Hyvien käyttöliittymäsuunnitteluperiaatteiden sovel- taminen audioliitännäisiin
Teppo Korhonen
Pro gradu –tutkielma
Tietojenkäsittelytieteen laitos Tietojenkäsittelytiede
Toukokuu 2018
ii
ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO, Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, Kuopio Tietojenkäsittelytieteen laitos
Tietojenkäsittelytiede
Korhonen, Teppo Kristian: Hyvien käyttöliittymäsuunnitteluperiaatteiden soveltami- nen audioliitännäisiin
Pro gradu –tutkielma, 122 s., 1 liite (2 s.) Pro gradu –tutkielman ohjaaja: Matti Nykänen
Audioliitännäiset voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään, efekteihin ja generaatto- reihin. Efektit, kuten kaiku ja viive ovat eräs musiikkituotannon tärkeimpiä osasia, joita ilman musiikki kuulostaa karulta ja elottomalta. Generaattoreihin luetaan kaikki sellaiset audioliitännäiset, jotka tuottavat ääntä jollakin tapaa, olipa kyse sitten mil- laisesta äänilähteestä tahansa. Tietokoneiden laskentatehojen lisääntyminen on yh- dessä vanhoista kaavoista luopumisen kanssa tehnyt pysyviä muutoksia audioliitän- näisten käyttöliittymiin.
Tässä tutkielmassa perehdymme sekä efektien että generaattoreiden kehitykseen, nykytilanteeseen sekä tulevaisuuteen, kun pääteemana on tarkastella, millainen käyt- töliittymä on mahdollisimman intuitiivinen sekä äänituotannon että käytettävyyden näkökulmista tarkasteltuna. Otamme huomioon monet eri käyttäjäryhmät sekä kat- somme, miten käyttöliittymät ovat muuttuneet konetehojen nousun myötä.
Käyttöliittymien käytettävyysongelmat ovat jo itsessään olleet kauan aikaa tutki- muksen kohteena, kuten myös tietokoneen ja ihmisen välinen vuorovaikutus. Audio- liitännäisistä ei ole kuitenkaan tehty paljoakaan tieteellistä tutkimusta eikä varsin- kaan niiden käytettävyydestä. Pureudumme sellaisiin asioihin kuten liitännäisten parametrimäärän kasvu, graafisen puolen muuttuminen ja äänen sävyn tutkiminen.
Vaikka äänen sävyn tutkiminen on enemmän musiikillisen tieteen alaa, on tässä työs- sä perehdytty myös siihen, sillä audioliitännäisten ääni on muuttunut entistä parem- maksi ja äänenmuokkausvälineet entistä monipuolisimmiksi. Niiden graafinen kehi- tys on kuitenkin ollut vuosikymmeniä sidoksissa analogisiin esikuviinsa.
Avainsanat: käyttöliittymät, käytettävyys, audioliitännäiset, HCI, äänisynteesi ACM CCS(2012):
• Human-centered computing~HCI design and evaluation methods • Human- centered computing~User interface design • Applied computing~Sound and music computing
iii
UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND, Faculty of Science and Forestry, Kuopio School of Computing
Computer Science
Korhonen, Teppo Kristian: Applying robust GUI design principles to audio plugins Master’s Thesis, 122 p., 1 appendix (2 p.)
Supervisor of the Master’s Thesis: Matti Nykänen May 2018
Audio plugins can be divided into two categories: effects and generators. Effects, such as delay and reverberation, are one of the most important parts of music produc- tion, as without them the audio sounds very dull and lifeless. Into generators catego- ry, everything that produces an audible sound is included. As the computing power in modern computers keeps getting higher, the interfaces in audio plugins keeps getting more complex and graphical.
In this thesis we take a look to the development, usage and future of audio plugins.
The main focus lies on what makes an intuitive interface and how it affects in audio production and usability. We take a look on different user groups and how the inter- faces keep evolving due to graphical revolution.
The usability issues and human/computer interaction have long been as a topic of scientific research. However, the audio plugins and their usability have got a little to no research. This thesis covers the topics such as parameter growth, graphical usabil- ity and audio timbre research.
Even though the audio timbre research belongs more to a more musical category, we take note that the modern audio plugins have got much better sound than their prede- cessors and that they are more versatile. Nevertheless their interface has been tied to their analog electronic keyboard interface design for decades.
Keywords: user interfaces, usability, audioplugins, HCI, audio synthesis ACM CCS(2012):
• Human-centered computing~HCI design and evaluation methods • Human- centered computing~User interface design • Applied computing~Sound and music computing
iv
Esipuhe
Audioliitännäiset ovat mielenkiintoinen aihealue. Ne kuuluvat osittain tietojenkäsit- telytieteen alueelle kuin myös musiikkiin. Tarkasti määriteltynä ne ovat kuitenkin musiikkiteknologian aihepiiriä. Ne ovat sovelluksia siinä missä muutkin tietoteknii- kan sovellukset, mutta niiden tarkoitus on lähes aina muokata ääntä jollain tapaa.
Onkin harvinaista, miten vähän niiden käyttöliittymien tutkimiseen on panostettu.
Tutkimuksia on toki tehty, mutta ne ovat harvassa ja käsittelevät aihetta vain hyvin kapeasti.
Äänen manipulointi voi kuulua monen eri ammatinharjoittajan osaamisalueeseen.
Kitaristit, miksaajat ja muusikot kuuluvat ydinkäyttäjien ryhmään ja heille ainakin heidän oman alueensa audioliitännäiset ovat tulleet tutuiksi. Kitaristi voi käyttää tie- tokonetta digitaalisena vahvistimena, miksaaja käyttää dynamiikkaprosessoreita ja muusikot käyttävät äänikirjastoja.
Liitännäistä käytettäessä ei kuitenkaan tule kiinnitettyä lainkaan huomiota, millainen käyttöliittymä siinä on, vaan pääpaino on liitännäisen toimivuudessa sekä äänenlaa- dussa. Käyttöliittymät ovat kokeneet mullistuksia analogisesta digitaaliseen ympäris- töön siirtymisessä, eivätkä vanhat säännöt tai suunnitteluperiaatteet enää olekaan yhtä käyttökelpoisia.
Erityisesti syntetisaattoreiden mallinnus analogisten esikuvien mukaan on jo van- hentunut menetelmä. Käyttöliittymät ovat muuttuneet entistä graafisemmiksi ja ark- kitehtuurit monimutkaistuneet, joten on keksittävä uusia keinoja käyttöliittymän suunnitteluun.
Tässä tutkielmassa perehdymme liitännäisten historiaan, kehitykseen ja tarkastelem- me nykytilannetta. Lopuksi katsomme, millaisia tulevaisuuden suuntaukset ovat.
v
Lyhenneluettelo
ADSR Lyhenne sanoista Attack, Decay, Sustain ja Release AU Audio Unit; Applen standardi kolmannen osapuolen au-
dioliitännäisille
BCI Brain-Computer Interface; käyttöliittymä, jota ohjaillaan suoraan päähän kiinnitettyjen reseptoreiden avulla
CC Continuous Controller; nimitys MIDI-ohjatusta kontrollerista, joka on sidoksissa tiettyyn parametriin
CMS Computer Music Systems; mikä tahansa musiikin tai äänen käsittelyyn liittyvä ohjemisto
DAW Digital Audio Workstation; musiikin ja äänen editointiin tarkoitettu ohjelmisto
GUI Graphical User Interface; sovelluksen käyttöliittymä
HCI Human-Computer Interaction; ihmisen ja tietokoneen välinen vuoro- vaikutus
NUI Natural User Interface; käyttöliittymä, jota käytetään mm.
kosketuksen, näön tai liikkeen avulla
MIDI Musical Instrument Digital Interface; standardi joka mah- dollistaa mm. koskettimien liittämisen tietokoneeseen VST Virtual Studio Technology; Steinbergin kehittämä yleisin
standardi kolmannen osapuolen audioliitännäisille
vi
Sisällysluettelo
1 Johdanto ... 1
2 Audioliitännäisten kategoriat ... 3
2.1 Syntetisointimenetelmät ... 3
2.2 Liitännäisen oikeellisuus ... 7
2.3 Efektit ... 9
3 Audioliitännäisten suunnittelu ... 11
3.1 Johdanto ... 11
3.2 Kehitysympäristöt ... 11
3.2.1 RackAFX ... 11
3.2.2 JUCE ... 13
3.2.3 VSTGUI ... 13
3.3 Esimerkkiliitännäinen: LFO Machine ... 15
3.4 VST ja AU ... 16
3.5 DAW ... 17
3.6 Digitaalinen signaalinkäsittely ja matematiikka ... 18
3.7 Luokkahierarkia ... 20
3.8 Grafiikat ja kontrollerit ... 23
3.9 Lähdekoodi ... 26
3.10Liitännäisen luonti ja testaus ... 27
3.11Esimerkkiliitännäinen: D-Chorus ... 28
4 Ihmisen ja tietokoneen välinen vuorovaikutus ... 29
4.1 HCI ... 29
4.2.1 Computer Music System ... 29
4.2.2 Käyttöliittymä ja kognitiiviset prosessit ... 30
4.3 Käyttäjän määrittely ja tunnistaminen ... 31
5 Käyttöliittymät ja käytettävyys ... 34
5.1 Termien kielellinen hahmottaminen ... 35
5.2 Graafinen palaute ... 36
5.3 Käyttöliittymien heuristinen arviointi ... 38
5.4 Shneidermanin 8 sääntöä ... 44
5.5 Hahmolait... 47
5.7 Esimerkkiliitännäinen FirstSynth ... 52
6 Graafiset käyttöliittymät ... 55
6.1 Johdanto ... 55
6.2 Yleistä ... 55
6.3 Laitteistosta digitaalisiin käyttöliittymiin siirtyminen ... 56
6.4 Fyysinen mallinnus ... 56
6.5 Parametrien määrän kasvu ... 59
6.6 Käytettävyys ... 60
6.7 Analoginen mallinnus ... 61
vii
6.8 Digitaalinen käyttöliittymä ... 62
6.9 Toiston aikainen modulaatio ... 62
6.10 Modulaatiokoordinaatisto ... 64
7 Tilaongelmat ja niiden ratkaisut ... 69
7.1 Johdanto ... 69
7.2 Aaltomuodon valinta ... 69
7.3 Käyttöliittymän päivitys ... 71
7.4 Visualisointi ... 71
7.5 Kehystäminen ... 72
7.6 Väritys ... 73
7.7 Välilehditys ... 73
7.8 Modulaatiomatriisi ... 74
7.9 Suoraviivaisuus ... 75
7.10Signaalireititys ja arkkitehtuuri ... 76
7.10.1 Joustava arkkitehtuuri ... 77
7.10.2 Osittain joustava arkkitehtuuri ... 77
7.10.3 Kiinteä arkkitehtuuri ... 78
7.11Visuaaliset avut ... 79
7.12Sisäiset efektit ... 79
7.13Värikoodaus ... 80
7.14Pudotusvalikot ... 80
7.15Painikkeiden vasteaika ... 81
7.16Tarkan arvon säätäminen ja snap-toiminto ... 82
7.17Äänten valinta ja esiasetukset ... 82
7.18Tunnisteet ja kategoriat ... 83
7.19Kontrollereiden koko ja sijoittelu ... 84
7.20Valitse-ja-raahaa ... 85
8 Efektiliitännäiset ... 87
8.1 Johdanto ... 87
8.2 Kaiku ... 88
8.3 Dynamiikka ja kompressointi ... 88
8.4 Esimerkkiliitännäinen: Kompura ... 91
8.5 Viive ... 92
8.6 Chorus, phaser ja flanger ... 93
8.7 Distortion ... 93
8.8 Efektikokoelmat ... 94
8.9 Taajuuskorjaimet ... 95
8.10Suotimet ... 96
8.11Efektien yhdistely ja modulointi ... 97
8.12Toimintojen animointi ... 98
9 Muut audio-ohjelmistot ... 99
9.1 Johdanto ... 99
9.2 Miksaussovellukset ... 99
9.3 Rumpusamplerit ... 100
viii
9.4 Kitaravahvistimet ... 102
9.5 Äänikirjastot ... 104
9.6 Artikulointi ... 105
10 Äänen sävy ja sen tutkiminen ... 107
10.1Johdanto ... 107
10.2Äänen sävy ja sen määrittely ... 107
10.3Äänien hallinnointi ja luokittelu ... 108
10.4Äänen visualisointi ... 112
11 Tulevaisuuden menetelmät ... 114
11.1Johdanto ... 114
11.2Multimodaalisuus ... 114
11.3Kosketusnäytöt ... 116
11.4BCI ... 117
11.5Puheohjaus ... 118
11.6Tekoälyt ... 118
12 Yhteenveto ... 119
VIITTEET ... 121 Liitteet
Liite 1: Lisätoiminnot
1
1 Johdanto
Tavalliset syntetisaattorit ovat monille tuttuja jo 1970-luvulta jo jopa sitä aikaisem- malta ajalta. Ohjelmistosyntetisaattorit ovat olleet kaupallisesti läsnä vasta noin 1990 -luvulta ja kehittyneet huimasti parin viime vuosikymmenen aikana. Tietoteknisestä näkökulmasta ne ovat siis suhteellisen uusi sovellusalue, vaikka ovatkin kulkeneet normaalin kehityksen mukana.
Ääntä generoivan sovellusten käyttöä on rajoittanut tietokoneelta vaadittavat tehot, sillä kaiken prosessoinnin on tapahduttava reaaliajassa. Tämän lisäksi ohjelmistojen hinta on ollut tavalliselle kuluttajalle tähän päivään asti melko korkea. Käyttäjän on lisäksi pitänyt hankkia muita ohjelmistoja ja tarvikkeita saadakseen kaiken toimi- maan kunnolla. Nykyisin tämänkaltaiset ohjelmat ovat valtavirtaa ja kaiken sisältä- vän virtuaalistudion saa hankittua muutamalla satasella verkkokaupasta. Syntetisaat- torit tietenkin jatkavat monimutkaistumistaan, koska prosessoritehot eivät ole enää ongelmana.
Ohjelmistoliitännäisten tarjonta on tänä päivänä laajempaa kuin koskaan. Periaattees- sa mikä tahansa äänen muokkaamiseen tarkoitettu väline voidaan korvata virtuaali- sella vastineella ja päästä vielä parempiin tuloksiin. Kitaristeille, tiskijukille ja rum- paleille löytyvät omat ohjelmistonsa ja kokonainen studio on korvattavissa digitaali- sella versiolla.
Tutkielman rakenne on seuraava: luvussa 2 perehdytään audioliitännäisten kategori- oihin, luvussa 3 kerrotaan lyhyesti liitännäisten suunnittelusta ja luvussa 4 käydään läpi käyttöliittymiä pääpiirteittäin ja sovelletaan niitä audioliitännäisiin. Luvussa 5 kerrotaan, miten fyysisistä laitteista siirtyminen on vaikuttanut virtuaalisiin. Luvussa 6 kerrotaan yleisellä tasolla graafisista käyttöliittymistä ja luvussa 7 liitännäisten käyttöliittymien tilaongelmista ja siitä, miten ne ratkaistaan. Luvussa 8 käydään läpi efektiliitännäiset ja luvussa 9 kerrotaan muista aiheeseen liittyvistä ohjelmistoista.
Luvussa 10 tarkastellaan äänen sävyn tutkimista ja luvussa 11 tulevaisuuden suunta- uksia ja luonnollisia käyttöliittymiä. Lopuksi luvussa 12 käydään läpi, mitä olemme
2
oppineet ja millaisia havaintoja olemme tehneet. Kautta tutkielman käymme myös läpi kirjoittajan itse tekemiä esimerkkitapauksia ja niiden suunnitteluun liittyviä seikkoja, joita on noussut esille vuosien aikana tapahtuneessa käyttöliittymien suun- nitteluprosesseissa.
3
2 Audioliitännäisten kategoriat
Tässä luvussa käsitellään eri syntetisointimenetelmiä, nimikkeitä sekä termistöä kuin myös efektejä. Pääpaino on siinä, miten eri liitännäiset jaetaan eri kategorioihin. Lu- vussa 2.1 on listattu tunnetuimmat eri syntetisointimenetelmät. Luvussa 2.3 tarkastel- laan liitännäisten toiminnallisia vaatimuksia ja luvussa 2.4 kerrotaan efektiliitännäi- sistä.
2.1 Syntetisointimenetelmät
Syntetisaattoreilla on monia eri keinoja äänen tuottamiseksi. Yleisimmät ovat lisää- vä (additive synthesis) ja vähentävä (subtractive synthesis), mutta muitakin on ole- massa. Kaikki tunnetuimmat menetelmät on listattu taulukossa 1. Periaatteessa synte- tisointimenetelmä ei vaikuta äänenlaatuun suoraan, vaan se on yhteensaatu tulos muista seikoista, kuten arkkitehtuurista, polyfoniasta, efektien laadusta ja suoritusky- vystä sekä arkkitehtuurista.
Taulukko 1: Syntetisointimenetelmien kategoriat
Nimike Kuvaus
Additive Tuottaa äänen yhdistämällä satoja pie- nempiä ylä-ääniä (harmonics).
Subtractive Päinvastainen kuin additive: lopullinen ääni syntyy, kun yhdestä suuresta äänestä
poistetaan ylä-ääniä.
Wavetable Lukee tietyn aaltomuodon tietystä tiedos- tosta, jota kutsutaan taulukoksi.
Analog Modeling Pyrkii jäljittelemään analogista rakennet- ta, toimintaa ja äänenlaatua.
4
Vintage Syntetisoitu ääni kuulostaa tarkoituksella vanhanaikaiselta.
Sampler Lukee äänen tiedostosta.
FM (Frequency Modulation) Mahdollistaa taajuusmodulaation.
Vector Luetaan ja toistetaan useita äänilähteitä yhtaikaisesti käyttäjän ohjaamana.
Granular Ääni muodostetaan millisekuntien pitui- sista osista (grains).
Taulukosta näemme yleisimmät menetelmä, mutta on olemassa myös liitännäisiä näiden kategorioiden ulkopuolelta. Kuvassa 1 on nähtävillä erikoissyntetisaattori Sakura, joka pyrkii jäljittelemään jousisoittimien mekaniikkaa. Muokattavissa toi- minnoissa on mukana kaikki perinteiset kontrollerit, mutta suurin osa parametreista on omistettu jousen äänen muokkaukseen. Ääni luonnollisesti kuulostaa itämaiselta jousisoittimelta.
Kuva 1: Jotkin liitännäiset ovat hankalia luokitella. Sakura tuottaa äänen emuloimalla jousisoit- timien ääntä.
5
Toinen esimerkkikuva näyttää wavetable-syntetisaattorien vahvuuden. Kuvassa 2 on listattu kaikki esimerkkisyntetisaattori Massiven aaltomuodot, joista voi valita äänen sävyn (timbre). Jokainen aaltomuoto tuo esiin erilaisen äänen ja ääntä on mahdollista muokata lisää suotimien ja efektien kautta.
Wavetable-syntetisaattorit ovat äänenmuokkauksen näkökulmasta erittäin intuitiivisiä käyttää, sillä käyttäjä kuulee välittömästi tekemänsä muutoksen. Yhteen aaltoon taas voi olla tallennettu useita ääniä, jolloin käyttäjä voi vielä etsiä aaltomuodosta par- haalta kuulostavan kohdan eli ns. skannata aaltoa. Esimerkkisyntetisaattori Massives- sa aaltomuodot on tallennettu sellaisenaan, eli varsinaista aaltoa ei pääse muokkaa- maan eikä niiden sisään ole täten mahdollista nähdä. Xfer Serum taas mahdollistaa ääniaaltojen avaamisen muokkausta varten ja niiden tallentamisen uudessa muodos- sa. Näiden syntetisaattorien ominaisuuksia tarkastellaan lähemmin tulevissa luvuissa.
Keskitymme pääasiassa neljään eri syntetisaattoriin: Harmoriin, Serumiin ja Massi- veen sekä tarkastelemme myös Omnispheren ominaisuuksia. Näistä jokaisella on omat erityispiirteensä, jotka ovat käyttöliittymäsuunnittelun näkökulmasta mielen- kiintoisia kohteita. Ne ovat myös ominaisuuksiltaan edistyneitä ja olleet kaupallisia menestyksiä julkaisustaan lähtien.
Kuva 2: Wavetable-synteesissä äänen voi valita valmiista aaltomuodoista.
6
Virtuaalinen syntetisaattori vaatii toimiakseen aina samat perustoiminnot, jotka siinä on aina oltava arkkitehtuurista tai muista toiminnoista riippumatta. Ilman näitä toi- mintoja liitännäinen jää vajaaksi ja sitä on vaikea käyttää tarkoituksenmukaisesti.
Alla oleva kuva on esimerkki lisäävästä synteesistä, johon käyttäjä voi piirtää tai raahata haluamansa aaltomuodon.
Kuva 3: Esimerkki additiivisesta syntetisoinnista. Jokaista ylä-ääntä (harmonic) voidaan muo- kata.
Taulukossa 2 on luettelo toiminnallisuuksista, jotka ovat välttämättömiä liitännäisen asianmukaiseen käyttöön.
Taulukko 2: Välttämättömät toiminnot
Toiminnon nimi Valinnat Kuvaus
Aaltomuodon/äänen valinta (Waveform)
Saw Square
Sine Pulse Triangle
Noise
Generoitua ääntä voi vaihtaa valikosta toisen-
laiseksi.
ADSR-Envelope Attack
Decay Sustain Release
Äänenkeston muokka- uksen perustoiminto.
7
Suodin (Filter) Frequency (0 -
18000Hz) Äänenmuokkauksen
perusväline.
Resonanssi (Q) Amount Muuntaa suotimen taa-
juusvastealuetta.
Äänenvoimakkuus (Volume) -96dB - 0dB Äänenvoimakkuutta voi lisätä tai vähentää lii-
tännäisen sisällä.
Äänenkorkeus (Pitch) -1200 - 1200 cents Äänenkorkeutta voi vaihtaa liitännäisen si-
sällä.
LFO Speed
Type Depth
Modulaation perustoi- minto.
Taulukossa on lueteltu syntetisaattorin eri moduulit ja niiden raja-arvot. Nämä raja- arvot eivät universaaleja, vaan vaihtelevat paljonkin [Pir15, luku 2].
2.2 Liitännäisen oikeellisuus
Liitännäinen on tietokoneohjelma, joten sillä tulee olla tiettyjä vaatimuksia oikeelli- sen toiminnan varmistamiseksi. Liitännäisen tulee muun muassa toimia vakaasti ku- ten mikä tahansa muukin sovellus. Jos liitännäisen toiminnassa on ongelmia, tämä kaataa usein myös isäntäohjelman. Liitännäisten toimintaa olisikin hyvä testata mah- dollisimman monessa eri isäntäohjelmassa. Taulukossa 3 on kuvattu liitännäisen toiminnalliset vaatimukset.
8
Taulukko 3: Toiminnalliset vaatimukset
Toiminnan nimi Toiminnan kuvaus
Perustoiminta
Isäntäohjelma tunnistaa dll- tiedoston oikein.
Liitännäinen toimii tarkoituksen- mukaisesti VST:tä tukevassa isän- täohjelmassa.
Liitännäisen ei tarvitse toimia eikä käynnistyä itsenäisenä sovellukse- na.
Käyttöliittymä
Käyttöliittymä vastaa kaikkiin toimintoihin oikein.
Turhia tai käyttämättömiä painik- keita ei ole.
Testaus
Liitännäinen toimii vakaasti eikä käytä tarpeettoman paljon suoritin- tehoja pitkänkään ajan käytön jäl- keen.
Toiminnoissa ei ole viiveitä.
Liitännäinen ei kaadu eikä saa isäntäohjelmaa kaatumaan tai an- tamaan virheilmoituksia.
Ääni
Eri oskillaattorit tuottavat erilaisia ääniä.
Tuotettu ääni on virheetön ja vas- taavalla tasolla muiden liitännäis- ten kanssa.
Äänenmuokkaus toimii oikein ja tapahtuu asianmukaisista toimin- noista.
MIDI-syötteet toimivat oikein.
9
2.3 Efektit
Efektiliitännäisten kategoriat ovat laajentuneet valtavasti; erilaiset liitännäiset vaikut- tavat muuttavan ääntä uskomattomilla tavoilla. Jopa ilmaisessa jakelussa olevat lii- tännäiset saattavat olla korvaamaton apu äänisuunnittelijoille. Taulukossa 4 on listat- tu yleisimmät käytössä olevat efektit. Näiden variaatioita ja yhdistelmiä on luonnolli- sesti saatavilla jo ilmaiseksi lähes loputon määrä, vaikka yleisimmät äänenkäsittely- ohjelmat pitävät sisällään perusversiot efekteistä.
Taulukko 4: Perinteiset efektit voidaan karkeasti lajitella näihin tyyppeihin.
Nimike Kuvaus
Reverb Tuottaa ääneen tilantunnun.
Delay Toistaa äänen tietyn ajan välein.
Distortion Tuottaa kitaravahvistimista tutun särö- efektin.
Chorus Tuottaa epävireisen stereovaikutelman.
Flanger Kuin chorus, mutta suuremmalla modu- laatiolla ja viiveellä.
Filter Muokkaa ja poistaa taajuusalueita.
Phaser Tuottaa liikkuvan efektin muuttamalla äänen vaihetta.
Compressor Korostaa tai vaimentaa tietyn raja-arvon ylittäviä ääniä.
Equalizer Muokkaa äänen eri taajuusalueita.
10
Perusversiot efekteistä ovat jo valitettavan loppuunkäytettyjä viime vuosikymmenien ajoilta, joten niitä ei juurikaan kuulla sellaisenaan käytettävän nykymusiikissa.
Saadakseen efektiliitännäisen erottumaan massasta valmistajien on kehitettävä jotain uutta. Useimmat kehittäjät myyvätkin efektiliitännäisiä paketteina, johon kuuluvat kaikki valmistajan efektit ja saman valmistajan efektit luovat efektikokonaisuuden, joka toimii erottavana tekijänä kilpailluilla markkinoilla.
11
3 Audioliitännäisten suunnittelu
3.1 Johdanto
Tässä luvussa käsitellään lyhyesti audioliitännäisten kehitystyökaluja ja -prosesseja.
Perehdymme siihen, mitä niiden suunnittelussa on otettava huomioon ja millaisia termejä aihepiirissä on. Esittelyssä on myös joitakin keinoja grafiikoiden luomiseen ja hankkimiseen sekä niiden implementointiin. Luku 3.2 käsittelee audioliitännäisten kehitysympäristöjä, Luvussa 3.3 on kerrottu VST- ja AU-rajapinnoista. Luku 3.4 kä- sittelee isäntäohjelmia ja luku 3.5 kertoo digitaalisesta signaalinkäsittelystä. Luku 3.6 kertoo luokkahierarkiasta ja luku 3.7 audioliitännäisten grafiikoiden luonnista. Lu- vussa 3.8 kerrotaan lähdekoodista ja luvussa 3.9 perehdytään liitännäisten testauk- seen. Aliluku 3.10 käsittelee liitännäisten testausta ja 3.11:ssa tarkastellaan itse teh- tyä liitännäistä.
3.2 Kehitysympäristöt
Liitännäisen tuottama ääni perustuu digitaaliseen signaalinkäsittelyyn. Tämä aihepiiri on tunnettu matemaattisesta perustastaan, monimutkaisista funktioistaan sekä lähes loputtomilta tuntuvista sovelluskohteistaan. Aiheeseen perehtyminen ei ole tehty helpoksi, sillä jopa perusteokset käsittelevät aihetta pelkästään matemaattisella tasol- la. Teoksia, jotka käsittelevät audioalgoritmien toteutusta yleisellä tasolla on enem- mänkin, mutta niissä kaikissa on sama toteutustyyli: asiat esitetään kaavoilla, funkti- oilla ja diagrammeilla, ja tärkein osuus, eli koodin kuvaaminen, on jätetty kirjan luki- jan tehtäväksi.
3.2.1 RackAFX
RackAFX on alun perin opetuskäyttöön tarkoitettu audio-liitännäisten täsmäkehitys- työkalu, joka selkeyttää ohjelman rakennetta sekä antaa käyttöön valmiiksi nimettyjä tyhjiä luokkia. Vasta-alkajien on usein hankala päästä alkuun tämänkaltaisten ohjel-
12
mien rakenteesta, koska pelkkä ohjelman VST-rakenne edellyttää satoja rivejä koode- ja pelkästään käyttöliittymän rungolle ilman toimintoja.
Tämä johtuu siitä, että ohjelma luodaan periaatteessa yksi kontrolleri kerrallaan, jolle luodaan parametrit ja toiminnot niin että sen on mahdollista toimia ja päivittyä reaa- liajassa. RackAFX nopeuttaa suunnittelua siten, että se lisää käyttäjän antamat para- metrit suoraan käyttöliittymäkoodiin ja päivittää koodia aina tarvittaessa. Toisin sa- noen, käyttäjä voi keskittyä suoraan varsinaiseen signaalinkäsittelyohjelmointiin alusta alkaen [Pir15, luku 1]. Alla oleva kuva havainnollistaa perinteistä syntetisaat- torin rakennetta.
Kuva 4: Perinteinen signaalinetenemisjärjestys.
Ohjelman tärkein ominaisuus on kuitenkin se, että lataa ja tuottaa liitännäiset aina dll-tiedostona. RackAFX:ssä tärkeintä on, että se toimii itse isäntäohjelmana eli wrapperina ulkoisille liitännäisille aivan kuin mikä tahansa muu DAW. Jokaisen toiminnan voi ajaa ja testata ohjelman sisällä. Se pitää myös sisällään monia hyödyl- lisiä työkaluja, kuten perusoskillaattorin, MIDI-toiminnot, taajuusanalysaattoreita, mahdollisuuden oman käyttöliittymän suunnitteluun sekä audiotoistimen. Ohjelma generoi myös VST- ja AU- rungon, joiden kautta käyttäjä voi halutessaan jatkaa oh- jelman kehitystä ilman RackAFX:ää, mutta haluamansa rajapinnan kanssa. Kuvassa 5 on RackAFX:n prototyyppinäkymä, josta käyttäjä aloittaa suunnittelun määrittä-
OSC LFO ADSR
FILTER
AMP
13
mällä jokaiselle kontrollerille niiden ominaisuudet. Koodi on koko ajan tarkastelta- vissa Visual C++:n puolella.
Kuva 5: RackAFX on eräs aloittelijaystävällisimmistä kehitysympäristöistä.
3.2.2 JUCE
JUCE on osittain vapaan lähdekoodin C++ -runkorakenne (framework), joka sopii hyvin audioliitännäisten tekemiseen sen kattavien graafisten kirjastojen vuoksi. JU- CEn etuna on se, että sama koodi kääntyy ja toimii Windowsissa, Linuxissa ja Mac OS -ympäristöissä. Se myös tukee eri kehitysympäristöjä, kuten Visual Studio ja Xcode.
3.2.3 VSTGUI
VSTGUI on nimenomaan audioliitännäisten suunnitteluun suunnattu luokkakirjasto.
Se tukee VST:tä, AAX:ää ja AudioUnitia. VSTGUI on vapaata lähdekoodia eli kuka tahansa voi sitä käyttää ja kehittää. RackAFX:ssä on tuki VSTGUI:lle sisäänrakenne- tusti, eli ohjelman sisällä voi käyttää VSTGUIn metodeja ja luokkia. Sen osoite ver- kossa on https://github.com/steinbergmedia/vstgui.
14
Seuraava koodi määrittelee joukon VSTGUIn enum-tyyppisiä muuttujia pääluokan konstruktorissa:
enum {GUI_DID_OPEN, /*
RAFX GUI called after GUI_RAFX_OPEN, NOT called with GUI_USER_CUSTOM_OPEN */
GUI_WILL_CLOSE, /* RAFX GUI called after GUI_RAFX_CLOSE, but before window is
destroyed, NOT called with GUI_USER_CUSTOM_CLOSE */
GUI_TIMER_PING, /* timer
ping for custom views */
GUI_CUSTOMVIEW, /* query
for a custom view */
GUI_SUBCONTROLLER, /* query for a subcontroller (not supported) */
GUI_HAS_USER_CUSTOM, /* CUSTOM GUI - reply in bHasUserCustomView */
GUI_USER_CUSTOM_OPEN, /* CUSTOM GUI - create your custom GUI, you must supply the code */
GUI_USER_CUSTOM_CLOSE, /* CUSTOM GUI - destroy your custom GUI, you must supply the code */
GUI_USER_CUSTOM_SIZE, /* CUSTOM GUI Size - currently not used, return in the info struct instead */
GUI_RAFX_OPEN, GUI_RAFX_CLOSE, GUI_RAFX_INIT, GUI_RAFX_SYNC};
Alla olevalla koodilla on toteutettu yksi syntetisaattorin perustoiminnoista, eli ADSR- toiminnot. On huomattava, kuinka lähes kaikki toiminnot perustavat matemaattisiin kaavioihin ja laskutoimituksiin. Pääosassa on aina jokin kerroin (coefficient), jonka arvoa muuttamalla toiminto saadaan aikaiseksi. Alla olevassa koodissa tämä kerroin on nimellä m_dAttackCoeff. Muuttuja m_dAttackTime_mSec taas on käyttöliittymän parametri, jonka arvoa käyttäjä voi muuttaa siihen liitetystä kontrollerista.
15
void CEnvelopeGenerator::calculateAttackTime()
{
// --- samples for the exponential rate
double dSamples = m_dSampleRate*
((m_dAttackTimeScalar*m_dAttackTime_mSec)/1000.0);
// --- coeff and base for iterative exponential calculation
m_dAttackCoeff = exp(-log((1.0 +
m_dAttackTCO)/m_dAttackTCO)/dSamples);
m_dAttackOffset = (1.0 + m_dAttackTCO)*(1.0 - m_dAttackCoeff);
}
void CEnvelopeGenerator::calculateReleaseTime()
{
// --- samples for the exponential rate
double dSamples = m_dSampleRate*
(m_dReleaseTime_mSec/1000.0);
// --- coeff and base for iterative exponential calculation
m_dReleaseCoeff = exp(-log((1.0 + m_dReleaseTCO) /m_dReleaseTCO)/dSamples);
m_dReleaseOffset = -m_dReleaseTCO*(1.0 - m_dReleaseCoeff);
}
3.3 Esimerkkiliitännäinen: LFO Machine
LFO Machine on kirjoittajan tekemä liitännäinen, jossa oli tarkoitus testata koodita- solla erilaisia modulaatiomahdollisuuksia. Liitännäisessä on kolme oskillaattoria,
16
joihin jokaiseen voi reitittää oman LFO-modulaation. Ulkoasu pysyy selkeänä reilul- la tilan käytöllä ja pudotusvalikoiden avulla. Jokaisessa oskillaattorissa on myös oma ADSR-toiminto. Tämä on mahdollista luomalla useampi CEnvelopeGenerator- ilmentymä, jotka sitten reititettiin vastaaviin oskillaattoreihin modulaatiomatriisissa.
Kuvassa 6 on näkyvillä liitännäistä varten suunniteltu käyttöliittymä.
Kuva 6: Liitännäisen ulkoasu on selkeä, mutta tilaa olisi vielä kehyksille.
3.4 VST ja AU
Virtual Studio Technology (VST) on audiosovellus- ja tarvikeyhtiö Steinbergin kehit- tämä standardi, joka mahdollistaa eri liitännäisten toiminnan eri valmistajien äänen- käsittelyohjelmissa (Digital Audio Workstation eli DAW). Se toimii rajapintana, jon- ka avulla ohjelmat sopivat yhteen ja kommunikoivat samalla kielellä.
VST on tällä hetkellä saatavilla kahtena eri versiona, jotka ovat VST 2.4 ja VST3.
Versio, jota käytetään enemmän, on vieläkin 2.4. Syy tähän on se, että VST3:n koodi on merkittävästi erilaisempaa kuin versiossa 2.4. Tämä on hidastanut standardin käyttöönottoa, koska kehittäjät joutuvat omaksumaan kokonaan uuden ohjelmointi- tavan, kuten COM-ohjelmoinnin. VST3 on tosin taaksepäin yhteensopiva ja ajan ta-
17
salla olevat hostit omaksuvat VST3-liitännäisen versiona 2.4. VST3 tukee 64-bittisiä alustoja, tuo mukanaan uusia toimintoja ja on vakaampi. AU taas toimii Macintosh- ympäristössä VST:n rinnalla tai korvikkeena.
Audio Unit (AU) on Applen kehittämä vastine VST:lle ja mahdollistaa liitännäisten käyttämisen Mac OS X – ympäristössä. Samankaltaisuudestaan johtuen suurin osa kaupallisista liitännäisistä on saatavilla molemmissa standardeissa, mutta VST toimii myös Mac-ympäristössä. AU sisältää paljon C++-koodia, mutta kehitystyö vaatii kokemusta MacOS -kehyksistä, kuten AppKitistä ja CoreAudiosta. Kuvassa 7 ovat logot, joista tunnistaa, minkä standardin mukaan liitännäinen on yhteensopiva.
Kuva 7: Audioliitännäisten yhteensopivuus ilmaistaan tunnetuilla logoilla.
3.5 DAW
DAW eli Digital Audio Workstation on täydellinen virtuaalinen studio-ohjelmisto, jolla voi nauhoittaa, muokata ja kuunnella ääntä sekä avata audioliitännäisiä ohjel- man sisällä. Alla olevassa listassa on lueteltu eniten käytössä olevat ohjelmat:
Ableton Live
ACID Pro
Cakewalk SONAR
FL Studio
GarageBand
18
Logic Pro
Pro Tools
REAPER
Reason
Steinberg Cubase
Kuvassa 8 on näkyvillä esimerkki virtuaalisesta studiosta FL Studio 11 sekä joistakin sen efektiliitännäisistä. Esillä ovat mikseri, taajuuskorjain sekä kompressori ja muu- tama efekti. On olemassa ohjelmia, jotka emuloivat isäntäohjelman toimintaa, kuten VSTHost, joita voidaan käyttää liitännäisten testaamiseen. Liitännäisten testaamiseen tulisi käyttää mahdollisimman monta eri DAW-ympäristöä, jotta niiden oikeellinen toiminta voidaan taata.
Kuva 8: Virtuaalistudio pitää sisällään kaikki äänenmuokkaustyökalut.
3.6 Digitaalinen signaalinkäsittely ja matematiikka
Jokainen toiminto jokaisessa liitännäisessä on puhdasta matematiikkaa. Siinä missä tavallinen ohjelmointi sisältää matematiikkaa vain jonkin verran, digitaalisessa sig- naalinkäsittelyssä on enemmän kaavioita ja monimutkaisia funktioita. Tietojenkäsit-
19
telylle ominaiseen tapaan jokainen toiminto koostuu algoritmeista ja kaavioista. Eri- tyisen monimutkaisia ovat mm. suodintyypit, koska niissä joudutaan huomioimaan useampia kertoimia kuin esimerkiksi ADSR:n laskemisessa. Additiivinen ja subtrak- tiivinen synteesi ovat myös pohjimmiltaan vain matemaattisia funktioita. Kuvassa 9 on piirikaavio, joka on tarkka mallinnus Korg35-tyyppisestä suotimesta. Useimmat komponentit voidaan ilmaista piirikaavioita käyttämällä.
Kuva 9: Piirikaavio, joka simuloi Virtual Analog Korg35-Lowpass-suodinta. [Pir13, luku 6]
Alla oleva koodi päivittää tiedon muuttujilta käyttöliittymään jokaisella laskentakier- roksella (frame). Koodin on tarkoitus havainnollistaa, miten paljon eri muuttujia tar- vitaan yhden toiminnon suorittamiseksi ja miten matemaattisia funktioita hyödynne- tään toteutuksessa.
inline virtual void update() {
// do any modulation first
20 CFilter::update();
// prewarp for BZT
double wd = 2*pi*m_dFc;
double T = 1/m_dSampleRate;
double wa = (2/T)*tan(wd*T/2);
double g = wa*T/2;
// G - the feedforward coeff in the VA One Pole // same for LPF, HPF
double G = g/(1.0 + g);
// set alphas
m_LPF1.m_dAlpha = G;
m_LPF2.m_dAlpha = G;
m_LPF3.m_dAlpha = G;
m_LPF4.m_dAlpha = G;
// set betas
m_LPF1.m_dBeta = G*G*G/(1.0 + g);
m_LPF2.m_dBeta = G*G/(1.0 + g);
m_LPF3.m_dBeta = G/(1.0 + g);
m_LPF4.m_dBeta = 1.0/(1.0 + g);
m_dGamma = G*G*G*G; // G^4
m_dAlpha_0 = 1.0/(1.0 + m_dK*m_dGamma);
3.7 Luokkahierarkia
Kuvassa 10 on näkyvillä virtuaalisyntetisaattorin luokkia. Aivan kuten fyysinen laite koostuu eri osista, niin myös virtuaalinen koostuu eri moduuleista, jotka toimivat yhtenä kokonaisuutena. Suurin osa koodista on kuitenkin pääluokassa, jossa eri toi- minnot kootaan yhteen.
21
Kuva 10: Liitännäisen pääkomponentit saman kansion alla Visual C++:n sisällä.
Varsinainen luokkien kokoaminen tapahtuu pääluokassa, joka perii kaikki muut luo- kat #include -käskyllä:
#pragma once
// base class
#include "plugin.h"
#include "synthfunctions.h"
// --- synth objects
#include "QBLimitedOscillator.h"
#include "LFO.h"
#include "EnvelopeGenerator.h"
#include "DCA.h"
#include "MoogLadderFilter.h"
#include "ModulationMatrix.h"
22
Käyttöliittymäelementit otetaan mukaan samalla tavalla kuin muut luokat:
//--GUI
#include "GUIViewAttributes.h"
#include "../vstgui4/vstgui/vstgui.h"
Tässä vaiheessa ohjelman toteuttaja voi jo miettiä syntetisaattorinsa arkkitehtuuria, kuten montako oskillaattoria, suodinta tai LFO:ta hän haluaa. Jokaisesta luokasta luodaan olio-ohjelmoinnin mukaiset ilmentymät:
// --- one complete voice struct FirstSynthVoice {
CQBLimitedOscillator m_Osc1;
CQBLimitedOscillator m_Osc2;
CQBLimitedOscillator m_Osc3;
CLFO m_LFO1;
CLFO m_LFO2; //vibrato CEnvelopeGenerator m_EG1;
CEnvelopeGenerator m_EG2;
CEnvelopeGenerator m_FilterEG;
CMoogLadderFilter m_Filter1;
CDCA m_DCA;
CModulationMatrix m_ModulationMatrix;
};
Jos projektiin halutaan mukaan efektejä, nekin toteutetaan erillisissä luokissa. Tässä otetaan mukaan delay-efekti:
//---FX
#include "StereoDelayFX.h"
Kuvassa 11 on nähtävissä täysin omilla grafiikoilla tehty liitännäinen. Mikäli liitän- näisen haluaa tehdä kokonaan itse, on osattava myös graafista suunnittelua ja kuvan-
23
käsittelyä. Liitännäisen suunnittelijan on sitten myös testattava sen toimintaa eri ym- päristöissä ja tiedettävä, millainen oikein toimiva liitännäinen on [Pir13, luku 1].
Kuva 11: Esimerkki miellyttävästä VSTGUIlla tehdystä kustomoidusta käyttöliittymästä [Pir13].
3.8 Grafiikat ja kontrollerit
Kontrollereiden siisti ja ammattimainen ulkoasu on tärkeä osa audioliitännäisten käy- tettävyyttä. Suuremmissa projekteissa kuten kaupallisesti tehtävissä syntetisaattoreis- sa graafisesta puolesta vastaavat yleensä erilliset henkilöt ohjelmoijien ohella. On kuitenkin mahdollista, että grafiikat on tehnyt sama henkilö kuin ohjelmoinninkin.
Esimerkiksi Serum ja Harmor ovat kokonaan yhden henkilön tekemiä, kun taas Mas- sivea on tehnyt kokonainen tiimi. Kuvassa 12 on nähtävillä RackAFX:n grafiikan- luontitila. Käyttäjä voi käyttää valmiita kontrollereita ja liukusäätimiä ja tuoda siihen myös täysin omia grafiikoita. Käyttäjä voi luoda liitännäisen graafisen ulkoasun yh- distelemällä eri elementtejä tai tuomalla kaikki grafiikat yhdelle suurelle pohjalle.
Ohjelmassa on valmiina joitakin kuvia ja kontrollereiden grafiikoita käytettäväksi.
24
Kuva 12: RackAFX mahdollistaa WYSIWYG-pohjaisen käyttöliittymän luonnin.
Jos audioliitännäiseen haluaa saada täysin omat alkuperäiset grafiikat, on tällöin pe- rehdyttävä kuvankäsittelyyn ja piirtämiseen. Kontrollereiden grafiikoita on kuitenkin saatavilla ilmaiseksi osoitteesta
http://www.g200kg.com/en/webknobman/gallery.php. Suurin osa napeista ja liu- kusäätimistä sisältää valmiit luvut, animaatiot ja muuttuvat väritykset. Ne saadaan tuotua RackAFX:ään omina grafiikoina editoimalla MainClass.rc - tekstitiedostoa:
KNOBVST.PNG PNG resources\\knobvst.png"
Vasemmalla oleva teksti näyttää tiedostonimen RackAFX:ssä, keskellä on tiedosto- muoto ja oikealla tiedostopolku. Tiedostomuoto on .png parhaan kuvanlaadun ta- kaamiseksi.
Nappien grafiikat on piirretty Knobman-nimisellä sovelluksella, joka on suunniteltu vartavasten audioliitännäisten grafiikoiden tekemiseen. Grafiikat ovat ladattavissa ilmaiseksi sivustolta ja sinne on myös mahdollista ladata omia grafiikoita. Jokainen kuva aukeaa ohjelman verkkoversiossa, jossa käyttäjän on mahdollista muokata ole- massaolevia grafiikoita. Kuvassa 13 on kuvankaappaus sivustolta, josta käyttäjä voi ladata haluamansa grafiikat koneelleen.
25
Kuva 13: Valmiiksi tehtyjä nappien grafiikoita on saatavilla verkosta.
Kuvassa 14 on näkyvillä Knobman-mallinnusohjelma, joka on suunniteltu kontrolle- reiden grafiikoiden luontia varten. Termistö on enimmäkseen kuvankäsittelyyn liitty- vää, joten käyttäjällä olisi hyvä olla kuvankäsittelyn alkeet hallussa ennen omien grafiikoiden luontia. Sovelluksella voi avata muiden tekemiä grafiikoita ja muokata niitä mieleisekseen. Hyvänlaatuisten kontrollereiden tekeminen vaatii useita kerrok- sia (layers) ja niiden animointia.
26
Kuva 14: Knobmanilla voi suunnitella omia grafiikoita.
3.9 Lähdekoodi
Osoitteesta musicdsp.org löytyy valmiita ohjelmointikoodeja erilaisiin liitännäisiin tai niihin osiin. Sivusto muodostuu kokonaan muiden signaalinkäsittelijöiden teke- mistä koodeista. Koodit on kirjoitettu eri ohjelmointikielillä, joten muutkin kuin C++:n osaajat voivat löytää heille sopivia projekteja. Projektien koko vaihtelee muu- tamasta rivistä satoihin riveihin koodia. Niitä voi käyttää sellaisenaan omina projek- teinaan tai integroida osaksi omia audioliitännäisten koodia.
Alla oleva koodi on esimerkki yksinkertaisesta delay-efektistä:
fDlyTime = delay time parameter (0-1) i = input index
j = delay index
if( i >= SampleRate ) i = 0;
27 j = i - (fDlyTime * SampleRate);
if( j < 0 )
j += SampleRate;
Output = DlyBuffer[ i++ ] = Input + (DlyBuffer[ j ] * fFeedback);
3.10 Liitännäisen luonti ja testaus
Audioliitännäinen on Windows-ympäristössä tiedostomuodoltaan aina .dll eli Dyna- mic Linked Library. Jotta liitännäistä voidaan testata, se pitää avata VST:tä tukevassa isäntäohjelmassa tai ajamalla se RackAFX:ssä. RackAFX:n kaikki projektit luodaan aina .dll-muodossa ja se itse toimii isäntäohjelmana, jossa voidaan suorittaa ja testata liitännäisten toimintaa. Huomiota tulee kiinnittää toimintojen oikeellisuuteen, suori- tuskykyyn ja äänenlaatuun. Toimintojen linkitykset sekä MIDI-toiminnot olisi myös hyvä tarkistaa.
Prosessi on yleensä kaikissa samanlainen: .dll-tiedosto viedään kansioon, josta oh- jelma yleensä lataa liitännäiset. Kun liitännäinen on käytössä, kaikki MIDI-toiminnot ja syötteet alkavat kulkea isäntäohjelman läpi. On muistettava, onko kyseessä efekti vai generaattori, muuten lataaminen epäonnistuu. Liitännäisen kontrollereita voi myös linkittää ja automatisoida isäntäohjelman kautta. Pelkästään RackAFX:n sisällä testaus ei välttämättä riitä, vaan testaajan olisi hyvä kokeilla, että samat toiminnot toimivat myös muiden isäntäohjelmien sisällä. Kuvassa 15 on nähtävillä yksi RackAFX:llä tehdyistä liitännäisistä. Se on kirjoittajan ensimmäisiä efektiliitännäisiä, johon on toteutettu kokonaan oma käyttöliittymä.
28
3.11 Esimerkkiliitännäinen: D-Chorus
Kuva 15: Käyttäjän on mahdollista nähdä heti käytettävissä olevat toiminnot.
D-Chorus on efektiliitännäinen, jossa yhdistyvät chorus, flanger ja vibrato -efektit.
Toiminnot on helppo yhdistää samaan liitännäiseen, sillä ne ovat kooditasolla ja au- ditorisesti lähellä toisiaan. Toimintoja on vähän, joten voidaan käyttää suuriakin kontrollereita. Pieni liitännäinen ei tarvitse kehyksiä näyttääkseen selkeältä. Metallis- ta pintaa muistuttava taustakuva antaa hyvän pohjan kontrollereille. Liitännäinen on yksi Will Pirklen teosten harjoitusprojekteista.
29
4 Ihmisen ja tietokoneen välinen vuorovaikutus
Tässä luvussa kerrotaan lyhyesti ihmisen ja tietokoneen välisestä vuorovaikutuksesta sekä siihen vaikuttavista kognitiivisista seikoista. Aliluku 4.2 käsittelee itse käsitettä ja aliluku 4.2.1 kertoo tietokonemusiikkijärjestelmästä. Aliluku 4.2.2 kertoo kognitii- visista prosesseista. Aliluku 4.3 kertoo käyttäjän määrittelystä.
4.1 HCI
HCI eli Human-Computer Interaction on tieteenala, joka tutkii ihmisen ja tietoko- neen välistä vuorovaikutusta. Se on saanut vaikutteita pääosin neljästä eri alueesta:
ohjelmistokehitys, inhimilliset tekijät, tietokonegrafiikat ja kognitiotiede. [WaO02]
Se kiinnostaa tutkijoita, koska tieteenala on niin laaja; tietokoneella voi tehdä nykyi- sin lähes mitä tahansa. Ihminen viestii tietokoneen kanssa yleensä graafisen käyttö- liittymän välityksellä (GUI, Graphical User Interface), mutta on olemassa myös muita keinoja, joita kutsutaan luonnollisiksi käyttöliittymiksi (NUI, Natural User Interface). Esimerkiksi perinteinen komentorivikäyttöliittymä ei ole luonnollinen käyttöliittymä, koska siinä käytetään näppäimistöä toimintojen syöttämiseen. Luon- nollisessa käyttöliittymässä käyttäjä syöttää toimintoja esimerkiksi kosketuksen, eleiden, katseen ja asentojen avulla.
4.2.1 Computer Music System
Computer Music System tarkoittaa tietokonemusiikkijärjestelmää, joka on tarkoitettu elektronisen musiikin luomiseen. Järjestelmä pitää sisällään ohjelmistot sekä laitteis- ton, jotka on liitetty tietokoneeseen USB- ja MIDI-liitäntöjen avulla. Tietokonemu- siikkijärjestelmään on myös liitetty termi Interactive Computer Music.
Interactive Computer Music eli interaktiivinen tietokonemusiikki katsotaan olevan hyvin erityinen tieteenala, joka on sidoksissa HCI:hin. Siinä on kyse ihmisen ja lait- teiston välisestä vuorovaikutuksesta, joka vaatii monimutkaisia kognitiivisia ja moto-
30
risia taitoja. Näitä termejä ei pidä sekoittaa keskenään, sillä monet tieteelliset artikke- lit käsittelevät näitä termejä.
4.2.2 Käyttöliittymä ja kognitiiviset prosessit
Helposti lähestyttävän ja intuitiivisen käyttöliittymän suunnittelu ei ole triviaali pro- sessi. Käytämme nykyisin paljon enemmän aikaa tietokoneiden kanssa vuorovaiku- tuksessa kuin koskaan aikaisemmin. Suurin osa tästä on kognitiivisia prosesseja, ku- ten havaintoja, ongelmanratkontaa, navigointia sekä kielen käsittelyä [Dil03].
Perinteinen kognitiotiede lähestyy käyttöliittymän suunnittelua siitä lähtökohdasta, että käyttäjällä on kolme ominaisuutta: psykomotorinen, aistinvarainen ja kognitiivi- nen. Viimeisimmät tutkimukset HCI:n alalla ovat laajentaneet näitä koskemaan myös sosiaalista ominaisuutta. [Dil03].
Vuorovaikutukseen tarvitaan aina vähintään kaksi osapuolta. Ihmisen on annettava tietokoneelle syöte samalla kun havaitaan muutokset käyttöliittymässä monitorin välityksellä. Jotta käyttäjä osaa antaa oikean syötteen, on hänellä oltava valmiiksi mielessä, mitä hän haluaa saavuttaa. Tämä kuormittaa sekä lyhyt- että pitkäaikais- muistia. [Dil03]
Käsiteltävä informaatio etenee taso kerrallaan:
1. syöte käyttöliittymälle
2. saatu vihje, että syöte on mennyt perille 3. toimintoon vastaaminen
Tämä sykli toistuu kerta toisensa jälkeen. Prosessi on iteratiivinen ja jokaisen iteraa- tion on toimittava käyttäjälle tuttuun tapaan. Järjestelmän tilan on annettava koko ajan oikeellista palautetta, muuten sykli katkeaa ja käyttäjä hämmentyy. Mikäli pa- laute on epätavallista, liian nopeaa tai sitä ei ole ollenkaan, käyttäjän toiminta lop- puu. Syklin jatkumolle on tärkeää, että käyttäjä tietää tehneensä oikeita liikkeitä ja on jokaisella kerralla lähempänä haluttua lopputulosta [Dil03].
31
HCI:tä voi ymmärtää paremmin kognitiivisena prosessina, kun oletetaan, että käyttä- jällä on yleistä tietoa siitä, miten vuorovaikuttava järjestelmä jäsentää tietoa. Tieto- koneen käyttäminen on sarja psyko-fyysisiä toimintoja, kuten näppäinpainalluksia, linkin valintoja, vieritystä ja komentojen syöttöä. Käyttäjä on täten osana kullakin hetkellä näytettävää järjestelmän tilaa. Tällä tilalla on oltava mielekäs ja ymmärrettä- vä järjestys, jotta sen kanssa voidaan olla vuorovaikutuksessa [Dil03].
Käyttöliittymä ei ole sama kaikille. Erilaiset käyttäjät voivat kokea saman käyttöliit- tymän eri tavoin, vaikka kognitiiviset mallit pysyvät samoina. Käyttöliittymän suun- nittelijat ovat nykyään enemmän tietoisia käyttäjäkokemuksista ja ovat ottaneet oppia kognitiotieteestä [Dil03].
Paras järjestelmä on sellainen, jonka avulla on mahdollista päästä lopputulokseen niin nopeasti kuin mahdollista. Käyttäjät voivat kuitenkin olla haluttomia perehty- mään dokumentointiin. Kognitiotieteilijät korostavat, että selkeä ja informatiivinen palaute ja toimintojen peruminen on tärkeämpää kuin käyttäjän opettaminen [Dil03].
Kun käyttäjälle on kertynyt kokemusta yhdestä ohjelman osasta, hän voi olettaa että tätä tietoa voi hyödyntää koko järjestelmään. Huomion tulisi keskittyä termien joh- donmukaisuuteen, väritykseen ja korostuksiin. Johdonmukaisuus on tärkeää myös ohjelman uusissa ja vanhoissa versioissa. Käyttäjä voi kokea turhauttavaksi sen, että jo olemassa olevaa tietoa ei voikaan hyödyntää uuden järjestelmän käytössä [Dil03].
4.3 Käyttäjän määrittely ja tunnistaminen
Audioliitännäisten käyttäjäkunta vaihtelee harrastelijakonemuusikoista suuren budje- tin elokuvien äänisuunnittelijoihin ja kaikkiin mahdollisiin ammatteihin, joissa ollaan jossain tekemisissä äänenmuokkauksen kanssa. HCI-tutkimuksessa on tärkeää tietää, kuka on tuotteen lopullinen käyttäjä. Syntetisaattorien tapauksessa tämä on ongel- mallista, sillä tyypillistä käyttäjää ei ole määritelty [Sea09]. Harrastaja, ammattilai- nen, esiintyjä, tutkija ja säveltäjä kuuluvat kaikki käyttäjiin. He saattavat käyttää syn-
32
tetisaattoria musiikkiin, äänisuunnitteluun, tutkimukseen tai esiintymiseen tai näiden yhdistelmiin.
Taulukossa 5 listattu erilaisia nimikkeitä, jotka lähtökohtaisesti kuuluvat ydinkäyttä- järyhmään: jokainen heistä oletettavasti käyttää jonkinlaista äänenmuokkaustyökalua tai -sovellusta, mutta ei välttämättä niitä kaikkia. Esimerkiksi yksi tiskijukka voi käyttää vain DJ-miksaussovellusta, mutta toinen tiskijukka käyttää kaikkea virtuaali- studiosta efektiliitännäisiin, koska haluaa luoda omat kappaleensa. Vastaavasti muu- sikoiden määrittely on haastavaa: toisille se on ammatti, toisille harrastus. Toiset taas käyttävät vain äänikirjastoja, toiset haluavat luoda omia ääniään.
Taulukko 5: Käyttäjän määritteleminen on haastavaa monien erilaisten käyttötarkoitusten vuoksi.
Nimike Rooli Käyttötarkoitus Käytettävät työ- kalut Äänisuunnittelija Elokuvateolli-
suus, muusikko, freelancer, peli-
teollisuus
Äänien tuottaminen elokuviin, peleihin tai
musiikkiin
Syntetisaattorit, samplerit
Muusikko Makuuhuone-
muusikko, mu- siikintuottaja, ammattilaismuu-
sikko, esiintyjä, äänitaiteilija
Musiikin tuottaminen kaupallisessa tai har-
rastustarkoituksessa
Äänikirjastot, syn- tetisaattorit, efek-
tit, DAWit
Säveltäjä Elokuvasäveltäjä, musiikintuottaja,
pelisäveltäjä
Musiikin säveltämi- nen elokuviin tai pe-
leihin
Äänikirjastot, DAWit Tutkija Yliopiston tutkija Tieteellisen tutki-
muksen tekeminen
Liitännäiset tie- teellisen tutkimuk-
sen välineinä Signaalinkäsitteli-
jä/ohjelmoija Opiskelija tai
opettaja Signaalinkäsittelyn soveltaminen äänen- käsittelyä varten
Ohjelmisto- kehitysympäristöt
33 Käyttöliittymän
suunnittelija Graafikko Grafiikkatiedostojen
luonti ja integrointi VSTGUI ja vas- taavat, Photoshop,
kuvankäsittely Musiikkialan opis-
kelija tai opettaja
Riippuu linjasta Oppilas saattaa joutua hallitsemaan joitakin
sovelluksia
DAWit
Audioliitännäisten ohjelmoija
Opiskelija tai opettaja; DAWi-
en käyttö testa- uksessa.
Arkkitehtuurin suun- nittelu ja toteutus
Ohjelmistokehi- tysympäristöt
Miksaaja Koulutettu am-
mattilainen Äänitasojen tarkkailu Virtuaalistu- diot/fyysiset stu-
diot Masteroija Koulutettu am-
mattilainen Musiikin viimeistely Kompresso- rit/taajuuskorjaime
t Ääniteknikko Koulutettu am-
mattilainen Äänen tarkkailija keikoilla tai konser-
teissa
Mikserit
Kitaristi Harrasteli- ja/Ammattilainen
Tietokoneen käyttä- minen vahvistimena
soittoa tai efektien luontia varten
Digitaaliset vah- vistinsovellukset
Tiskijukka Musiikin toista- minen tapahtu-
missa
Tietokoneen käyttä- minen miksausalus-
tana
Miksaussovelluk- set Studion omista-
ja/vuokraaja Laitteiston tun- teminen ja oh- jeistaminen
Studion ylläpitämi-
nen Kaikki fyysiset
laitteet
34
5 Käyttöliittymät ja käytettävyys
Tässä luvussa käsitellään teoreettisesti hyvän käyttöliittymän ominaisuuksia sekä termistöä. Aliluku 5.1 kertoo termien kielellisestä hahmottamisesta ja aliluku 5.2 graafisesta palautteesta. Aliluvussa 5.3 suoritetaan esimerkkiliitännäisten heuristinen arviointi ja aliluvussa 5.4 käsitellään Shneidermanin kahdeksaa sääntöä. Aliluvussa 5.5 käsitellään hahmolakien soveltamista käyttöliittymiin ja aliluvussa 5.6 tarkastel- laan itse tehtyä esimerkkiliitännäistä sekä sen käyttöliittymän kehitysprosessia.
Käyttöliittymän tehokkuutta voidaan kuvailla useilla eri termeillä. Monilla eri tieto- teknisillä aloilla suositaan käyttäjäystävällistä lähestymistapaa, mutta äänisynteesi on pysynyt lähestulkoon samanlaisena. Uusi, asiasta tietämätön käyttäjä osaa käyttää vain perusasioita. [Sea09].
Kontrollereiden tuottama palaute vaihtelee runsaasti. Joillakin toiminnoilla on väli- tön, kuultava vaikutus, mutta jotkin toiminnot ovat vain niukasti kuultavissa. Saman- näköiset napit eivät tee aina samoja toimintoja.
Ohjelmistosyntetisaattorin käyttöliittymällä on seuraavat ominaisuudet:
objektit ovat selkeästi esillä
nopea käyttäjän palaute
toimintojen peruttavuus
oikeelliset toiminnot
monimutkaisten komentokielien korvaaminen näkyvillä objekteilla
Taulukossa 6 on listattu hyvän käyttöliittymän ominaisuuksia.
35
Taulukko 6: Hyvän käyttöliittymän ominaisuudet [Sea09]
Termi Määritelmä
Opittavuus Käyttäjän on helppo oppia käyttämään ohjelmaa.
Vaikuttavuus Käyttäjän toimilla on välitön ja huomat- tava vaikutus.
Muistettavuus Käyttöliittymä on suoraviivainen ja jo- kainen toiminto on helposti muistetta-
vissa.
Käyttäjän tyytyväisyys Käyttäjän toimilla on haluttu, välitön vaikutus.
Käyttäjän tekemät virheet Käyttöliittymän vaikutus siihen, miten paljon virheitä käyttäjä tekee.
Kyky palautua virheistä Käyttäjän tekemillä virheitä voi perua helposti.
5.1 Termien kielellinen hahmottaminen
Tehokkaiden, miellyttävien ja intuitiivisten käyttöliittymien suunnittelu on herättänyt kiinnostusta elektroakustisen musiikin, tietojenkäsittelytieteen, audiotekniikan ja HCI-alojen tutkijoissa. Yleisimmät parametrit, kuten äänenkorkeus (pitch) ja - voimakkuus (volume) ovat yleensä suoraviivaisia hallita, eräät äänen ominaisuudet, kuten väri, tekstuuri, artikulaatio ja sointi (timbre), ovat vaikeita hallita ja jopa määri- tellä. Tämä johtuu siitä, että muusikkojen on vaikea kuvailla kielellisesti äänen kaik- kia osa-alueita. [Sea04]. Kuvassa 16 on kuvattu, miten kielelliset termit eroavat eri käsitteiden kanssa.
36
Kuva 16: Erilaisia äänen ominaisuuksia on hankala hahmotella teknisesti tarpeeksi kuvaavasti, koska käytettävät termit riippuvat kontekstista. [SHM04].
Työkalujen ja tekniikoiden kirjo, joilla ääntä pystyy muokkaamaan, on ollut alati kasvussa. Tästä huolimatta käytettävyys on pysynyt kehnona. Käytettävyyttä mita- taan ominaisuuksilla, jotka on listattu taulukossa 6. Yksikään näistä ei päde nykyisis- sä syntetisaattoreiden käyttöliittymissä. Tätä on kompensoitu esiasetusten määräl- lä.[Sea09].
5.2 Graafinen palaute
Käyttäjän tulee saada tekemisistään palautetta, jotta oikeanlainen käyttö olisi mah- dollista. Audioliitännäisten kanssa työskennellessä palautetta saadaan yhä enemmän myös graafisesti, vaikka pääpaino onkin kuulemisessa. Graafinen palaute voidaan ilmaista usein eri keinoin, kuten animaatiolla, värin muuttumisella tai tekstillä. Ku- vassa 17 on kuvattu palauteprosessi, joka tapahtuu ihmisen ja tietokoneen välillä.
Käyttäjä saa kahdenlaista palautetta: ensimmäinen palautetaso kertoo järjestelmän tilan ja toinen palautetaso kertoo, miten ääntä on muokattu. Käyttäjä näkee ja kuulee yhtäaikaa tekemänsä muutokset.
37
Kuva 17: Palaute tulee käyttäjälle kahdella tasolla, visuaalisesti ja auditorisesti [SHM04b].
Mikäli liitännäisistään haluaa saada kaiken irti, on niihin perehdyttävä syväluotaaval- la tavalla. Tähän tavoitteeseen auttaa käyttöohjeiden lukeminen, mutta sitäkin enemmän tarvitaan liitännäisten käyttöä ja opettelua. Ei ole uutta, että vielä vuosien käytön jälkeen liitännäisistä voi löytää uusia ominaisuuksia. Jokainen liitännäinen toimii omalla tavallaan ja kuulostaa aina erilaiselta kuin muut, samoin kuin erilaiset käyttäjät käyttävät niitä eri tavalla ja pyrkivät erilaisiin tuloksiin.
Joissakin liitännäisissä on sisäänrakennettu ohjeistus eli tooltips. Ohjeet tulevat nä- kyviin kun hiirtä pitää napin kohdalla. Nämä ovat kuitenkin tuttuja niille, joille ter- minologia ja käytäntö ovat tuttuja. Uudet käyttäjät saavat vihiä siitä, miten kukin parametri vaikuttaa ääneen.
Kuvassa 18 on näkyvillä ohjelaatikko (tooltip), joka näyttää jokaisen parametrin kohdalla, mitä kukin toiminto tekee. Vaikka uudet käyttäjät eivät ymmärtäisi termis- töä, auttaa ohjelaatikko ymmärtämään paremmin liitännäisen toimintaa. Kokenutta käyttäjää eteen tuleva ohjelaatikko voi häiritä ja siksi ohjelmassa olisi hyvä olla ase- tus, jolla ohjeet saa pois päältä.
38
Kuva 18: Xfer Serum näyttää hiiren kohdalla, mitä kukin nappi tekee.
5.3 Käyttöliittymien heuristinen arviointi
Tässä luvussa käsitellään kahta esimerkkiliitännäistä heuristisella arviointimenetel- mällä. Tarkasteluun on valittu kaksi esimerkkiliitännäistä (yksi syntetisaattori ja yksi efekti), joiden ominaisuuksia peilaamme Nielsenin, Shneidermanin sekä hahmolaki- en käytettävyysohjeita vasten.
Tarkasteluun on valittu syntetisaattori Harmor ja efektiksi monitaajuuskompressori Izotope Ozone..Esimerkkiliitännäiset on valittu niiden sisältämien ominaisuuksien perusteella: molemmat edustavat tyyppinsä parhaimmistoa ja ovat moderneja, tehok- kaita liitännäisiä. Siksi niiden käyttöliittymässä on paljon mielenkiintoista tutkitta- vaa.
Alla olevassa listassa on lueteltu Nielsenin 10 tärkeintä yleistä sääntöä käyttöliitty- män suunnitteluun.
10 hyvän käytettävyyden kriteeriä [Nie94]:
1. Järjestelmän tilan näkyvyys: Järjestelmän tulisi aina pitää käyttäjä tietoisena siitä mitä kulloinkin on tapahtumassa oikeanlaisen palautteen kautta.
39
2. Järjestelmän sopivuus oikeaan maailmaan: Tämä tarkoittaa järjestelmän vies- timistä oikeanlaisilla termeillä, konsepteilla ja lauseilla. Kielen tulee olla merkityksellistä ja sanojen oikeassa järjestyksessä.
3. Käyttäjän vapaus: Käyttäjän on mahdollista peruuttaa tekemänsä virheet ja palauttaa järjestelmä alkutilaan.
4. Yhdenmukaisuus ja standardit: Käyttäjän ei pitäisi joutua ihmettelemään vie- raita sanoja, tilanteita tai toimintoja tai sitä, tarkoittavatko samat sanat samaa kohtaa.
5. Virheiden esto: On hyvää suunnittelua, jos virheitä ei esiinny laisinkaan tai niistä palautuminen on helppoa. Jos esiintyy, käyttäjällä on mahdollisuus pe- ruuttaa tekemänsä valinta.
6. Toimintojen tunnistaminen: Käyttäjän ei pitäisi joutua muistamaan joka ikistä toimintoa. Käyttöohjeisiin viittaaminen tulisi tehdä nopeaksi ja selkeäksi.
7. Joustavuus ja tehokas käyttö: Kokeneen ja kokemattoman käyttäjän on yhtä helppo oppia ohjelman käyttö.
8. Minimalistinen ja esteettinen ulkoasu: Dialogien ei tulisi sisältää tekstiä, jota ei tarvita tai jota tarvitaan harvoin.
9. Käyttäjän auttaminen virheiden sattuessa: Virheilmoitusten tulisi olla selkeitä ja tarkkoja ja järjestelmän tulisi ehdottaa, miten niistä palaudutaan. Virhe- koodin näyttäminen ei ole riittävä ilmoitus.
10. Apu ja dokumentaatio: Järjestelmää tulisi voida käyttää ilman dokumentaa- tiota. Dokumentaation tulisi olla ytimekäs ja selkeä.
Alla olevassa taulukossa kerrotaan, mitkä kohdat täyttyvät ja miten, kun tarkastelta- vana on Harmor-esimerkkiliitännäinen, joka on näkyvillä kuvassa 19:
40
Kuva 19: Harmorin käyttöliittymässä riittää analysoitavaa.
Taulukko 7: 10:n kriteerin täyttyminen Harmor -esimerkkiliitännäisessä
Kohta Täyttyy Kyllä/Ei Selvennys
Kohta 1 Kyllä Nappien asennot, gra-
fiikat ja kuultava ääni kertoo nykytilan.
Kohta 2 Ei Kaikki termit ovat tek-
nisiä, lyhenteitä tai muuten kontekstiin si-
doksissa.
Kohta 3 Kyllä Kaikista toiminnoista
on mahdollista peruun- tua ja ohjelman voi nol-
lata milloin tahansa.
Kohta 4 Kyllä Audioliitännäisten kon-
tekstissa samat termit viittaavat samoihin asi- oihin myös muissa ver-
sioissa.
41
Kohta 5 Kyllä Liitännäisten ei tulisi
koskaan antaa virheil- moituksia, sillä se yleensä kaataa myös isäntäohjelman. Niinpä
ne testataan huolella.
Kohta 6 Kyllä Kun oppii käyttämään
yhtä ohjelmistoliitän- näistä, osaa käyttää muitakin Ne ovat hyvin
samankaltaisia.
Kohta 7 Ei Kokemattoman käyttä-
jän on hyvin työläs ja vaikea käyttää liitännäi-
siä.
Kohta 8 Kyllä Liitännäiset sisältävät
tekstiä todella vähän.
Pääpaino on grafiikois- sa ja termistössä.
Kohta 9 Ei Käyttäjä voi tehdä to-
della vähän virheitä, joka rikkoisi sovellusta.
Kohta 10 Kyllä Kokeneet käyttäjät eivät
tarvitse ohjekirjaa.
Useimmat kaupalliset liitännäiset tulevat do-
kumentaation kanssa.
Taulukosta näemme, että ainoastaan kolme kohtaa kymmenestä eivät täyty. Tämä tarkoittaa sitä, että käytettävyyden näkökulmasta liitännäinen on varsin hyvin toimi- via. Tämä olisikin totta, mutta pääpaino on niiden tuottamassa äänessä. Millainen liitännäinen olisi kaikkein tehokkain käyttää, jos käytettävyydellä ei olisi väliä?
Seuraavaksi tarkastelemme valitsemaamme efektiliitännäistä samoja kymmentä sääntöä vasten. Kuvassa 20 on näkyvillä Izotope Ozone -monitaajuuskompressorin käyttöliittymä. Liitännäisen vertailu on näkyvillä taulukossa 8.
42
Kuva 20: Izotope Ozone sisältää monia eri dynamiikka-asetuksia.
Taulukko 8: Käytettävyyden kriteerit esimerkkiefektiliitännäisessä.
Kohta Täyttyy Kyllä/Ei Selvennys
Kohta 1 Kyllä Nappien asennot, gra-
fiikat ja kuultava ääni kertoo nykytilan.
Kohta 2 Ei Kaikki termit ovat tek-
nisiä, lyhenteitä tai muuten kontekstiin si-
doksissa.
Kohta 3 Kyllä Kaikista toiminnoista
on mahdollista peruun- tua ja ohjelman voi nol-
lata milloin tahansa.
Tilan voi palauttaa edel- liseen esiasetusten kaut-
ta.
43
Kohta 4 Kyllä Audioliitännäisten kon-
tekstissa samat termit viittaavat samoihin asi- oihin myös muissa ver-
sioissa.
Kohta 5 Ei Äänenkäsittelyssä on
hyvin helppoa tehdä suuriakin virheitä eikä niistä kerrota käyttäjälle
palautteella.
Kohta 6 Kyllä Kun oppii käyttämään
yhtä ohjelmistoliitän- näistä, osaa käyttää muitakin Ne ovat hyvin
samankaltaisia.
Kohta 7 Ei Kokemattoman käyttä-
jän on hyvin työläs ja vaikea käyttää liitännäi-
siä.
Kohta 8 Kyllä Liitännäinen sisältää
tekstiä todella vähän.
Pääpaino on grafiikois- sa ja termistössä.
Kohta 9 Ei Käyttäjä voi tehdä to-
della vähän virheitä, joka rikkoisi itse sovel- lusta. Äänenkäsittelyssä
äänen tuhoaminen on kuitenkin helppoa.
Kohta 10 Kyllä Jokainen painike kertoo
hiirellä osoittaessa, mitä kyseinen toiminto te-
kee.
Taulukosta katsomalla selviää, että neljä kohtaa kymmenestä ei täyty. Tämä tarkoit- taa sitä, että tämäkin liitännäinen enimmäkseen hyvän käytettävyyden puolella.
44
Seuraavaksi otamme tarkasteluun Shneidermanin 8 kultaista sääntöä.
5.4 Shneidermanin 8 sääntöä
Shneidermanin kahdeksaa sääntöä nimitetään kultaisiksi säännöiksi, koska niitä voi- daan soveltaa suurimpaan osaan interaktiivisia järjestelmiä. [ShP05, s.74]. Säännöt on otettu hyvin vastaan opiskelijoiden ja suunnittelijoiden keskuudessa. Säännöt ovat seuraavat:
1. Pyrkimys johdonmukaisuuteen: Tällä tarkoitetaan samankaltaista terminolo- giaa, väritystä, fontteja ja muita käyttöliittymäelementtejä.
2. Monimuotoisuus: Tunnistetaan eri käyttäjäryhmien tarpeet ja käyttötavat si- sällyttämällä ohjeita, pikanäppäinkomentoja sekä toimintoja kokeneille ja ko- kemattomille käyttäjille.
3. Informatiivinen palaute: Jokaisen toiminnon pitäisi antaa käyttäjälle oikeelli- nen palaute, jotta käyttäjä tietää komentojen menneen perille.
4. Dialogien sulkeutuminen: Toiminnoilla tulisi olla selkeä alku, keskikohta ja lopetus. Käyttäjän tulee tietää, milloin jokin toiminto on suoritettu kokonaan loppuun ja voidaan siirtyä seuraavaan.
5. Virheiden esto: Järjestelmä tulee suunnitella niin, ettei käyttäjä voi tehdä va- kavia virheitä. Järjestelmä ilmoittaa tehdystä virheistä selkeästi ja tarjoaa käyttäjälle toiminnon edellisen tilan palauttamiseen.
6. Toimintojen helppo peruminen: Käyttäjälle tulee sallia mahdollisuus toimin- tojen perumiseen joko yksittäin tai ryhmissä.
7. Järjestelmän hallinta: Käyttäjällä tulee olla tunne, että hän ohjaa järjestelmää ja että järjestelmä vastaa oikeellisesti. Yllättävät tilanteet ja toiminnot luovat hallitsemattomuuden tunteen.
8. Muistin vähäinen kuormittuminen: Ihmisen työmuisti on rajallinen eikä voi prosessoida liiallista yhtäaikaista tietomäärää. Järjestelmän tulisi olla yksin- kertainen, selkeä ja välttää monimutkaisia ilmaisuja ja palautteita.
