*** 5 obrazków, ostatni ma byź szerokoōci 3 lub 4 szpalt *** MBC, czyli Mobius-Band-Compression ---------------------------------- MULTITRACK Niedawno poruszyīem problem maīej liczby kanaīów w programach typu tracker. Oto kolejna porcja sztuczek dla muzyków, takūe traktujāca o tych sprawach. William Mobius Przedstawiona wczeōniej metoda, opublikowana w numerze 11/94 naszego pisma, to tylko jedno z rozwiāzaļ. Przypominam, ūe polegaīa ona na specjalnym nagrywaniu caīych sekwencji jako sampla, w taki sposób, ūeby znieksztaīcenia pojawiajāce siė przy tym procesie byīy jak najmniejsze. Tym sposobem moūna byīo na czterech kanaīach uzyskaź efekt bardzo wielu dświėków granych równoczeōnie, czyli uzyskiwaliōmy pozorne ich rozmnoūenie. Okazuje siė, ūe tak potraktowane sample moūna jeszcze skompresowaź, tak ūe w rezultacie utwór zajmuje o wiele mniej miejsca w pamiėci komputera, albo odwrotnie -- mamy utwór o tej samej dīugoōci, ale dīuūszy i bogatszy w róūne niuanse muzyczne. O co tu chodzi? Wszak czėōź ludzi i tak stosuje róūnego rodzaju packery w rodzaju np. Power Packera do kompresowana moduīów, czy teū nawet specjalne programy do kompresji samych sampli, stosujāce tzw. kompresjė matematycznā Fibonacciego, co przy maīych znieksztaīceniach (jest to, podobnie jak JPEG dla obrazu, kompresja ze stratami) dwukrotnie mniej zajmuje pamiėź? To wszysto, o czym napisaīem, sā to kompresje dajāce zysk jednak >przy przechowywaniu danych<. To znaczy, ūe utwór zanim zagra i tak musi zostaź przedtem >zdekompresowany< (rozpakowany) i zajmuje wtedy tak duūo pamiėci jak przy nagraniu. Ja chciaībym zaproponowaź metodė, która daje zysk juū >przy komponowaniu< utworu. Czyli muzyka sama w sobie zajmuje maīo miejsca. Poza tym daje ōrednio prawie dwukrotnā kompresjė, czasem mniej lub wiėcej. Na przykīad moduī, który zajmowaī, powiedzmy, 400 KB, teraz bedzie zajmowaī okoīo 220 KB. Sama metoda wymaga jednak uūywania duūej liczby sampli sekwencyjnych, tzn. takich, o których robieniu pisaīem w pierwszej czėōci Multitracku. Sekwencyjnych, czyli zawierajācych nagrane caīe podkīady muzyczne w rodzaju: zmiksowana bogata ōcieūka perkusyjna+bass+akordy+... (im wiėcej, tym lepiej). Poniewaū wczeōniej opisaīem tworzenie podobnej muzyki prawie "od zera", tzn. z uūyciem instrumentów zawartych w trackerach, to teraz do zilustrowania tej metody posīuūė siė gotowymi przykīadami. Powiedzmy, ūe chcemy zrobiź sobie moduī w oparciu o jakiō gotowy utworek Michaela Jacksona. W tym celu naleūy po prostu zsamplowaź caīy utwór do komputera (gdy ma siė duūo pamiėci), np. za pomocā programu Digiton 2, a póśniej odpowiednio inteligentnie powycinaź z niego najciekawsze motywy, odpowiednio przystrzyc koļce, dostroiź, i gotowe. Przy maīej iloōci pamiėci moūna po prostu te kawaīki samplowaź po kolei nawet trackerem (Octamed, Protracker) i na gorāco "wklejaź". Trzeba siė jednak sporo nagimnastykowaź, ūeby zmieōciź taki utworek np. w 1 MB Chip RAM komputera (zresztā obciėtych na potrzeby programu i innych rzeczy). Tak wiėc w koļcowym rezultacie mamy w pamiėci sample, które sā kawaīkami pociėtego utworu. Nie wszystko i tak siė mieōci. Utworek jest monotonny. Moūna sobie pomóc, wycinajāc lub uūywajāc gotowych pojedynczych instrumentów i zagraź motyw solowy na tle zsamplowanego podkīadu. Ale tu wychodzi wtedy caīa "trackerowatoōź" i prawie kaūdy amigowiec rozpozna charakterystyczne brzmienie muzyki z trackera. Miėdzy innymi charakterystyczne "brzėczenie" dświeków, spowodowane aliasingiem i brakiem przestrajanych filtrów dolnoprzepustowych na wyjōciach D/A oraz nie do koļca wybrzmiaīe instrumenty "zabijane" przez nastėpne (typowa monofonia). Utwory zaō zrobione "ze zbitek" melodii majā te cechy znacznie mniej rzucajāce siė w oczy (a wīaōciwie w uszy). Innā metodā, stosowanā zwīaszcza w grach, jest drastyczne zmniejszanie czėstotliwoōci próbkowania, co jednak daje jeszcze gorsze efekty, bo brzėczenie staje siė jeszcze dokuczliwsze (struktura zābkowa dświėków daje siė we znaki), a mowa staje siė czasami niezrozumiaīa (charakterystyczne seplenienie). Z kolei w partiach, w których jest duūo instrumentów wysokotonowych typu szumowego (np. hihat, maracas, snaredrum), sīychaź charakterystyczne charczenie zamiast oczekiwanych sopranów. Gdy juū omówiliōmy charakterystyczne wady muzyki, wynikajāce z maīej pamiėci, moūna przejōź dalej, czyli poszukaź metody dajācej pewnā poprawė w brzmieniu. Otóū polega ona na podziale pasma sampla na kilka podzakresów i wybraniu z niego rzeczy najbardziej sīyszalnych. Taki system kompresji stosuje szeroko reklamowany system zapisu muzyki typu Mini-Disc firmy Sony, czy teū w wersji kasetowej system DCC firmy Phillips. Oczywiōcie sama metoda jest za skomplikowana, ūeby jā tu opisaź (wymaga miedzy innymi przeprowadzania filtracji pasmowej i szybkiej transformaty Fouriera -- FFT -- w czasie rzeczywistym). Poza tym znajdzie prawdopodobnie zastosowanie w specjalnym trackerze, który projektujė wespóī z dwoma ludśmi, co moūe zaowocuje za parė miesiėcy testem 12-bitowego trackera na īamach Magazynu AMIGA. Za to teraz opiszė metodė uproszczonā, polegajācā na podziale sampla na dwa pasma -- low i high -- i co waūniejsze, na moūliwā do przeprowadzenia przez ōrednio rozgarniėtego muzyka. Na czym to polega? Z grubsza biorāc na odtwarzaniu jednoczeōnie >dwóch skīadowych< tego samego sampla na dwóch kanaīach, uprzednio rzecz jasna odpowiednio zmodyfikowanych. A wiėc bierzemy siė do dzieīa. Samplowanie muzyki. Jako przykīad weśmy kawaīek muzyki disco z kompaktu, zawierajācy takūe perkusjė z instrumentamni typu hihat. Potniemy go na cztery zgrabne czėōci. A wiėc samplujemy cztery kawaīki muzyczki (lub od razu caīy z póśniejszym ciėciem za pomocā edytora). Jest to przedstawione na rys. 1. Nastėpnie przesīuchujemy wszystkie cztery sample i wybieramy jeden z nich, taki, który ma najmniej rzucajācā siė w oczy perkusjė (spokojny hihat). Wybrany sampel kopiujemy gdzieō lub zapisujemy na zapas na dysku pod nazwā np. "kopia1". Nastėpnie przeprowadzamy drugā czeōź operacji (faza b). Polega ona na przestrojeniu wszystkich czterech sampli (oprócz piātego -- kopii jednego z czterech) o oktawė niūej, czyli z c3 na c2. Od razu tu mówiė, ūe Protracker siė do tego nie nadaje, poniewaū nie stosuje >anti-aliasingu<. Zresztā jesteōmy juū w programie Octamed v5 i trzymajmy siė tego. Anti-aliasing jest nam potrzebny, poniewaū >upsampling< wraz z nim przestraja sampel w ten sposób, ūe uōrednia informacjė z dwoch kolejnych bajtów na jeden wynikowy, co daje dświek lepszej jakoōci, podczas gdy tradycyjny upsampling pomija po prostu co drugi bajt, co przyczynia siė do powstania znanych znieksztaīceļ aliasingowych, o których zresztā byīa juū wielokrotnie mowa. Po przestrojeniu wszystkie cztery sample nagrywamy na dysk pod jakimiō zbiorczymi tytuīami o wspólnym rdzeniu, powiedzmy: "m.pop1a", "m.pop1b", "m.pop1c" i "m.pop1d". W ten sposób mamy juū dwukrotnie mniejszā zajėtoōź pamiėci. Brzmiā one, co prawda, znacznie gorzej od swych oryginaīów, nie sīychaź hihatu, ale zaraz to poprawimy. W tym celu uruchamiamy w multitaskingu drugi program o nazwie Audiomaster IV. Gdy mamy maīo pamiėci, to po prostu resetujemy komputer i startujemy Audiomaster IV. Po uruchomieniu īadujemy z dyskietki uprzednio wybrany sampel (czyli ten o nazwie "kopia1"). Jak pamiėtamy, stanowiī on kopiė jednego z sampli uprzednio zsamplowanych na 16 726 Hz. Teraz wywoīujemy z menu filtry cyfrowe i ustawiamy tak, jak na rys. 3. Po przeprowadzeniu filtracji nagrywamy ten sampel pod tytuīem "m.pop1hihat-hi". Teraz znów uruchamiamy Octamed lub swój ulubiony Protracker. Tu wgrywamy pod kolejne numery nasze sample, a wiėc: 01. m.pop1a 02. m.pop1b 03. m.pop1c 04. m.pop1d 05. m.pop1hihat-hi Teraz budujemy ōcieūkė dświėkowā, tak jak na rys. 4. Po odtworzeniu caīoōci suma dświėków o zawėūonym paōmie odtwarzana z czėstotliwoōciā 8363 Hz na jednym kanale oraz jednego sampla o skīadowych wysokich odtworzonego z czėstotliwoōciā 16726 Hz na kanale drugim daje w miarė dobrā jakoōciowo muzykė, ale z kompresjā 4:3. Jeūeli byōmy sample niskopasmowe jeszcze raz zresamplowali z 8363 na 4181, czyli z c2 na c1, przy jednoczesmym zostawieniu piātego sampla wysokopasmowego, to uzyskalibyōmy kompresjė 2:1, choź jakoōź nieco by siė pogorszyīa. Przy uūytych wiėcej niū czterech fragmentach sampli niskopasmowych ze zmiksowanā muzykā, np. dziesiėciu zamiast czterech, i zresamplowaniu ich do znoōnej granicy, powiedzmy, z c3 na g1, uzyskalibyōmy kompresjė rzėdu 2,5:1 przy jednoczesnym zachowaniu caīkiem przyzwoitej jakoōci. Kompresjė, czyli fakt, ūe jeūeli byōmy tradycyjnie samplowali 10 kawaīków muzyki po 30 KB kaūdy, to utwór miaīby 300 KB, a stosujāc tė metodė tylko 120 KB przy niewiele gorszej jakoōci. Naleūy tu jeszcze tylko wspomnieź o dwóch rzeczach. Im wiėcej bėdziemy wykorzystywali fragmentów muzyki, tym wiėkszā moūemy uzyskaź kompresjė. Po drugie kompresja wykorzystuje tu fakt, ūe hihat czy makaras w utworze, czyli czėōź wysokopasmowa (patrz rys. 5.) powtarza siė i jest w zasadzie prawie taka sama dla kaūdego fragmentu zsamplowanej muzyki. Zmienia siė tylko czėōź niskopasmowa (basy, akordy), co wykorzystujemy i przez to moūemy zapisaź z gorszā jakoōciā. Jak widaź, jest to pewnego rodzaju oszustwo, które jednak daje dobre rezultaty.