MusicGenerate

Измеряем разделение вокала в центральном канале

Сколько центр-панорамированного сигнала реально исчезает и что выживает.

Опубликовано

Коротко

Полосо-ограниченная mid/side-отмена убрала центр-панорамированный тестовый тон на 29.5 dB — около 97% его амплитуды — в то время как жёстко отпанорамированный тон в том же файле потерял лишь 0.5 dB. Эта разница и есть вся основа караоке-удаления вокала — и это измеряемый факт, а не мнение.

Метод

  1. 01

    Синтезируйте 3-секундный стерео WAV 44.1 kHz с двумя тонами: 440 Hz с равной амплитудой в обоих каналах (замена центр-панорамированного ведущего вокала) и 2 kHz только в левом канале (замена жёстко отпанорамированного инструмента).

  2. 02

    Обработайте файл собственным движком разделения сайта в режиме инструментала — mid/side-декомпозиция с подавлением центра только между 180 Hz и 9 kHz, каскадные кроссоверы по 24 dB/oct.

  3. 03

    Декодируйте экспортированный WAV обратно в AudioBuffer и измерьте энергию на 440 Гц и 2 кГц с помощью фильтра Герцеля за первые 2 секунды.

  4. 04

    Сравните каждое с тем же измерением, выполненным на необработанном исходном файле.

Результаты

ИзмерениеЗначениеПримечание
Тон 440 Гц по центру−29.5 dBудалено примерно на 97%
Жёстко запанорамированный тон 2 кГц−0.5 dBпо сути не затронут
Длительность результата3,00 сбез изменений
Каналы результата2стерео сохранено
Время обработки< 1 св браузере, без загрузки

Выводы

Отмена почти полная, но только для идеально центрированного контента

Тон с одинаковой амплитудой и фазой в обоих каналах — идеальный случай, и он теряет 29.5 dB. Реальный вокал никогда не настолько по центру — небольшие различия в ревербе, дабле и стерео-расширении оставляют остаток. Поэтому измерение описывает потолок метода, а не то, что даст коммерческий релиз.

Ограничение полосы — вот что делает результат пригодным

Наивная L−R-отмена убирает всё по центру на всех частотах, включая бочку и бас. Ограничение отмены диапазоном 180 Гц–9 кГц оставляет эти полосы нетронутыми — поэтому обработанный файл всё ещё читается как музыка, а не тонкий моно-артефакт. Потеря 0.5 dB на панорамированном в сторону тоне подтверждает, что нетронутые полосы проходят практически без изменений.

Стереоширина предсказывает результат ещё до обработки

Поскольку метод полностью зависит от разницы между каналами, соотношение энергии сайд к мид в файле предсказывает, сработает ли он вообще. У моно-файла нет разницы, которую можно использовать, и на выходе почти тишина — поэтому инструмент сперва это меряет и отказывается запускаться, вместо того чтобы выпускать бесполезный файл.

Ограничения

  • Синтетические тоны — лучший кейс; коммерческие мастера уже и сильнее обработаны
  • Хвосты реверберации и дилея на вокале не по центру и переживают отмену
  • Дабл или жёстко запанорамированные бэк-вокалы по определению остаются
  • Измерено на одном движке браузера; другие реализации фильтров Web Audio могут немного отличаться

Измеряем разделение вокала в центральном канале

Сколько центр-панорамированного сигнала реально исчезает и что выживает.