Vintage Audio Restorasyon Projeler için Özel Dijital Filtreler Oluşturun

The Art and Science of Vintage Audio Rest

Vintage ses kayıtları tarihte özel bir yer tutuyor, geçmişten gelen anları zengin, sıcak sesler, modern dijital kayıtların genellikle eksik olduğunu söylüyor.19s'tan itibaren bu kayıtların kaçınılmaz olarak gürültü, pops, tıklamalar, vinyl LPity'den bir kısmını geri kalanının geri kalanının geri kalanının daha erken dönemlere geri kalanının ne kadar iyi olduğunu gösteriyor.

Birçok ticari restorasyon aracı, her kayıt için özel dijital filtrelerin oluşturulması ve uygulanması için özel dijital filtrelerin oluşturulmasına ve uygulanmasına olanak sağlar.Özel filtreler, tam olarak hedef frekanslarını korumanıza izin verir ve otomatik işlemenin tanıtılabilir genel eserlerden kaçınır.Bu makale, her şeyi popüler yazılım ortamlarında pratik uygulama için kapsamlı, yazara dayalı bir kılavuz sunar.

Restorasyon için Dijital Filtreler Anlamak

Dijital filtre, frekans içeriğini değiştirmek için dijital ses sinyalini işleyen bir algoritmadır, amplitüd veya faz kontrollü bir şekilde. restorasyon bağlamında filtreler istenmeyen gürültüyü veya sinyalin istenen bileşenlerini kaldırmak için kullanılır.

Dijital filtreler dürtü yanıt özelliklerine dayanan iki birincil kategoriye girer: [FONT:0]Finite Impulse Response (FIR)) ve [[Dönemli Impulse Response (IIR)).

FIR Filtreler

FIR filtreler sonlu bir dürtü cevabı tarafından tanımlanır, yani çıktıları yalnızca mevcut ve geçmiş giriş örneklerine bağlıdır ve çok dikte edilen uygulamalarla mükemmel bir şekilde kesintiye uğrayabilir (önetici zamanlaması farklı frekanslar), ve filtre şekli üzerinde kesin bir kontrol sağlar.For Restorasyon için FIR filtreler, FIR filtrelerinin çıkış aşamasının hayal kırıklığına uğratacağı durumlarda, çok daha yüksek bir hesaplama maliyeti ile kesintiye uğratılabilir.

IIR Filtre

IIR filtreler geri bildirim kullanır, bu yüzden onların çıktıları hem giriş örneklerine ve önceki çıktı örneklerine bağlıdır. Bu recursive yapısı, belirli bir frekans yanıtını eşdeğer bir FIR filtreden daha az katlara ulaşmalarına izin verir, onları hesaplamalı olarak verimli ve duyarlı hale getirir. IIR filtreler, analog filtre türleri yakından modelleyebilir, ki bu da eski kayıt ve oyun gerileme ekipmanının tonality of ancient IIR include Butterworth (maximally flat passband), Chebyshev (sharper-off with some ripple), ve Bessel (maximally lineer faz)

Çoğu eski ses restorasyonu projesi için FIR ve IIR filtreler kombinasyonu kullanılır: Geniş ⁇ şekillendirme (örneğin, kontrol veya ton kontrolü gibi) ve FIR filtreler hassas görevler için (örneğin, belirli sabit frekanslar için değil)

Analyating Vintage Audio Recordss

Herhangi bir filtre tasarlamadan önce, farklı tedavi gerektiren birden fazla çakışma probleminden sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık acı çektiğinizi anlamanız gerekir.

Yaygın Gürültü Profilleri

• [FONT:0]Broadband gürültü (hiss): ), geniş frekans aralığında, manyetik kaset, analog elektronik ve erken mikrofonlar arasında üniformalı ses.
• [FONT:0]Hum: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 0:1] Bölgeye bağlı sabit düşük frekanslı bir ağırlık (MÖH) ve harmonikleri, ana güç müdahalesine neden olan harmonikleri.
• [FONT:0]Clicks ve pops:[Dönler:[Dönler: 1 ) Kısa, yüksek enerjili geçiciler toz, çizerler veya vinyl imperfections.
• [FONT:0)Rumble: [Dönetici: [Dönetici: 0,3] Altsonik gürültü 50 Hz'nin altındaki döndürme motorlarından veya kaset taşıma mekaniklerinden uzak.
• [FONT:0)Crackle:[Dönetici:[Dönekli: 1 ) Işık yağmuru gibi seslenen küçük, genişleyen bir dizi patlama, kabuk ve erken vinil üzerinde ortak.
• [FONT:0]Aliasing veya dijital eserler: ), erken analog-dijital dönüştürücüler veya kötü örnekleme ile getirilen gürültüler.

Spectral Analiz

Spectral analiz, en güçlü tanı aracınızdır. A spectrogram zaman içinde frekans içeriği gösterir, gürültü kalıpları açıkça görünür hale getirir.(0)character) gürültünün ve bu spektrogram imzalarına bakınız:

• [FONT=0) Yüksek frekanslı filtre (HPF): ), Kesmeler için frekansları kesir, thumps ve rüzgar gürültüsü için. 30–60 Hz etrafında bir başlangıç kesintisi en müzikal içerik için çalışır.
• [FOF: [Düzücüksüz filtre (LPF): ), Güçlü yüksek frekanslı bileşeni olan frekansları ortadan kaldırmak için kullanışlıdır, ancak kayıt altına alınması konusunda dikkatli değildir. 10 kHz'nin üzerindeki Cutofflar, hava ve detayı korumak için tipiktir.
• [FONT=0)Band-pass filtre (BPF):), Dışarıdaki buları kullanarak belirli bir frekans aralığına geçer. Geniş restorasyon için daha az yaygındır, ancak belirli bir enstrüman veya gürültü bandının kaldırılması veya kaldırılması için kullanışlıdır.
• [FONT=0)Notch filtresi:[Dönetici:[Döntgen: 0) Çok dar bir grup-stop filtre, tek bir frekans hedefleyen. Essential for remove Beam Hz hum and its harmonics without affecting acent frequency.
• [FONT:0)Shelving filtre:[Dönder:[Dönder: 1 ) Boosts veya tüm frekansları yukarıda veya aşağıda sabit bir miktar tarafından keserek kesti. Aşırı parlaklık veya sıcaklık ekleme gibi nazik tonal şekillendirme için iyi.

Adım 2: Parametreleri Ayarlayın

Her filtre türü doğru ayarlanmış parametrelere sahiptir:

• [FONT=0)Cutoff frekansı:[Dönetici:[Döneticileri) Bu sadece korumak istediğiniz sinyal grubunun ötesinde ayarlamayı sağlayan dokunuşu kullanın.
• [FONT:0) Direktif (slope): ) Daha yüksek siparişler diker roll-off üretir ancak müzik için daha fazla faz değişikliği veya ringing tanıtılabilir. - 12 dB/octave) veya 4th-order (24 dB/octave) filtre genellikle etkili ve audability arasında iyi bir uzlaşmadır.
• [Üyetim:0)Kalite faktörü (Q): [Dönetici: 1))) Yok ve üst düzey filtreler için Q, yüksek Q (narrow) müzik etkilemeden en iyi şekilde aşağı çekmek için en iyisidir.
• [FONT:0)Gain:[Dönetici:[Dönetici:0)[[Dönetici:0)))[[[Dönetici:[Dönetici:0)))))))))))))))))))))))))))))

3. Adım: Filtre Etkisini Ver

Bir filtre kalıcı olarak uygulanmadan önce, her zaman normal hacimde dinleyin, o zaman biraz daha yüksek sesle ve gürültünün sinyalin yanlış bozulması olmadan azaltılabilir. Yaygın bir hata aşırı filtrelemedir, bu da ses çıkarır, faz eserler yaratır veya metalik bir karakter getirir.

Filtre Aileleri ve Uygulamaları

Temel filtre türlerinin ötesinde, her birinin farklı restorasyon görevleri için güçlü yönleri vardır.

Amaterworth Filtreler

Ancakterworth filtreleri, orijinal tonal dengesi korumak için en yüksek seviyedeki yüksek performanslı filtreye sahip olmak için tasarlanmıştır.Bu yüzden onları ısıtılmış ve ilerici bir şekilde seslendirirler.

Chebyshev Filtre

Chebyshev filtreleri, aynı sipariş için Butterworth'dan daha dik bir rulo sunar, kanalda (Type I) veya stopband (Type II) Type I Chebyshev (geçmişle birlikte) daha agresif gelebilir, ancak sinyal bandına yakın olduğunda etkili olur. Tip II (inverse Chebyshev) sadece stopbandda dalgalanır ve travestiyi korumak için daha iyi bir seçim yapar.

Bessel Filtreler

Bessel filtreler, geçiş sırasında lineer aşamaya öncelik verir, yani sinyalin dalga biçimini korurlar.For Restorasyon için, bu, geçicileri tıklamalar ve pops gibi filtrelemek, herhangi bir faz bozulması doğal olmayan bir rulodur.

Elliptic (Cauer) Filtre

Elliptik filtreler, verilen bir sipariş için en dik olası rulo sunar, her iki geçiş bandında da dalgalanır ve müzik içeriğine çok yakın olan sabit bir tonlukları ortadan kaldırırlar.SeksT:0çok keskin ayrılık[Dönetici: 0)

Filtreleri Yazılımla Uygulama

Çeşitli dijital ses iş istasyonları ve özel restorasyon araçları, özel filtreler tasarlama ve uygulama yeteneği sağlar. İşte en popüler seçeneklerle nasıl çalışılır.

Audacity

Audacity, Audacity'de yerleşik bir filtre içeren ücretsiz, açık kaynaklı bir ses editörüdür:0)Filter Curve EQ) aracı ve aurFLT:2).Notch Filter[D][D][FONT][FONT][FONT][FONT=FONT=FONT=TR][FONT=0}

1. Ses dosyasını açın ve analiz etmek veya onarım yapmak istediğiniz bölümü seçin.
2. UltraT:0)Spectrogram[Dönetici: 1 ) görüntü (yoldaki dalga ikonu) gürültüyü görselleştirmek için.
3. [[Fort >:0)Effect > Filter Curve EQ[D: 1) . Grafik, benzer kayıtlarda tekrarlanan kullanım için eğrinizi kaydedebilirsiniz.
4. Kesin hum kaldırılması için, [[DüzD:0)Effect > Notch Filtre) ve tam frekansına (% 50 veya 60 Hz) ve Q faktöre gir.

Adobe Audition

Adobe Audition güçlü restorasyon araçları ile profesyonel bir sınıf editörüdür. [Ücretsiz Eşitleştirici[DÜT:1) ve ) Grafiksel Eşitleştirici[Döneticileri için) görsel olarak filtre tasarlamanıza izin verir.Test ayrıca afyonlar kullanarak kendi tasarımlarınızı da kullanabilirsiniz.(D)Effects[DÜcretsizler ve düşük frekanslılar, özel bir notch filtre genellikle daha temiz sonuçlar verir. Gelişmiş iş için, Audition VST eklentileri destekler, böylece özel filtre paketler kullanabilirsiniz.

iZotope

iZotope RX, ses restorasyonu için endüstri standardı olarak kabul edilir. onun için:0)Spectrogram onarımı))De-hum) ve )De-noise) Özel bir filtre tasarımı için, [[ ⁇ ve filtreleme tekniklerinin bir kombinasyonunu kullanır.)

Büyük koleksiyonlarda veya özel medyada çalışan geri yüklemeler için, [[0) Özel VST veya Audio Unit eklentileri ) kullanılarak, yüzlerce kayıt için uygun olan çerçeveler kullanılarak yapılır.[D FFT filtreleme).

import scipy.signal as sig
import numpy as np
import soundfile as sf

audio, sr = sf.read('vintage_recording.wav')
b, a = sig.butter(4, 50/(sr/2), btype='high')
filtered = sig.filtfilt(b, a, audio) # zero-phase filtering
sf.write('restored.wav', filtered, sr)

Dijital ses işleme öğrenmeye devam etmek isteyenler için, 0:0) Bilim ve Mühendisin Dijital Sinyal İşlemeye Rehberi) Steven W. Smith, filtre teorisini gelişmiş matematik olmadan ilk prensiplerden alan bir yazara dayalı açık lisanslı kaynaktır.