Restaurování zvukových záznamů, nebo raději obecně audiosignálu, patří mezi nejobtížnější disciplíny zvukové tvorby. Restaurování má několik cílů. Jednak je to úprava původního audiosignálu tak, aby vyhovoval dnešním posluchačským nárokům, a tak se zpřítomnily historické, často poškozené záznamy, někdy jde o odstranění rušivých jevů, které nebylo možno eliminovat při natáčení (tak zvaný hluk pozadí). V neposlední řadě, v případě forenzní audioanalýzy, jde i o zvýšení srozumitelnosti záznamů například pro účely důkazního řízení.

Vedle technických problémů má restaurování audiosignálu i své specifické otázky estetické a etické, především základní otázku, kam až při restaurování zajít a co z původních sonických atributů historické nahrávky naopak zachovat. Technika totiž dnes dokáže zasáhnout do původního zvuku tak výrazně, že svádí, jak se často přesvědčujeme, k nestřídmému užívání.

V tomto článku ponecháme estetické aspekty stranou. Bude nás nyní zajímat technické řešení problému, v tomto případě soubor zcela nových restauračních plug-inů firmy Sonnox, přicházející na trh pod společným názvem Restore.

Stručné představení
Firma Sonnox se utvořila na základech společnosti Sony Oxford, která působí v oblasti profesionálního audia již od devadesátých let dvacátého století. První plug-iny, které Sony Oxford uvedla na trh, byly verzemi efektů použitých v digitálním mixážním stole OXF-R3, firemní vlajkové lodi. Po osamostatnění v roce 2007 se Sonnox Ltd. vydává novou cestou. Ve světě profesionálního zpracování zvuku je velmi dobře známá především díky nově koncipovaným ekvalizačním a dynamickým plug-inům, přestože restaurační nástroje v její původní nabídce také najdeme. Tento soubor restauračních plug-inů Sonnox Restore je ve výrobním programu firmy novinkou naznačující zájem vývojových pracovníků Sonnoxu o ještě dokonalejší propracování výpočetních algoritmů v této náročné oblasti zpracování zvuku.

Bližším pohledem
Sonnox Restore je souborem tří plug-inů - jde o Oxford DeClicker, Oxford DeBuzzer a Oxford DeNoiser. Jak již z názvů jednotlivých plug-inů vyplývá, pokrývají všechny nejdůležitější složky rušivých jevů v audiosignálu, tedy praskot, homogenní hluk tónové povahy a šum. Na rozdíl od jednoduchých produktů jiných výrobců, koncipovaných jako „vše v jednom“, je na těchto plug-inech patrná snaha o co největší specializaci každého modulu. Ovládání tedy neoslní intuitivností, ale v tomto případě to není výtka. Větší počet ovládacích prvků slouží k co nejpřesnějšímu nastavení parametrů tak, aby bylo možné přizpůsobit chování každého modulu rozmanitým podobám rušivých prvků, ať už jsou to různé typy praskotu starých gramofonových desek či rozličný charakter šumu nebo brumu nejrůznějšího původu.

U charakteristik různých podob rušení se na chvíli zastavíme, protože zde lze pozorovat velmi propracovaný přístup firmy Sonnox ke koncepci restauračních algoritmů. Přestože lze snadno odhalit, že pracovní princip odstraňování rušivých jevů z audiosignálu je i u plug-inů Sonnox Restore obdobný jako v případě jiných srovnatelných nástrojů, při podrobnějším zkoumání a studiu firemní literatury zjistíme, že to, co tyto plug-iny odlišuje, je především maximální důraz kladený na sofistikovaný způsob detekce prvků, jež mají být později odstraněny. Tedy žádná univerzalita, žádné snadné nastavování, ale přesné zacílení na objekty zájmu. Tento přístup vede k detailní restaurátorské práci, která spočívá ve vyhodnocení charakteristik jednotlivých druhů rušení a jejich postupném odstraňování, třeba i několika průchody s rozličným nastavením. Je zřejmé, že snahou vývojářů bylo vytvoření takových nástrojů, které budou pracovat účinně, avšak současně s maximální šetrností k užitečnému signálu. Detekční procesy jsou vesměs automatizovány. Znamená to nejen zjednodušení obsluhy, ale především to, že nástroj se neustále samočinně adaptuje na aktuální ruchové poměry a nezůstává ve fixním nastavení, které se může i přes pečlivou analýzu stát při změně situace nevhodným. Automatická detekce je tedy výrazná přednost této plug-inové sady.

V detailu
Plug-iny Sonnox Restore vzhledově nezapřou svoji líheň. Jejich design vychází jak barevně, tak i logikou rozmístění ovládacích prvků z jednotného pojetí ostatních plug-inů Sonnox. Přestože přibyly některé méně obvyklé nastavovací elementy a především zobrazovací a detekční pole, jsou plug-iny Restore dobře čitelné, neboť jejich barevné provedení je vhodně kontrastní a velikost zobrazení všech hodnot optimální. Po tvarové a grafické stránce lze i tyto plug-iny vnímat jako stylizaci hardwarového zařízení, takže pocit, že se obsluhující dotýká skutečných vzájemně závislých přepínačů či otočných enkodérů, je poměrně věrný. Podobnost s hardwarem jde až tak daleko, že ovládací pole je graficky přesvědčivě děleno na jednotlivé sekce, od vstupní přes detekční a filtrační až po výstupní. Je to přehledné a logické. Od ovládacích polí jsou jasně oddělena kontrastní zobrazovací pole, způsob zobrazení a indikované prvky lze mnoha způsoby modifikovat, takže vždy je možné sledovat to, co je právě pro proces nastavování plug-inu důležité. Od popisu vzhledu plug-inů přistupme nyní k osvětlení toho, co činí tyto nástroje výjimečnými.

DeBuzzer je modulem, který použijeme k odstranění konstantního brumu čili rušení tónové povahy. Restaurační postup je založen na naladění úzkého filtru typu pásmové zádrže na kritickou frekvenci a jejím razantním potlačení. V úvahu je třeba brát i harmonické frekvence, protože brum bývá ve většině případů spektrálně bohatý. Automatická detekce, o níž byla již řeč, odhalí a neustále sleduje konstantně přítomnou frekvenci, takže soustava filtrů v sekci potlačení se neustále plynule přelaďuje. To má význam v případě odstraňování rušení nestabilním kmitočtem, například síťovým. V případě, že rušivý kmitočet je stálý, lze detekci zmrazit, popřípadě naladit filtry ručně. Kontinuální sledování rušivé frekvence má za důsledek velmi účinné odstranění brumu. DeBuzzer je užitečným nástrojem například pro práci v oblasti filmového zvuku, kdy je nutno čistit kontaktně natočený zvuk od rušení, kterému často nelze zabránit (zářivky, ventilace, klimatizace apod.).

V případě dalšího nástroje této plug-inové sady, DeNoiseru, je automatická detekce rovněž průlomovým řešením. Pracovní princip, to jest načtení vzorku rušivého širokopásmového šumu (šumový profil) s následným odečtením nežádoucích částí spektra, sice zůstává stejný jako u jiných odstraňovačů šumu, ale automatická detekce, která šumový profil neustále znovu obnovuje a nastavuje plynule práh účinnosti na základě analýzy kontinuálně přítomného širokopásmového šumu, zajišťuje to, že se pod tento práh nikdy nedostane užitečný signál a tak nedojde k jeho degradaci. I v případě tohoto plug-inu lze šumový profil zmrazit, popřípadě manuálně modifikovat tak, aby zvolené části spektra byly analyzovány s menší citlivostí nebo byly dokonce z analýzy, detekce i filtrace vyloučeny. DeNoiser velmi citlivě reaguje například na šum magnetofonového pásu. Lze jej proto výborně použít pro úlohy spojené s digitalizací archivních záznamů. Ve srovnání s jinými odšumovacími nástroji je Sonnox DeNoiser méně náchylný k degradaci užitečného signálu, což může vést ke snaze o absolutní vyčištění původního magnetického záznamu. Zvláště v tichých pasážích, například při doznívání zvuku do ticha, je přes všechny výhody automatické detekce nutné pracovat s maximální pečlivostí, aby se restaurační zásah neprozradil typickým zvukovým efektem roztřesení v nejnižších úrovňových hladinách.

Posledním nástrojem plug-inové sady Sonnox Restore je DeClicker. Jde o účinný nástroj sloužící k eliminaci typického kontinuálního praskotu i solitérních lupanců, které jsou příznačným nežádoucím efektem záznamu na gramofonové desce. Tento praskot je dnes, kdy jej již posluchač nepokládá za důvěrně známé nutné zlo, vnímán velmi rušivě. Odstranění praskotu je proto základní operací při remasteringu a novém vydávání historických, umělecky často velmi cenných nahrávek. DeClicker je k tomuto účelu velmi dobře uzpůsoben, a to opět zejména v oblasti detekce a zobrazení rušivých prvků.

Indikace i detekce praskotu probíhá v rámci tohoto plug-inu na třech úrovních, lišících se podle délky a energie rušivého impulsu. Každý typ praskavého rušení je pak odstraněn zvlášť s individuálně nastavitelnými parametry. Přínosem je modul eliminace typického retnicového ruchu (popping), který v jiných obdobných nástrojích chybí. Velmi užitečný je také takzvaný Exclude Box, tedy možnost určitou oblast z filtrace vyloučit. Stává se totiž, že některé části užitečného signálu mají impulsní povahu s výraznými transienty. Tyto signály (třeba ostré nasazení žesťových nebo bicích nástrojů) by byly bez použití Exclude Boxu degradovány.

Dalších nastavovacích prvků v jednotlivých plug-inech je celá řada. Mimo jiné nechybí možnost následně vrátit do signálu části spektra, které byly filtrací přece jen oslabeny, je možné ovlivňovat strmost působení odrušovacích algoritmů, lze také dorovnat upravený signál i úrovňově.

Instalace a kooperace
Instalace je bezproblémová, ale poněkud zdlouhavá. Každý z trojice plug-inů se totiž instaluje zvlášť a celým procesem je nutno se doslova proklikat. Snad pro posílení důležitosti toho aktu je třeba pokaždé znovu odsouhlasit licenční smlouvu. K oživení plug-inů je zapotřebí hardwarový klíč iLok s nahranou licencí. Plug-iny Sonnox Restore fungují ve formátech Digidesign ProTools (LE, RTAS, M-Powered), VST a Audio Units, a to na platformách Mac OS X 10.4 nebo vyšší (PowerPC a Intel) i Windows XP/Vista 32bitových.

Při testování v prostředí Pro Tools 7 i 8 a v plug-inové sekci editoru Peak Pro 6 se projevila větší náročnost na výpočetní výkon procesoru (cca 35-40 % v Pro Tools na stroji iMac 3 GHz/4 GB RAM). Je to dáno tím, že všechny detekční i filtrační výpočty probíhají, jak bychom u plug-inů očekávali, v reálném čase a že jde o výpočty opravdu komplexní, včetně kompenzace latence. Výpočetní náročnost v reálném čase je možné zmírnit v rámci Pro Tools použitím plug-inů v offline režimu Audio Suite. Pokud to počítač umožní, je použití v reálném čase, například v rámci bouncingu, oproti jiným samostatným aplikacím velkou časovou úsporou. Do samostatných aplikací je totiž nutno potřebné soubory importovat, provést výpočet a po uložení změn je zpětně exportovat do výchozího pracovního prostředí. Použití restauračních plug-inů přímo v rámci hostitelské aplikace (sekvencer, audio editor) je velmi výhodné. Pro použití samostatných aplikací však hovoří možnost využití extrémně náročných algoritmů tehdy, pokud na čase výpočtu nezáleží.

Závěr
Sada plug-inů Sonnox Restore je mezi obdobnými produkty dokonalým plně profesionálním nástrojem za odpovídající, i když vyšší cenu. Umožňuje precizní odstranění nežádoucích ruchů s výhodou zpracování v reálném čase. Poslouží jak pro rychlé opravy případů, které zvukař zaznamená například až v procesu postprodukce, tak i pro náročné restaurování spojené s digitalizací historických snímků. Použití plug-inů Restore přináší přirozené výsledky bez degradace užitečného signálu, a to zejména vzhledem k dokonalé detekci a indikaci rušení. Díky tomu lze proces filtrace přesně konfigurovat. Velmi kladně lze hodnotit také manuál, který je k dispozici na stránkách výrobce. Je nejen podrobný, ale i velmi návodný. Neomezuje se jen na popis ovládacích prvků, ale přináší i výklad restauračních postupů a principů. Nechybějí ani bloková schémata jednotlivých modulů. Je zřejmé, že tato plug-inová sada je myšlena opravdu velmi vážně.

Na úplný závěr je třeba připomenout, že proces restaurování audiosignálů je procesem náročným a zdlouhavým. Všechna propagační lákadla hovořící o rychlosti a intuitivnosti eliminace ruchů jsou velmi zavádějící. Někdy se v rámci restaurování dokonce vyplatí kombinovat nástroje různých výrobců, protože šumy, brumy a ruchy jsou velmi záhadné povahy a metoda pokus - omyl zde přináší pozoruhodné výsledky.

Aleš Dvořák