Digital ljudseparator

Peter Neubäcker, en före detta tysk gitarrtillverkare som blev programmerare, har gjort vad många inom datormusikbranschen trodde var omöjligt.

Sönderfall: Två vyer av ett digitalt inspelat ackord, tillhandahållet av Celemony Softwares programvara för Direct Note Access. Överst: Ackordet som en enda enhet. Nederst: De individuella tonerna i ackordet extraherade.

En ny mjukvara som heter Direct Note Access, som först demonstrerades offentligt av Neubäcker och hans företag Celemoni programvara förra månaden, kommer för första gången att tillåta datorer att analysera de digitaliserade ljuden av gitarr- eller pianoackord, eller till och med inspelningar med flera instrument, och sedan extrahera och modifiera individuella toner.

Datorer har revolutionerat inspelningsprocessen och gett ljudtekniker ett stort utrymme för att manipulera toner inspelade var för sig – för att ändra deras tonhöjd, tempo eller var de faller. Men att reta isär noter inspelade samtidigt, som i ett sexsträngat gitarrackord, har aldrig tidigare varit praktiskt.

När det gäller ljudbehandling är det här typ den heliga graalen, säger man Michael Bierylo , gitarrist och professor i datormusik vid Boston's Berklee College of Music . Det är något alla mer eller mindre trodde att vi inte kunde göra.

Det nya verktyget lovar att ge musiker och producenter kraftfulla nya sätt att manipulera både gamla och nya inspelningar.

Det kan låta studioingenjörer kika in i en ackordtung rytm-gitarrstämma och knuffa in individuella toner. Eller det kan låta dem rädda ohörda inspelningar av klassiska musiker som Duke Ellington eller Jimi Hendrix, som lämnats outgivna på grund av ostämda instrument eller felspelade toner. Det kommer säkerligen att ge musiker ny förmåga att skulptera ljud, som förinspelade samplingar eller loopar, som om de var modelleringlera.

Att förstå exakt varför detta är ett sådant genombrott kräver dock en snabb rundtur i datormusikens begränsningar.

Digital ljudinspelning återger troget ljudet av en röst eller ett instrument, precis som en bandspelare skulle göra. Eftersom ljudet lagras digitalt har datorverktyg kunnat sträcka ut, böja eller ändra det - men bara upp till en viss punkt. Enstaka toner, som i en sånglinje, kan lätt manipuleras. De flesta stora studior använder idag röstkorrigerare för att reparera toner som sjungits ur stämma.

Men spela in en gitarr eller ett piano som spelar ackord, och saker och ting blir mer komplicerade. Befintliga datorinspelningsenheter behandlar dessa grupper av toner som enstaka ljudenheter: att ändra tonhöjden eller timingen för en ton kräver att man ändrar tonhöjden eller timingen för alla de andra.

Det är den begränsningen som Neubäckers Direct Note Access verkar ha övervunnit.

Ursprungligen en gitarrtillverkare och utan formell utbildning i fysik, matematik eller programmering, engagerade sig Neubäcker i datormusik efter att ha lett en lokal föreläsningsgrupp som studerade musikens filosofi och fysik. Han var med och grundade Celemony 2000, och ett år senare släppte företaget sitt Melodyne-programpaket, ett numera allmänt använt verktyg för att analysera och manipulera ljudinspelningar med en ton.

Neubäcker är blygsam när det gäller sina egna prestationer, inklusive det nya verktyget Direct Note Access.

Det är inte ett särskilt sofistikerat tillvägagångssätt, med speciell matematik, eller en speciell metod, säger han. Det är mer som att flitigt leta efter vad som finns därinne.

Att se efter visar sig vara det som kallas spektrumanalys – grafiskt eller numeriskt som representerar ett givet ljuds komplexa blandning av frekvenser.

Om du plockar den lägsta strängen på en gitarr domineras ljudet du hör av en enda grundfrekvens – i det här fallet en E. Men du hör också en uppsättning högre tonhöjder, som kallas övertoner eller övertoner. (Det är den idiosynkratiska blandningen av övertoner som gör att ett E som spelas på gitarren låter annorlunda än det som spelas på en trumpet eller oboe.)

Inspelade ackord: Direkt anteckningsåtkomst, som implementerat i Celemonys insticksprogram Melodyne 2.

Neubäcker säger att han ägnade tid åt att titta på spektralanalyser och letade efter strukturer i signalen som kunde identifiera ett ackords grundtoner och koppla var och en av dem med sina egna övertoner. Eftersom ljudvågor blandas och stör varandra, är detta en ohyggligt komplicerad uppgift. Men som Celemonins demonstrationer show, det är en som Neubäcker tydligen har åstadkommit.

Direkt notåtkomst representerar tonerna i ett ackord grafiskt: de ser ut som bläckklatter på en tidslinje. Blobbarna kan flyttas upp eller ner för att ändra deras tonhöjd, eller fram och tillbaka för att ändra deras timing. Ett befintligt ackord kan ändras från dur till moll; toner som spelas samtidigt kan strängas ut så att de inträffar i sekvens, i det som kallas ett arpeggio.

Neubäcker erkänner snabbt att programvaran inte är perfekt. Det fungerar bra med rena, obearbetade instrument, som akustisk gitarr eller piano. Den kommer att fungera på en kraftigt förvrängd elgitarr men kan till exempel läsa några höga övertoner som separata toner.

Inte heller är programvaran helt likvärdig med ett mänskligt öra, som kan skilja verkliga instrument från varandra. Som en ljudidiot-kunnig kan den reta enskilda toner ur ett komplicerat sextoners ackord. Men mata den med en inspelning där två instrument spelar samma ton – säg trumpeten och pianot på en gammal Ellingtonskiva – och det kommer att behandla dem som en enda enhet, snarare än att särskilja deras separata röster.

Precis som Celemony's Melodyne, kommer Direct Note Access sannolikt snabbt att leta sig in i studiornas verktygssatser.

Jag har sett videon, och jag blev imponerad, säger J. Chris Griffin, producent på Skärrum studio i New York, som har arbetat med artister som Madonna och Kelly Clarkson. Jag kan inte vänta med att prova det. Jag planerar definitivt att skaffa det.

Verktyget kan dock ha såväl kulturella kostnader som fördelar.

Redan är sångspår på praktiskt taget alla radioklara album rensade; de är perfekt i samklang och i takt men kanske saknar den unika karaktären hos ett sångframträdande av till exempel Billie Holiday eller Bob Dylan. Direct Note Accesss kraft kan påskynda den homogeniseringen av popmusik, säger Berklee's Bierylo.

Direct Note Access kommer att släppas kommersiellt i höst som ett plugin-program som är kompatibelt med de flesta större ljudinspelningsprogram. En fristående version kommer att släppas senare.

Men Neubäcker funderar redan på sätt att utöka verktygets kapacitet, kanske till och med låta det känna igen och särskilja ljuden från enskilda instrument.

Mitt tillvägagångssätt är inte att fokusera på att göra en produkt utan att förstå vad ljud handlar om, säger han.

Dölj