Задержка (звуковой эффект) - Delay (audio effect)

Boss педали цифровой задержки

Задержка - это метод обработки аудиосигнала , при котором входной сигнал записывается на носитель данных, а затем через некоторое время воспроизводится. Когда обработанный звук смешивается с необработанным звуком, это создает эхо- подобный эффект, при котором слышен исходный звук, а затем звук с задержкой. Задержанный сигнал можно воспроизвести несколько раз или вернуть в запись, чтобы создать звук повторяющегося затухающего эха.

Эффекты задержки варьируются от тонкого эффекта эха до ярко выраженного смешения предыдущих звуков с новыми звуками. Эффекты задержки могут быть созданы с использованием ленточных петель - подход, разработанный в 1940-х и 1950-х годах и использовавшийся такими артистами, как Элвис Пресли и Бадди Холли .

Блоки аналоговых эффектов были представлены в 1970-х годах; педали цифровых эффектов в 1984 году; и аудио плагин в 2000-х.

История

Первые эффекты задержки были достигнуты с использованием ленточных петель, импровизированных на системах звукозаписи с катушки на катушку . Укорачивая или удлиняя петлю ленты и регулируя головки чтения и записи , можно было контролировать характер задержанного эха. Этот метод был наиболее распространен среди ранних композиторов Musique concrète, таких как Пьер Шеффер , и таких композиторов, как Карлхайнц Штокхаузен , который иногда разрабатывал сложные системы, включающие длинные ленты, несколько записывающих устройств и системы воспроизведения, коллективно обрабатывая входные данные живого исполнителя или ансамбля.

Аудиоинженеры, работающие с популярной музыкой, быстро адаптировали аналогичные методы, чтобы расширить использование реверберации и других студийных технологий, предназначенных для имитации естественного эха. В конце 1940-х - начале 1950-х годов несколько звукорежиссеров начали изготавливать устройства для использования в студиях звукозаписи, а позже и более компактные устройства для концертных целей.

Американский продюсер Сэм Филлипс обнаружил этот эффект во время экспериментов с двумя магнитофонами Ampex 350 в 1954 году. Эффект использовался такими артистами, как Элвис Пресли (например, в его треке « Голубая луна Кентукки ») и Бадди Холли , и стал одним из Филлипсов. подписи. Гитарист и дизайнер инструментов Лес Поль был пионером в области устройств задержки. Согласно Sound on Sound : «Характер и глубина звука, который был получен с помощью ленточного эха на этих старых записях, чрезвычайно пышный, теплый и широкий».

Ленточный механизм блока задержки Roland RE-201

Ленточные эхо стали коммерчески доступными в 1950-х годах. Эхо машина является ранним названием для устройства обработки звука , используемого с электронными инструментами , чтобы повторить звук и произвести имитацию эха. Одним из примеров является Echoplex, в котором использовалась ленточная петля. Длительность задержки регулировалась изменением расстояния между магнитофонной и воспроизводящей головками. Другой пример - Roland Space Echo с записывающими и многократными головками для воспроизведения, а также с переменной скоростью ленты. Время между повторами эхо-сигналов регулировалось изменением скорости ленты. Продолжительность или интенсивность эффекта эха регулировали путем изменения количества эхо-сигнала, подаваемого обратно в сигнал предварительного эха. Комбинируя разные головки воспроизведения, можно создавать разные эффекты.

Знаковым устройством был EchoSonic, сделанный американцем Рэем Баттсом . Это портативный гитарный усилитель со встроенным ленточным эхом, который стал широко использоваться в музыке кантри ( Чет Аткинс ) и особенно в рок-н-ролле ( Скотти Мур ).

Были представлены специализированные машины для создания ленточных петель, такие как Ace Tone EC-1 Echo Chamber. Ленточные эхо-машины содержат петли ленты, которые проходят через головку записи, а затем через головку воспроизведения. В Roland RE-201 , представленном в 1973 году, японский инженер Икутаро Какехаши усовершенствовал задержку ленты, чтобы сделать ее более надежной и устойчивой, с уменьшенным износом ленты и шумом, вау и флаттером , дополнительными элементами управления и дополнительными головками для увеличения задержек. Регулируя элементы управления и скорость ленты, музыканты могли создавать эффекты смещения высоты тона и колебания. RE-201 пользовался успехом, его использовали такие исполнители, как Брайан Сетзер , Боб Марли , Портисхед и Radiohead .

В 1970-х ямайские производители даб-регги широко использовали эффекты задержки; Ли Скретч Перри создал «фантастические научно-фантастические» эффекты, используя задержку и реверберацию на тестовом тоне микшерного пульта . Даб-техно- продюсеры, такие как Basic Channel, ввели задержку в электронную музыку .Эффекты цифровой задержки были разработаны с появлением цифровой записи .

Аналоговая задержка

Эхоплекс ЭП-2

До изобретения технологии задержки звука музыку, использующую эхо, приходилось записывать в естественном реверберирующем пространстве, что часто доставляло неудобства музыкантам и инженерам. Популярность простого в реализации эффекта эха в реальном времени привела к производству систем, предлагающих универсальный блок эффектов, который можно было настроить для создания эхо любого интервала или амплитуды. Наличие нескольких нажатий ( головок воспроизведения ) позволило иметь задержки с различными ритмическими интервалами; это давало музыкантам дополнительные средства выражения по сравнению с естественным периодическим эхом.

Лента на основе

Многие процессоры задержки, основанные на аналоговой записи на магнитную ленту, использовали магнитную ленту в качестве носителя для записи и воспроизведения. Электродвигатели пропускали ленточную петлю через устройство с различными механизмами, позволяющими изменять параметры эффекта.

Популярные модели включали EchoSonic Рэя Баттса (1952), Echoplex 1959 года Майка Баттла, «со звуками которого до сих пор экспериментируют», и Roland Space Echo (1973).

В Echoplex EP-2 головка воспроизведения была фиксированной, в то время как головка для комбинированной записи и стирания была установлена ​​на слайде, таким образом, время задержки эха регулировалось путем изменения расстояния между головками записи и воспроизведения. В Space Echo все головки фиксированы, но скорость ленты можно регулировать, изменяя время задержки. У Ecco-Fonic 1959 года кружилась голова.

Однако тонкая магнитная лента не совсем подходила для непрерывной работы, поэтому ленточную петлю приходилось время от времени заменять, чтобы поддерживать точность воспроизведения обработанных звуков. Binson Echorec используется вращающийся магнитный барабан или диск (не совсем в отличие от тех , которые используются в современных накопителей на жестких магнитных дисках ) в качестве носителя информации . Это давало преимущество перед магнитной лентой, так как прочные барабаны могли прослужить много лет с небольшим ухудшением качества звука.

Современные музыканты ищут уцелевшие кассетные устройства задержки, включающие электронику на электронных лампах, которые хотят использовать некоторые из тембров, достижимых с помощью этой технологии.

Масло может

Альтернативной системой эхо-сигнала был так называемый метод «масляной задержки», в котором используется электростатическая, а не электромагнитная запись.

Изобретенный Ray Lubow , методы масла может , использует вращающийся диск из анодированного алюминия с покрытием суспензией частиц углерода. Сигнал переменного тока, поступающий на проводящий неопреновый дворник, передает заряд на диск с высоким сопротивлением. Когда частицы проходят мимо дворника, они действуют как тысячи крошечных конденсаторов, удерживающих небольшую часть заряда. Второй очиститель считывает это представление сигнала и отправляет его на усилитель напряжения, который смешивает его с исходным источником. Чтобы защитить заряд, удерживаемый в каждом конденсаторе, и смазать весь узел, диск проходит внутри герметичной емкости с достаточным количеством специального масла, чтобы обеспечить равномерное покрытие во время вращения.

Эффект напоминает эхо, но причудливая природа носителя информации вызывает вариации звука, которые можно услышать как эффект вибрато. В некоторых ранних моделях использовалась схема управления, предназначенная для подачи выходного сигнала очистителя считывания на записывающую головку, что также приводило к эффекту реверберации.

Многие компании продавали эти устройства под разными названиями. Fender продавал Dimension IV, Variable Delay, Echo-Reverb I, II и III и включал масленку в коробку для спецэффектов. Гибсон продавал GA-4RE с 1965 по 1937 год. Сам Рэй Любоу продал много разных версий под брендом Tel-Ray / Morley, начиная с начала шестидесятых с Ad-n-echo, и в конечном итоге выпустив Echo-ver-brato, Electrostatic Delay Line и многие другие для использования в восьмидесятые.

Твердое состояние

Ранний дизайн задержки гитары батареи, 1976

Твердотельные устройства задержки, использующие аналоговые устройства типа bucket-brigade, стали доступны в 1970-х годах и на короткое время стали основной альтернативой ленточному эхо. Самый ранний известный дизайн был прототип в Бостоне звукоусиления компании в 1976 г. Основные технологии использовали Reticon SAD1024 IC. В 1980-х годах эта конструкция использовалась Boss Corporation для их серийного производства и усилителя Rockman .

Хотя полупроводниковые аналоговые задержки менее гибкие, чем цифровые, и обычно имеют более короткое время задержки, некоторые классические модели, такие как снятый с производства Boss DM-2, все еще востребованы из-за их «более теплого», более естественного качества эха и постепенно затухающего эха.

Цифровая задержка

Ибаньес Педаль задержки DE-7
Звуковой пример плагина имитации аналоговой задержки (EHX Memory Man) с модуляцией и сдвигом высоты тона

Системы цифровой задержки функционируют путем дискретизации входного сигнала через аналого-цифровой преобразователь , после чего сигнал проходит через цифровой сигнальный процессор, который записывает его в буфер хранения , а затем воспроизводит сохраненный звук на основе параметров, установленных Пользователь. Задержанный («влажный») вывод может быть смешан с немодифицированным («сухим») сигналом после или до того, как он будет отправлен на цифро-аналоговый преобразователь для вывода.

Доступность недорогой электроники для цифровой обработки сигналов в конце 1970-х и 1980-х годах привела к разработке первых эффектов цифровой задержки. Первоначально эффекты цифровой задержки были доступны в более дорогих стоечных устройствах. Одним из первых был Eventide DDL 1745 1971 года. Другой популярной цифровой задержкой для монтажа в стойку был AMS DMX 15-80 1978 года. Поскольку цифровая память стала дешевле в 1980-х годах, такие устройства, как Lexicon PCM42, Roland SDE-3000, TC Electronic 2290 предлагал более трех секунд задержки, достаточной для создания фоновых циклов, ритмов и фраз. 2290 можно было модернизировать до 32 секунд, а Electro-Harmonix предлагал 16- секундную задержку и автомат зацикливания. В конце концов, когда стоимость снизилась, а электроника стала меньше, они стали доступны в виде ножных педалей. Первой цифровой задержкой, предложенной в педали, была Boss DD-2 в 1984 году. Установленные в стойку устройства задержки превратились в блоки цифровой реверберации и затем в блоки цифровых мультиэффектов, способные создавать более сложные эффекты, чем чистая задержка, такие как реверберация и время звука. эффекты растяжения и масштабирования высоты тона .

Цифровые задержки предоставляют обширный набор опций, включая контроль времени перед воспроизведением задержанного сигнала. Большинство также позволяют пользователю выбрать общий уровень обработанного сигнала относительно немодифицированного или уровень, на котором задержанный сигнал подается обратно в буфер, чтобы повторить его снова. Некоторые системы позволяют использовать более экзотические элементы управления, такие как возможность добавления звукового фильтра или воспроизведения содержимого буфера в обратном порядке.

Зацикливание

Гибсон Echoplex Digital Pro

В то время как блоки ранней задержки с большой емкостью задержки можно было использовать для записи риффа или последовательности аккордов, а затем играть поверх нее, работать с ними было непросто. Paradis LOOP Delay, созданный в 1992 году, был первым устройством со специальными функциями циклирования, такими как запись, наложение, умножение, вставка и замена, что сделало его более интуитивно понятным и удобным для пользователя. Гибсон производил слегка улучшенную версию Echoplex Digital Pro до 2006 года. Его программное обеспечение Aurisis LOOP также является последним инструментом петли, основанным на непрерывной структуре памяти, используемой ленточными и цифровыми задержками. Большинство последующих луперов повторяют семплы и, таким образом, имеют мало общего с цифровой задержкой, за исключением ранних устройств лупера Maneco, Boss DD-20 в режиме цифровой задержки и Pigtronix Echolution.

Компьютерное программное обеспечение

Звуковой пример плагина моделирования аналоговой задержки (EHX Memory Man) с модуляцией и сдвигом высоты тона на Amplitube 4.
Программное обеспечение Стива Харриса Delayorama

Естественным развитием аппаратных средств цифровой обработки задержки стало появление программных систем задержки. В значительной степени это совпало с популярностью программного обеспечения для редактирования аудио. Программные задержки во многих случаях предлагают гораздо большую гибкость, чем даже самые последние задержки цифрового оборудования . Программные реализации могут предлагать смещение или случайные времена задержки, или вставку других звуковых эффектов во время процесса обратной связи. Многие программные плагины добавили функции для имитации звуков более ранних аналоговых устройств. Обильная основная память на современных персональных компьютерах предлагает практически безграничный аудиобуфер.

Художественное использование

В популярной и электронной музыке электрогитаристы используют задержку для создания плотно наложенных текстур нот с ритмами, дополняющими музыку. Гитарист U2 The Edge использует задержку, играя арпеджио на электрогитаре, создавая таким образом устойчивый фон, похожий на синтезаторный пэд . Вокалисты и инструменталисты используют задержку, чтобы придать своему пению или игре насыщенность или воздушность. Чрезвычайно длинные задержки в 10 секунд и более часто используются для создания петель из целой музыкальной фразы. Роберт Фрипп использовал два катушечных магнитофона Revox, чтобы добиться очень долгого времени задержки при сольном гитаре. Он назвал эту технологию « Frippertronics » и использовал ее во многих записях.

Джон Мартин был пионером эхоплекса. Возможно, самое раннее указание на его использование можно услышать в песнях «Не поверите ли вы мне» и «Океан» из альбома Stormbringer! выпущен в феврале 1970 года. "Glistening Glyndebourne" на альбоме Bless The Weather (1971) продемонстрировал его развивающуюся технику игры на акустической гитаре через эхоплекс. Позже он продолжил эксперименты с фузз-боксом, педалью громкости / квак-вау и эхоплексом на Inside Out (1973) и One World (1977). Многие музыканты называют Мартина источником вдохновения, в том числе The Edge из U2.

Функции и варианты

«Блок-схема потока сигналов для типичной простой линии задержки», например, привязанной к электрогитаре. Пунктирная линия указывает переменную составляющую.

Эффекты задержки добавляют звуковому сигналу временную задержку . Когда влажный (обработанный) звук смешивается с сухим (необработанным) звуком, создается эхо- подобный эффект, при котором слышен исходный звук, а затем звук с задержкой.

Эффекты задержки обычно позволяют пользователям регулировать количество обратной связи. Путем подачи части задержанного звука обратно в буфер воспроизводятся многократные повторы звука ( обратная связь ). При низких настройках обратной связи каждый повтор становится более громким. Высокий уровень обратной связи может привести к быстрому увеличению уровня выходного сигнала (автоколебания), становясь все громче и громче; этим можно управлять с помощью ограничителей . Задержанный сигнал можно обрабатывать отдельно от входного звука - например, с помощью эквалайзера .

Большинство эффектов задержки также позволяют пользователям устанавливать время задержки или количество времени между каждым воспроизведением звука. Может быть синхронизирован с BPM , что позволяет пользователям устанавливать значения времени как доли долей . Задержка используется для создания других эффектов, включая реверберацию, хорус и флэнжер .

Эффекты цифровой задержки записывают образец звука и воспроизводят его. Версии программного обеспечения записывают звук в буфер . Цифровая задержка также может изменять записанный звук, обращая его, изменяя его высоту или другие манипуляции. Некоторые цифровые задержки имитируют "зернистый" звук более ранних эффектов задержки.

Эффект Хааса

Короткие задержки (50 мс или меньше) создают ощущение «расширения» звука без создания заметного эха и могут использоваться для добавления ширины стерео или имитации двойного трекинга (наслоение двух исполнений). Эффект известен как эффект Хааса в честь немецкого математика Гельмута Хааса .

Задержка пинг-понга

При задержке пинг-понга задержанный сигнал чередуется между двумя стереоканалами.

Мульти-касание

При многоотводной задержке из буфера задержки берутся несколько «ответвлений» (выходов), каждое с независимыми временами и уровнями, и суммируются с исходным сигналом. Задержки с несколькими нажатиями используются для создания ритмических паттернов или плотных, похожих на реверберацию эффектов.

Двойное эхо

Двойное эхо создается путем добавления короткой задержки к записанному звуку. Задержки от тридцати до пятидесяти миллисекунд являются наиболее распространенными; более длительное время задержки становится обратным эхом . Смешивание исходного звука и звука с задержкой создает эффект, аналогичный даблтрекингу или унисонному исполнению.

Slapback echo

Slapback echo использует более длительное время задержки (от 60 до 250 миллисекунд) с небольшой обратной связью или без нее. Задержка slapback создает эффект сгущения . Эффект характерен для вокала на рок-н-ролльных записях 1950 - х годов . В июле 1954 года Сэм Филлипс произвел первый из пяти 78- и ​​45-х, которые Элвис Пресли выпустит на Sun в течение следующих полутора лет, и все они отличались новой производственной техникой, которую Филлипс назвал slapback echo . Эффект был произведен повторной подачей выходного сигнала с магнитофона воспроизводящей головки на его записывающую головку. Основными факторами управления являются физическое пространство между головками, скорость ленты и выбранный объем. Аналоговые и более поздние машины с цифровой задержкой также легко производили эффект. Он также иногда используется на инструментах, особенно на барабанах и перкуссии .

Флэнджер, эффект хоруса и реверберация

Фленжер , хорус и реверберация - все это звуковые эффекты, основанные на задержке. У фленджера и хоруса время задержки очень короткое и обычно модулируется. В реверберации есть несколько задержек и обратная связь, так что отдельные эхо сливаются вместе, воссоздавая звук акустического пространства.

Прямая задержка

Прямая задержка используется в системах звукоусиления ; прямая задержка используется для компенсации распространения звука в воздухе. В отличие от устройств с эффектами задержки звука, прямая задержка не смешивается с исходным сигналом. Только задержанный сигнал отправляется на громкоговорители, так что громкоговорители, удаленные от сцены, как на большом открытом рок-фестивале, усиливают звук сцены одновременно или немного позже, чем акустический звук со сцены. Задержанный сигнал использует приблизительно 1 миллисекунду прямой задержки на фут воздуха или 3 миллисекунды на метр, в зависимости от влияния температуры воздуха на скорость звука . Благодаря эффекту Хааса этот метод позволяет звукорежиссерам использовать дополнительные акустические системы, расположенные вдали от сцены, и при этом создавать иллюзию, что весь звук исходит со сцены. Цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточную громкость звука в задней части помещения, не прибегая к чрезмерной громкости звука в передней части.

Прямая задержка также используется при синхронизации аудио и видео для согласования звука с визуальными носителями (например, на телевидении или веб-вещании), если визуальный источник задерживается. Визуальные медиа могут задерживаться по ряду механизмов или причин, и в этом случае связанный звук должен быть задержан, чтобы соответствовать визуальному контенту.

Образцы

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки