Prvoslov

Ceres3 slobodan program s cut-and-paste montažom zvuka u frekvencijskoj domeni. Trenutno radi na SGI-IRIX Linux, LinuxPPC i MacOSX-Darwin operacijskim sistemima. Razvitak ovog programa potaknut je funkcionalnošću njegovih starijih "rođaka", Ceres i Ceres2, od kojih je naslijedio osnovni okvir, i djelu čijih autora je ovaj rad posvećen, kao neka vrst "praktičnog feed-backa". Ovaj program sadrž novu funkcionalnost, svojstva koja su u ova dva programa ppostojala na razini idejne zamisli, ovdje su razvijena do stupnja glazbene upotrebljivosti.

Ovo uputstvo zamišljeno je kao kratka referencija svakomu koga bi zanimalo iskušati ovaj program.

Molimo, još jednom uvažite - ovo uputstvo vrijedi za inačicu (0.27), ne za one prethodne. Nabavite novu verziju (slobodna je), radije nego da se bavite uputstvima koja se vašeg programa ne tiču.

Brzi uvid

Ceres3 pokreće se (dvostrukim)pritiskom miša na ikonu ili iz unix ljuske (shell), utipkavanjem "ceres3" naredbe. Naredbi je moguće pridodati command-line opcije,  ali one nisu nužne da bi se program pokrenuo.  Prazni prozor će se pojaviti na ekranu, a na njemu soajati će jedino izbornik (menu-bar) i na njemu će pisati  File, Edit, Transform, Settings i Help.

Odaberite "Load & Analyze" s "File" izbornika, odaberite neki audio-dokument. Ceres3 čita mono i stereo 16, 24 i 32-bitne cjelobrojne (integer) dokumente u AIFF formatu, na 22.05k, 44.1k and 48k frekvenciji uzorkovanja, za sada. Stereo dokumenti će doduše biti konvertirani u mono tijekom analize, prema korisnikovu odabiru u dijalogu za čitanje dokumenata (L, R or L+R). Moglo bi se pitati zašto program ne analizira oba kanala stereo dokumenta, dočim teorija phaznog vokodiranja (tako se naime zove model jezgre za analizu i sintezu, na kojoj je Ceres3 izgrađen) u stvarnosti funkcionira jedino na tzv. točkastim izvorima zvuka. Običnim riječima, harmonički odnos unutar spektralnog sadržaja nekog zvuka funkcionira u potpunosti jedino s monofonim audio signalima. Još jednom: jednostavna "phase-vocoder" tehnologija ne podržava stereo obradu. Stoga kad jednom program učita i analizira, montira i obradi dokument, UVIJEK će ga resintetizirati u monofoni zapis, bez obzira na to što je originalni dokument možda bio stereo. Svi ostali atributi dokumenta (frekvencija uzorka, dubina zapisa -16, 24, odn. 32 bita) ostati će kakvima su bili.
 

Dokument će potom biti podvrgnut FFT analizi uz standardne parametre, ukoliko niste odabrali nešto drugo u izborniku Settings>Analysis, Settings>FFT/Play i Settings>Display . Prikaz biti će pohranjen u memoriji i nacrtan u glavnom prozoru, koji će se otvoriti na ekranu. Što je audio dokument veći, to veća će biti i analiza. Ceres3 je vrlo zahtjevan prema procesoru. Nije preporučljivo raditi s dokumentima duljim od 60 sekundi, osim ako računalo ima dovoljno RAMa i korisnik zna što radi.

Kušajte naredbu"Sieve..." ("Sito") s "Transform" izbornika kao primjer što program radi sa zvukom. Otvoriti će se dijalog-kutija. Samo označite "Invert" gumb i pritisnite OK.   Program će izmijeniti spektralni sadržaj tako što će eliminirati deset najjačih spektralnih kontura.

Želite li čuti rezultate vašeg rada, prvo resintetizirajte zvuk pritisnuvši "Synth & Save" naredbu s "File" izbornika. Odaberite i unesite odgovarajuće ime za resintetizirani dokument u dijalog-kutiju, pritisnite OK. Potom poslušajte uradak   odabravši "Play Current" naredbu "File" izbornika, pritisnuvši 'p' na tipkovnici. Želite li čuti originalni zvuk za usporedbu   , odaberite "Play" s "File" izbornika. Kutija za odabir će se pojaviti, u kojoj ćete odabrati izvorni zvuk. Pritisnite OK i čuti ćete ga.

Iskušajte druga nar4edbe s "Transform" izbornika da biste stekli proedodžbu kako zvuče. Svaki put sintetizirajte& i spremite dokument. Inače program to neće učiniti automatski. Naredba Preview sintetizira sliku izravno u slušanje, ali ona neće raditi na svim sistemima.

Ceres3 grafičko sučelje

Poput većine UNIX programa, Ceres3 ima grafičko sučelje koje se sastoji od glavnog prozora s izbornikom i nekoliko dijalog kutija proeko kojih korisnik komunicira s programom. U glavnom prozoru može se crtati krivulje, oblike i površine korisne u obradi zvuka. Procesi se odabiru na Transform izborniku   . One neredbe koje sadrže znak elipse (...) u nazivu, otvoriti će svoje dijalog-kutije u kojima ćete unijeti dodatne parametre i naredbe.

Ovo je standardni izgled glavnog prozora Ceres3 (u KDE 1.2). Spektralne frekvencije (u kiloHercima) prikazane su vertikalno, linearno, uzlazno. Razvitak u vremenu (u sek.) prikazan je s lijeva na desno. Molimo obratite pažnju na razmještaj kontrolnih funkcija:

• control function 1 (ljubičasti graf) ima minimum vrijednosti na dnu prikaza.
• control function 2 (plavi graf) ima minimum vrijednosti na dnu prikaza.
• control function 3 (vertikalni cijan graf) ima minimum uz desnu vertikalnu ljestvicu

Dijalog-kutije su također dio standardne opreme u Ceres3. Naročito je zgodno u UNIX dijalog-kutijama što više njih može istovremeno biti otvoreno i dostupno ukoliko su portebne i nijedna pritom ne blokira izvođenje programa. Mnoge je dijaloge moguće pozvati i kraticom s tipkovnice   -  npr. "Edit control function" dijalog s Edit izbornika poziva se i pomoću   ^f  (control-tipka i f-tipka zajedno). Ovo je izgled tipične dijalog-kutije u Ceres3:

Komandni argumenti ljuske

Iako se Ceres3 oslanja na grafičko sučelje i preko njega je moguće dobiti gotovo sve što program radi, ipak vrijedi znati još nekoliko komandnih opcija koje je moguće unijeti u konzolu prilikom pokretanja programa.

1.  argument : ime programa (malim slovima, tj. ceres3)
2. argument: FFT broj (mora biti potencija broja 2 tj. 256 ili 512 ili 1024
ili 2048 ili 4096 ili 8192)
3. argument: veličina prozora za analizu
4. argument: veličina koraka u analizi (mora biti razlomak veličine prozora)
5. argument: šitina prikaza u pixelima (bilo koji broj između 500 i 1600)

Pojašnjenje:

FFT broj (FFT size)

Ovaj broj je tehnički vrlo važan jer određuje koliko "frekvencijskih kanala" će imati analiza. Broj kanala uvijek je jednak polovici FFT broja + 1. Što je taj "broj kanala"? - Izravna jasnoće spektralne rezolucije. Stoga, jasnija rezolucija također znači veći FFT broj.

Veličina prozora (window size)

Ovaj broj usko je povezan s FFT brojem.
On određuje najnjžu frekvenciju koju je moguće analizom prepoznati.

Veličina koraka prozora (window step)

je razlomak veličine prozora. On određuje jasnoću vremenske rezolucije.

Širina prikaza (display width)

širina grafičkog prozora u kojem je prikazan sonogram.

Primjer: ceres3 1024 1024 256 500

Ugrađene vrijednosti koje program odabere (ukoliko ne unesete gore nevedene argumente sami:

 FFT size = 1024; Window size = 1024; Window step = 128; Display width = 700;

Funkcionalnost

Ovo je kratak Pregled funkcionalnosti po izbornicima, naredbama i dijalozima:

File
 

New

Analiza u frekvencijskoj domeni ne mora biti pokrenuta učitavanjem stvarnog audio dokumenta (Load&Analyze) već može također krenuti ni iz čega (New). Možete unijeti željenu duljinu i jedan od modela spektralnog sadržaja:

• harmonic, se gradi na harmonijčkom nizu osnovne frekvencije najdubljeg kanala
• noise, se gradi na šumu

Load & Analyze

Otvara standardnu dijalo-kutiju za odabir audio dokumenta koji će se obraditi u frekvencijskoj domeni. Iznad polja za tekst vidi se informacija o dokumentu. Ovo je korisno kad se bira dokument iz mape koja sadrži mnoštvo dokumenata sličnih naziva, od kojih svi nisu zvukovi. odaberete li stereo dokument, pod-prozor s radio-gumbima će se otvoriti, da biste izabrali koji od kanaća želite analizirati. Pošto izaberete dokument, pritisnite "Ok". Program će prevesti dokument u frekvencijsu domenu, da bi ga učinio podatnim za dalju obradu. Analizu će prikazati grafički u obliku nazvanom sonogram. Jednostavnim reijčima, program će reščlaniti zvuk i prevesti ga u sliku pogodnu za grafičku obradu.
Naputak: Provjerite postav analize u "Settings->Analysis" i "Settings->FFT/Play"

Synth & Save

Isvodi obratnu radnju od Load &Analyze. Pošto se obrada u frekvencijskoj domeni dovrši, zvuk treba vratiti natrag u čujni oblik. Taj se proces naziva resinteza (resynthesis). Tako zvuk bude spremljen u dokument, kojem naziv date u "file-save" dijalog-kutiji, koju program pritom otvori.
Naputak: Provjerite postav resinteze u "Settings->Resynthesis"

Play

Bilo koji zvučni dokument s diska dade se reproducirati putem standardne dijalog-kutije, koju program odabirom naredbe otvori.

Play Current

Radni dokument može se reproducirati izravno s izbornika.

Import

Control function data

Podaci kontrolnih funkcija (vidi dolje) omogućavaju manipulaciju jednog zvuka parametrima nekog drugog zvuka, ili čak više njih. Za format dokumenta  vidi poglavlje Export.

Area data

"Obradive površine" nije porebno svaki put crtati ručno. time. Podatke je moguće spremiti i potom uvesti u program.

Analysis data

Učitava FFT text dokument koji je razmjenjiv s IRCAM-ovim AudioSculpt and SVP formatima i iscrtava sonogram na ekranu. Za točan format podataka vidi informaciju u poglavlju Export.

PBM ascii image

Učitava i prikazuje Portable BitMap format za sliku, spremljen kao ASCII text. Ove dokumente generira IRIX sistem (SGI) ili programi kao GIMP (sve platforme). Ovo je eksperimentalna funkcija bez izravnog glazbenog značenja, budući da slike koje imaju smisla za oko ne zvuče nužno uhu privlačno. Označavanjem odgovarajučih rubrika u dijalog kutiji određujete način prikaza:
Neg. pozitiv ili negativ
Full puna visina prikaza
R,G and B prikaz komponenti za zeleno, crveno odn. plavo

Export

The Export pod-izbornikom bira se naredbe za "izvoz" podataka analize u tekst oblik za kasniju obradu u Ceres3 drugim programima.

Control function data

Podaci kontrolnih funkcija spremaju se u tekst dokument. Format tekst dokumenta je u  <x  y>  parovima, normaliziranih vrijednosti između 0 i 1.
 

controlgraph1:
x1_1  y1_1
x1_2  y1_2
...
x1_n y1_n
end

controlgraph2:
x2_1  y2_1
x2_2  y2_2
...
end

controlgraph3:
x3_1  y3_1
...
end

Area data

"Obradive površine" su u Ceres3 pravokutnici, o njihovoj uporabi stoji na drugom mjestu ovog teksta. Dvije dijagonalne točke određuju format za eksport and re-import:

area1:
x1 y1
x2 y2

area2:
x3 y3
x4 y4

area3:
x5 y5
x6 y6

Csound scorefile

This sends the complete spectral analysis to a Csound score file. Each line represents a "pixel" as shown in the sonogram, and is formatted as follows:

i1 Starting_time Duration Frequency Amplitude

Note that "Duration" will always have the same value.

Pozor! Csound score dokumenti mogu biti iznenađujuće ***veliki***. Preporučamo isprva "prosijati podatke" (naredbom Sieve), da se smanji broj piksela.

Parmerud Csound scorefile

Ovaj poseban format stvorio je Oyvind Hammer za švedskog skladatelja Aake Parmerud. Frekvencijska os podijeljena je na određeni broj "struna". Čim amplituda nekog frekvencijskog pojasa koji toj niti odgovara prijeđe Trigger (prag okidanja), nova Csound naredba za notu biva upisana s vrijednošću trajanja određenom Resonance parametrom. Nakon nekog vremena (Hysteresis), struna će ponovo doći u stanje za okidanje (trzanje), i čekati da amplituda premaši zadani prag.

Ovo se ponaša poput simulacije generatora za simpatetičku rezonanciju.

Spectral peaks

Zapisuje sve spektralne vršne vrijednosti kao vremensko-amplitudno-frekvencjske triplete.
 

IRCAM Partials

(IRCAM parcijali) Ovaj tip podatka koristi se u IRCAMovim programima AudioSculpt, PatchWork, SVP, ali i u Columbia University CMC RTcmix. Program SculptView izravno radi s tim tipom podatka.
Slijedi prikaz formata IRCAMovih  "parcijala"  (ASCII tekst) - koji je istovremeno i LISP-lista:
 

(PARTIALS <broj_parcijala>
(POINTS <broj_točaka>
<vrijeme> <frekv> <ampl>
...       ...     ...
)
(POINTS <broj_točaka>
<vrijeme> <frekv> <ampl>
...       ...     ...
)
)

Analysis data

(Podaci analize) Zapisuje se FFT tekst dokument koji je razmjenjiv s with IRCAMovim AudioSculpt i SVP formatom. Ovakav dokument zna biti iznimno velik. Može ga se koristiti u Source Filter naredbi s Transform izbornika i izgleda ovako:

<vrijeme> <broj kanala>
<ampl> <frekv>
...     ...
...     ...
...     ...

...     ...
...     <Nyquist frekv>

<vrijeme> <broj kanala>
<ampl> <frekv>
...     ...
...     ...
(itd...)

Inventor visualization

(Inventor vizualizacijski dokument) Zapisuje se Open Inventor ASCII tekst koji opisuje trodimenzionalni model spektralnog krajolika. Ovaj je dokument vidljiv u svakom programu koji je kompatibilan sa SGI programom "Ivview". Nadalje, format dobrim dijelom kompatibilan s VRML (mrežnim jezilom sa pricidnu stvarnost), i dade se vidjeti preko standardnog Web pretraživača, opskrbljenog odgovarajućim plug-inom. Ovakav dokument može također biti iznenađujuće velik, u megabajtima, što onda otežava pregled.

Single LTAS frame

(Okvir dugotrajnog prosječnog spektra) Zapisuje se jedan FFT okvir uzet u srednjoj vremenskoj točki. Upotrebljivo pri ekstrakciji spektra nakon obavljene "Average spectrum" naredbe.

Close

Naredba zatvara prikaz sonograma i briše sve podatke vezane uz analizu. Prije toga, program će ponuditi izbor da spremite podatke koji su Vam važni. Želite li tako, pritisnite "Cancel" i spremite eksportirajte što god želite ili trebate.

Quit

Ova će naredba postaviti dijalog koji Vam daje "šansu" da se predomislite prije nego izađete iz programa.

Edit

Opcije Edit izbornika (Copy, Cut and Paste) djeluju na stvarnim spektralnim podacima. Napravite li grešku možete stvar vratiti natrag (undo). Dočim, za montažu i višestruku montažu   "Settings -> Edit/Display -> Allow Undo" mora biti označen.

Redo Ceres3 trenutno podržava jednu razinu vraćanja naprijed.

Copy kopira sve podatke unutar odabrane obradive površine u "clip file" dokument.

Cut copira, potom briše podatke unutar odabrane površine. Molimo, opazite da nema zasebne "Clear" naredbe za brizsanje u izborniku - to nema mnogo smisla u ovakvoj spektralnoj obradi. Također možete koristiti naredbu "Gain" s "Transform" izbornika i podesiti da faktor bude nula.

Paste će zamijeniti sadržinu odabrane površine s onom iz "clip" dokumenta tako da će potražiti i upisati informaciju u odgovarajuće frekvencijske kanale. Samo onaj dio površine biti će zahvaćen koji ovisi o duljini površine ili "clip" dokumenta. Ostatak biti će neizmijenjen.

Extract:
Određena vremenski i frekvencijski promjenjiva svojsta sonograma moguće je izdvojiti i preslikati u kontrolne funkcije. Ove se funkcije daju obraditi i primijeniti na transformacije u frekvencijskoj domeni kao kontrolni parametri, ili eksportirati u text dokumente za eventualnu dalju obradu. Do ove se naredbe dolsi preko "Extract" u "Edit" izborniku.
Otvoriti će se dijalog-kutija nazvana "Extract". Potrebno je izabrati:

• Amplitude da bi se preslikalo vremensku ovojnicu jakosti signala u prvu horizontalnu kontrolnu funkciju.
• Fundamental da bi se preslikalo aproksimaciju osnovne frekvencije signala u drugu horizontalnu kontrolnu funkciju. Slijedi nekoliko dijaloga s kojima je najbolje eksperimentirati da bi se dobio željeni rezultat:
  • Gornji i donji frekvencijski limit osnovnog tona unese se kao tekst ili ucrta kontrolnom funkcijom 2
  • Vjerovatnost nalaženja osnovnog tona unese se kao tekst ili ucrta kontrolnom funkcijom 1
  • Broj harmonika (koje valja istražiti) unese se kao tekst
  • Karakter harmoni;kog niza valja odabrati s opcijskog izbornika. Poseban slu;aj predstavlja 'noisy' (šuman signal) i rabimo ga za zvukove bez harmoni;ki povezanog spektralnog sadržaja.

    Naputak: Ova će se podešavanja u mnogome razlikovati za različite karaktere zvuka. Odabravši npr. nisku vjerovatnost, veliki broj harmonika i visoku marginu greške na šumnom zvuku, zapravo zadajete programu da izdvoji maksimum spektralne aktivnosti u vremenu. Da bismo izdvojili visinu pravilnog tona, odaberemo relativno nizak broj harmonika , nisku marginu greške i visoku vjerovatnost. Ako pak radimo s kompleksnim zvukovima , približno iscrtamo osnovni ton kontrolnom funkcijom 2 i odaberemo Read frequency from CF2 gumb.

• Average spectrum -> Control function 3 preslika prosje;nu spektralnu aktivnost na vertikalnu kontrolnu funkciju (3).
• Number of points   određuje preciznost ekstrakcije (koliko mnogo točaka će svaka kontrolna funkcija imati).

Nadalje, ekstrakcija amplitude i prosje;nog spektra ili na čitavom sonogramu, ili na zadanoj aktivnoj površini (vidi: Settings -> Edit/Display).

Control Function
Algorithmic editing of the control functions (breakpoint curves or graphs)can also be accessed from the "Edit" menu, taken  the following steps:

Select "Settings->Edit/Display->Edit control function...." to manually or algorithmically edit any of the three breakpoint curves. You can edit them using the middle mouse button, or by pressing <Alt-2> while clicking a single-button muuse (press Backspace or Delete to remove a node). Thus, any of the control functions first has to be activated in order to become editable either manually or algorithmically.

The selection "Control function" in the "Edit" menu will pop open a dialog box titled "Edit active control function" containing two text fields and ten radio-buttons...

• Slide će pomaknuti položaj kontrolnih funkcija 1 ili 2 vertikalno, kontrolne funkcije 3 horizontalno za iznos (%) unesen u kornji tekst-kvadratić.
• Scale će rastegnuti funkciju za isti iznos.
• Shift će posmaknuti funkciju 1 odn. 2 u desno ukoliko je broj točaka unesen u drugi tekst kvadratić pozitivan, u lijevo ukoliko je negativan. Isto će se postići na gore ili na dolje za kontrolnu funkciju 3.
• Mirror će zrcaliti aktivnu funkciju oko osi simetrije.
• Retro će izvrnuti aktivnu funkciju unazad.
• Reset radi što piše. Molimo, obratite pažnju da je za funkcije 1 i 2 nulti položaj minimalan, a za kontrolnu funkciju 3 maksimalan.
• Add control functions odnosi se na horizontalne funkcije (1&2), i pribraja vrijednosti neaktivne funkcije aktivnoj.
• Multiply control functions odnosi se na horizontalne funkcije (1&2), i umnaža vrijednosti aktivne funkcije onima iz neaktivne.
• Replicate control functions odnosi se na horizontalne funkcije (1&2), i "klonira" aktivnu funkciju da bude točna replika neaktivne.
• Map control function odnosi se samo na vertikalnu funkciju (control function 3) drugu horizontalnu funkciju (control function 2), i preslikava vrijednosti neaktivne u aktivnu.

Paint (Restart, Keep, Remove)
Odaberite "Settings->Display->Allow paint" da bi program prešao u "Paint" način - način rada s bojom. Umjesto odabiranja pravokutnih površina , desna tipka miša sada služi za crtanje kvadratića i linija po sonogramu (Veličina ovih točaka određuje se u "Settings>Display" dijalogu). Odabravši "Keep" ili "Remove" u Paint zadržati ćemo, odn. odstraniti označene kvadratiće i linije i njima pripadajuće spektralne sadržaje. Zanimljiv granularni efekt može se dobiti nasumičnim slikanjem monoštva malih točaka, i potom odabirom "Keep" naredbe.

Select "Restart" briše sve točke i ostavlja spektralni sadržaj netaknutim.

Naputak: Iako obradive površine neće biti vidljive čim se "Allow Paint" odabere, i dalje će ostati aktivne ako se ne poništi njihov izbor. Želite li da operacije bojom rade na cijelom prikazu, prvo poničtite taj izbor u Settings -> Display dijalogu.  
 

Transform

Većina transformacijskih parametara dade se upravljati trima kontrolnim funkcijama. Dvije od njih, control function 1 and control function 2 mogu se dodijeliti assigned upravljanju vremenski promjenjivim parametrima. Treća kontrolna funkcija, ona vertikalna može upravljati svojstvima koja se mijenjaju kroz spektar.

Sve transformacije mogu djelovati ili cijeli zvuk ili pravokutni dio njega. Svaki od ta tri dijela, ili obradive površine (edit areas) može se učiniti aktivnima preko "Settings">"Edit/Display">"Activate/edit area ___". Same površine ucrta se tada trećom tipkom miča. Transformacije koje potom uslijede, djelovati će samo na označene površine.

Naredbe izbornika čija imena sadrže elipsu (...) otvaraju svoje dijalog-kutije.
 
 

Sieve

Sieve (sito) je operacija će zadržati ili eliminirati N najjačih frequencijskih pojaseva u svakom prozoru resinteze. Osim redukcije podataka "Sieve" prije eksporta u Csound score dokument (vidi dolje), ima i drugih mogućnosti kreativne uporabe.

Ukoliko unesete broj različit od 1 u polje "Multiplication per sec" vrijednost N ("Broj harmonika") bivati će iznova množen tim faktorom . Faktor od 0.5 će  prepoloviti broj "preživjelih" harmonika svake slijedeće sekunde.

Vrijednost N (broj harmonika) može biti upravljan i kontrolnom funckcijom 1 (to morate označiti u dijalog-kutiji).

Odabravši "Invert" u dijalog kutiji, pokrenuti ćete proces koji je točan negativ normalnog sita. Tako možete dobiti da se zvukovi javljaju i nestaju na vrlo čudan i elegantan način. To može biti odlično i za "morphing".

"Pojačanje visokih frekvencija " će akcentirati visoke frekvencije prije propuštanja kroz sito. Ukoliko "Invert" nije odabra, mnogo više oštrine biti će sačuvano.

Spectrum Shift

Spectrum shift (spektralni posmak) dodati će unesen broj Herca (pozitivno ili negativno) svakoj frekvencijskoj komponenti. Ovo će razgoditi međusebne frekvencijske odnose i i zvučno nalikovati prstenastoj modulaciji. Multiplication pr. sec opcija funkcionira isto kao i kod sita (Sieve). Controlna funkcija  1 djeluje interaktivno s vrijednošću posmaka kao množitelj (0 do 1). Kontrolna funkcija 2 čini da proces više zahvati glasnije spektralne linije.  Kontrolna funkcija 3 čini vrijednost posmaka frekvencijski zavisnom. Frekvencijske komponente koje procesom izađu iz čujnog opsega biti će odstranjene.
 

Spectrum Shape

Spectrum shape (oblikovanje spektra) je jedinstven proces u Ceres3. Reorganizirati će (odabrane ile sve) spektralne podatke na takav način da će prosječni spektar i varijacija (spektralna dinamika) biti izračunati za svaki kanal analize posebno. Zamjenom ovih vrijednosti vrijednostima kontrolne funkcije 3 , osnovni timbar biti će izmijenjen. Kontrolna funkcija 2 upravlja pretjerivanjem, odn. umanjivanjem spektralne dinamike. Kontrolna funkcija 1 na dubinu modifikacije, tj. u kojoj će mjeri originalni zvuk biti obrađen.

Blur

DynamicBlur (dinamičko zamućenje) primijeniri će niski ili visoki propust na amplitudne i frekvencijske vrijednosti duž vremenske osi, zamutivši ili izoštrivši spektralni razvoj, ovisno o tomu da li je unesena negativna ili pozitivna vrijednost u "Blur (-1 to 1):" polje za tekst. Vrijednosti bliske nuli uzrokovati će sasvim suptilnu promjenu. Ekstremnije vrijednosti, blizu 1 (ili -1) imati će i radikalniji učinak (kao zamrzavanje spektra za vrijednost od 1.0).

Uključite li Control function 1 -> Blur učiniti ćete razvitak zamućenja dinamičkim. Ipak, obratite pažnju na to da se vrijednosti kreću između -1 i 1. Stoga, za nultu vrijednost kontrolna funkcija treba prolaziti sredinom sonograma, na pola puta između dna i vrha prikaza.

Nadalje, uključivanjem kontrolne funkcije 3 Control function 3 -> Blur scaler može se učiniti da zamagljenje bude frekvencijski ovisno.

Najzad, filter je moguće resetirati na spektar fiksne frekvencije, što proizvodi "sample-and-hold" učinak.
 

Band Filter

Band filter (pojasni filter) je novo razvijena opcija filtriranja koja dopušta veše različitih metoda:

*Low-pass/High-pass (Niski propust / visoki propust:  Postavimo li frekvenciju visokog propusta u nulu  kompletan zvuk biti će propušten. Postavimo li ju niže od frekvencije niskog propusta (low-pass), proizvesti ćemo učinak Pojasnog propusta. U suprotnom, proizvesti ćemo pojasnu branu.
-Za glazbenu pogodnost, frekvencije mogu se unijeti i kao visine tona.

*Bandwidth control (širina pojasa), način na koji se ona razvija u vremenu moguće je modulirati kontrolnom funkcijom 1.

*Stop-band gain (potiskivanje zaustavljenog pojasa) može se modulirati kontrolnom funkcijom 2.

*Frequencies file format: (format frekvencijskog dokumenta)
 

stop              <ako je pojasna brana, inače ništa>
[broj_vremenskih_odsječaka]
(vrijeme_1)
frekv_1            <ili visina_1>
frekv_2            <ili visina_2>
...
(vrijeme_2)
frekv_p            <ili visina_p>
frekv_q            <ili visina_q>
...
...

Ceres3 i format frekvencijskog dokumenta iz programa Ceres2.
*Naputak:  Dokument s frekvencijama može nositi bilokoje ime - upišite ga direktno u dijalog-kutiju. Samo moja stojati u   radnoj mapi. Inače, program ga neće naći.

Breakpoint Filter

Breakpoint filter (filtar u prijelomnm točkama) novo razvijena naredba koja omogućava filtriranje spektralnog sadržaja bilo unutar krivulja (kontrolne funkcije 1 i kontrolne funkcije 2) ili izvan njihovih granica, ovisno je li pass-band ili stop-band način odabran u dijalg-kutiji.
Štoviše, stupanj prigušenja u nepropusnom području može se unijeti u polje za tekst.

Ujednačenje propusnog pojasa može se upravljati kontrolnom funkcijom 3. (Napomena: ukoliko su obje kontrolne funkcije 1 i 2 isključene a filter je u propusnom načinu, kontrolna funkcija 3 činiti će da se program ponaša kao grafički ujednačivač "graphic equalizer", samo ju valja uključiti).
 

Comb Filter

Comb filter(filtar češalj) zadržava ili odstranja one frekvencije koje su cjelobrojni višekratnik zadane frekvencije fundamental, ili udaljene manje od jedne polovice širine pojasa FFT kanala od takva višekratnika. Kontrolna funkcija 1 može unijeti informaciju o takcoj frekvenciji, dok kontrolna funkcija 2 upravlja dubinom procesa filtriranja.
Obratite pažnju da kontrolna funkcija 1 u ovom filtru pokriva vrijednosti između 0 and 1000 Hz.
Inverted comb filter način će odstraniti umjesto zadržati odgovarajuže fr5ekvencije.

Resonant Filter

Ovo je eksperimentalna naredba Ceres3. Program u njoj simulira simpatetičku rezonanciju provodeći kroz niski propust one frekvencijske pojaseve koji padaju u blizinu "rešetke" (pitch grid). Rešetku valja specificirati Setings>Pitch Grid izborniku. Rezonantni faktor kreće se od nule (bez rezonancije) do jedan (beskonačna rezonancija). Može se upravljati i preko kontrolne funkcije 1.

Source Filter

Ovo je jedan od najjačih alata u Ceres3. Onogućava križanu sintezu (cross-synthesis) dvaju zasebnih zvukova neovisnom manipulacijom amplitudne i frekvencijske informacije. Naziv potječe od toga što se uzima dvadokumenta: source (izvor) (to je dokument učitan i analiziran u memoriji Ceres3) i filter (koji je prethodno eksportiran u FFT analysis tekst dokument). Kontrolna funkcija 1 upravlja razmjenom frekvencijske informacije, kontrolna funkcija 2 upravlja razmjenom amplitudne informacije (većina podataka djeluje pri vršnoj poziciji obiju). Loopback sklopka omogućava da program vrti u petlji filtarski dokument, ukoliko je ovak kraći od izvora. Interpolation method (metoda intepolacije) je opcijski izbornik koji daje birati između aritmetičke, geometrijske i harmonijske interpolacije vrijednosti. Eksperimentom možete dobiti najbolje rezultate za neki određeni zvuk.
Oprez: Oba dokumenta, izvor i filter moraju imati isti FFT broj i potjecati iz dokumenata s istom frekvencijom uzimanja uzorka. Inače križanje nije moguće.

Tracking Filter

Filtar s praćenjem je još jedna eksperimentalna naredba u Ceres3. Ona je zapravo poopćeni model češalj-filtra (comb-filter) u frekvencijskoj domeni, s malo ugađanja koja daju nešto humaniji zvuk.
Filtar prati i izdvaja najjaču spektralnu aktivnost u neposrednom susjedstvu vrijednosti ucrtanih preko kontrolne funkcije 2. Potom program manipulira amplitudne i frekvencijske podatke onih kanala u kojima je nađeno eda postoji harmonička srodnost sa spomenutim maksimumom.
Ovu naredbu možete korisititi i za izravno izdvajanje osnovne frekvencije, prethodno aproksimirane kontrolnom funkcijom 2. Ovo će dati puno točniji rezultat.

Mirror

Mirror će srcaliti sve frekvencije oko navedenih vrijednosti
Podržava tri kontrolne funkcije, svaka od kojih upravlja jednim zrcalom. One djeluju u slijedu, tako što drugo zrcalo zrcali recultate prvog, a treće drugog. To omogućeve da se sačuva slijed inverzija pri radu s više audio dokumenata.
 

Warp

Warp (rasap) će stohastički raspršiti frekvencijske i amplitudne podatke svakog kanala naprijed-nazad u vremenu, vezano ili neovisno.
To je granularna sinteza koja obrađuje amplitudne i frekvencijske podatke individualno. Ako je 'Warp' faktor postavljen u 1, spektralna informacija biva rasuta cijelom obradivom površinom, 0.5 polovicom, itd. Negativne vrijednosti nemaju značenja. Kontrolna funkcija 3 interaktivno modifcira ovak faktor, dok kontrolna funkcija 2 interpolira između obrađene i originalne informacije.
 

Exponentiate

Eksponencijacija će dići svaki frekvencijski kanal na potenciju koja je ili unesena u gornje tekst polje ucrtana u kontrolnu funkciju 1. Najbolje radi s vrijednostima između 0.8 i 1.2. Želite li precizniju kontrolu nad procesom možete rabiti druga dva tekst polja: Multiplication factor množi originalne frequencije s težinskim faktorom, dok Slope factor množi s težinskim faktorom eksponent dobiven iz kontrolne funkcije by, čineći promjene mekšima.
Radite li na površini lako je moguće da obrađene frekvencije iscure iz pravokutnika. Ne odgovara li Vam to samo označite   "Area Strict" sklopku.

Spread

Spread će frekvencijski razbacati komponente slučajno. Koristeći "Amplitude sensitivity" parametar, uvećati ćete faktor za jače komponente. Rabeći "Control function 3 -> Frequency sensitivity" možete se selektivno poslužiti "Amplitude sensitivity" na određenim frekvencijskim pojasevima.
Radite li na površini lako je moguće da obrađene frekvencije iscure iz pravokutnika. Ne odgovara li Vam to samo označite   "Area Strict" sklopku.

Pitch Shift

Pitch shift će transponirati svaku frekvenciju za označeni faktor, 0.5 će spustiti za oktavu, 1.5 podići za kvintu, itd. Možete specicirati eksponencijalnu ovojnicu za glissando efekte. A=1.05946, npr, transponira za mali sekundu po sekundi. "Static frequency" određuje koje se frekvencije neće mijenjati (normalno 0 Hz). Ako se postavi to 880 Hz, onda harmonici konvergitaju k (A<1) ili divergiraju od (A>1) 880 Hz.

Gain

Gain (pojačanje) omogućuje množenje aktivnog dijela spektra (edit area) bils nekim faktorom, bilo s ovojnicom (control function 1), ovisno o postavljenoj vrijednosti praga (u % prosječne amplitude kanala). "Below" sklopka određuje da promjena utječe na amplitude iznad ili ispod razine praga. Drugim riječima može se ugoditi "Gain" modul da radi kao vremenski promjenjiv kompresor/ekspander dinamike. Štoviše, kontrolna funkcija 3 se može rabiti za frekvencijsko ujednačavanje (eq).

Null Phase

Null phase poništiti če svaku faznu (i stoga frekvencijsku) informaciju tako što će ju postaviti u odgovarajući višekratnik osnovne frakvencije kanala. Controlna funkcija 1 interaktivno modificira množitelj. Controlne funkcije 2 i 3 upravljaju interpolacijom između originalnog i obrađenog zvuka horizontalno and vertikalno. Area Strict in i Area Srtrict out sklopke ograničuju bilo izvor, bilo rezultat obrade na obradivu površinu.

Keep Peaks Only

Keep peaks only odstraniti će sve osim vrhova spektralne aktivnosti. Korisno za smanjenje količina podtaka, i kao pred-proces za neke transformacije.

Average

Average izvede prosjek spektra u vremenu, dajući jedan trajan ton. Korisno u izračunu i eksportu "srednje vrijednosti" frekvencijeke karakteristike pri obradi govora, npr.

Move To Pitch Grid

Move to pitch grid omogućava pomak frequencijskih komponenti prema fiksiranom skupu frekvencija (akord) nazvanom "pitch grid"(rešetka). Odaberite "Settings-> Edit/Display-> Show pitch grid" da bista samu rešetku prikazaki. Rešetku se programira u "Settings->Pitch grid". Tamo možete odabrati među unaprijed postavljenih modusa, ili uključiti vlastite intervale, ili učitati frekvencije, odn. visine iz tekst dokumenta.  Zadnja opcija odlična je za mikrotonalne intervale ili ljestvice koje se ne ponaljaju na oktavi(multiply file frequencies) - Vidi Settings: Pitch Grid.

The "Probability" field gives the probability (0-1) that a given frequency component at a given point in time will be moved to the nearest frequency in the grid.

Sa svaki dodatni "glas", svaka frekvancija u odabranoj rešetki pomnožiti će se "spread of voices" faktorom. TOvaj faktor širenja progresivno se uvećava za svaki dodatni "glas". Ima li faktor negativni predznak (npr. -1.00125), dodatne rešetke će alternirati onih koje sadrže frekvencije iznad i ispod frekvencija originalne rešetke. Paran broj glasova će dati veći broj dodatnih rešetki iznad originalne, dok će neparan broj glasova dati jednak broj rešetaka iznad i ispod. Maksimalan broj dodatnih glasova je petnaest. Druga kontrolna funkcija ponaša se kao množitelj (0 do 1) za faktor širenja. Treća kkontrolna funkcija upravlja tendencijom svake točke za pomakom k obližnjoj rešetki. Za najvišu vrijednost svaki pixel točno će sjesti na frekvenciju rešetke, dok će za niže vrijednosti, točke samo krenuti u pravcu rešetke. Treća kontrolna funkcija djeluje interaktivno s vjerovatnošću pomaka.

Smještanje dodatnih glasova unutar kritičnog pojasa će (u teoriji) proizvesti tzv. chorus efekte, dok će postavljanje faktora širenja na više vrijednosti stvoriti transpoziciju originalne rešetke.

Treća kontrolna funkcija upotrebljiva je za mekani prijelaz između originalnog spektra i spektra rešetke. Na primjer, probajte raditi s bijelim šumom da biste točno vidjeli kako funkcionira tendencija pomaka.

Funkcija rešetke takođet je modificirana da ne gubi vrijeme na računanje nečujnih frekvancija, viših od Nyquistove, i spriječi preklapanje prikaza . dobar odabir broja frekvencija pokriti 'e cijelo frekvencijsko podru;je.
 

Convolve

Convolve (konvolucija) je eksperimentalna naredba od koje za sada nismo vidjeli mnogo koristi. Može se odabrati standardne konvolucijske operatore, npr. (3X3 maske) koji se rabe u digitalnoj obradi slike.

Settings

Mnoge od ovih opcija već su opisane u odgovarajućem kontekstu Edit and Transform naredbi ranije. Ovo je više u svrhu kratke reference.

Analysis

Ovdje se odabire neki od   osam tipova funkcija za prozor analize i resinteze:
Hanning, Hamming, Bartlett, Kaiser, Pravokutni, Gauss, Blackmann i Welch.
Poželjno je rabiti isti tip prozora za resintezu i za analizu.
 

FFT/Play

Ovaj dijalog ima dvostruku svrhu: Odabrati audio program za reprodukciju i parametre FFT analize. Ima ugrađenog sistemskog programa za reprodukciju (sndplay, cmixplay, sfplay, ili što god drugo) može se unijeti u tekst polje.
sklopke za FFT aktivne su samo u prvoj analizi. Kasnije se ne mogu izmijeniti, osim ponovnim pokretanjem programa. Veličina prozora (window size) može se odabrati izmežu ponuženih, ili točno unijeti u tekst polje, bilo kao najniža frekvencija ili visina tona. Unesetre li cjelobrojnu vrijednost, npr. 440, program će to shvatiti kao veličinu prozora i pokušati naći najbližu primjerenu vrijednost. Dočim, unesete li decimalju vrijednoat npr. 440.0, program će to razumijeti kao frekvenciju od 440.0 Hz i prema njoj podesiti veličinu prozora. Unesete li simboličku vrijednost, kao što je A3, G#2 ili Bb1, program će također potražiti odgovarajuću veličinu prozora.
 

Resynthesis

Faktor vremenskog rastezanja može biti fiksan (unesen u polje za tekst) ili vremenski promjenjiv (upravljan konterlnom funkcijom 1).
 

Edit/Display

Većim dijelom je funkcionalnost ove dijalog kutije pokrivena u odgovarajućim temama "Edit" and "Transform" poglavlja. Evi kratkog sažetka:

• Show control functions: uključuje prikaz kontrolnih funkcija. Osnovni postav :ON
• Show all areas: čini sve tri površine vidljivima, ne samo aktivnu. Osnovni postav : OFF
• Show pitch grid: čini rešetku frekvencija programiranu u "Settings->Pitch Grid" vidljivom. Osnovni postav : OFF.
• Show display grid: crta koordinatnu rešetku. Osnovni postav : OFF.
• Allow Undo: dozvoljava stvaranje UNDO dokumenata, time omogućava vraćanje unatrag operacija s Edit izbornika.
• Allow Paint: uključuje način rada s bojom (i suspendira način s obradivim površinama ). Osnovni postav: OFF.
• Paint size polje za tekst: određuje veličinu bojane točke (u pixelima). Osnovni postav: 3 pixela.
• Display width polje za tekst: Osnovni postav: 700 pixela (osim ako je drugačije uneseno kroz komandnu opciju).
• Colors: Grey, Hot, Cool. Osnovni postav: Hot.
• Edit control function: Osnovni postav: control function 1.
• Activate/edit area: Osnovni postav : NIJEDNO (tj. čitav prikaz je obradiv)

Pitch grid

Ovo je vjerovatno najsofisticiraniji dio programa, razvijan dulje vrijeme s namjerom da bude glazbeno prihvatljiv. Rešetke tonskih visina generiraju se bilo iz Preset ljestvica, intervala koje definira User (korisnik) ili File importiranog tekst dokumenta s frequencijama, tako što se označi odgovarajuću sklopku u gornjem dijelu dijalog kutije.
Frekvencije rešetke mogu se upisati i kao visine tona, gdje npr. C# i Db vrijede kao međusobni enharmonijski ekvivalenti. Ovakav način zapisa vrijedi kako za dijalog kutiju, tako i za gore spomenuti tekst dokument.

Napomena za hrvatske korisnike: Ton H moguće je upisati i kao H i kao B (engl. = "B natural"), ali ton hes nije moguće upisati kao B, već samo kao Bb (engl. = "B flat"), Hb, odnosno kao njegov enharmonijski ekvivalent A#. Ovo je kompromis s američkim načinom obilježavanja tonova, budući da se program mnogo koristi na američkim sveučilištima.

Program za sada podržava pedeset unaprijed definiranih skala i modusa. Svi preseti su ugođeni jednako temperirano.
 

    Preset grids
 

Traditional modes: su transpozicije standardne zapadne tradicionalne sedmotonske ljestvice. Ove je transpozicije moguće unijeti u tekst polje brojkom (stupnja durske ljestvice na kojem počinju), kao i stvarnim imenom ljestvice: major, minor, i starocrkveni modusi (ionian, dorian, phrygian, lydian, mixolydian, aeolian, locrian - program će razriješiti sinonime - hrvatski korisnici, molimo obratite pažnju na američke nazive koje program koristi).

Primjer: Odaberemo li "Traditional Modes", unesemo C4 u gornje polje za tekst i "minor" u srednje dobiti ćemo C prirodni mol koji kreće na srednjem C.

Napomena za hrvatske korisnike: Broj označitelj oktave kojoj ton pripada unosi se prema MIDI konvenciji, dakle srednji C je C4, ne C1 !!!

Harmonic minor Harmonijski mol može se također koristiti u osnovnoj poziciji i transpozicijama.

Heptatonic Altered: To je asimetrična skala kojoj su 4 donje note izvedene iz drugog modusa ograničene transpozicije a tri gornje iz cjelotonske, odn. prvog modusa ograničene transpozicije. Ovu je ljestvicu u svojim jazz improvizacijama sustavno koristio Charlie Parker. Ukoliko ovu ljestvicu transponiramo tako da krene s drugog stupnja - ona će (enharmonijski) enharmonijski dati uzlazni melodijski mol.

Pentatonic tradicionalna ljestvica: je jednako temperirana "rođakinja" stare ljestvice mnogo korištene u folkloru više europskih i azijskih zemalja. Može krenuti s bilo kojeg stupnja, unošenjem istog u odgovarajuće polje za tekst.

Modes of limited transposition:
(Modusi ograničene transpozicije) Ove moderne skale s visokim stupnjem unutrašnje simetrije otkrio je, teoretski utemeljio i sustavno koristio u svojim skladbama francuski skladatelj Olivier Messiaen. One ostavljaju poseban utisak tonalne dvojnosti, koja nije utemeljena na bitonalnosti. Bilo koji od ovih modusa može se odabrati s opcijskog izbornika, stupanj s kojeg ljestvica kreće unese se u isto polje za tekst kao i kod ostalih ljestvica.

    Harmonic series:

(harmonički niz) Ova opcija radi s pet tipova harmoničkog niza koji kreću s unesene osnovne frekvencije (visine).
To su: cjelobrojni (all), parni (even), neparni (odd), prim (prime) i ne-prim (non-prime) i mogu se odabrati u odgovarajućem opcijskom izborniku .

    User set intervals:

Dvanaest sklopki definira koji će intervali će biti aktivni u odnosu na osnovnu visinu (1 = prima; m2 = mala sekunda; M2 = velika sekunda; ...P4 = čista kvarta, od engl. perfect fourth; itd) Primjer:  C4 u polju za tekst i svih dvanaest sklopki uključeno dati će kromatsku skalu na srednjem C.

    File frequencies:

Ova je opcija zanimljiva imate li posla s mikrotonalnim strukturama, ili drugim izvanvremenim strukturama koje se ne ponavljaju na oktavi. Opciju se aktivira sklopkom uz koju stoji natpis "File" na vrhu dijalog kutije. Program će ponuditi odabir dokumenta pošto zatvoriti dijalog-kutiju pritisnuvši OK. Format dokumenta je sasvim izravan:

ili simbolički, kao visina tona

Primjer:

Multiply file frequencies:
Pritiskom na sklopku aktivira se opcija. Potom otvorite pripadajući opcijski izbornik odaberite interval na kojem se struktura ponavlja (tritonus, oktava, twelfth (duodecima), double octave - dvije oktave).

Diskusija & Teme za povratnu informaciju

Ima nekoliko pitanja koja bi bilo dobro podijeliti, budući da nemamo zadovoljavajući odgovor na njih:

• Analiza i sinteza višekanalnih audio dokumenata
• Sporost FFT "uređaja"
• Doprinos funkcionalnosti Ceres3 programa Ceres projektu

Vaši su komentari dobrodošli   na ovu adresu

Poveznica za preuzimanje izvornog koda.

Zašto Ceres?

Ovo je zapisao Dr. Oyvind Hammer (autor prvog Ceres programa):

"Velik dio funkcionalnosti ovog programa (naročito Sieve, Move To Pitch Grid i Export funkcije) tumače FFT kao granularnu metodu u obradi zvuka, gdje pojedinačni pixeli sonograma predstavljaju zrna smještena u prostor vremena i frequencije.

Ime Ceres stoga odabrano u aluziji na Cereru, rimsku božicu zrnja. Sad znate!"

Ceres2 zasluge:

"Posebna hvala Oyvindu Hammer, za izvorni kod originalne verzije Ceres programa i edukativne i nadahnjujuće vrijednosti koju je pružio i pruža. U ovoj modificiranoj inačici nastojao sam očuvati izgled i metodu operacije originalnog programa koliko je god moguće.

Hvala svima na Columbia University Computer Music Center za pomoć programeru novaku. Hvala vam, R. Luke Dubois, Paul Feuer, Brad Garton, Fernando Gomez-Evelson and Doug Geers za veliku pomoć i suggestije pri mojim "hackerskim" pothvatima, bez kojih ove these modifikacije ne bi postojale."

Srpnja 1997 Johnathan F. Lee

Zašto Ceres3?

• Zbog Ceres i Ceres2.
• Zbog Jonathana Lee, Oyvinda Hammer, Brada Garton, Thanassisa Rikakis, Freda Lehrdal, Terrya Pender, Paula Lansky, Zlatka Mihalića i svih ljudi čiji me rad i učenje nadahnjivao da sam uradim nešto umjesto da čekam ne bi li to netko drugi uradio za mene.
• Zbog glazbe za kojoj je Ceres3 trabao kao glazbalo.

Rujna 2002 Stanko Juzbašić
 

top of document