
- •Глава 6. Принципы построения систем звукозаписи, звукопередачи и звуковоспроизведения
- •6.1. История звукозаписи
- •6.2. Аналоговое и цифровое представление музыкальных и речевых сигналов
- •6.4. Системы пространственной звукопередачи и звуковоспроизведения
- •6.4.1. История создания систем «пространственного» звука
- •6.4.2. Общая структура систем пространственной звукопередачи и звуковоспроизведения
- •6.Магнитная запись. Магнитные носители информации
6.4.2. Общая структура систем пространственной звукопередачи и звуковоспроизведения
Существующее многообразие пространственных систем звукопередачи можно условно представить в виде следующей структурной схемы [65] (рис. 6.4.1): N1 — число входных каналов, по которым звуковой сигнал поступает в микшерный пульт от внешних источников (от микрофонов, магнитофонов, проигрывателей и др.); N2 — число выходных каналов из микшерного пульта, по которым сигнал поступает в кодирующее устройство; N3 — число каналов передачи; N4 — число каналов звуковоспроизведения после декодирования.
Системы пространственной звукопередачи могут быть классифицированы: по числу каналов звукопередачи; по выбору системы микрофонов; по способу кодирования многоканальных сигналов в заданное число каналов передачи; по способу декодирования и способу воспроизведения, а также и по другим критериям.
Из пространственных систем, разработанных на разных этапах их развития, наибольшее распространение получили:
монофоническая система (N,,1,1,1.) (рис. 6.4.1), в которой все многообразие сигналов, записанных различными микрофонами, на микшерском пульте сводится в один канал, передается по одному каналу и воспроизводится через один громкоговоритель во вторичном помещении. При такой системе звукопередачи ощущение пространственности первичного помещения теряется, звук исходит из одной точки. При этом полностью передать естественность тембров инструментов и голоса также оказывается невозможным. Были попытки улучшить эту систему введением дополнительных громкоговорителей при воспроизведении (квазистереофония), но принципиально это не улучшило ситуации. Однако в силу своей простоты для технической реализации этот способ звукопередачи широко использовался в течении нескольких десятилетий (и продолжает использоваться в отечественном телевидении и радиовещании до сих пор);
стереофоническая система (N,,2,2,2) (рис. 6.4.2а) — исходное множество первичных сигналов с (N,) группируется в два канала передачи — левый (Л) и правый (П). Для этого используются различные системы микрофонов (см. разд. 6.3.1) и пано- рамно-кодирующие устройства на микшерном пульте. Сущность стереоэффекта заключается в том, что когда на левый и правый слуховые каналы слушателя поступают одинаковые сигналы от левого и правого громкоговорителя, возникает ощущение «кажущегося (мнимого) звукового образа», расположенного в центре. Выбирая различные сочетания амплитуд и фаз при сложении первичных сигналов, можно управлять расположением звукового образа в плоскости расположения громкоговорителей при воспроизведении. Совокупность всех кажущихся звуковых источников, различающихся по месту в пространстве, образует стереопанораму. Зона расположения слушателей, ощущающих эту панораму («стереозона»), ограничена по размерам. Выход за пределы этой зоны ухудшает восприятие стереопанорамы (рис. 6.4.26). Переход на стереосистемы существенно улучшил качество воспроизведения звука [14, 15, 16, 65], появилось ощущение пространственности, улучшилась правильность передачи тембров, прозрачность звучания инструментов и т. д.
Дальнейшие шаги по улучшению пространственной звукопередачи привели к созданию квадрофонических систем с четырьмя каналами передачи (Nv 4, 4, 4), которые оказались экономически неэффективными. Были предложены различные варианты стерео- амбиофонических систем и др. [65]. Однако наиболее перспективными представляются в настоящее время две системы — бинауральная и матричная:
— бинауральная стереосистема (2,2,2,2) (рис. 6.4.3) — запись сигналов производится с помощью микрофонной системы «искусственная голова» (см. раздел 6.3.1), при этом сигналы, попадающие на микрофоны, уже полностью проходят обработку на ушных раковинах и голове (см. гл. 3), после чего передаются по двум каналам передачи и воспроизводятся через стереотелефоны. Возникающие при этом у слушателя ощущения достаточно реалистично передают пространственность звучания. Начиная с первых попыток использования бинауральной стереофонии в 30-е годы предпринимались поиски способов передачи бинауральных сигналов через громкоговорители. Но при этом наличие перекрестных связей и дополнительных отражений во вторичном помещении разрушает бинауральный стереоэффект. За последние годы созданы цифровые бифонические процессоры (рис. 6.4.4), которые обеспечивают подавление перекрестных связей (для ограниченной зоны); достигнут прогресс в расширении зоны прослушивания, отслеживании поворотов головы слушателя и т. д. Кроме того, на первичном конце начали применяться бинауральные процессоры, которые из множества сигналов, записанных обычными микрофонами, формируют два бинауральных сигнала за счет «свертки» их с передаточными функциями правого и левого уха (см. гл. 5);
- матричные стереофонические системы — принцип работы таких систем заключается в следующем (рис. 6.4.5 ): из множества сигналов, записанных на первичном конце, формируется на выходе микшерного пульта определенное количество каналов N2, которые далее кодируются по определенному закону с помощью специального кодера в два канала, передаются по двум каналам и затем декодируются на приемном конце по определенному алгоритму с помощью декодера в определенное количество каналов, например в шесть (система 5.1— рис. 6.4.6) или восемь (система 7.1), и т. д. Как уже было сказано выше, ведущую позицию в разработке таких систем заняла лаборатория Dolby (США). В России также были выполнены разработки звуковых систем такого типа «Суперфон-35» и «АВС-стерео»;
система Dolby Surround использует матричный кодер, который по определенному алгоритму кодирует четырехканальный звук в два канала передачи. Кодированный программный материал полностью совместим с обычными стерео- и моносистемами звукопередачи и звуковоспроизведения. Структура кодера этой системы показана на рис. 6.4.7. На вход кодера поступают четыре сигнала, сформированные в микшерном пульте: левый (L), правый (R), центральный (С) и один сигнал окружения (S). Фронтальные каналы L, R, С содержат в основном информацию о прямом звуке (они формируются от микрофонов, находящихся вблизи исполнителей); тыловой сигнал S содержит, главным образом, информацию о реверберирующем поле в помещении (записан микрофонами, находящимися в дальнем поле). Левый (L) и правый (R) сигналы поступают через сумматоры (Х^ где i = 1, 2, 3, 4) прямо в левый и правый каналы системы передачи (звукозаписи, радиовещания, телевидения и др.). Центральный сигнал (С), ослабленный по уровню на 3 дБ, добавляется в правый и левый канал. Сигнал окружения (S) также ослабляется по уровню на -3 дБ, обрабатывается фильтром с полосой частот 100-7000 Гц (ПФ), после чего поступает на компрессор системы шумоподавления Dolby-B [65, 67] и фазовращатель ШФ, где он сдвигается по фазе, после чего добавляется в правый и левый канал. Сформированный таким образом аналоговый стереофонический сигнал передается с помощью различных систем звукопередачи и затем декодируется на приемном конце.
Декодер на вторичном конце выполняет следующие функции (рис. 6.4.8): сигналы левого и правого каналов поступают через блоки контроля баланса уровней (БКУ) на левый и правый фронтальные фомкоговорители. Сигнал окружения S выделяется на вычитающем устройстве М и подается на фильтр Ф, линию задержки ЛЗ и полосовой фильтр, который ограничивает сигнал по полосе 100-7000 Гц, затем на экспандер из системы шумоподавления Dolby-B и через блоки контроля и регуляторы уровня на передние и тыловой фомкоговоритель (БКУ, РУ). В качестве тылового источника может использоваться один громкоговоритель, а могут два и более, но в любом случае на них будет подаваться один монофонический сигнал с полосой 100-7000 Гц. Центральный канал С не восстанавливается, он воспринимается как «мнимый источник» между левым и правым громкоговорителем;
система Dolby Pro-Logic является следующим этапом развития пространственных систем. В ней используется более усовершенствованная модель активного адаптивного декодера с двумя усилителями, в котором обеспечивается формирование реального сигнала для центрального канала, перераспределение мощности выходных сигналов с целью точной передачи доминирующего направления и т. д. Все эти системы работают с аналоговыми сигналами;
Dolby Digital — цифровая система, использующая технологию АС-3 для кодирования цифрового потока [15, 16, 67, 68, 69].
Система позволяет в едином цифровом потоке передавать информацию для шести каналов воспроизведения: левого (L), правого (R), центрального (С), двух тыловых (стерео — LS, RS) и одного низкочастотного (LFE). Стандартизованный вариант расстановки громкоговорителей [70] показан на рис.6.4.9. Система осуществляет передачу сигналов с диапазоном частот 20-20000 Гц (для низкочастотного блока 20-120 Гц), со скоростью до 640 кбит/с, с использованием новых алгоритмов перцептуального кодирования для сжатия сигналов (без потери качества) и для более эффективного шумоподавления.
Данный формат достаточно универсален и используется в телевидении, кино, радиовещании, в домашних аудиовидеокомплексах и системах мультимедиа.
В последние годы для профессионального применения была разработана расширенная система Dolby Digital EX, где предусмотрена раздельная передача информации для семи каналов (трех фронтальных и трех тыловых). Кроме этого, продолжают развиваться и другие форматы передачи пространственного звука для профессиональных и бытовых систем DTS, SDDS и др. [67- 69].
Москва:
1.Ви́ктор Бори́сович Ба́бушкин (24 августа 1930 — 25 июля 1998, Москва) — советский и российский композитор и звукорежиссёр.
1965 — Операция «Ы» и другие приключения Шурика
1969 — Красная палатка
1972 — Вид на жительство — запись композиций Л. Гарина и Г. Гараняна с Эстрадным оркестром ЦТ и ВР
1973 — Эта весёлая планета
1973 — Иван Васильевич меняет профессию
1976 — Мама
1976 — Грозный век
1978 — Пока безумствует мечта
1978 — 31 июня
1979 — Прощальная гастроль «Артиста»
1982 — Душа
1983 — Любовь Орлова
1983 — Любовью за любовь
1985 — Пришла и говорю
1986 — Начни сначала
2.Юрий Иванович Богданов — первый в СССР звукорежиссёр, способный записывать поп и рок музыку в качестве, близком к образцам западно-европейского и американского качества звучания.
3. Кондрашин Петр Кириллович (24.10.1945 – 01.08.2010) - ГМПИ им. Гнесиных
4. Игорь Петрович Вепринцев (род. 1930) — российский звукорежиссёр, крупнейший деятель советской звукозаписи в области академической музыки. Работал в фирме звукозаписи «Мелодия» с момента её создания, в дальнейшем занимал должность главного звукорежиссёра. После распада СССР и минимизации выпуска новых оригинальных записей «Мелодией» осуществил ряд записей для лейбла «Chandos», прежде всего с участием Государственной академической симфонической капеллы России.
5. Алекса́ндр Ви́кторович Ку́тиков (род. 13 апреля 1952, Москва) - Работал звукорежиссёром на Гостелерадио, регулировщиком радиоаппаратуры. Осуществил запись первых альбомов групп Воскресение, Лицей, Браво, Високосный Год и Секрет. До сих пор осуществляет запись и сведение для студийных альбомов группы «Машина времени». Ученик Виктора Борисовича Бабушкина. Руководит звукозаписывающей компанией Sintez Records. Продюсер музыкальных альбомов «Машины времени» и проекта «Старые песни о главном».
6. Владимир Николаевич Кутузов (род. 22 мая 1921 г.) — советский и российский звукорежиссёр, работал на студии «Союзмультфильм».
«КОНЦЕРТ ДЛЯ ДВУХ СОЛИСТОВ»
«ВЕСЕЛАЯ КАРУСЕЛЬ N 1. РАССЕЯННЫЙ ДЖОВАННИ» (1969)
«ДЕВОЧКА И СЛОН» (1969)
«ДЕД МОРОЗ И ЛЕТО» (1969)
«ЗОЛОТОЙ МАЛЬЧИК» (1969)
«СКАЗКА ПРО КОЛОБОК» (1969)
«ВЕСЕЛАЯ КАРУСЕЛЬ N 1» (1969
1.Морис Иосифович Вендров (13 сентября 1928, Ленинград — 22 августа 2005, Магдебург) — звукорежиссёр, заслуженный работник культуры РСФСР, доцент кафедры телевизионной режиссуры Санкт-Петербургской Государственной Академии Театрального Искусства, преподаватель киношколы «Кадр»
1968 — Дорога домой (реж. Юлиан Панич)
1971 — Проводы белых ночей (реж. Юлиан Панич)
1973 — Лето в Бережках (реж. Игорь Масленников)
1975 — На всю оставшуюся жизнь… (реж. Пётр Фоменко)
1979 — Незнакомка (реж. Александр Белинский)
1982 — Эзоп (реж. Олег Рябоконь)
1985 — Иван Павлов. Поиски истины (реж. Карен Геворкян)
1987 — Дядя Ваня (реж. Евгений Макаров)
1987 — Железный дождь (реж. Евгений Макаров)
1988 — Физики (реж. Олег Рябоконь)
1990 — Хмель (реж. Виктор Трегубович)
1996 — Дни ненастья (реж. Юлий Карасик)
2. Ю́рий Васи́льевич Моро́зов (6 марта 1948, Белогорск, Крымская область, СССР — 23 февраля 2006, Санкт-Петербург, Россия) — советский и российский рок-музыкант, мультиинструменталист, звукорежиссёр, писатель. В 1971 Морозов переехал в Ленинград, где поступил на вечернее отделение местного Политеха и собственными руками собрал домашнюю студию.
Ретроскоп. 1968 — 71 / Босяки. 1971
Вишнёвый сад Джимми Хендрикса. 1973.75 / Остров Афродиты. Сборник 1974 — 76
Земля гномов. Сборник 1972 — 76
Голгофа −5. 1975
Сон в красном тереме. 1973 — 76
Группа памяти М. Кудрявцева. 1976 / Акустический проект. 1973
Свадьба кретинов 1974.76 / Там, где дали темны. 1977
Session — 77. 1977
Концерт с группой Чиж & C. 1997
Иллюзия. 1998
Однажды в Урюпинске. Live collection 1970 — 97
Collection с другими исполнителями. 1979 — 97
Интервью
Свет мой Ангел. Сборник 1976—2000
Хроматические инсталляции. 1998—2000
Обнажённое чувство отсутствия. 2005
Наброски
OLUR
5. История винила была не менее сложной, чем история электрических лампочек, пришедших на смену масляным и газовым фонарям. Не все воспринимали виниловые пластинки даже на самой заре их зарождения, когда аналога почти что и не было. Особенностью долгого пути винила является то, что судьба пластинок была неотделима от прогресса развития аппаратов, их проигрывающих.
Технология извлечения звука с шершавого винилового бока очень проста. Сама по себе звуковая дорожка – это туго скрученная спираль-канавка, у которой легко заметить неравные зубчатые края. По размеру канавки легко понять - старая это пластинка или новая и сколько она примерно будет звучать. Легко догадаться почему – чем меньше канавка, тем более длинная звуковая спираль разместится на виниловом кругляшке. Нарезается музыка специальным резцом на виниловой однородной поверхности – этот резец колеблется в зависимости от звука, который подаётся на звукозаписывающую машину. Впоследствии по этим вот зазубринам и неровностям дорожки и будет плясать игла проигрывателя, передавая все эти колебания на колонки как звук. И никаких особых ухищрений, кроме обычного усиления сигнала, не требуется. Можно даже самому проверить эту методику. Просто создайте в комнате абсолютную тишину и поставьте вместо иглы проигрывателя кончик вашего ногтя или обычную деревянную зубочистку. И вы услышите тихую-тихую мелодию, которая будет литься с крутящегося диска – получается, что ваш ноготь тоже может проигрывать виниловые пластинки, только ему не хватает усилителя.
Технология считывания ранее записанного звука с твёрдой поверхности появилась благодаря Эдисону. Ещё на службе в телеграфе он заметил, что контакты, скользя по ленте перфокарты, издают разные звуки, высота которых зависела от формы дырочек. Именно тогда, в 1877 году, Эдисон и запатентовал устройство, названное им фонографом. Но это был только лишь предок настоящего проигрывателя – несовершенный и медлительный. Его технология заключалась в том, что игла записывала и проигрывала в вертикальном положении звук на оловянный валик. Недостатки технологии были заметны с первого взгляда – звуковая дорожка быстро деформировалась, да и к тому же аппарат был очень чувствителен к малейшим колебаниям. И только в 1897 году Эмиль Берлинер создал столь знаменитый граммофон, устройство которого и получило продолжение в современных проигрывателях. Стоит отметить, что ещё десять лет ушло на поиски идеального материала для пластинок. Вначале это был эбонит, и только много лет спустя граммофонные пластинки стали изготавливать из шеллака – особого вещества, вырабатываемого тропическими насекомыми. И ещё много десятилетий именно этот материал служил основой для производства пластинок – до тех пор, пока не появился винил. Появление достаточно прочного материала было жизненно важно – пластики не выдерживали долгого издевательства стальными звукоснимающими иглами и быстро теряли свойства. Потому довольно часто встречались такие варианты, когда одна и та же песня записывалась на обе стороны пластинки – просто чтобы продлить жизненный срок музыкального чёрного диска. Не стоит даже упоминать, что о понятии альбом никто и не задумывался – на одну пластинку помещалась только одна песня. И только в 1931 году появилась технология стереозаписи в одной канавке, а заодно и более совершенные звукоснимающие головки – всё вместе это позволяло записать на диск две-три песни.
Само же понятие «виниловая пластинка» появилось уже после Второй мировой войны, когда крупнейший производитель пластинок «Колумбия» создал технологию «долгих» пластинок, основой которой являлся новый материал - винилит. Благодаря этому материалу, а также технологиям уплотнённой записи, микроканавок и сниженной скорости воспроизведения и появились виниловые пластинки с целыми альбомами исполнителей.
Особым революционным этапом развития виниловой пластинки стал 1958 год. Тогда лабораторные исследования выдали довольно интересный результат, который и был немедленно введён в производство. Технология заключалась в том, что звукоснимающая игла ловила не только вертикальные вибрации, но и горизонтальные, а заодно края канавки наклонились под углом сорок пять градусов. Теперь вертикальные неровности дорожки передавали правый канал, а горизонтальные - левый. Виниловые пластинки продолжали и дальше совершенствовать – были даже попытки выдавить из них квадрофоническое звучание, а потом даже считывать неровности лазером. Но все эти необычные технологии не прижились, и виниловая пластинка в течение десятков лет сохраняет неизменный облик.
Сейчас производителей виниловых пластинок можно пересчитать по пальцам. И, несмотря на такой всплеск внимания к винилу - как со стороны простых пользователей, так и со стороны ди-джеев, всё равно количество производителей пластинок не увеличивается. Из таких вот компаний особо стоит отметить завод «Optimal», расположенный недалеко от Берлина, в городе Робель. Там пытаются возродить производство виниловых пластинок, и получается у них очень даже неплохо. Интересно то, что оборудование директор завода собирает «с бору по сосенке» - что-то из Индии, что-то из России, что-то из стран Европы, а кое-какие агрегаты вообще взяты в аренду из музеев звукозаписи. Сейчас этот завод производит более четырёх миллионов пластинок в год, среди них синглы и альбомы многих известных исполнителей. Например, недавно «Optimal» выпустил на рынок ярко-розовые виниловые диски с альбомом Мадонны.
Не стоит забывать и об отечественных заводах. Когда-то на просторах СССР виниловое производство было крупнейшим в мире. И в последние годы предприниматели пытаются возродить деятельность некоторых заводов. Например, Апрелевский завод грампластинок уже сейчас активно присутствует на рынке, предлагая не только стандартные чёрные виниловые пластинки, но и диски в самых разных цветовых решениях, а заодно в необычных формах – сердца, многогранника, капли.
Особо важны виниловые пластинки для культуры скретчевых ди-джеев. Только на виниле можно по-настоящему «запиливать» звук, чувствуя кончиками пальцев каждый звуковой момент. «Scratch» с английского и переводится как «царапины», а «scratching» - «запиливать». Удивительный звук скретча получается благодаря только лишь ловкости и мастерству рук, а заодно музыкальному чутью ди-джея. И никакие CD-примочки помочь в этом деле не смогут – волшебство скретча подчиняется только винилу и рукам. Пик развития скретча пришёлся на восьмидесятые годы. Но и сейчас многие ди-джеи, музыканты, композиторы применяют скретч для ремиксов и оригинальных версий песен. Виниловый проигрыватель давно уже получил статус музыкального инструмента – опытные ди-джеи под каждую песню подбирают особую тональность скретча. В музыкальном движении хип-хоп скретч встал во главе. И теперь просто невозможно представить хоть одну хип-хоп группу без участия скретчевого ди-джея.
Скретч создаёт удивительно динамический эффект звука, который завораживает и подчиняет многотысячные толпы магическому звучанию и ритму. Производители музыкального оборудования прекрасно это понимают, и потому дань винилу отдаётся практически всеми производителями профессионального музыкального оборудования. Особо отметить здесь стоит японских производителей Technics и Vestax. Последний наиболее заботливо поддерживает скретч-культуру, Turntablism, выпустив даже "вертушку" в деревянном корпусе Vestax Controller One, на котором можно играть и скретчить по нотам. Благодаря уникальному звуку виниловых скретчей, который нельзя извлечь ни откуда, кроме винила, корпорация Vestax официально называет Controller One музыкальным инструментом.
Виниловый звук намного превосходит звучание CD-дисков, не говоря уже об mp3 файлах. Такой звук и более естественный, выдающий глубокие чистые басы. Некоторые ди-джеи даже называют виниловые басы более упругими и эмоциональными. Звук с виниловой пластинки более пространственный, объёмный, в нём нет неодушевлённости цифрового сигнала. Тем более не стоит забывать и о том, что на виниле выходят самые свежие композиции, как мы и упоминали ранее. И самое главное – на виниловых пластинках намного приятнее скретчить. Тактильный эффект не сравним ни с чем.