Волновая теория реверберации. Основные положения.

Волновая теория разработана для помещений простой формы.

Формула для нахождения собственных частот помещений прямоугольной формы:

f = (0.5•c)•√(k/l)² + (m/b)² + (n/h)²,

где c — скорость звука в воздухе;

k, m и n — целые числа от нуля до бесконечности;

l, b и h — линейные размеры помещения.

Теория рассматривает помещение как резонансную полость с множеством резонансов и позволяет оценить качественную сторону реверберационного процесса — его АЧХ.

В область интересов теории также входят формы резонансных колебаний в помещении — резонансные моды или «стоячие волны». Они бывают трех видов:

· Осевые (устанавливаются между двумя параллельными поверхностями, например, стена–потолок);

· Касательные — между двумя парами параллельных поверхностей (четыре стены);

· Тангенциальные «гуляют» между всеми поверхностями в помещении.

Последние наименее пагубно воздействуют на равномерность АЧХ акустики.

№ 18

1. Основные элементы фонографической композиции. Звуковое изображение. Зрительно-слуховые и оптико-акустические аналогии.

• Фонографическая плоскость. Иными словами — стереобаза. В большинстве случаев задачей является равномерное заполнение стереобазы с тем, чтобы слушатель мог оценить направление прихода того или звукового сигнала, части звуковой картины.
• Фонографическое пространство. Это понятие подразумевает изображение звуковых объектов с их поперечными размерами и признаками формальной удаленности, иными словами — создание такой картины, когда объекты не просто звучат «справа» или «слева», но и распределены «в глубине» композиции, создавая впечатление того, что один объект находится как бы ближе к слушателю, другой — дальше от него.
• Акустическая обстановка. Понятие подразумевает наличие некого «акустического эфира», фигурально выражаясь, «клея», связывающего воедино все звуковые события картины (как если бы, например, коллектив записывался в одном тонателье способом одновременной записи.

Звуковое изображение подразумевает реализацию так называемых планов записи: сверхкрупного, крупного, среднего, общего и дальнего. Каждый из планов обладает объективными характеристиками:

· Спектральный состав, соответствующий плану (в полной ли мере переданы края диапазона);

· Акустическое отношение (соотношение прямого и отраженных звуков, характеризующее то, насколько далеко в пространстве находится объект);

· Громкость сигнала;

· Виртуальная ширина квазиисточника.

В психофизиологии восприятия акустической и оптической информации достаточно много общего. Некоторые из аналогий таковы:

· Громкость сродни освещенности. Порог освещенности и порог слышимости определяют те минимальные раздражения, при которых начинает появляться раздражение анализатора;

· И громкостной, и яркостный диапазоны человек оценивает по логарифмической шкале (согласно закону Фехнера);

· Чистый акустический тон сродни монохроматическому свету, низкие регистры в музыке часто называют «теплыми», «высокие» — холодными (как и цвета);

· Шум, в котором в равной мере представлены все спектральные составляющие, сродни поверхности, выкрашенной в нейтрально-серый цвет;

· Законы колористики (науки о цвете и цветовых сочетаниях) зачастую применимы и в фоноколористике;

· И в изобразительных искусствах и в звукорежиссуре равноценно могут быть применены понятия композиции и перспективы;

· и т. д.

1. Микрофонный прием натуральных звуковых сигналов. Основные характеристики микрофонов, учет которых необходим в звукорежиссуре.

Вариантов применения того или иного микрофона для съема звука различных инструментов множество (выбор микрофона диктуется объективными акустическими характеристиками инструмента, характеристиками звукового поля, в котором производится запись материала и требованиями фоноколористики). Расположение микрофона относительно инструмента диктуется фонокомпозицией и должно соответствовать плановости звукового изображения.

Характеристики:

· Чувствительность;

· Ширина и равномерность АЧХ;

· Динамический диапазон, снизу ограниченный шумами прибора, сверху — перегрузочной способностью и нелинейными искажениями;

· Диаграмма направленности и ее частотная зависимость.

1. Резонансные явления в акустике закрытых помещений.

Смотреть билет № 17, вопрос 3 — волновая теория реверберации и моды колебаний в акустике помещений.

№ 19

1. Основные признаки удаленности реальных звуковых объектов. Разноплановость и способы ее реализации.

Признаки удаленности и разноплановость смотреть в билете № 18, вопрос 1.

Способы реализации разноплановости:

• Передача поперечных размеров объекта адекватно замыслу и изобразительному плану (чем дальше — тем у же);
• Передача общей громкости и спектральных составляющих адекватно плану (чем дальше — тем тише, и меньше низких и высоких компонент сигнала (в соответствии с кривыми равной громкости));
• Передача акустического отношения адекватно плану (чем дальше — тем больше ранних отражений и диффузного сигнала)

1. Чувствительность входных цепей приборов и возможные проблемы, связанные с этим.

Различные приборы обладают и различной чувствительностью по входу. Задача звукорежиссера — оптимально использовать возможности прибора. В отношении чувствительности это значит, что принимая сигнал, нельзя устанавливать слишком малую чувствительность по входу (боясь перемодуляций), потому что можно вытянуть неоправданно много шумов тракта. В то же время, нельзя устанавливать и слишком большую чувствительность, чтобы в громких местах пьесы инструмент не перегрузил входной канал и не вызвал бы появление новых составляющих в спектре сигнала (нелинейных искажений).

1. Эквивалентная реверберация. Акустическое отношение.

Под акустическим отношением понимают соотношение прямых и отраженных сигналов в помещении. С понятием акустического отношения тесно связаны понятия радиуса гулкости и эквивалентного времени реверберации.

Радиусом гулкости принято называть место (места) в помещении, где акустическое отношение составляет 1:1. То есть уровни прямого и отраженных сигналов примерно равны.

Под эквивалентным временем реверберации подразумевают ощущаемое на слух время реверберации. Оно зависит от акустического отношения.

№ 20

1. Глубина фонографического изображения и основные способы ее реализации. Передача ширины фонографических объектов.

Смотреть билеты № 18 и № 19.

Ширина фонографических объектов передается с помощью стреофонического микрофона. Она должна соответствовать одной из концепций фонографического изложения (электроакустическое подобие или импрессионизм) и быть адекватной плану изображения (близкий большой объект, такой как рояль или целый хор, не может занимать всего одну точку стереобазы).

1. Динамические и частотные диапазоны натуральных звуков и соответствующие им возможности трактов звукопередачи.

Динамическим диапазоном натурального источника звука называется разница между самым тихим его звуком и самым громким. Частотный диапазон натурального звука включает все основные тоны (или области наибольшей концентрации энергии у инструментов, не имеющих определенной высотности звука) и обертоны. Здесь важно подчеркнуть еще и роль формантных областей, индивидуальных для каждого инструмента.

Динамическим диапазоном тракта звукопередачи называют промежуток, снизу ограниченный собственными шумами тракта, сверху — его перегрузочной способностью.

Частотный диапазон тракта характеризуется шириной и равномерностью. Отдельно следует отметить важную роль КНИ — коэффициента нелинейных искажений, свойственных любому тракту звукопередачи.

При работе всегда нужно строго сопоставлять объективные характеристики источника звукового сигнала и приемника (микрофона, предусилителя, компрессора, устройства записи и т. д.)

1. Понятие о ранних отражениях в акустике закрытых помещений.

Ранними принято называть отражения, приходящие в течение нескольких миллисекунд после того, как звуковой импульс прозвучал. Ранние отражения носят, как правило, дискретных характер (даже если они и не воспринимаются по-отдельности слухом, на графике процесса их можно четко различить, в отличие от диффузной картины поздних отражений). Время прихода ранних отражений характеризует размеры помещения (чем позже они приходят, тем большим кажется помещение), а картина ранних отражений (направления прихода) находится в сфере интересов геометрической теории реверберации.

№ 21

1. Основные законы темброво-спектральной композиции. Фоноколористика.

Все действия звукорежиссера во время сведения должны быть направлены на достижение хорошей прозрачности звуковой картины (внятному различению всех голосов картины).

В связи с этим, задачей фоноколористики является четкое распределение тембров всех инструментов по диапазону (путем выделения тех или иных формант) в соответствии со знанием о критических полосках слуха. Описанное может относиться как к электроакустическому подобию, так и к фонографическому импрессионизму.

Здесь начинают работать оптико-акустические аналогии: обилие частот верхнего регистра придает «холодности» звуку, нижнего — наоборот; звучание рояля с немного проваленной «серединой» может служить как бы окантовкой, оправой звучанию ярко изложенной трубы, флейты или гитары, и т. д.

1. Характеристики направленности источников и приемников звука.

Различные источники звука имеют и различные характеристики направленности, однако общими тенденциями являются:

• Излучение высокочастотных обертонов в направлении, обратном вектору приложения раздражающей силы (например, у смычковых — в направлении, противоположном направлению движения смычка).
• Обострение лепестка направленности по мере повышения частоты и наоборот (яркий тембр скрипки можно снять, установив микрофон перпендикулярно деке и над ней, в то время, как теплый и бархатный звук контрабаса без шума канифоли или «бряцания» струн, можно снять микрофоном, установленным в паре метров от инструмента и даже позади него).

Приемниками звука являются микрофоны. Их характеристики направленности:

· Аппроксимированная сфера (всенаправленная);

· В виде цифры «восемь» (двунаправленная);

· Кардиоида (в виде сердца, однонаправленная);

· Суперкардиоида (более острый лепесток);

· Гиперкардиоида.

1. Субъективные параметры оценки акустики залов.

В результате многочисленных экспертиз, выполненных известнейшим специалистом-акустиком Л. Беранеком, было установлено, что к наиболее распространенным субъективным критериям оценки акустического качества помещений относятся: гулкость, жизненность (liveness), полнота звука (fullness), различимость (definition) или ясность (сlarity), интимность (intimaсy), теплота (warmth), пространственность (spaсiousness), громкость (loudness), баланс (balanсe), ансамбль (ensemble), тембр (timbre), а также отрицательные факторы: эхо, порхающее эхо, мешающие шумы.

Была рассмотрена связь таких субъективных критериев, как гулкость, жизненность, полнота звука, различимость или ясность с объективными параметрами, характеризующими реверберационный процесс в помещении: время реверберации, отношение энергии ранних и поздних отражений, время прихода первых отражений и др.

· Интимность определяется временем прихода первых отражений.

· Пространственность — ощущение слушателя, музыки от полной ширины зала и звук окружает его со всех сторон.

· Полнота звука в помещении тесно связана равномерностью АЧХ его отзвука.

· Теплота — с некоторым преобладанием низких частот в отзвуке.

· Гулкость — с чрезмерным преобладанием низких.

· Различимость и ясность связаны с общим временем реверберации и ее высокочастотными компонентами.

· Ансамбль — понятие, включающее в себя стройность, слаженность совместного исполнения, в том числе ритмическую точность и синхронность исполнения отдельных партий. Чувство ансамбля зависит от слышимости собственного исполнения и взаимной слышимости, что определяется в значительной степени конструкцией сцены и поверхностей вблизи нее.

· Эхо и порхающее эхо — четко различимые дискретные повторения сигнала.

· Заметность эха зависит от времени запаздывания и интенсивности отраженных сигналов. При времени запаздывания меньше 80 мс ощущение эха практически отсутствует даже при достаточно больших уровнях сигнала.

№ 22

1. Эстетический смысл общей акустики в фонографии. Способы изложения общей акустики.

Общая акустика в фонографии служит связующим звеном (клеем), применяемым для обозначения единства места и времени действия звуковых событий

Способы: передача естественных акустических условий с помощью микрофонов и моделирование акустических условий с помощью специальных приборов (ревербераторов).

1. Динамическая обработка звука. Компрессоры и лимитеры. Способы повышения средней громкости звукопередачи.

Приборы динамической обработки звука служат двум целям:

· Предотвращение несанкционированных всплесков звуковой энергии с целью защиты тракта от перемодуляции.

· Искусственное сужение динамического диапазона инструмента в тех или иных художественных целях

Компрессор — прибор, автоматически регулирующий амплитуду сигнала в соответствии с настройками органов управления (работает по принципу уменьшения амплитуды).

Органы его управления таковы:

· Threshold — порог срабатывания прибора;

· Ratio — компрессионное отношение (выражается как 2:1, 3:1 и т. д., чем оно больше, тем в большей степени будет уменьшена амплитуда входного сигнала на выходе прибора);

· Attack time — время, по прошествии которого прибор начинает свою работу;

· Release time — соответственно, заканчивает свою работу;

· Make up — компенсация по уровню выходного сигнала;

· Soft/hard knee — переходная характеристика, показывающая насколько заметной будет работа прибора (плавной или нет).

Лимитер по сути своей — компрессор с бесконечным компрессионным отношением. Служит для предотвращения амплитудных всплесков большой величины.

Повысить среднюю громкость можно, увеличив общий уровень программы на необходимую величину и, поставив на выходе ограничитель пиков (лимитер).

1. Принципы построения систем звукоусиления в концертных залах.

Проектируя систему звукофикации зала, необходимо, во-первых, принять во внимание его целевое назначение (залы для торжественных собраний, конференций, концертов камерной или современной эстрадной музыки, и т. д.) Во-вторых, учесть размеры и архитектурные особенности зала. Все это будет диктовать выбор общей мощности системы и ее широкополосность (например, в залах для конференций неадекватным будет применение мощной широкополосной системы, здесь вполне можно обойтись системой расчетной мощности, работающей в диапазоне речи). Также будет приниматься решение о принципиальном построении системы (сосредоточенная, распределенная, зональная, моно или стерео) и ее размещении в соответствии с архитектурой зала.

Рассмотрим два примера применения одного зала традиционной формы в разных целях.

• В этом зале планируется проводить рок-концерты для широкой аудитории. Система звукоувеселения (стереофоническая) должна быть рассчитана и расположена так, чтобы звуковое давление в широком диапазоне частот (40—18 000 Гц) в центре зала составило бы что-то около 118 дБ. При этом должно выполняться условие равномерности звукового поля в любой точке зала.
• В случае, если этот же зал проектируется для проведения только научных семинаров с выступлением докладчиков, то вполне подойдет сосредоточенная монофоническая (или, в залах с плохой акустикой, распределенная) система звуковоспроизведения, работающая в диапазоне частот 100—8 000 Гц. Так же, как и предыдущем случае, должно соблюдаться условие равномерности звукового поля во всем помещении.

Важным условием устойчивой работы системы является строгое применение направленных микрофонов — это позволит избежать многих проблем с паразитной акустической обратной связью.

№ 23

1. Стилистические виды звуковых картин; их связь с музыкальной стилистикой. Фонографическая драматургия.

Выше об этом говорено-переговорено-говорено. Смотреть выше.

1. Шумопонижение и шумоподавление в звукозаписи. Принцип работы компандерных устройств.

Для повышения качества звукозаписи часто нужно удалить или хотя бы понизить уровень перманентных шумов (высокочастотный шум ленты или приборов обработки, электромагнитные наводки, генерируемые датчиками электрогитар, низкочастотный фон сети и т. п.) Для этих целей применяют два типа устройств:

· Noise gate — прибор, автоматически выключающий сигнал когда тот опускается ниже определенного уровня (таким образом убираются шумы в паузах);

· Noise reduction — цифровой прибор или компьютерная программа, анализирующая шум по его формальным признакам и на их основе, фильтрующая шум.

В аналоговой записи применяются так наз. компандерные устройства шумопонижения.

Компандерные шумоподавители (используются зеркально, при записи-воспроизведении). При записи на ленту они компрессируют (сжимают динамический диапазон) сигнал, при воспроизведении — экспандируют его по обратной зависимости (восстанавливают динамический диапазон). Обычно используют один и тот же ключевой элемент для зеркальности характеристик. Устройства позволяют уменьшить шумы ленты, теоретически не воздействуя на исходный сигнал.

1. Система АВ в стереофонической микрофонной передаче.

Система АВ представляет собой разнесенную в пространстве систему из двух или более микрофонов. Позволяет получить хорошее стереовпечатление, однако чревато возможностью незаполненности центра стереобазы и эффектами фазовых искажений на различных частотах, а также плохой моносовместимостью.

№ 24

1. Выбор тонателье в связи с музыкальной стилистикой. Использование общих и локальных пространств в помещении для звукозаписи. Оперативная коррекция акустических свойств тонателье.

Существуют давно сложившиеся рекомендации относительно акустики помещения для того или иного жанра музыки. Так для речевых передач залы должны обладать временем реверберации не более 0,5 сек., для малых музыкальных форм — в пределах 1,5 сек., для больших музыкальных форм — в районе 2,0—2,5 сек., для церковной музыки желательно время в районе 5,0 сек и т. д. Стоит отметить, что отзвук должен обладать хорошей равномерностью в среднем диапазоне частот дабы не окрашивать звучание инструментов. Локальные пространства различных залов (копола соборов, ниши, клиросы и т. п.) обладают собственными картинами реверберации (как правило, яркое резонирование на нескольких частотах) и могут использоваться в целях достижения того или иного художественного эффекта.

Оперативно скорректировать акустику помещения для записи можно с помощью:

· Двусторонних щитов (одна сторона хорошо отражает звук, вторая — поглощает или рассеивает);

· Занавешивания (драпировки) отражающих поверхностей;

· Внесения хорошо поглощающих элементов (подвесных поглотителей, громоздкой мягкой мебели и т. п.);

· Устройства быстротрансформируемых элементов и конструкций (например, вращающихся колонн, обладающих различными поглощающими свойствами по всей поверхности);

· и т. д.

1. Приборы для обработки звука, использующие временную задержку сигналов.

Эти приборы позволяют создавать следующие эффекты:

· Дилей — имитация горного эха;

· Хорус — имитация хорового исполнения;

· Фленджер — имитация «гребенчатого фильтра»;

· Файзинг — более мягкий, но похожий эффект;

Органы управления и контролируемые параметры:

· Время задержки;

· Глубина и частота модуляции;

· Обратная связь;

· Соотношение обработанного и необработанного сигналов.

1. Методы борьбы с электроакустической обратной связью в системах звукоусиления.

Паразитная акустическая обратная связь (заводка, свист, фидбек) возникает в случае как бы замыкания звука между микрофоном и громкоговорителем (петля), когда звук громкоговорителя снимается микрофоном, подключенным к этому же громкоговорителю и так до бесконечности или выхода из строя одного из звеньев вследствие перемодуляции.

Методы борьбы:

· Применение ТОЛЬКО направленных микрофонов;

· Помещение микрофона ВНЕ прямого звукового поля громкоговорителя;

· Не совмещать оси направленности/чувствительности микрофона и динамика;

· Применение узких (динамических или постоянных) режекторных фильтров, настроенных на нестабильные частоты;

· Изменение фазы одного из элементов цепи;

· Дать по голове тому толстому дядьке/тетьке, который/ая сейчас стоит на сцене, говорит почти шепотом, держа при этом микрофон у пупа (как будто он/она пупом разговаривает, КОЗЕЛ/коза, бля!). Пардон, это из практики;

· Провести превентивные мероприятия, а именно, душеспасительные беседы со всеми, кто будет на сцене, относительно того как надо работать с микрофоном. В случае, если не сработает, смотреть предыдущий пункт.

Дата добавления: 2015-08-03