Огляд програм для запису звуку

В цій статті мова піде про програми, що дозволяють записувати звук, відтворний звуковою картою вашого комп'ютера. Навіщо потрібні такі програми? Подивитеся на панель вашої звукової карти. На ній, окрім виходів для динаміків, є ще вхід для мікрофону, і ще один вхід - лінійний. Для чого потрібний вхід для мікрофону, зрозуміло. До лінійного входу, якщо хто не знає, можна підключити будь-який звуковідтворюючий пристрій (радіоприймач, магнітофон і т. д.). За допомогою програм, що дозволяють записувати звуковий сигнал, що поступає на входи вашої саунд-карты, ви зможете, підключивши мікрофон, записати себе, коханого, а за допомогою лінійного входу перевести в цифрову форму старий магнітофонний запис. Але цим можливості програм, що записують звук, не вичерпуються. Якщо у вас високошвидкісний Інтернет, ви напевно користуєтеся Інтернет-радіо (можливість прослуховувати радіопередачі, що транслюються в Мережі, вбудована в Windows Media Player, не говорячи вже про такі програми як Real Audio і спеціальних програмах, призначених для прослуховування певних радіостанцій). Як правило, програми, що дозволяють прослуховувати Інтернет-радіо, не дозволяють вам зберігати аудіо-контент на своєму диску. Причин тому може бути багато, говорити про них ми не будемо. Відмітимо проте, що все, що відтворює ваша саунд-карта, може бути збережено на диску у вигляді звукового файлу. Потрібна тільки програма, що уміє це робити. Дві такі програми і будуть розглянуті в цій статті. Але спочатку трохи теорії. Железопоськольку звуковий сигнал поступає на вхід звукової карти в аналоговому вигляді, для передачі його в цифровій формі необхідний спеціальний пристрій - аналогово-цифровий перетворювач (АЦП). Всі сучасні звукові карти обладнані АЦП, але якість цих пристроїв на різних картах - разноє. Для того, щоб зрозуміти, про що йде мова, необхідний короткий екскурс в теорію. Аналогово-цифрове перетворення виконується шляхом виміру значення амплітуди аналогового сигналу через рівні проміжки часу (окремі відліки називаються семпламі). Цими значеннями є цілі числа. Так виходить "цифровий звук". Частота, з якою проводяться виміри амплітуди звукового сигналу, називається частотою дискретизації. Цілі числа можуть зберігатися в комп'ютері в різних форматах - в 8-, 16-, 32-, 64-бітовому форматі (займаючи в пам'яті, відповідно 1, 2, 4, 8 байт), а також із знаком або без. Остання обставина для нас особливого значення не має. Важливіше розрядність, тобто кількість битий (байт), які займає число. Сучасні непрофесійні звукові карти можуть працювати з 8-бітовим і 16-бітовим звуком. Деякі карти можуть працювати з 32-бітовим звуком (на практиці часто використовується тільки 24 бита). Все це дуже схоже на кодування зображень. Розрядність пікселів зображення (8, 16 або 32 бита) визначає максимальна кількість квітів, а отже - і якість зображення. Точно також і якість звуку залежить від розрядності семплов. Якщо розрядність звукових семплов - це аналог кількості квітів в представленні зображення, то частота дискретизації - аналог роздільної здатності. Чим вище частота дискретизації - тим вище якість звуку. Традиційно використовуються наступні частоти: 4000, 8000, 11025, 16000, 24000, 22050, 44100, 48000, 96000 герц. У цьому ряду неважко відмітити два ряди кратних значень. Кратність значень частоти дискретизації полегшує процес перетворення цієї частоти - передіськретізацию. Проте, оскільки різні стандарти кодування цифрового звуку створювалися різними організаціями в різний час і з різними цілями, не всі значення частот, прийняті на комп'ютерному світі, кратні один одному. Згідно теоремі Найквіста-котельникова, максимальна частота початкового звукового сигналу, яку можна передати при цифровому кодуванні, дорівнює половині частоти дискретизації. Це означає, що якщо АЦП працює з частотою дискретизації, скажімо, 24 Кгц, максимально можлива частота в спектрі оцифрованого звуку дорівнюватиме 12 Кгц. Але у вхідному аналоговому сигналі напевно є складові, частота яких перевищує 12 Кгц. При перетворенні "в лоб" ці складові не зникнуть з оцифрованого сигналу безслідно. Вони виявляться в нім у вигляді спотворень (найчастіше - характерного "деренчання"). Для того, щоб позбавити цифровий сигнал від спотворень, застосовується фільтрація, що видаляє з сигналу складові з частотами вище за половину частоти дискретизації. Зупинятися на цьому детально ми не будемо, відзначимо тільки, що оскільки ідеальних фільтрів не існує, на практиці максимальна частота, яку можна записати в оцифрованій формі, буває менше половини частоти дискретизації. Ну і нарешті, звук може бути багатоканальним. Сучасні звукові карти підтримують різну кількість каналів при відтворенні звуку, але якщо мова йде не про професійне устаткування, то при записі звуку ми можемо вибирати між одним каналом або двома. Програмне забезпечення Windows дозволяє вам вибирати частоту дискретизації звуку, записуваного з мікрофону або через лінійний вхід карти (причому в широких прибудовах - аж до 48 Кгц. Проте захоплюватися цим не стоїть. АЦП карти, як правило, працює на фіксованій (не дуже високою) частоті. Система ж генерує оцифрований звук із заданою частотою дискретизації, використовуючи згадуваний вище ресемплінг. Процес ресемплінга не може підвищити якість звуку (але може його погіршити). З цього виходить, що ви не відчуєте різниці між якістю звуку, записаного з входу карти на середній і на високій частоті дискретизації. А ось розмір аудіо-файла (особливо якщо це wav-файл) істотно зміниться. При записі з входу карти не встановлюйте високу частоту дискретизації, якщо тільки у вас немає особливих причин для цього (наприклад, якщо ви плануєте перенести запис аудіо CD, ви повинні записувати звук з частотою дискретизації 44100 Гц, тому що це відповідає стандарту аудіо CD. На закінчення цього розділу приведу прості рецепти по співвідношенню параметрів цифрового звуку і якості. Якість телефонної лінії: розрядність семплов - 8 битий, частота дискретизації - 8 Кгц, один канал. Якість радіопередачі в діапазоні FM - розрядність семплов - 16 битий, частота дискретизації - 22,05 Кгц, два канали. Якість аудіо компакт-диска - розрядність семплов - 16 битий, частота дискретизації - 44,1 Кгц, два канали. ПРОГРАММИВ Windows є власна програма звукозапису, проте використовувати її категорично не рекомендується. Якщо від таких додатків Windows як Notepad або Paint ще може бути якась практична користь, то вбудована програма звукозапису настільки примітивна, що користі від неї ніякої. Важливим компонентом при записі звуку з саунд-карты є мікшер Windows. Якщо музична композиція реве з динаміків, а програма звукозапису записує тишу або слабке потріскування, означає ви неправильно встановили джерело запису. Джерело запису встановлюється в програмі-мікшері. У Windows 9x для виклику мікшера потрібно клацнути мишею по значку із зображенням гучномовця на панелі завдань. У Windows XP все трохи складніше. Для того, щоб відкрити стандартний мікшер, потрібно відкрити Панель управління, вибрати в ній пункт Звуки і аудіопристрої, у вікні, що відкрилося, вибрати вкладку Аудіо і в групі Запис звуку натиснути кнопку Гучність. За умовчанням мікшер відображає не всі джерела запису. Якщо для запису з мікрофону або лінійного входу вам потрібно буде вибрати однойменні опції, то для запису звуку, відтворного за допомогою Windows Media Player, потрібно використовувати групу Звукозапис, а для запису з деяких програм вам знадобиться група Загальний запис. За умовчанням ця група невидима, її потрібно відкрити за допомогою команди меню Параметри->свойства. Мікшер дозволяє також встановити значення рівня, "гучність" записуваного сигналу. Програм звукозапису досить багато. Тільки на одному сайті я налічив близько п'ятдесяти. Немає ніякого сенсу намагатися розглянути всі записуючі програми. Для порівняння я вибрав дві: одну безкоштовну і одну умовно-безкоштовну. Обидві програми отримали максимальний рейтинг на сайті, на якому я їх знайшов. Audiograbberразработчик: Jackie Franckрассматріваємая версія: 1.83условія розповсюдження: бесплатнопару років назад я вже робив набіг в стан програм звукозапису. Що неприємно здивувало мене тоді, так це досить низька якість навіть платних програм. Будучи пригнічений цим фактом, я написав власну програму звукозапису. Вона не була шедевром, але мої потреби задовольняла цілком. Як все змінилося з тих пір! Безкоштовна програма Audiograbber володіє функціями, які кілька років тому були відсутні в багатьох програмах, що розповсюджувалися за гроші. У перелік функцій Audiograbber (мал. 1) Входять: детектор тиші, можливість автоматичного розбиття запису на треки, планувальник часу запису з функцією автоматичного виключення комп'ютера після закінчення запису, різні функції обробки записуваних даних (плавне завершення треків, нормалізація). Малюнок 1. Головне вікно програми Audiograbberпрограмма володіє великою кількістю налаштувань і взагалі виконана вельми професійно. Що викликає подив, так це заплутаний інтерфейс програми (і це при тому, що на сайті програми легкість інтерфейсу перерахована в списку її достоїнств). Як приклад непродуманості інтерфейсу можна привести кнопку швидкого доступу з підписом Mp3. Можна було б чекати, що ця кнопка відкриє вікно, пов'язана з налаштуваннями mp3-файлов, проте замість цього відкривається вікно, що дозволяє вибрати різні формати файлів для запису, причому формат mp3 в цей список за умовчанням якраз і не входить. Тут слід зробити невеликий відступ, що стосується форматів аудіо-файлов. Найпростішим і громіздкішим є формат wav (Raw PCM). Продовжуючи аналогію з графічними даними, цей формат можна порівняти з форматом bmp - максимум інформації і дуже великі розміри. Одна хвилина аудіозапису з якістю компакт-диска у форматі Raw PCM займає на диску близько 10 мегабайт. Навіть при сучасних об'ємах жорстких дисків для укладачів власних аудіотек це забагато. Недивно тому, що широку популярність придбали формати стискування аудіоданих, що забезпечують коефіцієнт стискування приблизно 1:10 в порівнянні з Raw PCM при майже такій же якості звучання. Ці формати використовують алгоритми стискування аудіоданих з втратами. Їх можна порівняти з графічним форматом JPG. Розмір файлу jpg значно менше розміру аналогічного bmp-файла, але і якість зображення дещо гірше (чим більше коефіцієнт стискування - тим гірше якість). Серед форматів стискування аудіоданих з втратами на сьогоднішній день лідирують три: mp3, wma і Ogg Vorbis. Найпопулярнішим форматом безумовно є mp3. Цей формат підтримують майже всі програмні плеєри для Windows, багато плеєрів для Linux і незліченної безлічі апаратних аудіо-плєєров і кишенькових комп'ютерів. Проте з mp3 пов'язана одна проблема, про яку знають не всі. Формат mp3 запатентований. Це означає, що будь-який розробник програм, що використовують формат mp3, повинен платити ліцензійні відрахування правовласникові. З цієї причини багато безкоштовних програм, що працюють із звуком, не підтримують mp3. Втім, автори деяких mp3-кодеков, наприклад LAME, знайшли спосіб обійти ці обмеження, поклавши частину відповідальності на користувачів. Цим же шляхом йдуть і багато некомерційних програм, що включають можливість роботи з mp3. Самого кодека в дистрибутиві програми немає, але є можливість підключення стороннього кодека. Останнє - на совісті користувача. Формат wma був розроблений Microsoft, зокрема для того, щоб витіснити mp3 (що, проте, йому так і не вдалося). За своїми показниками це непоганий формат. Його, що природно, підтримує ОС Windows, а також багато апаратні аудіо-плєєри і кишенькові комп'ютери. За недолік формату wma можна вважати відсутність його підтримки за межами світу Microsoft, зокрема - в Linux. Отже якщо ви збираєтеся прослуховувати свої записи в цій системі, формат wma - не для вас. Формат стискування аудіо Ogg Vorbis розповсюджується на умовах ліцензії LGPL, що у поєднанні з його високими технічними показниками, робить його ідеальною підмогою для розробників. Не дивлячись на ці очевидні переваги доля Ogg Vorbis до цих пір складалася не дуже вдало. Цей