek.

Procedura ustawiania

korekcji w ścieżce z odwróconą polaryzacją. Pokazana na ilustracji krzywa korekcji to baza

wyjściowa do dalszych eksperymentów.

Opisane techniki pozwolą Ci na własne uszy przekonać się o skuteczności najczęściej stosowanego

algorytmu wycinania wokalu. Na tę chwilę nie wymyślono jeszcze nic lepszego, i choć w

niektórych przypadkach działa to całkiem sprawnie, w innych przynosi same szkody - wszystko

zależy od materiału wyjściowego. Pozostaje jeszcze tylko

ustereofonicznienie nagrania. Proponuję zastosowanie jednej z najczęściej stosowanych technik,

polegających na użyciu korekcji graficznej. Do tego celu znów posłużymy się edytorem Sound

Forge. Otwórz w nim wcześniej stworzony plik monofoniczny będący efektem zabiegu wycinania

wokalu (Final.WAV) i zaaplikuj podobną korekcję, jaką pokazano na ilustracji powyżej. Zapisz

plik jako FinalLewy.WAV. Ponownie otwórz Final.WAV i obrób go za pomocą korektora z

pasmami ustawionymi zupełnie odwrotnie (patrz rysunek powyżej) i zapisz jako

FinalPrawy.WAV. Teraz stwórz nowy plik (File>New) wybierając opcję stereo i zapisz go jako

FinalStereo.WAV. Otwórz FinalLewy.WAV, zaznacz (Ctrl+A), skopiuj (Ctrl+C), zamknij okno

(Ctrl+F4) i wklej do FinalStereo.WAV (Ctrl+V) zaznaczając Left Channel i klikając OK. Teraz

ponów powyższą procedurę dla pliku FinalPrawy.WAV, ale zamiast prostego wklejenia (Ctrl+V)

wybierz Edit>Paste Specjal>Mix (opcja Normal Mix), pamiętając o odznaczeniu Invert Data, jeśli

pozostało zaznaczone wcześniej. Teraz tylko zapisz plik (Ctrl+S) i możesz już przysłuchać się

efektom swojej pracy. Być może uzyskany tą metodą efekt stereo nie jest zachwycający, ale i tak

brzmi nieco lepiej niż nagranie mono. Życzymy Wam owocnego eksperymentowania!

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: