Внедряемые программные модули (Plug-Ins).Плаги́н (от англ. plug-in) — независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения и/или использования её возможностей. Также может переводиться как «модуль». Плагины обычно выполняются в виде разделяемых библиотек. Плагин - это маленькая программка, которая встраивается в основную (большую) программу и расширяет её возможности.
Плагины Direct X это плагины реального времени (т.е. они могут обрабатывать или изменять звук без создания нового файла). Приложения Direct X относятся к категории ресурсозависимых (native), т.е. используют для работы ресурсы центрального процессора компьютера. Эта технология стала наиболее популярной с ростом мощности процессоров. Формат Direct X был разработан Microsoft для операционной системы Windows. Он позволил запускать игры и медиа-приложения, не используя DOS. Одной из причин создания формата были трудности, которые испытывали разработчики аппаратных видео-акселераторов. Microsoft воспользовались возможностью унифицировать игровой рынок, и в результате появился Direct X. Direct X использует программные интерфейсы приложений (API) низшего уровня, для работы медиа-приложений с высокой производительностью, в частности, аудио-плагинов. Формат включает поддержку звука, музыки, графики и сетевых программ. Он доступен в системах Windows 95, 98, 2000, XP. Для работы с плагинами, нужны хост-программы, поддерживающие Direct X.
DirectX (от англ. direct — прямой, непосредственный) — это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. Наиболее широко используется при написании компьютерных игр. Пакет средств разработки DirectX под Microsoft Windows бесплатно доступен на сайте Microsoft. Зачастую обновленные версии DirectX поставляются вместе с игровыми приложениями, так как DirectX API обновляется достаточно часто, и версия, включённая в ОС Windows, обычно является далеко не самой новой. VST (Virtual Studio Technology) - это формат ресурсозависимых (native) плагинов реального времени, разработанный Steinberg. В настоящее время в этом формате существуют сотни плагинов, он стал одним из самых распространенных форматов для аудио-приложений. Приложения VST отличаются от плагинов Direct X по нескольким параметрам; в частности, они существуют для обеих платформ PC и Mac. Кроме того, в отличие от ранних версий DX, плагины VST обладают развитым интерфейсом автоматизации.
Virtual Studio Technology (VST) — формат ресурсозависимых (native) плагинов реального времени, которые подключаются к звуковым редакторам и музыкальным редакторам, секвенсорам и т.д. Формат был разработан Propellerhead[источник?]и впоследствии передан Steinberg. В настоящее время в этом формате существуют сотни плагинов, он стал одним из самых распространённых для звуковых программ. Приложения VST отличаются от плагинов DirectX по нескольким параметрам; в частности, они существуют для Windows, Mac OS X и Linux. Кроме того, в отличие от ранних версий DirectX, плагины VST обладают развитым интерфейсом автоматизации.
По сути дела, когда говорят о VST-плагинах, чаще всего имеют в виду программные аудиоэффекты, подгружаемые в программы для работы со звуком, такие как Cakewalk Sonar, FL Studio, Ableton Live, Cubase, Nuendo, Sound Forge, ACID Pro и прочие. Существует также разновидность VST — VSTi. Буква «i» в сокращении обозначает слово «instrument». Как следует из названия, VSTi-плагин представляет собой не эффект, а звукообразующий инструмент — программный синтезатор или семплер.
Основное достоинство VST плагинов — это простота подключения, хранения и работы. TDM (Time Domain Multiplex) - формат плагинов, созданный Digidesign для систем Pro Tools. Плагины TDM не являются ресурсозависимыми, т.е. могут работать только с картами Digidesign Farm. Количество доступных для работы плагинов зависит от того, сколько карт Farm установлено на компьютере, а также от типа плагинов. TDM это 24-битная, 256-канальная линейка, которая включает микширование и цифровую обработку в реальном времени. Этот формат имеет нулевую задержку и полную автоматизацию плагинов. TDM доступен для Pro Tools|24, Pro Tools|24 MIX и Pro Tools|24 MIXplus для Mac и Windows. Плагины TDM также могут использоваться с программами-хостами, поддерживающими этот формат, такими как Logic Audio или Digital Performer, при наличии карт Farm Cards.
RTAS (Real Time Audio Suite) - это формат плагинов, разработанный Digidesign для Pro Tools LE. RTAS – новое поколение плагинов AudioSuite. Плагины RTAS ресурсозависимы, т.е. используют ресурсы центрального процессора компьютера, и их применение ограничено только мощностью этого процессора. Как и TDM, плагины RTAS поддерживают полную автоматизацию. Они доступны на платформах Digi ToolBox и Digi 001 (любая система с Pro Tools LE) для Mac и Windows.)
Real-Time AudioSuite (RTAS) (дословно - звуковой набор реального времени) - новое поколение плагинов AudioSuite, формат аудиоплагинов, разработанный компанией Digidesign для программы Pro Tools.
RTAS плагины используют вычислительные мощности компьютера, а не DSP карт, используемых в системах Pro Tools HD. [1] Как и TDM, плагины RTAS поддерживают полную автоматизацию. Они доступны на платформах Digi ToolBox и Digi 001 (любая система с Pro Tools LE) для Mac и Windows.
Формат модулей RTAS был специально создан для Pro Tools LE. RTAS-модули в TDM-системе за счет буферизации работают с нулевой задержкой - задержка перемещается на старт. В комплект поставки входят эквалайзеры, задержки, компрессоры от Digidesign, а также модули третьих фирм.
DM Plug-ins TDM (Time Division Multiplexing), то есть мультиплексирование с разделением во времени, которое было дополнительной возможностью для ранних версий Pro Tools, сейчас стало стандартом для Pro Tools III. TDM - эта 256-канальная высокоскоростная шина цифрового звука, которая расположена внутри "Мака" и позволяет связать разные объекты Pro Tools в пределах компьютера - как программы, так и "железо". TDM дает возможность, используя Pro Tools, работать со стандартным для любой студии инструментарием: пэтчбэями, пультами, посылами и возвратами, а также с внешними обработками. TDM - настолько гибкая система, что основной задачей разработчиков было сделать ее понятной и удобной для пользователей. Самое очевидное решение этой задачи в настоящее время - это модульный пульт на экране монитора. Эффекты используются в одном из двух вариантов: в пределах каждого модуля в виде insert (до 5 на каждый канал), или, если обрабатываются несколько сигналов одновременно, то можно использовать два (или больше) канальных посыла на внешнюю шину, которая подключается к обработке, а выход обработки подключить ко входу пульта.
Обработка в TDM-системе осуществляется и внешними модулями. Для этого неиспользуемые выходы интерфейса на корпусе Pro Tools обозначаются как внешние посылы, и к ним подключаются входы любого (цифрового или аналогового) звукового процессора, выходы которого подсоединяются к неиспользуемым входам Pro Tools. В случае 8-каналь-ного Pro Tools III это сделать существенно проще, чем со стандартным 4-канальным интерфейсом. Кстати, в последней версии ревербератора NuVerb фирмы Lexicon, который раньше подключался к системе Pro Tools через интерфейс AES/EBU, сейчас используется прямая адресация шины TDM.
Когда обработка производится внутри системы под управлением программы, то это означает, что используется встроенный модуль TDM. На экране монитора его можно найти внутри группы DAE, где находится сама DAE (Digital Audio Engine) - невидимая, но важная программа фирмы Digidesign. В противоположность Sound Designer plug-ins, TDM plug-ins работает с дисковыми файлами в реальном времени и не разрушает исходный файл. Использование TDM plug-ins не является проблемой для тех, кто работал с внешними устройствами. Нужно указать путь сигнала на экранном пульте, после чего открывается окно и устанавливаются необходимые параметры. После закрытия окна обработка сохраняется и будет активной до тех пор, пока Вы ее не поменяете или не измените путь сигнала.
Возможна также работа с несколькими TDM plug-ins, так как каждая из них управляется в реальном времени с помощью специально предназначенной для этого DSP-микросхемы, которая расположена на DSP Farm-карте, входящей в состав Pro Tools III. В действительности, Вы можете использовать несколько копий одного и того же plug-ins, не покупая дополнительные программы. Например, использовать два различных ревербератора одновременно, инсталлировав один раз D-Verb. Но видеть Вы будете только один встроенный модуль.
Карта DSP Farm содержит 4 микросхемы DSP, и дополнительные микросхемы можно добавить, лишь установив дополнительную карту. Взаимосвязь между количеством plug-in, которые вы можете использовать, и мощностью вашей DSP Farm-карты не совсем прямая, потому что две микросхемы всегда используются главным пультом Pro Tools. Поэтому если Вы сконструировали очень сложный пульт, он будет использовать ресурсы третьей микросхемы и применить ее для других целей будет уже невозможно. Одна микросхема DSP поддерживает многозадачный режим, но эти задачи должны быть одного типа. Например, на одной микросхеме можно получить до 24 полос моноэквалайзера, или 12 полос стерео, или 8 динамических эффектов, или 6 модулированных линий задержек, но работать одновременно одна полоса эквалайзера с одним динамическим процессором или линией задержки не будут. Plug-in, разработанные Digidesign или Development Partner, обычно используют каждую из встроенных микросхем. Поэтому, если Вы действительно хотите работать с обработкой в реальном времени, купите дополнительные карты DSP Farm. Digidesign включил в состав Pro Tools сервисную программу Allocator, которая показывает, какие ресурсы DSP используются в данный момент.
Как и в Sound Designer, Вы можете использовать больше TDM-обработок, чем имеете ресурсов для работы в реальном времени, если будете обрабатывать файлы в статике. Например, если невозможно использовать одновременно компрессор и ревербератор, пропустите звуковую дорожку через компрессор, а затем полученный результат - через ревербератор. К сожалению, первая обработка изменит звуковую дорожку "разрушающим образом". Но тем не менее у этого метода есть два преимущества по сравнению с использованием аналоговых устройств. Во-первых, первоначальный файл будет доступен в любое время позже, если у Вас достаточно места на диске, а во-вторых, уровень шума после цифровой обработки почти не увеличится.
Некоторые plug-ins, например, разработанные фирмой Waves, требуют стереовходы и стереовыходы, следовательно, их нельзя просто вставить в разрыв звукового канала. Если необходимо использовать такой plug-ins при наличии моносигнала, то нужно или подать этот сигнал на оба канала стереошины, или пропустить сигнал через модуль обработки, который из моносигнала сделает стерео, например, через D-Verb. Установите вслед за этим модулем тот модуль, который Вам нужен, и включите в первом модуле режим Bypass. Теперь сигнал будет обрабатываться только вторым стереомодулем.
Очевидно, мировая музыкальная индустрия уже прошла точку, в которой число моделей реальных синтезаторов сравнялось с числом синтезаторов, реализованных как компьютерные программы, и теперь последние берут верх как числом, так и умением, то есть предлагают больше различных функций, удобнее с точки зрения дизайна и легки в эксплуатации.
С музыкальной точки зрения, в этом есть как свои плюсы — расширяется тембровая палитра композитора и аранжировщика, — так, увы, и минусы. Поэтому сразу о минусах, чтобы потом говорить только хорошее. Три ложки дегтя
Первое. В творческом партнерстве «музыкант — компьютерная программа» человек начинает терять самостоятельность и становится сильно зависимым от программы. То есть аранжировка начинает становиться не такой, какой ее задумал автор, а такой, на которую способна используемая им программа. И постепенно музыкант начинает мыслить не своими музыкальными образами, а «лупами», «пресетами», «паттернами» и «шаблонами», заложенными в используемой им программе.
И чем «навороченнее» программа, тем тревожней эта тенденция. В таких случаях аранжировщик начинает не сочинять аранжировку, а подгонять ее под то, что ему выдает какой-нибудь «грув-агент» или «виртуальный гитарист». Например, первое впечатление от возможностей делать партии гитарного аккомпанемента с помощью программы «RealGuitar» компании MusicLab было потрясающим. Но при дальнейшей работе оказывалось, что теперь всю аранжировку надо подстраивать под этот «чёс». То есть, если нужно уйти от банального хотя бы чуть в сторону, приходится наигрывать нужную партию на синтезаторе вручную, а программу использовать как семплер. Это, разумеется, дольше и хлопотнее, но зато аранжировка сохраняет индивидуальность.
Второе. Часто оказывается, что роскошно звучащий сам по себе тембр не вписывается в общий саунд аранжировки. А какой-нибудь невзрачный в сольном исполнении тембр помогает создать нужную картину. Понятно, что лучше продаются виртуальные синтезаторы с более яркими тембрами. И многие кидаются, как папуасы, на самое яркое и блестящее, а потом от их аранжировок аж «рябит» в ушах.
И третье. Приходилось видеть, как композитор сидит в аппаратной и подставляет один за другим, скажем, басы со всех синтезаторов и звуковых модулей, имеющихся в студии, — вместо того чтобы его сначала внутренне услышать, а потом, отбросив сразу девяносто процентов имеющихся звуков, подобрать нужный. И такой композитор очень обижается, когда в студии оказывалось «всего» сотни три басов — почему так мало, невозможно работать.
Но в любой студии всегда было ограниченное число синтезаторов. А на компьютере? Люди уже хвастаются, что по двести плагинов установили, благо, они не тормозят систему. Да по сто гигабайт «лупов и семплов»! В таких условиях тем более важно четко заранее представлять, каким должен быть требуемый тембр, чтобы сразу отсечь заведомо ненужные варианты — а для этого необходимы опыт и кругозор. Типы виртуальных музыкальных инструментов
Виртуальный музыкальный инструмент — это программа, которая на основе поступающих в нее MIDI-сообщений и управляющих параметров генерирует звуковой поток и посылает его на выбранный выходной аудиопорт.
Можно предложить несколько классификаций виртуальных инструментов, взяв за основу тот или иной признак.
По способу запуска. Можно выделить две категории. Первая — программы, запускаемые самостоятельно, — stand-alone. Для работы с ними не требуется дополнительных программ или утилит. Вторая — подключаемые модули или плагины. Эти могут появиться только в окне другой программы, называемой «хост-программа».
По выбору компьютерной платформы. Как известно, существуют различные компьютерные платформы: PC и Macintosh, и на каждой по несколько вариантов операционных систем (удельный вес Atari и других платформ невелик). Поэтому, с одной стороны, имеются виртуальные синтезаторы, привязанные к определенной платформе и операционной системе, а с другой — реализованные в нескольких вариантах.
По типу технологии Plug-in. Здесь они только перечислены, а подробности будут ниже:
VSTi (РС и Macintosh), DirectX (Windows), DSSI/LADSPA (Linux), MESS (Linux), Audio Units (Macintosh), RTAS (Pro Tools), TDM (Time-division multiplexing), MAS (MOTU), ReWire.
По привязке к аппаратной части. Отдельные виртуальные синтезаторы могут работать только в комплексе с определенной аудиокартой — например, Pulsar компании CreamWare. Плюс здесь то, что в этой ситуации все операции (запись и воспроизведение MIDI и аудио, работа программного синтезатора, обработка и микширование аудиопотока) проводятся силами специализированного процессора на звуковой карте и совсем не загружают центральный процессор компьютера. Минус очевиден — на чужом «железе» программа работать не будет. Но большинство виртуальных синтезаторов, к счастью, даже не «интересуются» подобной «мелочью», передоверяя заботу о совместимости с аудиокартой операционной системе и соответствующим драйверам.
По привязке к определенной хост-программе. Например, программный семплер EXS24 предназначен для работы только с MIDI/аудио-секвенсором Logic компании Apple (правда, его тембры можно загрузить в Kontakt и HAlion). Большинство же программных синтезаторов ограничены не отдельной программой, а форматом, то есть технологией.
По назначению. Синтезатор, семплер, звуковой модуль, драм-машина, имитатор акустического инструмента.
По сложности архитектуры. Программный музыкальный инструмент может иметь очень простую архитектуру и дизайн, а может представлять собой сложнейший комплекс совместно работающих программ (а иногда и устройств). Программа Reason компании Propellerhead — это и аудио/MIDI-секвенсор, и микшер, и синтезатор, и библиотека звуков. А Korg Legacy Collection — это набор синтезаторов, имитирующих знаменитые модели M1 и Workstation, и обработок звука.
По технологии создания тембра. Программные синтезаторы создают музыкальный тембр на основе вложенных в них алгоритмов и в этом смысле являются закрытыми системами. Программные семплеры создают тембр на основе загружаемых в них шаблонов — семплов, и каждый новый семпл расширяет тембровые возможности инструмента.
По наличию или отсутствию прототипа. Существует большая группа виртуальных музыкальных инструментов, имитирующих реальные прототипы. В качестве прототипов могут быть использованы как традиционные инструменты — гитара, рояль, саксофон, струнная группа и т.д., так и электромузыкальные инструменты — Хаммонд-орган, Фендер-пиано, синтезаторы Moog или Yamaha DX7.
Остальные инструменты имеют собственный дизайн и, соответственно, оригинальные тембры.
По алгоритму синтеза звука. Все программные синтезаторы по природе своей являются цифровыми. Но их внутренняя архитектура может опираться на различные идеи. Аналоговый виртуальный синтезатор с помощью математических моделей имитирует электронные схемы, существующие в реальном аналоговом синтезаторе. Синтезатор, имитирующий различные Ямахи восьмидесятых, с помощью математических моделей воссоздает процессы, возникающие при FM-синтезе. Модульный синтезатор, как и предшественник, позволяет создавать новые тембры построением различных схем из реальных модулей.
Чтобы подробнее рассмотреть работу виртуального музыкального инструмента, выберем одну из самых распространенных технологий в области компьютерной музыки — VST (Virtual Studio Technology). Что такое VST?
Кратко говоря, это открытый и совместимый с обеими платформами (Macintosh и РС) программный продукт. Первое означает, что эту технологию может использовать не только Steinberg, но и сторонние фирмы для написания компьютерных программ. Второе означает, что для создания различных версий одной программы (под Мас и Windows) можно использовать одни и те же приемы.
Первая версия этой технологии увидела свет еще в 1996 году, но только в последние годы VST 2 стала настолько популярной, что фактически превратилась в общепризнанный стандарт для разработки аудиоприложений. Этому способствовали высокое качество, достигаемое VST-программами при обработке звука, и возможность управления параметрами аудиоэффектов по MIDI.
VST — не единственная технология в своей области. Можно назвать AU (Audio Units) для компьютеров Macintosh с операционной системой OS X, DirectSound (как составная часть DirectX) для Windows, LADSPA и DSSI для Linux. Существуют технологии, ориентированные на конкретные аппаратные средства. Например, компания Digidesign разработала и поддерживает форматы Audio Suite (AS), Real Time Audio Suite (RTAS), Time Division Multiplexing (TDM) и Host Time Division Multiplexing (HTDM). Но виртуальные синтезаторы пишутся, в основном, для VST, DirectX и AU.
Причем в последнее время подобные разработки все шире стали использовать технологию плагинов — небольших специализированных в узкой области программных модулей, подключаемых к основной программе. Что такое плагин?
Двумя словами идеологию plug-in можно выразить так. На компьютере устанавливается мощная основная программа (она называется хост-программа или просто хост) и программный модуль-плагин. При запуске основной программы (хост) она находит этот плагин и интегрирует его в себя как свой компонент. Таким образом, программа-хост дополняется новой функцией, которая первоначально в ней не была заложена.
Примером хост-программы может служить аудиоредактор, а программы-плагина — максимайзер. При этом хост-программу может разработать одна фирма, а плагин — другая. Примером хост-программы может служить и MIDI-секвенсор, а программы-плагина — виртуальный синтезатор или семплер. Немного истории…
Компания Steinberg с 1985 года работает в области музыкальной компьютерной технологии. Основным продуктом компании был MIDI-секвенсор Cubase, созданный в 1989 году для компьютеров Atari. В 1993 году был выпущен первый Cubase для РС и операционной системы Windows 3.1. Помню, как меня тогда страшно поразила большая коробка, в которой находилась маленькая дискета и толстенная книга-руководство. И хотя редактировать аранжировку в Windows было гораздо удобнее, приходилось законченную работу сбрасывать на дискету и воспроизводить на Atari, поскольку первый «окошечный» Cubase начинал заметно тормозить уже на 10…15 MIDI-треках.
В 1996 году компанией была разработана технология VST, которая в первое время не произвела особого фурора. Однако новая версия этой технологии, VST 2, появившаяся в Cubase 3.7, сразу обратила на себя внимание. Главное, что она уменьшала время задержки аудиопотока до нескольких миллисекунд, то есть ставила работу с аудио на один уровень с MIDI.
В той же версии появился и первый VST-инструмент — синтезатор Neon, который фирма Steinberg предполагала заявить как «виртуальный MiniMoog». Однако вспомним, что это были времена, когда и сам Роберт Муг не мог выпустить ничего под своей фамилией, поэтому от такого громкого названия пришлось отказаться.
Конец второго тысячелетия ознаменовался переходом основных программ компании Nuendo и Cubase на новые рельсы — основное внимание переключилось с MIDI на аудио. Поэтому в первой версии обновленного Cubase с дополнением SX были удалены многие функции и инструменты MIDI и даже была потеряна преемственность при обращении к сохраненным ранее аранжировкам. Это вызвало претензии пользователей, и в следующих версиях эти недостатки были исправлены и добавлены новые возможности в раздел MIDI. Steinberg Neon
В настоящее время Steinberg является подразделением компании Pinnacle System, мощного производителя в области видео и аудио, а ее разработки — VST и ASIO — стали фактическим стандартом в звуковой компьютерной индустрии. Что такое хост и плагин
Это программы соответствующего типа (хост или плагин), использующие VST-технологию.
Примеры хост-программ VST: аудиоредактор, MIDI-секвенсор, многодорожечная цифровая аудиостудия и так далее.
Примеры программ-плагинов: программный синтезатор, программный семплер, вокодер, компрессор, ревербератор и многое другое.
В качестве хост может выступить и аппаратное устройство, поддерживающее формат VST.
Не все хост-программы равноценно работают с плагинами, особенно чужого формата.
Например, упоминавшийся Cubase SX с VST-совместимыми инструментами работает прекрасно, но возможности виртуальных инструментов формата DXi (DirectX instrument) обеспечивает не в полной мере — в частности, не отрабатывает автоматизацию. Для этих плагинов лучше использовать аналогичную по назначению программу Sonar компании Cakewalk.
Другие широко распространенные музыкальные Windows-программы — Audio Mulch, FL Studio, Acid и Magix Samplitude — надежно поддерживают VST-инструменты и VST-эффекты.
Для плагинов формата AU (Мас) больше подходит виртуальная студия такого же класса Apple Logic.
Программа Metro производства компании Sagan Technology в операционной среде МасOS X одинаково хорошо поддерживает плагины VST и AU.
Digital Performer от компании Mark of the Unicorn (MOTU) поддерживает форматы как AU, так и свой собственный MOTU Audio System (MAS).
Для решения проблем совместимости между хост-программами и плагинами можно подключить программу-адаптер, которая позволяет основной программе увидеть VST-плагин как плагин формата DirectX.
Другие программы-адаптеры, к примеру FXpansion, запускаются как stand-alone и конвертируют выбранные пользователем VST-плагины в формат AU или RTAS. После этого в списке плагинов программы Pro Tools появляются (после всех родных) новые плагины — бывшие VST, и вы можете работать с ними как обычно.
На компьютерах Windows фирма FXpansion распространяет адаптер с говорящим названием — VST-DX.
|
