Опубликовано: 29.04.2020  
Генератор тестовых сигналов

Генератор тестовых сигналов

Для контроля звукотехнической аппаратуры, экспериментального исследования возможностей секвенсора (DAW) и плагинов необходимы тестовые (испытательные) сигналы самой различной структуры. А чтобы не искать эти различные сигналы в интернете, во многих цифровых программах обработки музыки имеется свой генератор тестовых сигналов. Вот о нём мы и поговорим в этой статье.

Генератор тестовых сигналов

Принцип работы генератора тестовых сигналов в различных цифровых программах обработки музыки очень схож. Основное различие в меню и расположении настроек. Рассмотрим несколько программ, в которых есть свои штатные генераторы. По этим примерам можно будет понять алгоритм действий и создать нужный вам сигнал, который можно будет применить как для тестовых испытаний, так и для оформления видеофильма, музыкальной композиции.

 

Основные виды тестовых сигналов

К основным классам тестовых сигналов относятся:

  • однотональные сигналы синусоидальной формы без модуляции;
  • последовательности импульсов прямоугольной, треугольной и пилообразной
    формы;
  • шумовые сигналы с различными спектральными свойствами.

 

Генератор тестовых сигналов Samplitude Pro X

Доступ к генератору в программе Samplitude открывается командой Effects > Waveform Generator главного меню.

Samplitude-Pro-X-Waveform-Generator

Рассмотрим подробнее настройки, которые находятся на фото.

 

Колонка Format new Wave Project

В группе Format new Wave Project выбирают тип будущего проекта (Type: моно, стерео, RAM-проект или HD-проект) и формат аудиофайла (разрядность Resolution и частота дискретизации Sample Rate).

 

Колонка Waveform

Здесь можно создавать колебания (форму звуковой волны) разной формы. Всего предусмотрено 9 вариантов волновых форм. Из них 6 волн имеют регулярную структуру:

  • Rectangle — последовательность прямоугольных импульсов (подобную форму в идеале должны иметь сигналы, циркулирующие в цифровых устройствах);
  • Triangle — последовательность треугольных импульсов;
  • Sine — синусоидальная волна;
  • Cosine — косинусоидальная волна (отличается от синусоидальной начальной фазой);
  • Saw (up), Saw (down) — последовательность пилообразных импульсов; аналогичные по форме сигналы используются во всевозможных устройствах сканирования и развертки.

От формы волны в значительной степени зависит тембр звучания. Самое «холодное» звучание соответствует синусоидальной волне (Sine), самое «мягкое» — треугольной (Triangle). Прямоугольная (Rectangle) и пилообразная (Saw) волны отличаются значительно более грубым и «электронным» звучанием.

Сигналы всех форм кроме синусоидальной есть смысл обрабатывать эквалайзером. Их спектр достаточно широк для того, чтобы можно было на его основе путем фильтрации сформировать звук со специфическим тембром. В продолжительном синусоидальном сигнале фильтровать нечего. Теоретически весь его спектр — узкая полоска, даже линия. Но частоту и/или амплитуду синусоидального сигнала можно модулировать, и тогда тембр звука станет интересным.

Помимо перечисленных вариантов, в программе Waveform можно выбрать один из трех вариантов формирования случайных шумоподобных сигналов. В их названиях используются «цветовые» обозначения: White Noise — белый шум, Pink Noise — розовый шум и Brownian Noise — коричневый шум. (подробнее о шумах и их применении можно прочитать вот в этой статье — шумы и их применение).

 

Колонка Length

В полях группы Length в одном из трех форматов измерения времени выбирается длительность формируемого сигнала (в сэмплах, миллисекундах, SMPTE).

 

Колонка Waveform Parameters

В полях группы Waveform Parameters задаются частота (Frequency) и уровень (Level, dB) создаваемого сигнала.

 

Генератор тестовых сигналов Reaper

В данной программе имеется интересный плагин JS: Tonegate.

Tonegate-Reaper

Этот Тон генератор может добавлять синусоидные, прямоугольные или шумовые тоны. Особенно интересных эффектов можно добиться с использованием контроллеров Dynamic pitch и fade in/fade out response.

Изначально Tonegate предназначен для использования с бочкой или малым барабаном, плагин тем не менее удивительно универсален. Попробуйте этот плагин, например, с электрогитарой! Сначала поэкспериментируйте с фейдером Frequency и опциями Waveform, а затем с другими контроллерами.

 

Генератор тестовых сигналов Adobe Audition

new style soundСкачать Adobe Audition можно вот в этой статье — Как удалить вокал из песни.

Доступ к генератору в этой программе осуществляется с помощью команд меню Generate > Noise; Generate > Tones.

Заходя в Generate > Noise или в Generate > Tones вначале появится следующее меню:

Adobe-Audition-Generate

  • Sample Rate — частота дискретизации
  • Channels — в моно или стерео
  • Resolutionразрядность.

Далее рассмотрим подробнее настройки каждого из режимов: Generate > Noise и в Generate > Tones.

 

Generate > Noise

Adobe-Audition-Generate-Noise

В диалоговом окне Generate > Noise происходит генерация шума. Имеются следующие настройки параметров:

 

Переключатель Color

Здесь можно выбрать «цвет» шума:

  • Brown. Коричневый шум, соответствующий низкочастотным составляющим в пределах 20 Гц.
  • Pink. Розовый шум, соответствующий более высоким частотам, чем в случае коричневого шума.
  • White. Белый шум, в котором в равных пропорциях присутствуют все воспринимаемые человеком звуковые частоты.

 

Переключатель Style

Этот переключатель предназначен для выбора способа образования шума и имеет следующие варианты:

  • Spatial Stereo. Пространственное звучание. Звук формируется путём смешения трёх шумовых компонентов от одного генератора шума, выходной сигнал которого задерживается на интервал времени, заданный в поле mSekonds. При этом один источник на звуковой панораме помещается влево, другой — вправо, а третий остаётся посередине. При задании в поле mSekonds значения 0 шум будет монофоническим (сигналы от всех трёх источников будут одинаковы).
  • Independent Channels. Независимые каналы. Используется два независимых генератора шума для каждого стереоканала.
  • Mono. Монофонический шум. Используется один генератор шума для обоих стереоканалов.
  • Inverse. Используется один генератор шума, но сигналы в левом и правом каналах инвертированы относительно друг друга, что усиливает стереоэффект.

 

Ползунок Intensity

Позволяет задать интенсивность шума, выраженную в процентах от максимального значения отсчёта в генерируемом шумовом сигнале.

 

Поле Duration (sekonds)

Здесь указывается длительность формируемой шумовой волновой формы.

 

Generate > Tones

После того как вы выбрали параметры Sample Rate — частота дискретизации, Channels — в моно или стерео, Resolutionразрядность, открывается следующее окно:

Adobe-Audition-Generate -Tones         Adobe-Audition-Generate -Tones-

Вначале важно решить какой сигнал вам нужен. А именно постоянный или динамически изменяемый тон. Если постоянный, то нужно установить флажок  Lock to these settings only (1 рисунок). Если нет, то наоборот снять флажок (2 рисунок). При этом появятся вместо (Locked) два меню — Initial Settings и Final Settings.  Первое отвечает за настройки начала звучания тона, второй — за настройки тона в конце его звучания.

Перейдём к параметрам генерируемого тона:

  • Поле Base Freduency (0). Позволяет установить частоту (в герцах) первой гармоники базового сигнала.
  • Поле Modulate By. Предназначено для задания частоты сигнала (в герцах), который периодически будет изменять тон сигнала относительно базового. Например, если внести значение 100 Гц, а для базового сигнала установить 1000 Гц, то сгенерированный  сигнал будет изменяться в диапазоне 950 и 1050 Гц.
  • Поле Modulation Freduency. Используется для установки частоты модуляции (в герцах). Например, вводя 10 Гц, амплитуда основного сигнала модулируется с частотой 10 периодов в секунду. Частота тона фактически не меняется, но так как изменяется амплитуда отдельных компонентных частот, на слух сгенерированный сигнал будет восприниматься с вариацией амплитуд.

 

Группа Freduency Components

Предназначена для добавления к базовому генерируемому тону пяти обертонов. Для установки уровня амплитуды и частот пяти спектральных составляющих генерируемого сигнала предназначены ползунки и поля ввода. Частота каждой гармоники определяется косвенно, относительно базовой частоты тона. Коэффициенты гармоник, а следовательно, и их частоты, устанавливаются в полях 0 x, расположенных под ползунками, с помощью которых регулируется амплитуда соответствующих гармонических составляющих формируемого сигнала.

По умолчанию стоят гармоники с первой по пятую. При необходимости можно ввести другие цифры в эти поля, выбрав высшие гармоники, а затем установить нужные уровни этих составляющих. В результате тембр сильно поменяется.

 

Группа dB Volume

Эта группа предназначена для регулировки уровня генерируемого сигнала. Имеет два ползунка, позволяющие изменить уровень амплитуды (от -80 до 0 дБ) правого и левого стереоканалов.

 

Группа General

В раскрывающемся списке Flavor можно выбрать форму волны генерируемого тона. От формы волны сильно зависит тембр звучания.

  • Синусидальной волне (Sine) свойственно натуральное, естественное звучание гармонически чистого тона.
  • Треугольной волне (Triangle/Sawtooth) свойственно более грубое звучание, так как к чистому тону добавляются нечётные гармоники с единичной амплитудой.
  • Прямоугольная волна (Sruare) включает все возможные гармоники, амплитуда которых плавно убывает с ростом частоты.
  • Инвертированная синусоида (Inv Sine) — волновая форма деформированной и перевёрнутой синусоиды содержит гармоники различных номеров.

В поле Duration seconds можно задать продолжительность генерируемого сигнала (в секундах).

В нижней части есть три флажка, которые активизируются, когда на волновой форме выделен фрагмент файла. При этом его длительность будет отображаться в поле Duration seconds. Все три флажка позволяют вместо генерации нового тона модулировать или демодулировать выделенный фрагмент волновой формы тоном, определяемым значениями прочих параметров, установленными в окне. Для этого нужно выбрать один из параметров Modulate или DeModulate. В поле Overlap (mix) сигнал сгенерированного тона смешивается с сигналом выделенного фрагмента.

 

Группа Phasing

Включает три поля, где осуществляется управление фазами сигналов стереоканалов. Эти параметры позволяют улучшить стереофоничность звучания за счёт изменения взаимного соотношения фазы левого и правого каналов.

  • Start Phase. Устанавливает начальную фазу звуковых колебаний с заданной формой волны.
  • Phase Difference. Предназначено для установки сдвига по фазе между сигналами в левом и правом каналах.
  •  Change Rate. Позволяет установить частоту изменения сдвига по фазе (количество полных оборотов на 360 ° фазового сдвига за секунду)

 

Поле DC Offset

Предназначено для добавления к тональному сигналу постоянной составляющей, которая может переносить тон ниже или выше нулевого уровня на величину, выраженную в процентах. Подобным образом можно откорректировать некоторые участки исходного сигнала, повреждённого сильным электрическим фоном.

 

Группа Presets

Можно выбрать стандартные установки параметров генерируемых сигналов. Данный список может быть дополнен новыми пресетами или сокращён. Для этого есть кнопки Add и Dell.

 

Генератор тестовых сигналов VST плагины. 

Все перечисленные ранее генераторы уже включены в основной пакет рассмотренных программ цифровой обработки музыки. Но кроме этих генераторов можно установить любой из множества предлагаемых на рынке VST плагинов. Алгоритм создания тестовых сигналов в них точно такой же, как и в рассмотренных нами примерах выше.

Вот, к примеру, простой и бесплатный плагин:

 

DD SigGen

от компании  Dead Duck Software

DD-Siggen

DD SigGen — это генератор сигналов.

[Текст могут видеть только зарегистрированные пользователи]

Всем удачи!!!

Если нравятся наши статьи, подписывайтесь на RSS!

Похожие записи

 
 

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.