DAW: история создания и развития

В каждой современной студии звукозаписи, будь она домашней или профессиональной, должна быть DAW (Digital Audio Workstation) - цифровая звуковая рабочая станция, с помощью которой осуществляются запись, редактирование и сведение как аудио, так и MIDI-дорожек. DAW пришла на замену магнитным носителям аудиоинформации и практически вытеснила различные звукозаписывающие консоли и процессоры внешних эффектов, объединив их в одном устройстве с программным обеспечением.

Компьютерная DAW появилась в начале 90-х прошлого века и явилась результатом инновационных решений в сфере компьютерных, цифровых и MIDI-технологий. Произошло это, конечно, не сразу, а вот как именно происходило становление DAW рассмотрим подробнее.

С чего всё начиналось

Эра оцифровки звука восходит к 1938 году, когда британский инженер-телефонист подал заявку на патент на разработанную им технологию под названием Pulse Code Modulation (PCM), которая представляла собой систему преобразования аналоговых сигналов в цифровые данные. Технология PCM по-прежнему является основой большинства цифровых записей.

В течение 50-60-х годов ученые продолжали экспериментировать и пытаться усовершенствовать цифровой звук. К началу 70-х технология настолько продвинулась вперед, что время от времени выпускались записанные в цифровом формате альбомы, в основном концертные записи джаза и классической музыки.

В 1977 году Стив Возняк и Стив Джобс разработали персональный компьютер Apple II, который имел цветную графику. В этом же году компания MICRO TECHNOLOGY UNLIMITED начала поставки программного обеспечения для синтеза музыки для Apple II.

Год спустя, в 1978 году, компания SOUND STREAM создала систему DIGITAL EDITING SYSTEM, которая состояла из миникомпьютера DEC PDP-11/60, на котором работал программный пакет под названием DIGITAL AUDIO PROCESSOR (DAP), 14-дюймового жесткого диска, осциллографа для отображения сигналов и видеодисплея, позволяющего пользователям управлять системой.

Система имела разъемы Unibus для ввода и вывода звука как с цифровых, так и с аналоговых источников, таких как магнитофонные устройства. Эффекты, которые мог выполнять DAP, были крайне ограничены и включали в себя вещи, которые являются очень простыми по сегодняшним стандартам, такие как перекрестные затухания.

Переход от аналоговой магнитной звукозаписи к цифровой был воплощен, к примеру, в цифровой звуковой рабочей станции FAIRLIGHT CMI, которая была создана в 1979 году Питером Вогелем. FAIRLIGHT CMI – это полноценная рабочая станция, сочетающая в себе синтезатор, сэмплер и секвенсор с возможностью сохранения информации на дискеты.

Устройство имело несколько составляющих: это и системный блок с преобразователем сигнала (ADC/DAC) с частотными характеристиками, которые способны впечатлить даже сейчас, и сэмплер с возможностью расширения памяти, и светочувствительный монитор с пером, и символьная клавиатура, и клавиши.

Звук синтезировался путем аддитивного синтеза (его еще называют синтез Фурье). Устройство позволяло работать над нарезанными в цифровой форме сэмплами, а также рисовать синусоидальные волны специальным световым пером на мониторе.

Можно сказать, что именно FAIRLIGHT CMI положило начало развитию DAW. И хотя технология PCM ознаменовала значительный шаг вперед, до объединения цифрового аудио, компьютеров и MIDI оставалось еще несколько лет.

Переломным моментом на пути создания DAW стало появление в 1983 году стандарта MIDI, который позволил соединять клавиатуры между собой и с компьютером. Развитие синтезаторов и протоколов передачи аудио позволили музыкантам записывать и редактировать MIDI-треки на своих компьютерах, что дало предпосылки к развитию современных DAW.

Конечно, в 80-е годы персональные компьютеры были совсем не теми, что мы имеем сегодня, а существенно более примитивными. Тогда, в 1983 году основными компьютерами были COMMODORE 64 и ATARI ST, поэтому разработчики программного обеспечения начали с выпуска приложений для работы с MIDI именно для этих платформ.

В 1984 году звукорежиссер Карл Штейнберг и профессиональный клавишник Манфред Рюруп основали компанию STEINBERG по разработке программного обеспечения.

В результате год спустя они выпустили MIDI-секвенсор для COMMODORE 64 под названием PRO-16, который предлагал 16 дорожек для записи и редактирования MIDI, а в 1989 году запустили усовершенствованную версию для платформы ATARI под названием CUBASE.

В 1985 году LUCASFILM и CONVERGENCE CORPORATION выпустили рабочую станцию SOUNDDROID, которая предлагала синтез звука, многодорожечную запись, микширование, спецэффекты и синхронизацию видео в качестве некоторых ключевых функций.

В том же году DIGIDESIGN выпустила SOUND DESIGNER, который позволял сэмплировать и редактировать сэмплы с клавиатур E-MU EMULATOR II и AKAI S900. Это был первый шаг к тому, что в конечном итоге станет PRO TOOLS.

В 80-х годах появились различные компании, каждая из которых представила свою рабочую станцию:

• LEXICON выпустила Opus, а позже Lexicon Studio, которая смогла синхронизировать код по времени.
• Компания SONIC SOLUTIONS выпустила приложение NoNoise, которое использовалось для устранения шума, щелчков, шипения и хлопков.
• AMS выпустила AudioFile - аудиомагнитофон и редактор на диске.
• WAVEFRAME выпустила AudioFrame, которая предлагала возможности записи, редактирования, синтеза звука и микширования.
• TWELVE TONE SYSTEMS выпустила MIDI-секвенсор для Microsoft DOS под названием Cakewalk.
• В 1988 году INTEGRATED MEDIA SYSTEMS представила Digital Dyaxis, который предлагал возможности записи и редактирования на двух дорожках.
• SOLID STATE LOGIC (SSL) выпустила ScreenSound, который управлялся с помощью пера и интерфейса планшета.
• В 1989 году немецкая компания STEINBERG выпустила первую версию Cubase, которая на тот момент представляла собой MIDI-секвенсор.

Год 1989 был ознаменован тем, что компания DIGIDESIGN выпустила продукт под названием SOUND TOOLS, ориентированный на работу с Mac. Он представлял собой компьютерный стереофонический цифровой аудиомагнитофон с программным компонентом и аппаратным аудиоинтерфейсом, который обеспечивал неразрушающее редактирование. Неразрушающее редактирование подразумевает возможность вырезать, копировать, вставлять, перемещать и обрабатывать запись, не изменяя исходный звук. Это был значительный шаг вперед, так как до этого времени редактирование подразумевало физическое вырезание и склеивание аналоговой ленты.

Тогда же, в 1989 году компания SONIC SOLUTIONS выпускает первую профессиональную нелинейную систему цифрового аудиоредактирования для компьютера The Mac IIfx с интегрированным управлением цифрового аудио-редактора U-MATIC PLAYER от компании SONY. Именно это сочетание компьютера, аудиософта и аудио-цифрового железа стали одним из ранних примеров коммерческого применения DAW. Данная система еще до выпуска в серийное производство прошла испытания в подразделении GEORGE LUCAS’ SPOCKET SYSTEMS, которое занималось саунд-дизайном фильмов.

Годом позже компания OPCODE выпустила еще один знаменательный программный продукт для Mac под названием STUDIO VISION, который представлял собой обновление своего программного обеспечения для секвенирования VISION MIDI, но с добавлением цифровой записи звука с использованием оборудования DIGIDESIGN. Это было первое приложение для записи, которое могло редактировать как аудио, так и MIDI-записи.
В 1991 году компания DIGIDESIGN представила четырехдорожечный PRO TOOLS для записи инструментов в стерео-формате. Итерации этого программного обеспечения используются по сей день.

Появлением первой DAW можно считать выпуск компанией STEINBERG в 1992 году CUBASE AUDIO MAC для Mac, которая включала аудио, MIDI и нотные записи. В сотрудничестве STEINBERG с YAMAHA в 1994 году рождается программный интерфейс CUBASE для YAMAHA CBXD5, работающего с компьютерами ATARI, Mac и PC.

В те годы большая часть DAW были ориентированы на работу с компьютерами Mac. В 1992 году стали появляться первые DAW для компьютеров, работающих на базе Windows, представленные такими компаниями, как SOUNDSCAPE DIGITAL TECHNOLOGY, ECHO DIGITAL AUDIO, IQS INNOVATIVE QUALITY SOFTWAR. Заметим, что что все DAW тех лет использовали периферийные устройства для обработки звука DSP.

К 1992 году была выпущена Card D от Digital Audio Labs. Это была плата плагина, которая поставлялась в комплекте с программным обеспечением для создания звука. Карта, по сути, превратила обычный компьютер на базе IBM 286/386 в рабочую станцию с цифровым звуком. Карта стала довольно популярной.

Примерно в то же время компания INNOVATIVE QUALITY SOFTWARE выпустила Software Audio Workstation или SAW, которое также стало очень популярным, поскольку предлагало более дешевую альтернативу программному обеспечению DAL Card D в комплекте, хотя SAW также стала поставляться с Card D на более позднем этапе.

Настоящим прорывом стал выпуск в 1994 году приложения под названием CUBASE AUDIO FALCON от STEINBERG. Это 16-дорожечный рекордер и редактор для компьютера ATARI FALCON. Значимость данного продукта заключалась в том, что это был первый встроенный компьютерный рекордер для записи на жесткий диск, то есть для обработки цифрового сигнала не требовалось внешнего аппаратного устройства, вместо этого он использовал встроенные возможности DSP компьютера.

В 1994 году DIGIDESIGN представила свою систему TDM, которая открыла платформу PRO TOOLS для разработчиков плагинов, чтобы включать эффекты, которые не были родными для PRO TOOLS. Таким образом, PRO TOOLS проникли в студии не как замена аналоговому оборудованию, а как дополнительный инструмент для производства.

Еще одним важным нововведением STEINBERG стало внедрение новой технологии VST (Virtual Studio Technology) и выпуск CUBASE VST в 1996 году, которое предлагало колоссальные для того времени 32 звуковые дорожки плюс встроенное редактирование и запись MIDI, а также многочисленные встроенные эффекты и поддержку сторонних плагинов для эффектов. Это также была первая DAW, которая полностью воссоздала парадигму современной студии звукозаписи — многодорожечный рекордер со набором эффектов и автоматическим микшером. Можно утверждать, что CUBASE VST ознаменовал начало конца для аналоговой звукозаписи на магнитной ленте.

Это обстоятельство позволило выйти DAW на новый уровень, положив начало всем современным системам Software DAW. Но самым важным стало внедрение новой технологии VST plug-in, которая даёт возможность в реальном времени обрабатывать цифровой сигнал с помощью компьютерного алгоритма. Далее технология развивается в VSTi plug-in - плагин, который позволил программно моделировать музыкальные инструменты. В 1999 году на свет появляется первый стандартный инструмент для STEINBERG CUBASE – программный синтезатор NEON.

Одним из плагинов, который оказал заметное влияние на современную музыку, является ANTARES AUTO-TUNE, который поднял голову в конце 90-х. Такие плагины, как LENNAR DIGITAL SYLENTH1, NATIVE INSTRUMENTS MASSIVE, XFER RECORDS SERUM, reFX NEXUS и многие другие, стали чрезвычайно популярными среди музыкальных продюсеров.

В 1997 году была частично выпущена первоначальная версия FRUITY LOOPS от IMAGE-LINE, которая позже стала FL STUDIO. Первоначально это была четырехканальная MIDI драм-машина, но со временем превратилась в полноценную DAW, которая использовалась многими известными продюсерами.

Примерно тогда же компания SONIC FOUNDRY выпустила ACID -  секвенсор на основе циклов, который стал невероятно популярным среди музыкантов благодаря своей способности автоматически растягивать циклы во времени.

Потребовалось около 10 лет, чтобы DAW стала доминирующим форматом записи, благодаря сочетанию высококачественного звука, неразрушающего редактирования и комплексного автоматического микширования. Всё вышеперечисленное оказалось слишком сложным для магнитофонных лент, которые требовали отдельных микшеров и процессоров и предлагали сравнительно примитивные возможности редактирования.

А что сейчас?

Развитие компьютерных технологий и операционных систем способствовало широкому распространению компьютерных аудио-цифровых рабочие станций (Softwar DAW), но при этом совсем не вытесняя программно-аппаратные комплексы (integrated DAW). Начало XXI века можно считать периодом проявления искусственного интеллекта в музыке.

Еще одним интересным продуктом стал NUENDO, выпущенный в 2000 году. Этот продукт изначально был разработан для удовлетворения потребностей вещательных и постпродакшн-объектов, но с тех пор стал популярным приложением для создания и микширования иммерсивного звука для виртуальной реальности и видеоигр.

PROPELLERHEAD SOFTWARE выпустила REASON 1.0 в декабре 2000 года, уникальность которого заключалась в его графическом интерфейсе, который был разработан так, чтобы выглядеть как студийная стойка с различными устройствами, которые можно было маршрутизировать с помощью виртуальных кабелей. Это сделало интерфейс понятным людям, которые привыкли работать с оборудованием.

В 2001 году ABLETON выпустила LIVE 1.0. Довольно быстро стало очевидно, что программа отлично подходит для использования в реальных ситуациях благодаря своим циклическим возможностям, хорошему дизайну интерфейса и стабильности. С тех пор она стала одной из самых популярных DAW, особенно среди электронных музыкантов и ди-джеев.

К 2002 году компания APPLE купила EMAGIC, а вместе с ней появилась DAW под названием NOTATOR LOGIC, которая затем стала называться LOGIC PRO и превратилась в одну из самых популярных DAW. Но она работает только на Mac.

В 2006 году компания COCKOS выпустила REAPER 1.0 как условно-бесплатную. Платформа быстро завоевала популярность в качестве альтернативы PRO TOOLS и CUBASE благодаря своей легкости, гибкости, настраиваемости и огромному набору функций. Это была также одна из самых дешевых полнофункциональных DAW.

XXI век стал временем совершенствования функций и качества DAW, которые изменяются лишь в лучшую сторону по мере увеличения скорости работы компьютеров и снижения затрат на хранение данных. В настоящее время CUBASE остается лидером на рынке DAW, а STEINBERG (который был приобретен компанией YAMAHA в 2005 году) также создал множество других новаторских и влиятельных продуктов для работы со звуком.

Всё та же компания STEINBERG добилась успеха в производстве оборудования, выпустив линейку качественных аудио интерфейсов, которые предлагают ультрасовременный звук высокого разрешения с использованием новейших протоколов, таких как Thunderbolt 2.

Мобильные DAW

Появление и совершенствование смартфонов и планшетных компьютеров привело к появлению новых возможностей для создания музыки. Первоначальная цель большинства ранних мобильных приложений для работы со звуком заключалась в том, чтобы позволить музыкантам, которые находятся в движении, иметь возможность излагать свои идеи, которые позже можно было бы воплотить в жизнь, когда они будут в своей студии. Однако это быстро переросло в полноценные DAW. В частности, APPLE сыграла ключевую роль, представив приложение GARAGEBAND для iPad и iPhone в 2011 году.

Для устройств на базе iOS и Android компания IMAGE-LINE представила мобильную версию FL STUDIO MOBILE.

В 2013 году STEINBERG выпустил CUBASIS - сильно урезанная версия CUBASE для iPad. Он поддерживал MIDI, а также звуковые дорожки.

CAUSTIC - еще одна популярная мобильная DAW, которая проста в использовании. Его дизайн был вдохновлен реальным оборудованием, таким же образом, как и PROPELLERHEAD REASON.

Существует множество бесплатных и коммерческих приложений DAW для Android и iOS, многие из которых намного мощнее, чем самые ранние DAW конца 80-х и середины 90-х. Коммерческие мобильные DAW, как правило, намного дешевле своих настольных аналогов и обладают лишь малой долей функциональности. 

Таким образом, за время своего относительно пока недолгого существования DAW сыграла огромную роль в развитии звукозаписи и работы со звуком, а также в демократизации создания музыки. Это одно из технологических достижений, которое действительно заставило мир звучать лучше!