Otázka, ako oddeliť spev od hudby, je pre mnohých fascinujúca a zároveň frustrujúca. Či už ste hudobník, zvukový inžinier, karaoke nadšenec, alebo len zvedavý poslucháč, pravdepodobne ste sa už zamýšľali nad tým, či je možné z hotovej nahrávky „vyrezať“ spev a ponechať len inštrumentálnu stopu, alebo naopak, izolovať samotný vokál. Internet je plný návodov a programov, ktoré sľubujú zázraky, ale realita je často zložitejšia. Poďme sa na túto problematiku pozrieť detailnejšie, od základných princípov až po najmodernejšie technológie.
Aby sme pochopili, prečo nie je oddelenie spevu jednoduché, musíme sa pozrieť na to, ako hudba vzniká a ako sa zvuk šíri. V drvivej väčšine hudobných nahrávok sú spev a inštrumenty zmiešané do jednej stereo stopy. To znamená, že zvuk spevu a zvuky nástrojov sa prekrývajú vo frekvenčnom spektre aj v priestore. Predstavte si orchester – rôzne nástroje hrajú rôzne tóny a frekvencie, a spevák spieva tiež v určitom frekvenčnom rozsahu. Všetky tieto zvuky sa miešajú a vytvárajú komplexný zvukový obraz. Oddeliť jeden zvuk od druhého z takto zmiešanej nahrávky je ako pokúšať sa rozdeliť už rozmiešanú farbu na pôvodné zložky.
Problém spočíva v tom, že spev a hudba zdieľajú veľkú časť frekvenčného spektra. Ľudský hlas, najmä mužský, má frekvencie, ktoré sa prekrývajú s frekvenciami mnohých hudobných nástrojov, ako sú gitary, klávesy, bicie a basgitara. Jednoduché odstránenie určitých frekvencií pomocou ekvalizéra (EQ) preto nie je efektívne. Ak by sme sa pokúsili odstrániť frekvencie, v ktorých sa nachádza spev, odstránili by sme s nimi aj dôležité frekvencie hudobných nástrojov, čo by viedlo k znehodnoteniu celkovej zvukovej kvality. Hudba by znieť tenko, neprirodzene a bez dynamiky.
Napriek zložitosti problému existujú rôzne techniky a postupy, ktoré sa snažia o oddelenie spevu. Mnohé z nich sú založené na predpokladoch o tom, ako je spev a hudba v nahrávke umiestnená.
Jednou z najstarších a najjednoduchších metód je technika fázového posunu, niekedy nazývaná aj „karaoke efekt“. Táto metóda vychádza z predpokladu, že spev je v stereo nahrávke umiestnený centrálne (v strede stereo obrazu) a je fázovo zhodný v oboch kanáloch (ľavom a pravom). Naopak, inštrumenty sú často rozložené širšie v stereo obraze a môžu mať fázové rozdiely medzi kanálmi. Technika fázového posunu spočíva v tom, že sa jeden kanál stereo signálu otočí o 180 stupňov vo fáze a potom sa zmieša s druhým kanálom. Ak je spev naozaj centrálne umiestnený a fázovo zhodný, teoreticky by sa mal zrušiť, pretože jeho signál v oboch kanáloch sa navzájom vyruší (fázová interferencia). Inštrumenty, ktoré sú mimo stredu a majú fázové rozdiely, by mali byť menej ovplyvnené.
V praxi však táto metóda zriedkakedy funguje uspokojivo. V skutočných hudobných nahrávkach spev nikdy nie je dokonale centrálne umiestnený a fázovo zhodný. Navyše, aj inštrumenty môžu mať centrálne zložky. Výsledkom použitia fázového posunu je obvykle oslabený spev, ale zároveň aj výrazné znehodnotenie celkovej zvukovej kvality. Hudba znie dutá, stratí priestorovosť a dynamiku. Často sa objavia nepríjemné artefakty a skreslenia. Táto metóda je vhodná skôr pre veľmi jednoduché karaoke aplikácie, kde nie je kladený dôraz na vysokú kvalitu zvuku.
Ďalšou technikou je frekvenčné filtrovanie pomocou ekvalizéra (EQ). Táto metóda sa snaží oslabiť frekvenčné pásma, v ktorých sa nachádza prevažná časť spevu. Napríklad, mužský hlas sa často nachádza v stredných frekvenciách (okolo 100 Hz – 1 kHz). Použitím ekvalizéra môžeme pokúsiť sa stlmiť tieto frekvencie. Avšak, ako už bolo spomenuté, spev a hudba sa frekvenčne prekrývajú. Stlmením frekvencií, v ktorých je spev, stlmíme aj dôležité frekvencie hudobných nástrojov. Výsledkom je opäť znehodnotenie zvukovej kvality. Hudba môže znieť tenko, bez hĺbky a s chýbajúcimi strednými frekvenciami. Navyše, spev sa nikdy nepodarí úplne odstrániť, iba oslabiť. Frekvenčné filtrovanie je taktiež neefektívne pre dosiahnutie kvalitného oddelenia spevu.
Niektoré programy a efekty využívajú techniky stereo rozšírenia a priestorové efekty na snahu o oddelenie spevu. Tieto metódy sa často kombinujú s fázovým posunom alebo frekvenčným filtrovaním. Princíp spočíva v tom, že sa pokúšajú „roztiahnuť“ stereo obraz tak, aby sa centrálne umiestnený spev stal menej výrazným v porovnaní s širšie umiestnenými inštrumentmi. Tieto metódy môžu niekedy mierne zlepšiť vnímanie oddelenosti spevu, ale opäť za cenu zhoršenia celkovej zvukovej kvality. Stereo obraz sa môže stať neprirodzeným, a spev ostáva stále prítomný v nahrávke.
V posledných rokoch sa do popredia dostávajú technológie založené na umelej inteligencii (AI) a strojovom učení. Tieto technológie predstavujú sľubnejší prístup k oddeleniu spevu od hudby. Na rozdiel od tradičných metód, ktoré sa spoliehajú na jednoduché predpoklady o umiestnení spevu a frekvenciách, AI algoritmy sa učia rozpoznávať spev na základe rozsiahlych dátových súborov obsahujúcich tisíce hodín hudby so spevom a bez spevu. Tieto algoritmy sú trénované na to, aby identifikovali charakteristické znaky spevu – jeho frekvenčné spektrum, časovú štruktúru, melodické kontúry a ďalšie vlastnosti. Po tréningu sú schopné analyzovať novú hudobnú nahrávku a pokúsiť sa oddeliť spev od inštrumentálnej stopy s oveľa väčšou presnosťou ako tradičné metódy.
Existuje niekoľko online nástrojov a softvérov, ktoré využívajú AI pre oddelenie spevu. Niektoré z nich sú dostupné bezplatne, iné sú platené a ponúkajú pokročilejšie funkcie a lepšiu kvalitu výstupu. Medzi populárne online nástroje patrí napríkladVocalRemover.org,LALAL.AI a ďalšie. Tieto nástroje zvyčajne fungujú veľmi jednoducho – používateľ nahrá hudobnú skladbu a AI algoritmus automaticky spracuje nahrávku a vráti dve stopy: jednu s izolovaným spevom (acapella) a druhú s inštrumentálnou stopou (karaoke verzia).
Softvér akoAudacity (spomínaný v úvodnom texte) aWavePad, okrem tradičných metód, často integruje aj AI algoritmy alebo pluginy, ktoré využívajú AI pre oddelenie spevu. Tieto programy ponúkajú väčšiu kontrolu nad procesom a umožňujú používateľovi doladiť parametre algoritmu pre dosiahnutie lepších výsledkov. Niektoré pokročilé softvéry dokonca umožňujú oddeliť nielen spev, ale aj jednotlivé inštrumenty (napríklad bicie, basgitaru, klávesy, gitary). Táto technológia sa nazývazdrojové oddelenie (Source Separation) a predstavuje revolúciu v oblasti spracovania zvuku.
Hoci AI technológie predstavujú významný pokrok, je dôležité si uvedomiť, že ani ony nie sú dokonalé. Kvalita oddelenia spevu pomocou AI závisí od mnohých faktorov, ako je kvalita pôvodnej nahrávky, komplexnosť hudobného aranžmánu, charakteristika spevu a samotná účinnosť AI algoritmu. V niektorých prípadoch môže byť oddelenie spevu veľmi úspešné a výsledkom sú stopy s relatívne čistým spevom a inštrumentálnou stopou. V iných prípadoch môže byť kvalita výstupu horšia, so zreteľnými artefaktmi, skresleniami a prenikajúcim spevom v inštrumentálnej stope, alebo naopak, s chýbajúcimi frekvenciami v izolovanom speve.
Problémy sa často objavujú pri nahrávkach s veľmi komplexným aranžmánom, s výraznými efektami na speve (napríklad reverb, delay), alebo s prekrývajúcimi sa vokálmi (harmónie, zbory). Taktiež, staršie nahrávky s horšou kvalitou zvuku môžu byť pre AI algoritmy náročnejšie na spracovanie. Je dôležité mať realistické očakávania a pochopiť, žedokonalé oddelenie spevu z hotovej zmiešanej nahrávky je v drvivej väčšine prípadov nedosiahnuteľné. AI technológie však ponúkajú najlepšie dostupné výsledky a neustále sa vyvíjajú a zlepšujú.
Najlepším spôsobom, ako získať čistú inštrumentálnu stopu alebo izolovaný spev, je mať prístup kstopám (stems) pôvodnej nahrávky. Stopy sú jednotlivé zvukové záznamy, ktoré boli nahraté oddelene počas nahrávania v štúdiu. Pre každú skladbu sa zvyčajne nahrávajú stopy pre jednotlivé nástroje (bicie, basa, gitary, klávesy) a stopy pre spev (hlavný spev, vokály, zbory). Po nahratí sa tieto stopy zmiešajú dohromady do finálnej stereo stopy. Ak máte k dispozícii stopy, oddelenie spevu je jednoduché – stačí vypnúť stopy so spevom a ponechať len inštrumentálne stopy, alebo naopak, vypnúť inštrumentálne stopy a ponechať stopy so spevom.
Problém je, že stopy k hotovým skladbám sú zvyčajne dostupné len pre producentov, zvukových inžinierov a umelcov. Pre bežného poslucháča sú nedostupné. V niektorých prípadoch môžu byť stopy dostupné pre remixové súťaže alebo pre špeciálne edície albumov, ale to sú skôr výnimky. Ak máte šťastie a nájdete stopy k skladbe, ktorú chcete spracovať, máte vyhrané. V opačnom prípade sa musíte spoľahnúť na metódy oddelenia spevu z hotovej stereo nahrávky, s vedomím ich obmedzení.
Existuje mnoho dôvodov, prečo chceme oddeliť spev od hudby. Medzi najčastejšie patrí:
Na záver je dôležité zopakovať, žedokonalé oddelenie spevu od hudby z hotovej zmiešanej nahrávky nie je možné. Vždy existujú kompromisy a obmedzenia. Tradičné metódy ako fázový posun a frekvenčné filtrovanie sú málo efektívne a vedú k výraznému znehodnoteniu zvukovej kvality. Moderné AI technológie predstavujú najsľubnejší prístup a dokážu dosiahnuť pôsobivé výsledky v mnohých prípadoch. Avšak, aj AI algoritmy majú svoje limity a kvalita výstupu sa môže líšiť v závislosti od charakteristík nahrávky. Najlepším riešením pre získanie čistej inštrumentálnej stopy alebo izolovaného spevu je prístup k stopám pôvodnej nahrávky, ale tie sú zvyčajne nedostupné pre bežných používateľov.
Pri používaní nástrojov a programov na oddelenie spevu je dôležité mať realistické očakávania a posúdiť, či je dosiahnutá kvalita výstupu dostatočná pre vaše účely. Pre karaoke použitie môže byť mierne oslabený spev a mierne znehodnotená hudba akceptovateľná. Pre profesionálne hudobné projekty, ako sú remixy alebo samplovanie, je dôležité hľadať nástroje, ktoré ponúkajú najvyššiu možnú kvalitu oddelenia a minimalizujú artefakty a skreslenia. V každom prípade, experimentovanie s rôznymi technikami a nástrojmi vám môže pomôcť nájsť najlepšie riešenie pre konkrétnu skladbu a vaše potreby.
tags: #Spev