Как убрать шум из аудио?

Вступление

Не так давно мне понадобилось убрать шум из звука. Ранее таким я не занимался, поэтому полез в интернет откапывать способ, как это можно сделать с наименьшими потерями. Через 10 минут поисков выяснилось, что все тропинки ведут к Adobe Audition.

После получаса экспериментов выяснил, как лучше всего удалить шум. Сейчас вам представляю достаточно подробную инструкцию, как это сделать. Постараюсь собрать всю найденную информацию воедино, обобщить и написать доступным языком. Сразу оговорюсь, что будет только инструкция, а не описание кучи фильтров к этому монстру (Audition). Инструкция по типу “Есть проблема – вот вам решение”. А Audition по сути Photoshop в мире аудио.

Допустим, вы записали звук на микрофон, фотоаппарат, телефон. Зачастую данные устройства особым качеством не отличаются (в плане записи звука). И всегда будет присутствовать шум – какая-то постоянная составляющая. А если еще и генератор дополнительных шумов присутствует (например, гул кулеров в компьютере)... Вот наша задача в том, чтобы отделить ее от речи или музыки.

Тут есть два варианта:

• В аудио присутствует запись атмосферы помещения или улицы без полезного сигнала. Т.е. в наличии запись шума без примесей. Например, вы собираетесь записать игру на гитаре вашего друга на компьютерный микрофон. В квартире достаточно тихо, соседей нет, на улице тоже никто не шумит (хм, достаточно идеализированная ситуация, не правда ли), но гадостный компьютер, которому сто лет в обед, да к тому же не чищенный от пыли со дня своего рождения, предательски гремит кулерами на всю ивановскую. Ну тут два варианта: записать изначально секунд 10-20 до того, как друг начнет играть и столько же после окончания. В этом случае у вас будет явно выраженный шум, который впоследствии можно будет отделить. Кстати, профессиональные журналисты по возможности так и делают. И второй вариант – почистить компьютер. Причем второй явно предпочтительнее.
• В аудио нет отдельной записи шума. Т.е. ваш друг начал играть сразу же после начала записи, а после окончания вы мгновенно вырубили микрофон. Вот это наихудший вариант. Дело в том, что шум представляет совокупность определенных частот. Если есть чистый шум, то можно с уверенностью сказать, что эти частоты – шум, мусор и их можно удалить со всей дорожки. Если же параллельно с шумом идет какой-то полезный сигнал, то выбранные частоты уже не будут исключительно мусором. И, когда вы будете удалять их на всем треке, то потеряется какая-то часть полезного сигнала. А точнее музыка и голос приобретут металлический оттенок. Поэтому такую запись лучше перезаписать. Можно также попытаться найти участок, где полезного сигнала будет минимум, поставить не такие агрессивные настройки при чистке шума и смириться с металлическим отзвуком. А можно просто записать образец шума в отдельный файл, если вы конечно не за 1000 км от этого места

Имеется небольшой оригинальный файл размером в 5 секунд с явно выраженным фоновым шумом. Запись делалась на диктофон смартфона. И этот шум генерируется именно телефоном и при небольшой громкости источника сигнала отчетливо слышен.

Откуда скачать программу, я вам говорить не буду. Думаю, вы и без меня догадаетесь. Напомню, что с официального сайта Adobe можно скачать trial-версию. Пользоваться ею можно в течении 30 дней без ограничений.

Пошаговая инструкция по удалению шума

1. Открываем исходный файл (File – Open или Ctrl+O) и получаем примерно следующее окно:
   
2. Находим участок файла с фоновыми шумами. Пользуемся блоком кнопок для промотки записи под графиком. Также можно использовать кнопки в правом нижнем углу для увеличения/уменьшения амплитуды сигнала, а также зуммирования блок управляющих кнопок.
   
   Пару раз попробовав, думаю, разберетесь.
3. Выделяем найденный участок. Просто левой кнопкой мыши, не нажимая никаких лишних кнопок. Фоновый цвет графика инвертируется. Фон станет черным, а выделенный участок белым.
   
4. Идем в меню сверху “Effects – Noise Reduction/Restoration – Noise Reduction (process)”. Появится окно следующего типа:
   
5. Нажимаем Capture Noise Print для захвата области шума (1). На частотной диаграмме появятся красные, зеленые и желтые точки. Чтобы удаление шума применялось ко всему файлу, нажимаем Select Entire File (2). Перемещаем точки на синей кривой для изменения звука. С каждым изменением нажимайте кнопку проигрывания (5) внизу. Параметр Noise Reduction (4) советую не увеличивать больше 60-70 во избежание искажений. Если же вы в качестве шума приняли шум с примесями голоса, например, то не превышайте 20-30% (искажения наступят раньше). Параметр “Reduce by” можно оставить по умолчанию.
   
   Как только вы найдете лучшее качество звука, поигравшись в этом окне, нажимайте Apply (6).
6. После применения фильтра пики на диаграмме станут немного сглаженными.
   До применения фильтра:
   
   После применения фильтра:
   
7. Для сохранения файла “File – Save as”. Появится окно:
   

Нажимаем Change напротив Sample Type:

Здесь можно поставить значение “Sample Rate” побольше и в количестве каналов указать “Stereo”, а еще лучше “Same as source”.

Нажимаем Change напротив Format Settings:



В графе Type всегда указывайте Constant (постоянный битрейт). Дело в том, что при постоянном битрейте на каждую секунду аудио информации отводится определенное количество памяти независимо от типа информации. Допустим, 5 секунд одного трека содержат быстро изменяющийся голос оперного певца, а 5 секунд другого — постоянное монотонное гудение двигателя. Вопрос: в каком случае места для сохранения сигнала потребуется больше? Логично, что в первом. При переменном битрейте на вторые 5 секунд места будет потрачено меньше. Соответственно, получаем экономию места. При постоянном битрейте и там, и там будет потрачен один и тот же объем памяти (больший).

Зачем тогда использовать постоянный битрейт? А затем, что участок, который можно кодировать в худшем качестве определяет программа и не всегда корректно. Да и места сжатые аудио файлы занимают не так много, чтобы был смысл экономить.

В строке Bitrate выставляйте по максимуму: 320 kbps (44100 Hz).

После всех проделанных изменений в настройках сохранения, нажимаем "ОК", и сохраняем файл.