10.8. Разделимость сигналов и тембр звучания при стереопередачах

Даже при одноканальной звукопередаче слуховой аппарат спо- собен выделить звучание отдельного* инструмента или их группы и$ сложнрго оркестрового звучания. Эта способность обусловлена тем,, что выделяемые сигналы несут информацию, отличающую их по

Рис. 10.19. Зависимость слоговой разбор- чивости S от разности уровней сигналов крайнего KH3i и среднего КИ3₂, созда- ваемых стереосистемой

одному или ряду таких звуковых признаков, как интенсивность, тембр, временная характеристика. Слушатель распознает тот илж иной долговременный признак или группу признаков данного сиг- нала и сосредоточивает свое внимание па звучании тех из источни- ков, составляющих музыкальный ансамбль, для которых этот приз- нак наиболее характерен.

Естественно, что эта, сцособность слуха сохраняется и при сте- реофонической передаче, однако разделимость в этом случае зна- чительно повышается. Это происходит потому, что слуховой аппарат наряду с разделением источников звука по указанным признакам может разделить их еще и по направлению прихода сигналов. Это подтверждается опытами Ё. Шуберта (рис; 10.19) по определению слоговой разборчивости ($%) речи, одновременно передаваемой несколькими КИЗ, разделяемыми в пространстве с помощью измене- ния разности уровней N_p сигналов крайнего КЙ31 (кривая 1) ж центрального КИ3₂ (кривая 2), создаваемых стереофонической си- стемой.

Как видно из рисунка, увеличение Л^р, приводящее к все боль- шему удалению KH3i от КИ32, разборчивость все больше возраста- ет. Это указывает на все большую разделимость звуковых ббразов, вызванную увеличением различия в углах приема каждого из КИЗ, о чем можно судить по их положению при малых и больших зна- чениях nq, показанному в верхней части рис. 10.19. Отсюда следу- ет,, что разделение КИЗ еще и по направлению приводит к значи-

2<&

тельному улучшению информации не только семантического (по разборчивости, но и эстетического характера, повышая в случае му- зыкальных передач прозрачность звучания.

Стереофонические системы повышают эстетическую ценность звучания и в отношении более качественной передачи его тембраль- ных особенностей.

Как было показано (параграф 6.4), применение двух микрофо- нов при одноканальной звукопередаче приводит к появлению час-

Т9ТНЫХ искажений. Эти искаже- ния представлены графической кривой рис. 6.2, а, провалы на которой расширяются вместе с уменьшением разности Ad рас- стояний от микрофонов до ис- точника звука, что указывает на выпадение из сложного сиг- нала все большего числа групп его частотных составляющих, т. е. на все большее изменение тембра звучания. Такое выпа- дание при одноканальной пере-

Рис. 10.20. Схема восприятия стереосиг- _ _р fi_VTTPT пттиттятепит,™ ттттст nfin

налов (а) и их частотные характери- Даче оудет одинаковым ДЛЯ ООО^

«тики (б) для каждого из ушей слуша- ИХ ушей слушателя, теля при Атг=1 мс тт

При передаче звучания од- ного источника с помощью

двухканальной стереофонической системы будет наблюдаться подоб- ная же ситуация с единственным отличием, заключающимся в том, что сигналы, принятые каждым из микрофонов, будут суммировать- ся не электрически, а акустически при приеме их во вторичном по- мещении. В этом случае выражение (6.5), согласно рис. 10.20, а, из- менит свою* форму и для каждого из ушей слушателя представится равенствами:

(10.31)

Для стереофонических систем амплитуды А'\ и А'\ сигналов,, принятых микрофонами системы, как правило, всегда значительно* отличаются друг от друга. Кроме того, как следует из выражений (10.31), амплитуды суммарных сигналов, принимаемых каждым ухом, будут неодинаковыми. Это означает, что глубина провалов,, обусловленных интерференционными искажениями, будет не только меньше тех максимально возможных искажений₄ которые свой- ственны одноканальной передаче (см. формулу (6.7)), но и различ- ной для ушей слушателя.

В силу различия знаменателей дроби в выражениях (10.32) провалы на частотной характеристике в восприятии каждого уха ц& будут совпадать, что, как показывают исследования Г. К. Климен- ко, может привести к взаимной компенсации. Это видно по кривым рис. 10.20, б, на котором сплошной и прерывистой линиями показан ход характеристики суммарного сигнала, воспринимаемого каждым ухом. Смещение этих кривых, а также ослабление интерференцион- ных искажений по мере повышения частоты сигнала способствуют улучшению восприятия тембра звучания, при стереопередачах. Это- му же способствует и меньшее маскирующее действие различных источников звука, которое обусловлено большей их разделимостыо по направлению. ••

Было показано [13], что экранирующее действие головы слуша,- теля при двухканальной передаче значительно ослабляют интерфе- ренционные искажения. Это относится не только к прямым, но и к отраженным сигналам. Каждый отраженный сигнал вследствие раз- личия во времени его прихода к микрофонам системы (см. рис. 10.13) и экранирующего действия головы слушателя воспринимается ушами с соответственными различиями. Это не только уменьшает искажения при стереофонической передаче по сравнению с монофо- нической, но и обогащает тембральную окраску звучания, связывает ее с акустической обстановкой зала так, как это имеет место при восприятии звучания в естественных условиях.

Таким образом, различие в амплитудах и во временных струк- турах канальных сигналов стереофонических систем, отличающее бтереофонические передачи от монофонических, значительно улуч- шаем передачу тембров звучаний и способствует большей связи этих звучаний с акустической обстановкой первичного помещения.

где Ad \ и Дс^ —разница в расстояниях от каждого уха до левого и правого громкоговорителя системы. . ". /

Интервалы между пиками на частотной характеристике в этом случае, по подобию с равенством (6.8), определятся как

206

(10.32)