Акустические особенности Alcatel OT 715

Я долго раздумывал над тем, как начать свое повествование. Творческий процесс - всегда компромисс (а может быть и дилемма) между тем, о чем хочется сказать и возможной реакцией на это различных слушателей. Это уже не первый мой опыт, и надеюсь не последний, в написании статей для Интренет сообщества. Мои предыдущие работы были опубликованы на сайте www.ixbt.com, хотя раньше, в 1998 году, он назывался ixbt.stack.net, в разделе termoscope, но за давность лет потеряли свою актуальность и были удалены. Но мой прошлый опыт дает основание делить всех моих возможных читателей на несколько групп: по степени восприятия и агрессивности настроения. Хочется уточнить, что я не в коей мере не претендую на истину, в какой бы то не было инстанции, поэтому прошу относиться к моему опыту, как к описанию практических приемов для работы с определенным набором инструментов при создании мелодий для сотовых телефонов (на примере ОТ715).

Сразу оговорюсь, что у меня нет специального музыкального образования. Ноты я читаю достаточно свободно, но играть с листа у меня не получается, так как учился я игре не на классической гитаре, а на ритм гитаре, сам много пишу музыки, но в основном песни уровня КСП (для непосвященных: Клуб самодеятельной песни), а иногда и лучше. Если будут желающие проверить, то я могу выставить на всеобщее обозрение несколько своих песен с аккордами, чтобы народ смог оценить уровень "моего мастерства". Теперь относительно образования, которое накладывает определенный отпечаток на стиль и способ повествования (изложения материала) и сделанные мною выводы: у меня их два - это МИФИ, факультет экспериментальной и теоретической физики, и МПИК РЭА им. Плеханова, финансовый менеджмент, факультет по переподготовке кадров с высшим образованием. Поэтому я принимаю как критику только обоснованные оппонентом сентенции, эмоциональные заявления и высказывания просто игнорируются.

При работе над музыкальными файлами бралось за основу, что у каждого человека есть свои музыкальные вкусы, что передаточная функция среднего уха каждого человека имеет свой характерный спектр воспринимаемых частот, ну и последнее - это психо-акустическое восприятие звуков мозгом каждого индивидуума, основанное на его прошлом опыте (лучше всего за разъяснениями по этому вопросу обратиться к теории создания сжатых звуковых форматов, таких как mp3 или wma). Поэтому прежде, чем оценивать звучание музыки и делать выводы, стоит проверить свои уши: а что же они реально слышать из динамика телефона. Для этой цели в простеньком музыкальном редакторе были подготовлены гаммы на 6-ть октав (95% мелодий на 1 инструмент используют именно такой диапазон) в басовом и сопрано ключе. Далее простой подстановкой инструментов в Alcatel Creation Studio и последующей закачкой их в телефон получаем желаемый результат. Для желающих поэкспериментировать и проверить свой слух, я привожу здесь файлы со всеми наличествующими в телефоне инструментами.

Инструменты Alcatel OT 715 alte.mid bassgutar.mid clavinet.mid ringtone.mid saw.mid string.mid viola.mid violin.mid xylaphone.mid Скачать все (*.zip, 3.7K)

То, что я услышал, я описывать не буду, по вышеуказанным причинам это просто бесполезно, да и надо же оставить людям простор для творчества, но я могу заметить, что это повергло меня в большое уныние. И причин к этому было несколько (здесь я коснусь конструктивных особенностей телефона ОТ715):

1. Как ни печально, но в телефоне использован не табличный, а FM синтез, так вероятно проще всего для производителя, да и памяти не надо в телефон добавлять для музыкального банка. На основе чего я сделал такой вывод? Ответ кроется в высшей математике: как известно, любую функцию можно представить в виде суперпозиции бесконечного множества гармонических функций (можно применить разложение по Фурье, если кому-либо это что-то скажет), и сколько же гармоник нужно иметь, чтобы получить точность приближения не ниже 92% для гармонической (ведь звук основных музыкальных инструментов телефона гармонический по определению) функций? Всего-то 3-и(!!!) первых гармоники. А что такое описать 3 гармоники для каждого инструмента? Это набор из 3х цифр для каждой гармоники: амплитуда, частота и фаза. Всего 9 цифр для каждого инструмента. Я не берусь на все 100% утверждать, что это так, но, к моему сожалению, я не смог нигде обнаружить информацию относительно того, какой же чип использован в телефоне (Samsung и LG, например, ясно указали на производителя своих OPL чипов) для создания полифонического звонка. А может это сам процессор телефона выполняет эту работу? Для этого нужно иметь официальный ответ представителей Алкатель в России. А у меня его нет. Недочет-с вышел. Будем-с стараться, г-н начальник :-).

2. Одновременно в телефоне звучит всего восемь нот + генератор "белых" шумов. Постараюсь объяснить свои выводы. Нужно взять midi файл, в котором присутствует более 8-ми треков, и загрузить его в Creation Studio. А потом сохранить. И что мы получим. А получим мы то, что программа сократит количество треков до количества увиденных ей в файле инструментов, выбросив неузнанные или неадаптированные, или слив в один трек излишнее, с ее точки зрения, количество треков одного и того же инструмента (как пример сливание верхнего и нижнего регистра органа в один трек, когда изначально он шел в разный треках). И как я не старался, мне еще ни разу не удалось заставить Creation Studio показать за раз в мелодии больше восьми инструментов, хоть я и пытался расписывать их как можно больше (рекордный результат - 18 инструментов). Иногда это приводит с существенным искажениям мелодии, когда в аккорд сливаются ноты с различной длительностью и все подгоняются под одну длительность. На слух получается не очень эстетично.

Ну а превышение количества треков приведет к простой их санации на основе количественного анализа, т.е. останутся лишь те треки, где больше нот. Ударные инструменты - это вообще отдельная песня. Тарелки и хет (иногда хэт, это когда по ударному инструменту стучат не палочками, а напоминающим кисточку или щеточку для рисования приспособлением), при одинаковой громкости с инструментами, просто заглушают их, поэтому на основании обнаруженного эффекта и своего давнишнего опыта написания мелодий на Spectrum 128, я сделал один единственный вывод, что звук ударных формируется из генератора "белого" шума. Для непосвященных сообщаю: "белый" шум - это наличие в сигнале суперпозиций всех слышимых частот со случайной фазой и случайным распределением.

Белый шум мы можем слышать из динамика при настройке радио в ДВ диапазоне на волну. Там есть все частоты, но слышим мы лучше всего средние, а не басы и низкие, так уж устроено наше ухо. Если мы хотим слышать и ударные, и музыку, то громкость трека ударных необходимо существенно снижать, и минимизировать количество тарелок до одной штуки. Поэтому на телефоне чаще всего хорошо звучат мелодии из двух-трех инструментов, в среднем диапазоне частот и при малом количестве треков, и с наличием одного барабана или одной тарелки, но не хета.

3.. Следующее свое замечание я хочу адресовать дизайнерам и конструкторам телефона. Так бывает, что красивый дизайн и инженерно грамотная реализация функций - две вещи несовместные. Так получилось и в этом телефоне. Так как в телефоне реализована громкая связь, то правильные инженеры решили, что для звонка можно использовать тот же динамик, что и для воспроизведения голоса абонента. Это в общем-то обоснованное решение, за исключением одного "но". Дизайнер, который разрабатывал экстерьер телефона, заложил в его внешний вид только одну узкую щелочку для "выхлопа" (звука) динамика. Что тоже естественно правильно и объяснимо. Диапазон воспроизводимых средним человеческим голосом частот укладывается в пределы 500-3500 Гц. Я не рассматриваю крайности в виде оперных певцов, истерично визгливых женщин и лиц нетрадиционной ориентации :-), у которых границы голосового диапазона могут лежать как выше, так и ниже указанных границ. А при воспроизведении музыки всплывает первое и последнее значимое "но". Более-менее нормальное звучание музыкального произведения можно добиться только когда диапазон частот лежит в пределах 300-8000 Гц.

Что значит "более-менее"? Это значит, что средний человек, со средним музыкальным слухом сможет однозначно идентифицировать музыкальное произведение, в котором присутствуют созвучия (много гармоник одновременно). А вот теперь то эта узкая щель и начинает работать против конструкторов. Т.е. в действие вступают законы физики с такими волновыми явлениями как дифракция, интерференция и, вызванные обоими предыдущими процессами, множественные отражения. Приводит это к тому, что у динамика в моменты воспроизведения сложных и громких фрагментов начинает деформироваться мембрана, что приводит к появлению неприятного дребезга.

Я изначально отбросил вариант того, что это мембрана бьет по корпусу телефона. Ведь в случае воспроизведения однотоновых мелодий этот эффект не наблюдается, да и конструкторы не совсем уж дураки, а скорее даже умницы, но не было у них в штате акустика, и все тут. Ну а далее вступают ограничения физического размера динамика при воспроизведении низких частот. Маленький динамик просто не может эффективно воспроизводить низкие частоты: мембрана маленького диаметра, легкая и не жесткая, а как при таких характеристиках можно адекватно воспроизвести низкие частоты?

Внимательные читатели могут сразу указать мне на то, что в наушниках плееров мы великолепно слышим низкие частоты (как тут не вспомнить Sony с их bass boost-ом), так вот слышим мы их не самим средним ухом, а определенными местами на кости черепа за ухом, а частоты ниже 60 Гц, так вообще эффективно можем только чувствовать всем телом. При bass boost-е распределение мощности, вкачиваемой в различные частоты, получается как 70/30, где 70% мощности отъедает именно низкочастотная составляющая.

Всех заинтересованных и любителей поспорить на эту тему я могу отправить к литературным первоисточникам, которые написали люди, знающими толк в своем деле (имеется в виду акустика и теория построения акустических систем). А на себе можно поэкспериментировать очень просто: вытащить наушник из уха и отнести его сантиметров на 15-20 от уха, никто же не держит телефонную трубку у уха во время проигрывания мелодии звонка. В этом случае можно прекрасно услышать только средние и высокие частоты, а бас, увы, только почувствовать в виде легкого ветерка.

То же самое происходит и с телефоном, когда играет мелодия насыщенная низкочастотными составляющими, дуновения из "щели" можно почувствовать на расстоянии до 20 см. Эффект такой же как при свисте: баса нет, одни высокие и много "ветра" :-).

Уф-ф, уморился, вдаваясь в такие подробности. Но я, как бывший физик считаю, что правильная постановка задачи при известных краевых условиях - это уже 50% решения, дальше ведь следует только механическая часть. Зная обо всех указанных особенностях телефона можно заниматься практической реализацией решения. Но я не даром упоминал ранее о знании нотной грамоты, хотя бы в зачаточной форме. Редактирование midi файла - это не то же самое что отрезание кусочка от wav файла, который имеет не больше двух каналов (это обычно, и я не касаюсь темы АС3), это редактирование нотного стана. Любой midi файл - это ("не только ценный мех, но и вкусное мясо" :-)) набор из нескольких треков, имеющих начальную синхронизацию по стартовой точке и проигрывающихся в различных потоках. Если удалить одну ноту, то один трек сдвинется относительно остальных и мелодия будет уже диссонансом. Поэтому тому, кто взялся за эту работу, необходимо хотя бы что-то знать о длительности нот, темпе и их визуализации.

При поиске и апробации редакторов файлов midi формата я обнаружил только пару достойных претендентов. Более простой в реализации и освоении, но требующий начального музыкального образования редактор NoteWorthy Composer, и более сложный в освоении, но менее придирчивый к музыкальным знаниям Cakewalk версии 9 (заметки из своего опыта: если вы имеете ХР или 2000 форточки, то Cakewalk версии 5 у вас не заработает, хотя он и проще чем 9-ый). Дальнейшее уже дело техники.

Обычно midi файл, если он грамотно сделан, имеет несколько треков, в которых расписана партитура "одной руки", т.е. если это пианино, то идет трек с верхними и нижними октавами (две играющих руки). Иногда для создания дополнительных эффектов, таких как эхо, усиления (выделения) проигрываемого инструментом фрагмента партии вводиться дополнительный трек, с тем же самым инструментом, но обозначением типа voice2, violin2 и т.п., по имени инструмента. Именно такие треки становятся первыми кандидатами на сокращение со стороны Creation Studio, если вы сами не убрали их раньше. А убирать такие треки стоит осторожно, иногда мелодия меняется до неузнаваемости при таком вмешательстве. Иногда приходиться их просто сливать вместе, но это очень кропотливая работа, и без знания нотной грамоты здесь действительно не обойтись. Можно назначать этому треку другой тип инструмента, чтобы в дальнейшем имелась возможность сохранить эту избыточную информацию для обработки в Creation Studio.

Наверное, у многих возникнет закономерный вопрос: а зачем использовать Creation Studio при создании мелодии? Ответ на него кроется в том, что в случае использования просто Alcatel Content Manager для загрузки готовой мелодии в midi формате могут получиться совсем неожиданные результаты и вас уже в этом случае не будет никакой возможности влиять (манипулировать) процессом адаптации мелодии к проигрыванию в телефоне. Логика подмены инструментов в Content Manager иногда выглядит парадоксально, это чаще всего касается случаев, когда программа не смогла подобрать подходящего аналога используемого инструмента из тех, что наличествуют в ее скудном наборе. Секция ударных инструментов, если она присутствует в мелодии, пишется или в два, или в три трека.

Опыт показывает, что для нормального звучания, чисто тарелочный трек (хет) стоит удалить, так как он формируется белым шумом и сильно глушит остальные инструменты. Оставлять стоит только барабаны, но их часто компонуют с тарелками, поэтому единственный верный выход - это просто снизить громкость данного канала, причем обе программы имеют для этого необходимые инструменты.

В подавляющем большинстве мелодий есть, так называемая, начальная пауза тишины. Зачем она нужна? При загрузке и проигрывании midi файла это, во-первых, дает возможность оценить уровень шумов воспроизводящих трактов и акустических систем, во-вторых, настроиться на восприятие последующей музыки. Но при прямой заливке в телефон это приводит к возникновению 4-х секундной паузы при воспроизведении.

Смешная ситуация получается, человек уже 4-е секунды париться на другом конце "провода" в ожидании ответа, а ты только потом начинаешь слышать музыку, или же отказываешь себе в удовольствии пофорсить перед другими классной мелодией, потому как успеешь снять телефон по указанию виброзвонка до того, как мелодия заиграет. Если честно, то меня это порядком раздражает. Но это никак по-другому не исправить, кроме как, не отредактировав все треки и не изъяв из них паузу из первого такта.

Проще эту работу сделать в Cakewalk, так как он позволяет в режиме просмотра нотного стана зафиксировать синхронизацию проигрывания мелодии с любого места (любого такта), а все, что стоит до точки синхронизации, можно безболезненно удалять, сдвига треков при этом наблюдаться не будет. Только не стоит забывать, что самым последним треком, который обычно выглядит пустым, идет метроном, задающий темп проигрывания мелодии, и если вы его в самом начале кастрируете, заданный автором темп может измениться, установившись по умолчанию на значение 120 единиц (ударов в минуту). Поэтому относитесь внимательно к названиям треков, прежде чем их редактировать. Самый простой пример изменения ритма можно отнести к мелодиям, где припев и куплет идут в разном темпе. При удалении трека ритма все будет проигрываться в одном темпе.

При редактировании треков стоит особое внимание уделить знакам артикуляции, так как телефон не умеет снижать или увеличивать громкость проигрываемой ноты на лету, а так же полностью игнорирует сустейн, знаки акцентов и типов формирования звучания в струнных инструментах (щипок, удар и т.д.). Поэтому, если мелодия изобилует такими приемами, то не стоит надеяться получить что-то похожее в звучании от телефона, лучше просто сразу отказаться от возможной аутентичности мелодии и принять все как есть, или же просто отказаться от использования этой мелодии и не трепать себе нервы :-).

К особенностям воспроизведения телефона можно отнести и еще одну вещь: ноты ниже определенной тональности автоматически транспонируются на одну-две октавы выше, если телефон их не может сыграть. Что это значит: если мы имеем ноту "До" в первой октаве (бас пианино), то оно будет автоматически перекинуто в третью октаву, так как программа считает, что телефон такой звук просто не сможет воспроизвести. Часто это приводит к тому, что в мелодии возникают неожиданные выбросы, артефакты, что, например, и произошло, когда я редактировал Road to hell (Chris Rea) и отловил такой выброс только при проверке звучания на телефоне, а не в Creation Studio. Кстати пианино и стринг звучат практически одинаково, может быть стринг немного помягче, но на неискушенный слух практически одинаково.

Многим может показаться странным, что при обработке мелодий я оставляю одни фрагменты, а другие игнорирую. Все объясняется достаточно просто. При входящем звонке на сотовый телефон, если у абонента установлен переадресация на автоответчик, звонок отключается после 30 секунд, если переадресации нет, то звонок работает 45 секунд, далее идет отбой, ну а сам телефон в режиме прослушивания дает услышать только 60 секунд от мелодии, поэтому делать мелодии длиннее не имеет смысла. Тогда я решил, что имеет смысл выкидывать продолжительные и не насыщенные мелодично вступления, а сразу переходить к делу, ну и стоит, наверное, оставлять только характерные моменты от мелодий. Но иногда получается немного больше чем минута - это просто жалко было резать по живому посреди припева.

Конечно, особенностей для каждой мелодии может быть множество, но я постарался коснуться основных моментов, где лежат грабли, ну а на остальные грабли наступить, так это просто святое, и я не имею права лишить вас, уважаемые господа, такого удовольствия. Опыт обычно приходит с шишками, и со своими запоминается много лучше, чем с чужими. Поэтому дерзайте, творите доброе и вечное :-).

Удачи Вам!