Из мальчика - девочку и наоборот

В пакете Waves Platinum Native Bundle 4 имеются плагины, предназначенные для сдвига высоты тона.

Плагин UltraPitch Shift позволяет корректировать высоту тона. Такая задача нередко возникает, когда песня исполняется человеком, не обладающим хорошим слухом. Алгоритм сдвига тона состоит из двух основных шагов. Прежде всего, необходимо измерить исходную текущую высоту тона (выполнить детектирование, или распознавание тона). Затем нужно рассчитать величину необходимого сдвига высоты.

При обработке стереофонического материала плагином UltraPitch распознавание высоты тона производится по сигналу левого канал. Собственно распознавание - процесс, по существу, монофонический.

Высота тона - субъективное свойство простого или сложного тона, позволяющее слуху человека сопоставить ей позицию на шкале частоты. Например, высота тона звука трубы, на которой исполняется нота A4 (ля), соответствует основной частоте 440 Гц, даже при условии, что такой звук содержит много других частот (гармоник). Корректная работа плагинов, подобных UltraPitch, возможна только в том случае, когда на его вход подается тональный звук. Атональные звуки, в которых нет никакой распознаваемой высоты тона (звуки ударов, взрывов, выстрелов, а также шум, шипение) непригодны для обработки плагином.

Применять плагин есть смысл только к единственному голосу (вокалиста или реального музыкального инструмента). Дело в том, что плагином может быть отслежена только одна входная высота тона. Если поют несколько человек, то обработка плагином UltraPitch приведет не к исправлению тональных погрешностей, а к ухудшению качества звучания голосов. Работа алгоритм построена так, что обрабатываемый сигнал считается высотной линией единственного голоса, которую и требуется отследить. Даже эта задача с трудом поддается автоматизации (нельзя забывать, что в реальных условиях редко встречаются чистые тона, как правило, звуки имеют насыщенный тембр, а спектр, кроме основной частоты, содержит ее гармоники, субгармоники и их комбинации), а уж выделить определенный голос на фоне голосов других людей пока под силу только человеку.

Для любого источника звука характерно наличие нескольких областей резонансных частот, которые называют формантными частотами или просто формантами. Форманты зависят от конструкции, формы и размеров источника, создающего звук (певец, акустическая система, гитара, труба и т. д.), а также от акустических свойств материалов (веществ), из которых источник "выполнен". Различают индивидуальные формантные свойства и свойства, общие для определенного класса источников звука. Например, все женские голоса содержат характерные форманты, причем они отличаются от формант мужских голосов. Вместе с тем, в тонких структурах формант голосов двух вокалисток также обязательно имеются индивидуальные отличия.

Если взять какого-либо конкретного исполнителя, то можно заметить, что частоты формант мало зависят от того, в какой тональности он поет (если, конечно, он специально не предпринимает усилий для изменений свойств "резонансной системы" своего голосового аппарата).

Из сказанного следует вывод, что в алгоритме коррекции тона должны быть предусмотрены операции, позволяющие сохранить неизменным формантные свойства обрабатываемого материала. В противном случае после обработки звука возникнет впечатление, будто правильно взятые ноты исполнил один человек, а скорректированные - другой.

В целях получения специальных эффектов (например, "смены пола" исполнителя), напротив, необходимо иметь средства для сдвига формантных частот и изменения тембра звука.