Ψηφιακός σταθμός επεξεργασίας ήχου

Ένας Ψηφιακός Σταθμός Επεξεργασίας Ήχου (DAW) είναι μία ηλεκτρονική συσκευή η εφαρμογή υπολογιστή που χρησιμοποιείται για Ηχογράφηση, επεξεργασία και παραγωγή αρχείων ήχου. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία στον τρόπο χρήσης τους απο ένα πρόγραμμα που τρέχει σε ένα λάπτοπ ή μία αυτόνομη ενσωματωμένη μονάδα, μπορει να φτάσει να είναι ένα ιδιαίτερα πολύπλοκη διαρρύθμιση που αποτελείται απο πολλα εξαρτήματα τα οποία ελέγχονται απο έναν κεντρικό υπολογιστή. Ασχέτως διαρρυθμίσεως τα DAW έχουν μία κεντρική επιφάνεια διεπαφής που επιτρέπει στον χρήστη να αλλάξει και να μιξάρει πολλαπλές ηχογραφήσεις και κανάλια ήχου σε ένα τελικό παραχθέν κομμάτι.

Τα DAW χρησιμοποιούνται για την παραγωγή και την ηχογράφηση μουσικής, τραγουδιών, ομιλίας, ραδιοφωνικών μεταδόσεων, τηλεοπτικων εκπομπών, soundtrack, podcast, ηχητικών εφέ καθώς και σε κάθε άλλη περίπτωση οπου απαιτείται περίπλοκος ήχος.

Ιστορία 
Πρώιμες προσπάθειες δημιουργίας τους τις δεκαετίες 70 και 80 αντιμετώπησαν πολλούς περιορισμούς λόγω των τιμών και των υπερβολικά αργών ταχυτήτων των τότε δίσκων.

Το 1978, η Soundstream, που είχε φτιάξει μία από τις πρώτες διαθέσιμες στην αγορα συσκευές εγγραφής σε κασέτα το 1977, κατασκεύασε αυτό που θα μπορούσε να θεωρειθεί ως ο πρώτος ψηφιακός σταθμός επεξεργασίας ήχου χρησιμοποιώντας το πιό πρόσφατο υλικό για υπολογιστές εκείνης την εποχής.  Το Ψηφιακό Σύστημα Επεξεργασίας (DES), όπως το ονόμασε η  Soundstream, αποτελούταν απο ένα μικρουπολογιστή DEC PDP-11/60 που έτρεχε ένα ειδικά διαμορφωμένο πακέτο που λεγόταν DAP (Ψηφιακός Επεξεργαστής Ήχου), έναν σκληρό δίσκο Braegen 14" ιντσών, ένα ταλαντοσκόπιο  DSO για να δείχνει τις κυματομορφές και ένα ένα τερματικό video για τον έλεγχο του συστήματος. Κάρτες διεπαφής που συνδέονταν στις υποδοχές Unibus του PDP-11 οι Διεπαφές Ψηφιακού Ήχου, DAI παρείχαν αναλογική και ψηφιακή είσοδο και έξοδο ήχου ως διεπαφές για τους ψηφιακούς καταγραφείς του Soundstream καθως και τα συστήματα εγγραφής σε κασσέτες. Το λογισμικό DAP μπορούσε να επεξεργαστεί τον καταγγεγραμμενο στους δίσκους του συστήματος ήχο και να παράγει απλά εφέ όπως crossfade.

Μέχρι το τέλος της [δεκαετία_1980|δεκαετίας του 80]], αρκετοί υπολογιστές που απευθύνονταν στο ευρύ κοινό όπως ο MSX (Yamaha CX5M), Apple Macintosh, Atari ST και ο Commodore Amiga ξεκίνησαν να έχουν αρκετή ισχύ ωστε να μπορούν να ανταπεξέλθουν για επεξεργασία ήχου.  Οι ηχολήπτες χρησιμοποιούσαν το Soundedit της Macromedia , με το Replay Professional της Microdeal και τα "Sound Tools" και "Sound Designer" της Digidesign για να επεξεργαστούν δείγματα ήχου για samplers όπως ο E-mu Emulator II και ο Akai S900. Σύντομα ο κόσμος ξεκίνησε να χρησιμοποιεί αυτά τα εργαλεία για απλή δικάναλη επεξεργασία ήχου και mastering. 

To 1989, η Sonic Solutions έκανε την έκδοση του πρώτου επαγγελματικού για τότε (48 kHz στα 24 bit) μή σειριακού συστήματος επεξεργασίας ήχου σε δίσκο. Το Sonic System του Macintosh IIfx, βασισμένο σε έρευνες των Sprocket Systems του George Lucas, συμπεριλάμβανε ολοκληρωμένο CD premastering, με ενσωματωμένο έλγεχο του βιομηχανικού στάνταρ της Sony, U-matic ψηφιακού επεξεργαστή ήχου σε κασσέτα.

Το 1994, μιά εταιρεία στην καλιφόρνια η OSC έφτιαξε μία εφαρμογή εγγραφής και επεξεργασίας τετρακάναλου ήχου που λεγόταν DECK και έτρεχε σε hardware  της Digidesign, η οποία χρησιμοποιήθηκε στην παραγωγή του The Residents' "Freakshow" [LP].

Πολλά μεγάλα στούντιο ηχογραφήσεων "γύρισαν" σε ψηφιακά όταν η Digidesign έβγαλε το Pro Tools το 1991 σχεδιασμένο να ακολουθεί τις παραδοσιακές μεθόδους και ροή σήματος των αναλογικών συστημάτων ηχογράφησης. Εκείνη την εποχή τα περισσότερα DAW ήταν για Apple Mac (π.χ., Pro Tools, Studer Dyaxis, Sonic Solutions). Γύρω στο 1992, τα πρώτα DAW για Windows ξεκίνησαν να βγαίνου απο εταιρίες όπως η Innovative Quality Software (IQS) (πλέον λέγεται SAWStudio), Soundscape Digital Technology, SADiE, Echo Digital Audio, και Spectral Synthesis. Όλα τα συστήματα της εποχής εκείνης χρησιμοποιούσαν εξειδικευμένο υλικό για τις διεργασίες ήχου.

Το 1993, Η Γερμανική εταιρεία Steinberg έβγαλε το Cubase Audio στον υπολογιστή Atari Falcon 030. Αυτή η έκδοση έφερε στον ψηφιακό επεξεργαστή σήματος DSP ενσωματωμένα εφφέ με οχτακάναλη ηχογράφηση και αναπαραγωγή ήχου χωρίς να κάνει αλλαγές στο υλικό. Το πρώτο αντίστοιχο Daw χωρίς προσθήκη αλλαγές υλικού για Windows, βγήκε το 1993, και ήταν το Samplitude (που υπήρχε από το 1992 ως επεξεργαστής ήχου για το Commodore Amiga).

Το 1996, η Steinberg έφερε το Cubase που μπορούσε να ηχογραφήσει και να αναπαράγει μέχρι και 32 κανάλια ψηφιακού ήχου σε Apple Macintosh χωρίς να χρειάζεται εξωτερικό υλικό DSP. Το Cubase όχι μόνο έφερε την παραδοσιακή διεπαφή για ηχογράφηση και επεξεργασία αλλά επίσεις χρησιμοποιώντας ψηφιακή τεχνολογία στούντιο VST, αναπαρήγαγε ολόκληρη την κονσόλα μίξης και όλα τα εφε που συνήθιζαν να χρησιμοποιούν σε αναλογικά στούντιο. Αυτό έφερε την επανάσταση στον κόσμο των DAW σε χαρακτηριστικά αλλά και σε τιμές και σύντομα το μιμήθηκαν τα περισσότερα σύγχρονα DAW.

Ενσωματωμένα DAW

 

Ένα ενσωματωμένο DAW αποτελείται από Ψηφιακή επεξεργασία σήματος, Επιφάνεια χειρισμού ΗID, audio converter, και μέσω αποθήκευσης δεδομένων όλα σε μία συσκευή. Τα ενσωματωμένα DAW ήταν δημογιλή πρίν οι προσωπικοί υπολογιστές γίνουν αρκετά ισχυροί ωστε να τρέχουν λογισμικό DAW. Όσο αυξανόταν η ισχύς και έπεφτε η τιμή των προσωπικών υπολογιστών, η δημοτικότητα των ακριβών ενσωματωμένων συστημάτων έπεφτε.

Λογισμικό DAW

Ο ορισμός DAW μπορεί απλά να αναφερθεί στο λογισμικό απο μόνο του,όμως παραδοσιακά, ένα DAW σε υπολογιστή αποτελείται από τέσσερα βασικά εξαρτήματα: έναν υπολογιστή, μία  κάρτα ήχου ή κάποια διεπαφή ήχου, ψηφιακό επεξεργαστή ήχου, και τέλος κάποια συσκευή εισαγωγής για την προσθήκη ή την διαμόρφωση δεδομένων. Με τον όρο συσκευή εισαγωγής εννοούμε κάτι απλό όπως ένα ποντίκι (σε περίπτωση που ηχογραφούμε εξωτερικά όργανα) η κάτι πιό σύνθετο όπως ένα πληκτρολόγιο MIDI keyboard ή αυτοματοποιημένη κονσόλα για την μίξη των εντάσεων των καναλιών.

Ο υπολογιστής δρα σαν host για την κάρτα ή την διεπαφή ήχου, ενώ το λογισμικό παρέχει την λειτουργικόυηυα και την διεπαφή χρήσης για την επεξεργασία του ήχου. Η κάρτα ή η εξωτερική διεπαφή ήχου τυπικά μετατρέπει αναλογικά σήματα ήχου σε ψηφιακή μορφή, και ψηφιακά σε αναλογικά όταν τα αναπαράγει, μπορεί επίσης και να βοηθάει σε περαιτέρω προεργασία του ήχου. Το λογισμικό ελέγχει όλα τα σχετικά εξαρτήματα του υλικού και παρέχει μία διεπαφή χρήστη που επιτρέπει την ηχογράφηση, την επεξεργασία και την αναπαραγωγή.

Τα DAW των υπολογιστών συνήθως έχουν εκτεταμένες ικανότητες ηχογράφησης, επεξεργασίας και αναπαραγωγής (κάποια έχουν ακόμη και χαρακτηριστηκά παραγωγής βίντεο). Για παράδειγμα, θεωρητικά μπορούν να παρέχουν σχεδόν άπειρο αριθμό καναλιών για ηχογράφηση (Πολυφωνία), καθώς και εικονικά συνθεσάιζερ και σάμπλερς για την ηχογράφηση μουσικής. Ένα DAW με σαμπλαρισμένο εξομοιωτή εγχόρδων της συμφωνικής ορχήστρας για παράδειγμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συντροφεύσει με "pads" ένα ποπ κομμάτι και κάποιά Daws για την εξολοκλήρου δημιουγία κομματιών σε κάποια είδη ηλεκτρονικής μουσικής. Τα DAW επίσης παρέχουν μια μεγάλη ποικιλία εφφέ, όπως είναι το reverb (αντήχηση), ωστε να ενισχύσουν ή να αλλάξουν τους ήχους εξολοκλήρου.

Απλότερα DAW σε smartphone, που λέγονται Mobile Audio Workstation (MAWs), χρησιμοποιούνται (για παράδειγμα) απο δημοσιογράφους για να ηχογραφούν και να επεξεργάζονται απ όπου βρίσκονται. Για beat making επίσης υπάρχoυν apps οπως το FL Studio Mobile to Caustic και το Bandlab στo Google Play kai sto IOS app Store.

Κοινές Λειτουργίες
Ως συστήματα λογισμικού τα DAW σχεδιάζονται με διάφορες διεπαφές χρήστη, όμως γενικά βασίζονται σε μιά μεταφορά πολυκάναλου μείκτη, κάνοντάς τα ευκολότερα για τους ηχολήπτες και τους μουσικούς που είναι ήδη εξοικειωμένοι με την παλιά τεχνολογία να χρησιμοποιήσουν καινούρια συστήματα. Γι αυτό το λόγο τα DAW των υπολογιστών τείνουν να έχουν κοινή διαρρύθμηση που περιλαμβάνει στοιχεία ελέγχου αναπαραγωγής όπως play, rewind, record κλπ, στοιχεία ελέγχου καναλιών και μείκτη καθώς και προβολή κυματομορφής.  Τα μονοκάναλα DAW προβάλλουν μόνο ένα "track" (μονοφωνικήςή στερεοφωνικής μορφής). O όρος  "track" (απο την ηχογράφηση σε ταινία/κασσέτα) χρησιμοποιείται ακόμη μέσα στα DAW στα αγγλικά, ακόμη κι άν δέν υπάρχουν "πραγματικά" κομμάτια ταινίας με τις ηχογραφήσεις ενώ στα ελληνικά αναφέρονται συνήθως ως κανάλια.

Πολυκάναλη ηχογράφηση τα καλά DAW υποστηρίζουν πολυκάναλες διαδικασίες. Όπως και στους μείκτες, κάθε κανάλι έχει στοιχεία εέγχου που επιτρέπουν στον χρήστη να ρυθμίσει την ολική ένταση του ήχου, έναν ισοσταθμιστή και εξισορρόπηση ήχου (pan) σε κάθε κανάλι. Σε ένα παραδοσιακό στούντιο ηχογράφησης εξοπλισμός που βρήσκεται σε rack συνδέεται στη διαδρομή του σήματος ωστε να προστεθεί αντήχηση συμπίεση κλπ όμως σε ένα DAW μπορεί να δρομολογηθεί μέσω λογισμικού ή και να χρησιμοποιηθούν audio plug-in (για παράδειγμα VST) για την επεξεργασία του ήχου του καναλιού.

Τα DAW μπορούν να κάνουν τα ίδια πράγματα με τα παλιά στούντιο ηχογράφησης σε ταινία και τα τελευταία χρόνια τα έχουν σχεδόν ολοκληρωτικά αντικαταστήσει.  Τα σύγχρονα εξελιγμένα στούντιο ηχογραφήσων χρησιμοποιούν πολλά DAW και συχνά μουσικοί και ηχολήπτες ταξιδεύουν μαζί με ένα φορητό DAW σε λάπτοπ, όμως η διαλειτουργικότητα μεταξύ διαφορετικών DAW είναι περιορισμένη.

Ίσως το σημαντικότερο χαρακτηριστηκό ενός DAW που δέν παρέχεται σε μία αναλογική ηχογράφηση είναι η δυνατότητα αναίρεσης 'undo' μίας δράσης, χρησιμοποιώντας μιά εντολή παρόμοια με το κουμπί αναίρεσης στα προγράμματα επεξεργασίας κειμένου. Η αναίρεση βοηθάει στο να αποφεύγονται λάθη όπως η μόνιμη διαγραφη ή η αθέμιτη ηχογράφηση πάνω σε μία προηγούμενη ηχογράφηση.  Όταν μία αθέμιτη αλλαγή εντοπιστεί η αναίρεση ,μπορεί να ξαναγυρίσει τα δεδομένα σε προηγούμενες καταστάσεις. Τα Cut, Copy, Paste, και Undo είναι γνώριμες και κοινές εντολές στους υπολογιστές και διατειθενται συνήθως στα DAW σε κάποια μορφή. Άλλες συχνές λειτουργίες περιλαμβάνουν την τροποποίηση διαφόρων παραγόντων που αφορούν έναν ήχο. Αυτοι περιλαμβάνουν την κυματομορφή (wave shape), το pitch,  tempo, και τα φίλτρα.

Είναι πολύ συνηθισμένο τα DAW να εφαρμόζουν κάποιας μορφής αυτοματισμού, που πραγματοποιείται μέσω  ""φακέλων αυτοματισμού"". Οι φάκελοι είναι οι αναπαραστάσεις των διαδικασιών ανά τον χρόνο και είναι διαδραστικά γραφήματα που μπορούν να σχεδιαστούν με δύο τρόπους, με τη μορφή τμημάτων οπου η τιμη αλλάζει μένει σταθερή και μετά παιρνει κάποια άλλη τιμή και πάει λέγοντας ή να έχουν τη μορφή καμπύλης που αλλάζει με σταθερό ή και μεταβαλλόμενο ρυθμό.  Οι γραμμές και οι καμπύλες του γραφήματος ενώνονται ή αποτελούνται απο σημεία τα οποία μπορoύν να μεταβληθούν. Δημιουργώντας καί μεταβάλλωντας σημεία κατα μήκος του φακέλου, ο χρήστης μπορεί να ορίσει της παραμέτρους της εξαγωγής σε σχέση με τον χρόνο (π.χ. την ένταση ή την εξισορρόπηση).  Η καμπύλη μπορεί να σχηματιστεί επίσης απο καταγραφή σε πραγματικό χρόνο όπου καταγράφονται οι "χειρονομίες" χρήστη που γίνονται σε επιφάνειες ελέγχου ή κοντρόλερς. Συνήθως όλες αυτές οι πληροφορίες μεταβιβάζοντια και αποθηκεύονται χρησιμοποιώντας το προτόκολλο MIDI.

Η καταγραφή, η επεξεργασία και η αναπαραγωγή MIDI είναι κάτι που συμπεριλαμβάνεται ολοένα και περισσότερο στ α σύγχρονα DAW, όπως και ο συγχρονισμός με άλλα λογισμικά. Ο έλεγχος MIDI είναι βασικό στοιχείο της ηλεκτρονικής μουσικής τόσο που ιστορικά χρησιμοποιούταν διάφορες συσκευές όπως sequencers ή προγράμματα όπως trackers παράλληλα με το DAW σε ένα στούντιο που σήμερα δέν είναι πλέον απαραίτητη η χρήση τους για τη δημιουργία ενός κομματιού. Η εξέλιξη του ελέγχου MIDI στα DAW είναι βασική στον έλεγχο των προεκτάσεων η plug-ins και την δυνατότητα ελέγχου του ίδιου εικονικού οργάνου η αναλογικού οργάνου απο διαφορετικά DAW πλέον πολλά DAW προσφέρουν δυνατότητες αυτόματης διόρθωσης όπως ο κβαντισμός ή αλλιώς quantize κάποια και σε πραγματικό χρόνο.

Plug-ins

Σήμερα υπάρχουν αμέτρητες προεκτάσεις plugin για λογισμικά DAW, κάθε μία με τις δικές της ξεχωριστές λειτουργίες, επεκτείνοντας σημαντικά την ποικιλία των διαθέσιμων ήχων και χειρισμών. Κάποιες απο τις λειτουργίες τους είναι τα ψηφιακά εφέ που μπορούν να τροποποιήσουν ένα σήμα προσθέτωντας παραμόρφωση,αντήχηση,ισοσταθμιστές,κομπρέσορες,ηχώ,εικονικούς ενισχυτές, λίμιτερ, φέηζερ και φλάντζερ. Καθένα απ αυτά έχει τον δικό του τρόπο να επιρεάζει τα ηχητικά κύμματα, την χροιά, το τονικό ύψος και την ταχύτητα αναπαραγωγής ενός απλού ήχου και να το μετατρέψει σε κάτι διαφορετικό. Για να επιτευχθεί ένας ακόμη πιο ιδιαίτερος ήχος στρώματα (layers) απο εφε ηκ και συνθεσάιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράλληλα και πολλά DAW προσφέρουν ιδιαίτερα πολύπλοκη διαρρύθμηση στην δρομολόγηση του σήματος (routing)και όλα αυτά μπορούν να αυτοματοποιηθούν ωστε να μετατραπεί ο αυθεντικός ήχος ενος δείγματος για παράδειγμα σε κάτι το εντελώς διαφορετικό. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να δημιουργηθεί ένα plugin με προγράμματα όπως το δωρεάν Cabbage Studio παρέχουν την δυνατοτητα στον χρήστη να δημιουργήσει δικές του προεκτάσες σε μορφες VST (windows-linux) και AU(mac) ενώ υπάρχουν διάφορα εμπορικά plugins

Λίστα εμπορικών DAW άξιων αναφοράς

Ableton Live
ACID Pro
Adobe Audition
Audiotool
Bitwig Studio
Cakewalk
Cubase
Digital Performer
Fairlight 
FL Studio
GarageBand
Logic Pro
Maschine
Mixbus
Mixcraft
MuLab
Nuendo

Pro Tools
REAPER
Reason
Renoise
Samplitude
Sequoia
Sound Forge
Studio One
Tracktion

Λίστα εμπορικών plugins άξιων αναφοράς
Xfer SERUM
NI MASSIVE
DUNE
Omnisphere

Δωρεάν και ανοικτού κώδικα (FOSS)

Υπάρχουν διάφορες ελεύθερες εφαρμογές που μπορούν να αποτελέσουν ένα DAW, συνήθως σχεδιάζονται ωστε να μπορούν να τρέξουν σε διάφορα λειτουργικά και αναπτύσσονται αφιλοκερδώς. 

Σε Linux για να συνδεθεί ένα πρόγραμμα με την κάρτα ήχου και να επιτρέψει την χρήση των πόρων συστήματως χρησιμοποιείται το JACK που επιτρέπει την δρομολόγηση MIDI και Audio απο μια εφαρμογή που χρησιμοποιεί JACK σε άλλες το JACK είναι διαθέσιμο και για Windows και MacOSX. Επίσης στα DAW των Linux οι υποστηριζόμενες αρχιτεκτονικές για προεκτάσεις ειναι  LADSPA, DSSI και LV2 και όχι τόσο τα VST λόγω των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας της Steinberg.

Για επεξεργασία ήχου ύπάρχει το Audacity που έγινε αρκετά δημοφιλές μεσω του podcasting και έχει πολλά χρήσιμα εργαλεία επεξεργασίας ήχου και ειδικά στην έκδοσή του για Ubuntu Studio  όμως δέν είναι κατάλληλο για sequencer και ηλεκτρονική μουσική παραγωγή. Πλέον υποστηρίζει κανονικά VST.
To Rosegarden και το MusE έχουν κοινά χαρακτηριστηκά όπως προεκτάσεις για μίξη υποστήριξη MIDI καιεπεξεργασία μελωδίας μέ  πεντάγραμο.
Άλλο άξιο αναφοράς λογισμικό είναι ίσως τα συνθεσάιζερ ZynAddSubFX, Helm, Dex και fluid synth και το TuxGuitar για ταμπλατούρες, το LilyPond, και o αναπαραγωγέας TiMidity++.
Επίσης υπάρχει μια τάση να ανοίγουν τον κώδικα σε πρώην κλειστού κώδικα DAW, το Cakewalk είναι πλέον δωρεαν και ανοιχτού κώδικα οι παλιά εκδοση του Tracktion, T7 είναι δωρεάν και η μηχανή ήχου του είναι ανοικτού κώδικα. Πολλά plugins της TAL επίσης.

Δωρεάν [[[sequencers]] ανοικτού κώδικα

OpenMPT
Linux Multimedia Studio
MusE
Psycle
Qtractor
Rosegarden
Traverso DAW
Sunvox

Δωρεάν λογισμικό κλειστού κώδικα
Υπάρχει δωρεάν λογισμικό με κλειστό για διάφορους λόγους κώδικα που σε κάποιο απ αύτο μπορεί να παρέχεται ο κώδικας για αντιγραφή αλλά όχι για τροποποίηση του ήδη υπάρχοντος project όπως π.χ. το εικονικό συνθεσάιζερ Synth1, ή να είναι εκδόσεις με μειωμένα χαρακτηριστηκά ενός μεγαλύτερου επι πληρωμής προγράμματος όπως είναι για παράδειγμα το vst Zebralette ή το Daw Pro Tools One, επίσης υπάρχουν freemium DAW ή δωρεάν με την αγορά κάποιου hardware όπως το Ableton Live lite που δωρίζεται με την αγορά πολλών πληκτρολογίων MIDI όμως έρχονται με περιορισμούς στον αριθμό καναλιών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Παρπαομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
Introduction to DAW
A list of software DAWs, Sequencers, Hosts, etc.
List of DAWs for iOS platform.
DAW Software for beginners
Λίστα Δωρεάν plug-in και reviews

Τεχνολογία ήχου