Понимание компенсации задержки плагинов

Технические детали, тогда и сейчас

Музыкальное производство и создание записей — это многоаспектный процесс, в котором участвуют многие элементы. Некоторые из них являются художественными, другие — чисто техническими.

“В прежние времена” (шотландский акцент на этот раз), все технические элементы включали в себя множество людей, которые хорошо разбирались в магнитофонах, аналоговых пультах, внешних устройствах, линиях и даже настоящих реверберационных камерах. Последнее, чего хотел бы кто-либо, — это видеть, как сессия застывает, а артист теряет драгоценное время и вдохновение из-за какой-то технической детали.

Все это все еще актуально сегодня, даже если эти технические детали изменились, для тех, кто создает музыку с помощью компьютеров (Фаб сказал мне, что, похоже, таких довольно много).

Один из самых упускаемых и недооцененных аспектов DAW — это его способность обрабатывать внутренние задержки, присущие маршрутизации и обработке. В этой статье мы рассмотрим, как Pro Tools управляет своим ADC (Автоматической Компенсацией Задержки), но концепции, изложенные здесь, предоставят вам необходимые навыки и детективную шляпу, чтобы произвести эти проверки и диагностику в любой DAW.

Размер буфера против компенсации задержки

Прежде всего, эти две вещи не являются одним и тем же. Чтобы объяснить размер буфера, я всегда использую следующий пример:

Каждый раз, когда вы нажимаете «Пауза» в своей DAW, вы запрашиваете данные от «мозга» вашего компьютера к вашим динамикам. Подумайте об этом как о множестве коробок, которые регулярно перемещаются от вашего компьютера к вашим динамикам. Эта коробка — ваш буфер.

Чем меньше ваш размер буфера, тем меньше коробок ваш компьютер будет использовать для упаковки данных, чтобы отправить их на ваши динамики. За определенное время (например, 1 секунда) вашему компьютеру потребуется использовать больше коробок, больше энергии, чтобы упаковать информацию в них и надежно отгрузить, после чего отправить их на ваши динамики. Поскольку коробка маленькая, время, необходимое для упаковки и отправки первой коробки с момента нажатия «Пауза», будет очень коротким, но вашему компьютеру придется работать больше (более высокая загрузка процессора), чтобы убедиться, что все эти маленькие коробки отправлены. Как и в реальной жизни, эти коробки не могут вместить много вещей, так что вам понадобится много коробок, много ленты, много упаковки и много энергии.

С большим размером буфера ваш компьютер будет работать более расслабленно: большая коробка означает, что в нее может поместиться больше данных, и коробка будет закрыта и отправлена только когда будет заполнена. Это означает, что с момента нажатия «Пауза» до момента, когда первая коробка достигнет ваших динамиков, пройдет больше времени. С другой стороны, большие коробки заставляют компьютер работать меньше за определенный временной интервал (например, 1 секунда).

Чтобы подвести итог:

Меньшие размеры буфера: повышенная отзывчивость, более высокая загрузка процессора/системных ресурсов
Большие размеры буфера: сниженная отзывчивость, меньшая загрузка процессора/системных ресурсов

малые размеры буфера предпочтительны при записи (и требуют наименьшей задержки между тем, что вы играете, и тем, что вы слышите от своей DAW), а большие размеры буфера предпочтительны при сведении (когда вам больше не нужна критически важная отзывчивость и вы предпочитаете использовать больше плагинов, ослабляя нагрузку на вашу систему).

Так чем отличается «внутренняя задержка обработки» от «размера буфера»? В то время как размер буфера является параметром системы в целом, задержка обработки изменяется динамически с маршрутизацией, плагинами и цепочками обработки. И здесь могут возникнуть сложности.

Задержка обработки и ее компенсация

Давайте возьмем две аудиодорожки: Дорожка A имеет ритм с бочкой и малым барабаном, Дорожка B имеет риф гитары. Пока мы на этом, предположим, что две дорожки были записаны первоклассным, ритмичным, фанк-дуэтом. Вы сидите за микшером и решаете, что Дорожке A нужно немного эквалайзера, немного компрессии и намек на реверберацию. Дорожка B идеальна такой, какая она есть. Вы нажимаете «Пауза», чтобы услышать результат, и все звучит потрясающе. Часть этого происходит потому, что ваша DAW автоматически компенсирует задержку плагина. Почему это так?

Ну, в основном Дорожке A требуется больше времени, чтобы достичь конца своей сигнальной цепи: Дорожка B абсолютно голая и проходит через маршрутизацию, но Дорожка A должна пройти обработку через эквалайзер, компрессор и реверберацию.

Автоматическая Компенсация Задержки гарантирует, что Дорожка B не пересечет финишную черту первой: вместо этого она будет ждать Дорожку A и, когда они все соберутся, они пересекут финишную черту вместе, сохраняя оригинальные временные соотношения между двумя.

Если в вашей DAW не было бы «ADC» (Автоматической Компенсации Задержки), Дорожка A звучала бы так, как будто была записана позже по времени. Если разница огромна, звукорежиссер будет звучать совершенно неправильно и не в такт по сравнению с басистом, и поскольку - в нашем примере - эти двое являются известной фанк-группой, вы бы уволили за эту ошибку.

Теперь легко понять, насколько важна ADC, учитывая, что у вас обычно есть:

более двух дорожек
более трех плагинов в общей сложности
больше маршрутизации с AUX для шины и отправки/возврата

и, что самое важное: вещи не всегда звучат совершенно неправильно. У вас может быть небольшое фазовое смещение между вашими каналами (например, бочка и бас и остальные ударные? Ужас!) которое заставляет вас принимать решения о сведении на основе технической проблемы, а не на основе содержания ваших дорожек. И все это меняется с любой маршрутизацией или добавлением/изменением плагина! Снова: ужас.

По этой причине давайте убедимся, что мы знаем, как диагностировать, работает ли ADC правильно.

Устранение неполадок и настройка ADC

Давайте возьмем две идентичные аудиодорожки, все подключенные к одному и тому же шину. Они содержат идентичный фрагмент аудио: синусоида 1 кГц на -20 дБфс (но, по сути, подойдет любой аудиофайл, главное, чтобы это был один и тот же клип).

Я инвертирую фазу (эквивалентно инвертированию полярности) на одном канале. В некоторых DAW есть простая кнопка «инвертировать фазу» на канал-стриме, но в Pro Tools такого нет. Поэтому я устанавливаю два идентичных плагина Trim на обе дорожки, обхожу его на первом и оставляю включенным на втором, чтобы инвертировать фазу. Таким образом, я накладываю одинаковое количество обработки на обе дорожки и держу их идентичными для всех целей.

На суммирующем шине, называемой «MIX», я устанавливаю простой плагин Phasescope, чтобы увидеть полярность, уровни и стереобраз.

Когда я проигрываю сессию две дорожки отменяют друг друга и результат — абсолютная тишина (-бесконечность). Ах, красота работы с единицами и нулями в цифровой области.

Теперь я добавляю плагин на первую дорожку и включаю обход. Таким образом, я добавляю нагрузку от самого плагина, но не изменяю звук каким-либо образом. Имейте в виду, что в некоторых DAW обход плагина также освобождает его от пути обработки. В моем Pro Tools обход означает, что плагин все еще «весит» на CPU, но не влияет на аудио дорожки.

Теперь, если ADC работает правильно, результат все равно будет полным нулем. Это потому, что Дорожка B быстрее Дорожки A (для нее не нужно выполнять никакие расчеты), но ей будет предложено подождать Дорожку A, чтобы она была готова, а затем они будут воспроизведены одновременно.

Если мы отключим ADC в Pro Tools (Меню настроек > Компенсация задержки отключена), вы увидите, что Phasescope теперь дает нам немного остаточного сигнала. Это значит, что две дорожки не компенсируются.

В третьем примере мы заставляем Дорожку A пройти через дополнительную Aux Track, а затем отправляем её на MIX шину, в то время как Дорожка B идет прямо к ней. Если ADC работает правильно, компенсация все равно должна происходить, и результат должен быть полным нулем.

В четвертом примере мы заставляем Дорожку A пройти через Аудиодорожку с включенным мониторингом. Вот где все становится интересным. В Pro Tools мы нажимаем «Пауза», и сигнал не исчезает. Это баг? Нет.

Pro Tools имеет функцию под названием «Авто Низкая Задержка», которая обычно включена по умолчанию. Смысл этой функции заключается в том, что если вы помещаете аудиодорожку в режим мониторинга входа и/или записи, вы хотите записать что-то на нее. И если это происходит из реального источника (например, вашему гитаристу нужно записать запись), Pro Tools предполагает, что вы захотите наименьшую возможную задержку, чтобы гарантировать, что гитарист может слышать то, что она играет (да, она) во время ее исполнения. «Авто Низкая Задержка» гарантирует, что правило Автоматической Компенсации Задержки нарушается для дорожек, которые находятся в режиме мониторинга ввода и/или режима записи (зеленая «I» или красная точка включены).

Большую часть времени это то, что вы хотите (особенно если сессия уже имеет много плагинов), но в этом случае мы этого не хотим. Мы можем использовать эту технику, чтобы записать дорожку в другую, и очень важно, чтобы ADC сохранялась, чтобы мы могли правильно мониторить и фиксировать результат.

Чтобы исправить это, мы переходим в панель «компенсация задержки» внизу этой аудиодорожки (убедитесь, что у вас включена «Компенсация Задержки» в меню «Вид > Окно Микса», чтобы увидеть ее). Три поля показывают, сверху вниз:

общая задержка в образцах этой дорожки
пользовательский сдвиг в образцах этой дорожки (если есть)
общая компенсация в образцах этой дорожки, необходимая для уравнивания задержки самой медленной дорожки в сессии

обычно эти поля все зеленые, но в Pro Tools они могут быть оранжевыми, чтобы выделить самую медленную дорожку в сессии. Если они красные, это означает, что дорожка не компенсируется должным образом. У каждой DAW есть максимальное количество образцов, которое она может компенсировать.

Чтобы отключить режим «Авто Низкая Задержка» для данной дорожки, мы щелкаем правой кнопкой мыши по третьему, нижнему полю панели Компенсации Задержки, а затем нажимаем «Авто Низкая Задержка ВЫКЛ». Поле компенсации теперь будет выглядеть синим, чтобы сообщить вам, что режим Низкой Задержки отключен для этой дорожки.

Если вы теперь воспроизведете свою сессию, вы заметите полный нуль. Все вернулось к нормальной работе.

Вы можете использовать эту диагностику в любой ситуации (также для отправки/возвратов), просто убедившись, что конечный результат двух идентичных дорожек (но противоположных по полярности) возвращает полный нуль. Это не подлежит обсуждению: это не художественный выбор или способ работы: DAW НЕ ДОЛЖНЫ влиять на синхронизацию вашего материала (будь то заранее записанный или сгенерированный в реальном времени) на основе технических, операционных факторов.

ADC и виртуальные инструменты

А как насчет виртуальных инструментов? Как мы можем быть уверены, что все они правильно компенсируются? Что ж, мы не можем. Мы доверяем разработчикам программного обеспечения. Обычно.

Но есть один вид виртуальных инструментов, который я не хочу упускать из виду: библиотеки ударных и плагины для замены ударных. Если я добавляю образцы бочки и малого барабана к существующей дорожке ударных, как я могу узнать, что эти два образца находятся в идеальном фазовом выравнивании?

В этом последнем примере у нас есть три дорожки ударных: Бочка, Малый барабан и Подвесы, и они звучат так:

Оригинальный фрагмент

Это могло бы быть и лучше. Я не слышу достаточно силы в бочке и малом барабане и хочу усилить их с помощью образцов. Для этого мы открываем виртуальный инструмент, в моем случае Slate Digital SSD 4, но вы можете применить этот принцип к любому аналогичному плагину.

Как только я выберу свою бочку и малый барабан, я воспроизвожу сессию, и она звучит так. Довольно хорошо, выполняет то, что мне нужно.

Ударные с добавленными образцами

Для меня первая проверка проводится моими ушами. Это звучит хорошо, так что я это оставляю. Однако я знаю, что сессия скоро будет намного больше этой и я хочу уменьшить любую возможность возникновения проблем. Поэтому вместо того, чтобы оставлять виртуальный инструмент включенным и полагаться на него, я принимаю решение конвертировать образцы в реальное аудио. Это сделает сессию автономной и независимой от звуковой библиотеки, которую, возможно, кто-то не установил много лет назад, или которую может не иметь ваш звукорежиссер... и это также зафиксирует время образцов и гарантирует, что они останутся на своих местах.

Совет: отключайте все виртуальные инструменты, как только сможете, как только ваши сессии по аранжировке/написанию песен завершены. Лично я не доверяю MIDI *настолько сильно* и предпочитаю придерживаться более «облегченной» и упорядоченной сессии перед тем, как перейти к сведению.

В микшере SSD я маршрутирую вещи следующим образом:

Бочка (прямо): стереовыход 2
Малый барабан (прямо): стереовыход 3
Все дорожки амбиента (подвесы/комнаты и пр.): стереовыход 4

Затем, в Pro Tools, я создаю 3 стерео-аудиодорожки, называю их соответственно и настраиваю входы, чтобы они соответствовали выходам виртуальных инструментов SSD, которые я перечислил выше. Чтобы добавить немного больше маршрутизации (и подложить больше вещей под тест), эти 3 дорожки попадут на свой собственный шину, а затем на MIX шину.

Если я включу мониторинг входа на этих дорожках и нажму на «Пауза», это будет звучать странно и сбивчиво.

Что-то не так

Это потому, что я забыл отключить «Авто Низкая Задержка», как я объяснял ранее. Как только это исправляется, все звучит так, как должно было раньше до конвертации.

Затем я продолжаю конвертировать дорожки, и вот они, напечатанные отдельно и готовые к добавлению в сессию сведения. Забавное в том, что даже с включенной «Авто Низкой Задержкой» напечатанный результат будет правильно компенсирован! Потому что Pro Tools использует этот режим Низкой Задержки только для стороны мониторинга, а не для внутренней печати (хорошая работа, разработчики).

Теперь давайте увеличим масштаб на дорожки ударных. Хотя образец малого барабана идеально выровнен и по фазе с оригиналом, вы можете видеть задержку между двумя бочками. Это не связано с Автоматической Компенсацией Задержки, а скорее с самими образцами в виртуальном инструменте. Они все разные, имеют разные движки и образцы, и, следовательно, разные результаты. Вот почему всегда рекомендуется проводить финальную проверку.

Как насчет того, чтобы выбрать расстояние между началом реальной бочки и началом образца бочки, и определить, что это 72 образца (это указано в транспорте Pro Tools, как только моя сетка установлена на «Образцы»). Теперь мы можем ввести «-72» в поле «Пользовательский Сдвиг» в панели компенсации задержки образца бочки.

Это скажет Pro Tools сдвинуть эту дорожку на 72 образца «ранее», тем самым выравнивая образец бочки с реальной. Это не всегда означает, что это будет звучать лучше, я просто говорю, что стоит проверить! В этом случае выровненная версия звучит лучше и заставляет две бочки ощущаться как одно. Нежно, но это есть.

Оригинал + Образцы (выравненная бочка)