все о профессиональном звуке

Стереофонические микрофонные системы

Можно ли стать хорошим звукорежиссером, изучив профессию по книгам? Конечно же, нет, даже при самом тщательном изучении рекомендаций корифеев профессии ("делай так", "делай эдак"), если не подкрепить полученные советы практической работой, постигая мастерство самостоятельно, как говорят, методом проб и ошибок.

Однако сроки обучения можно существенно сократить, а результатов добиться более высоких, если приступить к практическому освоению профессии только после детального ознакомления с принципами работы и возможностями используемого студийного оборудования, а также с основными психоакустическими закономерностями восприятия звуковой информации, переданной через электроакустический канал.

Что касается умения управлять микшерным пультом и аппаратурой записи, то это, как говорится, дело техники: надо лишь тщательно проработать инструкцию для пользователя и запомнить расположение соответствующих кнопок и ручек регуляторов на передней панели прибора.

Совсем другое дело - работа с микрофонами. Это самая специфическая часть звукорежиссуры, представляющая собой творческий процесс в чистом виде. Ведь от правильного выбора типа микрофонов, его технических параметров, расположения и ориентации в студии зависят в конечном итоге такие эстетические характеристики звучания, как музыкальный баланс, естественность и красота передачи тембров голосов и инструментов, и, наконец, создание у слушателя ощущения акустической "атмосферы" концертного зала. Важно также суметь добиться хорошо выраженного стереофонического эффекта.

Здесь пользоваться какими-то конкретными рекомендациями рискованно: уж очень от многих исходных условий записи зависит ее результат. Особенности акустики зала или студии, стиль музыки, взаимное расположение исполнителей, манера исполнения ими данного произведения - все это необходимо учитывать, приступая к микрофонной репетиции, которая должна предшествовать каждому сеансу записи.

Мы уж не говорим о том, что звукорежиссура - это в принципе творчество, и процесс создания специальной версии музыкального произведения, рассчитанной на воспроизведение через электроакустический тракт, вносит свою специфику в восприятие музыки, отличное от натурального, "живого" прослушивания.

Подход звукорежиссера к созданию "звуковой картины" индивидуален и зависит от его творческого замысла.

Поэтому в данной статье ограничимся перечислением основных способов "съема" звука микрофонами при стереофонической записи художественных программ, не навязывая начинающим звукорежиссерам ни один из них, но подчеркивая, что все эти способы были опробованы и использовались в практической работе, как в отечественных профессиональных студиях записи, так и в зарубежной звукорежиссерской практике.

В некоторых случаях, в основном при записи классической музыки, звукорежиссер стремится создать у слушателя ощущение концертного зала, добиться единства звуковой перспективы, максимальной слитности звучания оркестра. Здесь выбирается микрофонная система с минимальным количеством микрофонов, воспринимающая звук по модели человеческих ушей.

Иногда же, особенно при записи популярной музыки, требующей резкой детализации различных элементов музыкальной фактуры, предпочтительной становится многомикрофонная техника (иногда количество микрофонов в студии может доходить до нескольких десятков штук). Выбор способа "звукосъема", таким образом, полностью является прерогативой звукорежиссера.

Перечисление способов стереофонической записи начнем с систем с малым количеством микрофонов.

Наиболее простая из них, и наиболее старая - это система фазовой или "временной" стереофонии, носящая название AB (Рис.1).

Рис. 1

Фото статьи

По этой системе используются два обычных монофонических микрофона, имеющие одинаковые характеристики направленности (например, круговые или кардиоидные) и расположенные перед ансамблем по фронту на расстоянии 1 - 1,5 метра друг от друга. Рассадка ансамбля в этом случае не должна быть очень широка, и инструменты, расположенные по его краям, не должны выходить из зоны, где акустическое отношение (т.е. отношение отраженных сигналов к прямым) в месте расположения микрофонов не превышает единицу.

В этой микрофонной системе только источник звука (например, солист), расположенный в центре ансамбля на одинаковом от обоих микрофонов расстоянии, так называемой акустической оси, воздействует на оба приемника звука одновременно и с одинаковой силой и вызывает в цепях обоих микрофонов синфазные и равные по величине сигналы. При прослушивании на пару стереофонических динамиков этот источник будет казаться звучащим из точки в центре между динамиками.

А вот звуковые волны от источников, расположенных по бокам ансамбля, за счет разницы расстояний от каждого из них до микрофонов, достигают их не одновременно и со сдвигом по фазам.

В результате известного в акустике эффекта "предварения" ("эффект Хааса") локализация при прослушивании таких боковых источников звука, обусловливается разностью во времени прихода к слушателю фронтов звуковых волн от отдельных источников справа и слева.

В некоторых случаях, при сравнительно небольших по исполнительскому составу ансамблях, стереофоническая запись с помощью двух обычных монофонических микрофонов по системе AB дает неплохие результаты, с четкой локализацией инструментов на базе и хорошим стереоэффектом. Но, из-за различия во времени прихода звуковых волн от одного и того же исполнителя к двум находящимся на разных расстояниям микрофонам, и фазы сигналов будут отличаться между собой. А это, при неблагоприятных фазовых соотношениях, может при монофоническом воспроизведении фонограммы (т.е. сложении правого и левого сигналов) стать причиной интерференционных искажений, приводящих к несовместимости. Поэтому звукорежиссер в процессе записи должен проверять ее совместимость по приборам (стереогониометр или иной коррелометр) или путем выборочного прослушивания суммы правого и левого сигналов с помощью громкоговорителя.

Стереофонический эффект, т.е. впечатление локализации кажущихся источников звука, можно получить и с помощью специальных совмещенных стереофонических микрофонов (Рис.2). В корпусе стереофонического микрофона конструктивно объединяются два микрофона, чувствительные элементы которых расположены на одной вертикали и по возможности ближе друг к другу, а диаграммы направленности могут выбираться любыми.

Рис.2

Фото статьи

Есть два способа применения стереофонических микрофонов, и оба они относятся к т.н. интенсивностным стереофоническим системам. Здесь локализация кажущихся источников обусловливается только различием чувствительности микрофонов к звукам, приходящим с разных направлений: слева и справа, а так как микрофоны практически расположены в одной точке, различия приходящих к микрофонам сигналов по фазам нет и такие системы в большей степени, чем система AB, удовлетворяют условию моносовместимости.

Наиболее известна и проста интенсивностная стереофоническая система XY (Рис.3).

Рис.3

Фото статьи

По этой системе два микрофона направленного действия, образующих единую конструкцию и обладающих одинаковыми диаграммами направленности (например, кардиоидными), располагаются так, чтобы их оси максимальной чувствительности были направлены на края исполнительского коллектива, а линия, делящая угол между этими осями пополам, была направлена на его условный центр.

Из рисунка видно, что в том случае, когда падение звуковых волн на приемники звука направленного действия будет несимметрично, напряжения на выходах микрофонов будут не одинаковыми по величине, и различие их будет тем больше, чем больше угол, под которым по отношению к акустической оси симметрии воздействовал звук. В результате при прослушивании и создается впечатление локализации отдельных источников и протяженности исполнительского ансамбля по фронту.

Исполнители, которые располагались в центре ансамбля, создадут в обоих стереофонических каналах абсолютно идентичные напряжения сигналов и будут одинаково воспроизводиться обоими громкоговорителями. Слушатель в этом случае будет воспринимать звук как бы исходящим из точки в середине между двумя громкоговорителями.

Модификацией системы интенсивностной стереофонии является система MS, осуществляемая, также как и система XY, с помощью стереофонического микрофона. Она сходна по результатам с последней, но, как это будет показано ниже, имеет по сравнению с ней некоторые эксплуатационные преимущества.

В системе MS стереофонический сигнал делится на сигналы M (от немецкого слова Mitte - середина) и сигнал S (от немецкого Seite - стороны).

Такое разделение сигнала, несущего стереофоническую информацию, можно осуществить, используя также стереофонический микрофон. Но в этом случае один из входящих в систему приемников звука (микрофон M) должен иметь диаграмму направленности в виде круга или кардиоиды, а второй (микрофон S) обязательно должен быть приемником градиента давления с диаграммой направленности в виде восьмерки, ось максимальной чувствительности которой располагается перпендикулярно направлению на условный центр исполнительского коллектива (Рис.4).

Рис.4

Фото статьи

Рассмотрим эту микрофонную систему подробнее. Предположим, что на некотором расстоянии от микрофона по дуге полуокружности перемещается источник звука. Для наглядности изобразим характеристики направленности микрофонов системы MS в прямоугольной системе координат. График зависимости чувствительности микрофона от угла падения звуковой волны для ненаправленного микрофона имеет вид прямой горизонтальной линии, а для "восьмерки" - отрезка косинусоиды (Рис.5).

Напряжение M, развиваемое микрофоном с круговой диаграммой направленности, будет неизменным при любом расположении источника звука. Это обычная монофоническая информация, представляющая собой суммарное изображение левой и правой сторон звуковой картины. Если пользоваться понятиями, принятыми в системе XY, то сигнал M = X+Y.

Рис.5

Фото статьи

Напряжение S на выходе микрофона с диаграммой направленности в виде восьмерки зависит от положения источника по отношению к микрофону. При перемещении источника на 90о по дуге налево от нормали это напряжение будет равно по величине напряжению микрофона с круговой характеристикой и совпадает с ним по фазе (+S и +M).

Если источник звука располагается посередине, то напряжение S равно нулю и, наконец, если он переместится на 90о вправо, напряжения с обоих приемников будут одинаковыми, но противоположными по фазе (-S и +M). Таким образом, сигнал S служит носителем информации о расположении отдельных источников звука в студии, так как он соответствует разности интенсивностей звуковых волн от одного и того же источника, воздействующих на чувствительный элемент микрофона с двух сторон - слева и справа. Вновь возвращаясь к сравнению с системой XY, можно сказать, что сигнал S = X-Y. Сигнал S тем меньше, чем ближе к центру ансамбля расположен источник.

Сигналы M и S непригодны для непосредственного прослушивания. Это еще не полностью сформированные стереофонические сигналы - левый и правый, а как бы полуфабрикаты, содержащие необходимую для их формирования информацию о звуке как таковом, и о направлениях отдельных его компонентов.

Нетрудно убедиться, что сигналы системы MS легко преобразовать в сигналы системы XY, произведя для этого простое суммарно-разностное преобразование. Если в одном канале напряжение сигналов M и S сложить, а в другом канале из напряжения сигнала M вычесть напряжение сигнала S, то для каждого из каналов зависимость выходного напряжения от угла падения звуковой волны представится кривыми M+S и M-S, изображенными на рис.6.

Рис.6

Фото статьи

Но так как M=X+Y и S=X-Y, то M+S=X+Y+X-Y=2X и M-S=X+Y-X+Y=2Y.

Отсюда становиться ясным, что эти две системы интенсивностной стереофонии эквивалентны по результатам и отличаются друг от друга лишь постоянным коэффициентом пропорциональности (Рис.7).

Система MS требует введения в схему звукорежиссерского пульта дополнительных узлов (суммарно-разностных преобразователей, стереорегуляторов), однако она имеет перед системой XY преимущество, заключающееся в том, что техника микширования при использовании этой системы более проста, во многом идентична технике микширования обычной монофонической передачи и дает звукорежиссеру возможность раздельной регулировки как ширины участков базы, занятых отдельными группами исполнителей, так и направления на них.

Рис.7

Фото статьи

Например, при передаче звучания группы исполнителей, имеющей в студии определенную протяженность по ширине, уменьшение напряжения сигналов S влечет за собой сужение базы. В этом случае для слушателя крайние источники звука звучат не с краев базы, ограниченной расстояниями между двумя громкоговорителями, а как бы из точек, лежащих ближе к середине. На этом основана регулировка кажущейся базы прослушивания, заключающаяся в том, что, уменьшая величину приходящего на регулятор сигнала S, можно сузить звуковую картину от полной ширины базы до звучания из одной точки, расположенной в середине между громкоговорителями. Этот крайний случай определяется условием, что значение сигнала информации S равно нулю. При этом, после преобразования в канал X (левый) и в канал Y (правый) попадают одинаковые напряжения сигнала: суммарный M+О=M и разностный M-О=M. Таким образом, информация, снимаемая с M-микрофона, действительно является информацией о середине (Mitte) звуковой картины.

Блок-схема входных каналов стереофонического звукорежиссерского пульта приведена на рис.8.

Рис. 8

Фото статьи

Здесь регулировочные функции разделены: регулировка ширины базы осуществляется, как уже было сказано, за счет изменения величины электрического напряжения в цепи передачи сигнала S, а регулировка направления на центр картины - путем подмешивания в канал S сигнала M в разных дозах, и с фазой, либо совпадающей с фазой сигнала S, либо с противоположной. Графическое изображение воздействия регуляторов базы и направления на стереофоническую картину приведена на рис. 9.

Рис.9

Фото статьи

В строчке 1 приводится оригинальная звуковая картина при среднем положении регулятора направления и при полной ширине базы. Эта звуковая картина может быть сужена либо частично (строчка 2), либо до точки (строчка 3). В строчках 4-12 показано воздействие регулировки направления и поворот сторон звукового изображения на обратные, начиная с положения "Середина" (строчка 4), через точку "Вправо" (строчка 6), "Середина перевернутого изображения" (строчка 8), "Влево" (строчка 10) и кончая основным положением (строчка 12).

В строчках 13 - 18 показано действие регулятора направления при его повороте слева направо при закрытом регуляторе базы.

Наряду с системами стереофонической передачи AB, XY и MS, звукорежиссеры на практике чаще всего используют так называемый полимикрофонный способ записи, который заключается в установке в студии большого числа микрофонов, каждый из которых предназначен для передачи звучания одного инструмента (или группы инструментов). Причем, чаще всего, используются обычные монофонические односторонненаправленные микрофоны, иногда в комбинации со стереофоническими микрофонами, включенными по системе XY. Близкое от исполнителей расстояние микрофонов (в поле прямого звука) позволяет избежать взаимного проникновения звуков одних инструментов ансамбля в микрофоны, установленные у других источников, и, благодаря этому звукорежиссер на микшерном пульте производит раздельную обработку звучания каждого инструмента, подобрав оптимальные их соотношения по уровням и добившись естественных тембров и хорошей прозрачности общей звуковой картины. Для создания стереофонической панорамы, при использовании полимикрофонной техники, в каждый из индивидуальных микрофонных каналов включается панорамный регулятор.

Панорамный регулятор представляет собой простую электрическую схему, с помощью которой монофонический сигнал распределяется между двумя стереофоническими выходными каналами с любыми выбранными звукорежиссером соотношениями по уровню.

Это дает возможность расположить звуковое изображение данного инструмента в любой точке стереофонической базы.

01 июля 2020

Борис Меерзон

Пока никто еще не оставлял комментарии. Вы можете быть первым.

Возможность оставлять комментарии доступна только для зарегистрированных пользователей.

Новые статьи

148 конгресс AES - научные результаты

12 августа 2020

Стереофонические микрофонные системы

01 июля 2020

Аналоговые системы шумоподавления

19 июня 2020

Результаты XVIII Всероссийского Конкурса творческих работ студентов-звукорежиссеров им. В.Б. Бабушкина

02 мая 2020

Dolby Atmos приходит в живой звук

29 апреля 2020

Участники XVIII Всероссийского Конкурса студентов-звукорежиссеров им В.Б. Бабушкина

17 марта 2020

Восемнадцатый Всероссийский конкурс творческих работ студентов-звукорежиссеров имени В.Б. Бабушкина

04 февраля 2020

147 конгресс AES – научные результаты

14 декабря 2019

Методы экспертной оценки качества звучания записей

26 октября 2019

Звукорежиссер и аранжировщик как субъекты авторского права

25 октября 2019