Khái niệm nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh - Mai Kiên - Nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh là một khái niệm dùng phần mềm trên máy tính để giả lập một nhạc cụ thật hay một thiết bị thật. Ngày nay rất nhiều phần mềm ứng dụng âm thanh đã hỗ trợ nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh và ngày càng có nhiều hiệu ứng cũng như nhạc cụ ảo cả có phí lẫn miễn phí được viết ra. Để có thể hiểu thêm về nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh đưa ra một vài khái niệm cơ bản. 1. Các định dạng nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh phổ biến VST (Virtual Studio Technology: Công nghệ phòng thu ảo) là một hệ thống được hãng Steinberg phát triển để có thể giả lập và tái tạo lại phòng thu bằng phần mềm. Hệ thống này cho phép các hãng thứ ba có thể phát triển các hiệu ứng âm thanh thời gian thực và nhúng vào các ứng dụng chủ (host). Sau này thế hệ VST thứ hai được phát triển có thể gửi và nhận dữ liệu MIDI từ/đến những hiệu ứng này. Các thông điệp MIDI này không chỉ được dùng để chạy các hiệu ứng âm thanh mà còn chạy các bộ máy tạo âm thanh nhạc cụ điện tử (synth). Những bộ máy tạo âm thanh nhạc cụ này chạy được trên hệ thống soạn nhạc, tạo hoặc tái tạo âm thanh, và ta gọi chúng là VST Instruments. Chữ "i" ở trong VSTi hay DXi là từ viết tắt của "instrument" nghĩa là "nhạc cụ" để phân biệt giữa nhạc cụ ảo hay sampler với các plugin xử lý tín hiệu như reverb, compressor Công nghệ phòng thu ảo còn là giao diện kết hợp giữa phần mềm nhạc cụ điện tử và hiệu ứng âm thanh với một chương trình xử lý audio và hệ thống thu thanh trên ổ cứng. Công nghệ phòng thu ảo sử dụng bộ xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processing) để tạo phần mềm giả lập phòng thu thanh dựa trên phần cứng truyền thống. Điều này có nghĩa một phần mềm chủ như Cubase hay Sonar cùng với các phần plugins hiệu ứng âm thanh và nhạc cụ điện tử sẽ có thể hoạt dộng như một phòng thu với những thiết bị phần cứng tối tân. DXi: Chuẩn được phát triển bởi Cakewalk dựa trên mã direct X của Microsoft. Đến nay Sonar đã hỗ trợ tất cả DXi và VSTi. DXi chỉ chạy trên hệ điều hành windows và khong thể chạy trên MAC. AU, viết tắt của Audio Units, là chuẩn định dạng được phát triển bởi Apple cho hệ điều hành Mac OS 10.x Bởi vì được phát triển bởi Apple và hệ điều hành MAC nên AU được dùng bởi nhiều ứng dụng soạn nhạc thu thanh chạy trên MAC và là định dạng chính được hỗ trợ bởi LogicPro. MAS nói đến các plugins hoạt động với hệ thống MOTU Audio System và trên ứng dụng Digital Performer (Chỉ dành cho Mac). Ứng dụng audio này cũng có thể dùng MAS cùng với VSTi, AU và ReWire. RTAS là định dạng được dùng bởi Digidesign, là nhà sản xuất ra ứng dụng Pro Tools LE, thường đi kèm với cạc âm thanh Digi 002. RTAS cũng hoạt động trên ứng dụng Pro Tools M-Powered, với cạc âm thanh của M-audio. Các plugin xử lý tín hiệu định dạng RTAS không làm việc với Logic, Cubase hay Sonar. Audiosuite cũng là một định dạng khác của Digidesign và cũng chỉ làm việc với các phần mềm và phần cứng của hãng này thôi. Rewire là một chuẩn kết nối các phần mềm ứng dụng sạn nhạc. Nó là chuẩn cho phép các phần mềm Reason, Rebirth, Project 5 và Ableton's Live kết nối với các phần mềm soạn nhạc khác. Về cơ bản, nó cho phép ta chạy một phần mềm soạn nhạc ở trong một phần mềm soạn nhạc khác. Nó không phải là dạng plugin mà là một dạng chạy song song. Ví như ta có thể chạy Cubase rồi kích hoạt chức năng Rewire để cũng chạy song song với phần mềm Reason. Kết quả là ta sử dụng nhạc cụ ảo của Reason nhưng lại thu thanh bằng Cubase và tất nhiên khi ta phát nhạc bên cubase thì Reason cũng chạy song song cùng. Khi mixdown ra chỉ cần mixdown ở cubase mà thôi. 2. Ứng dụng chủ (host application) Đến lúc này ta cần hiểu thêm về ứng dụng chủ. Trên một hệ thống audio kỹ thuật số (Digital Audio Workstation, viết tắt là DAW) thường có một ứng dụng chính dùng để thu thanh, xử lý tín hiệu, kiemr soát các hiệu ứng, nhạc cụ, là trung tâm để kết nối các phần mềm ứng dụng phụ với nhau ta gọi phần mềm này là ứng dụng chủ (host application). Các ứng dụng chủ có thể kể tên như: Digital Performer, Pro Tools LE, Logic Pro, Ableton Live, Cubase, FL Studio, REAPER, Sonar, PowerTracks Pro M-Powered Pro Tools LE, Savihost AudioMulch, Bidule, EnergyXT, Max MSP, Kore Các ứng dụng chủ thường hỗ trợ nhiều trình điều khiển cũng như hỗ trợ nhiều định dạng nhạc cụ ảo và hiệu ứng âm thanh Các phần mềm khách, bổ trợ thêm mà khi cài đặt chúng sẽ được ứng dụng chủ nhận diện và cho phép ta sử dụng để tăng cường hiệu suất làm việc hay hiệu ứng cụ thể nào đó. Ta gọi chúng là các phần mềm plugins. Các VST plugins này có thể chia làm hai loại chính là nhạc cụ ảo (VSTi) và hiệu ứng âm thanh (effect). 3. Hiệu ứng âm thanh ảo Các hiệu ứng âm thanh ảo là một chương trình con, được chạy trong phần mềm ứng dụng chủ, chẳng hạn như là reverb, phaser, delay Chúng thường có giao diện làm việc tương tự các thiết bị xử lý âm thanh phần cứng, với những nút vặn, điều khiển như thiết bị thực. Hiệu quả âm thanh của các plugins này cũng cho chất lượng tương đương những thiết bị phần cứng. Chúng xử lý tín hiệu audio đầu vào và hầu hết các ứng dụng chủ đều cho phép sử dụng nhiều hiệu ứng cùng một lúc, tuỳ theo sức mạnh của máy tính. Do đó cho phép người sử dụng có thể tuỳ chọn chuỗi effect theo ý mình (Side chain). Các hiệu ứng dạng này có thể kể đến như bộ Waves, Nomad Audio Một số chương trình dạng này còn được phát triển thành các dạng 4. Hiệu ứng cho MIDI Các hiệu ứng MIDI xử lý thông điệp MIDI kết nối dữ liệu MIDI đến các nhạc cụ VST khác hay các thiết bị phần cứng khác. Chúng có thể hiểu như là một giao diện để điều khiển các kênh MIDI phát ra âm thanh theo một hiệu ứng nào đó, chẳng hạn như dịch giọng, tạo âm hình hợp âm rải, quantize 5. Nhạc cụ ảo Nhạc cụ ảo cần có tín hiệu MIDI được gửi vào để từ đó phát ra âm thanh, còn các chương trình hiệu ứng lại chỉ xử lý các tín hiệu âm thanh mà thôi. Tuy nhiên trong một rãnh nhạc cụ của bạn có thể dùng nhạc cụ ảo để chơi một giai điệu sau đó cho tín hiệu âm thanh phát ra qua một chương trình hiệu ứng âm thanh chẳng hạn như reverb để thêm thắt một hiệu ứng mong muốn. Tất cả xảy ra trên thời gian thực. Các thông điệp MIDI còn có thể dùng để điều khiển hộp tiếng ảo hoặc plugin xử lý âm thanh. Với trình điều khiển ASIO mà các ứng dụng chủ cũng như cạc âm thanh hỗ trợ thì độ trễ của âm thanh (latency) khi đi qua các phần mềm xử lý được giảm đáng kể so với trình điều khiển của Windows. Các nhạc cụ ảo giả lập những cây đàn điện tử hay những thiết bị tạo âm thanh điện tử và nó cho phép ta sử dụng chúng khi ta không có điều kiện sở hữu những cây đàn thật. Nhạc cụ ảo có thể chia làm hai loại chính: Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử (Synths) và nhạc cụ ảo Sampler (Samplers) 5.1. Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử (Synths) Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử, còn gọi là "Soft Synth" bắt chước một thiết bị phần cứng tạo âm thanh điện tử synthesizer với âm thanh và tín hiệu dạng sóng khác nhau. Rất nhiều loại nhạc cụ âm thanh điện tử mô phỏng lại một dòng đàn điện tử nào đó với đầy đủ các bộ oscillators, filters, LFO để tạo ra các loại âm thanh điện tử khác nhau. Những nhạc cụ dạng này có thể kể đến như: Neon của hãng Steinberg, Pro-53, Yamaha DX-7 của hãng Native Instruments đã giả lập một thiết bị thật trên thực tế. 5.2. nhạc cụ ảo Sampler (Samplers) Quá trình tạo mẫu âm thanh (sampling) hiện nay xuất hiện ở hầu hết mọi phòng thu âm chuyên nghiệp. Hiểu đơn giản, “tạo mẫu âm thanh” là quá trình thu âm thanh vào phương tiện kỹ thuật số. Ngày nay có rất nhiều phương tiện tạo mẫu như đàn keyboard, phần mềm soạn nhạc trên máy tính, đầu thu đa kênh Đây là quá trình thu âm thanh vào thiết bị tạo mẫu và phát lại âm thanh đó. Người ta có thể gán những âm thanh thu được vào một phím trên bàn phím MIDI và khi phím đó được bấm thì âm thanh sẽ phát ra. Người ta có thể gán mỗi phím đàn một tập tin âm thanh, hoặc cũng có thể gán một tập tin âm thanh cho nhiều phím đàn. Khi đó, âm thanh sẽ phát lại sẽ biến đổi tùy theo ta chơi phím trên cao hay phím dưới thấp. Các phần mềm tạo mẫu như: Halion (Steinberg) hãy Kontakt (của Native Instruments) sẽ cho phép ta tự tạo những tiếng nhạc cụ của cá nhân và lưu thành tập tin trên máy tính. Khi ta sử dụng, các tập tin âm thanh được đọc từ ổ cứng và tải vào Ram máy tính. Do vậy các phần mềm tạo mẫu kiểu này thường yêu cầu máy có cấu hình mạnh, nhiều RAM. Hiện nay các phần mềm tạo mẫu thường đọc trực tiếp từ ổ cứng, ví dụ như công nghệ Direct From Disk của Native Instruments. 5.3. Nhạc cụ VST Instrument Đây là một dạng Sampler nhưng có cấu trúc dự liệu đóng. Chúng ta không thêm bớt được các nhạc cụ, âm sắc trong đó. Các dữ liệu này được đóng gói thành những hộp tiếng riêng biệt và khi cài đặt, ta sẽ cài luôn cả bộ dữ liệu lên trên máy tính. Có thể kể tên một số nhạc cụ VSTi như: Spectrasonic Trilogy, Native Instruments AKOUSTIK PIANO, Steinberg HALion Symphonic Orchestra 5.4. Phần cứng VST Một dạng phần cứng nhưng có thể cài đặt các VST vào được ta gọi là phần cứng VST (Hardware VST). Các thiết bị dạng này có thể kể đến Muse Receptor và SM Pro Audio's V-Machines. Đây là dạng phần mềm đi kèm theo phần cứng. Các thiết bị di chuyển dễ dàng và có khả năng kết nối, chỉnh sửa trên máy tính. Các nhạc cụ ảo VST có thể được cài đặt vào thiết bị này. Chúng hoạt động thường độc lập với máy tính nên sẽ có sự ổn định cao hơn 5.5. Thuận lợi và hạn chế của nhạc cụ ảo Các dạng nhạc cụ ảo thường ngốn nhiều dung lượng bộ nhớ và CPU máy tính phải làm việc nhiều hơn. Hầu hết các máy tính và sound card hiện tại thường có độ trễ là khoảng 5 mi li giây, và nếu như vậy khi ta chơi nhạc cụ ảo ta vẫn có cảm giác như đang chơi nhạc cụ thật. Tuy nhiên khi ta sử dụng khoảng 10 đến 16 hộp tiếng cụ ảo trong bài soạn nhạc của mình thì CPU phải làm việc nhiều hơn dẫn đến độ trễ sẽ lớn hoặc gây ra nổ tín hiệu âm thanh. Khi sử dụng các hộp tiếng phần cứng ta thường không bị những vấn đề này vì máy tính chỉ gửi và nhận tín hiệu MIDI do không phải xử lý tín hiệu audio nên CPU được thảnh thơi làm công việc khác như thu thanh, xử lý hiệu ứng hay chạy các ứng dụng khác. Do đó hộp tiếng phần cứng thường dùng ổn định hơn, không ngốn bộ nhớ máy tính vì chúng độc lập bằng bộ xử lý riêng. Các dạng nhạc cụ ảo cũng cho âm thanh tương tự như phần cứng, đôi khi có hộp tiếng ảo còn hay hơn cả hộp tiếng thật. Hơn nữa còn có chi phí rẻ hơn hộp tiếng thật vì chi phí sản xuất phần cứng sẽ cao hơn. Một khi phần mềm đã được làm xong thì chi phí nhân bản phần mềm là không đáng kể so với chi phí nhân bản phần cứng. Nếu bạn sử dụng dạng nhạc cụ sampler thì bạn có thể thay đổi hay tự tạo ra âm sắc hoặc nhạc cụ của riêng mình, chứ không bị phụ thuộc bởi sự cố định âm sắc của hộp tiếng phần cứng. . Khái niệm nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh - Mai Kiên - Nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh là một khái niệm dùng phần mềm trên máy tính để giả lập một nhạc cụ thật hay một. dụng âm thanh đã hỗ trợ nhạc cụ ảo và plugin xử lý âm thanh và ngày càng có nhiều hiệu ứng cũng như nhạc cụ ảo cả có phí lẫn miễn phí được viết ra. Để có thể hiểu thêm về nhạc cụ ảo và plugin xử. thể chia làm hai loại chính: Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử (Synths) và nhạc cụ ảo Sampler (Samplers) 5.1. Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử (Synths) Nhạc cụ ảo âm thanh điện tử, còn gọi là "Soft