Раздел 10
ГРОМКОСТЬ И ДИНАМИКА
Под громкостью звучания программы обычно понимают уровень электрического сигнала, который отражается некоторым стандартным измерителем. Существуют два основных типа измерителей, использующих совершенно различные принципы работы: один из них, в отличие от другого, осуществляет реагирование по логарифмическому закону (подобно человеческим ушам). Динамика представляет собой изменение громкости в каждый момент времени, которое, главным образом, контролируется ручной установкой фейдеров, а иногда и с помощью автоматических устройств, таких как компрессоры и лимитеры. Вполне естественно, что такое объяснение процессов носит поверхностный характер, однако в своей основе оно подразумевает тот факт, что в данных условиях субъективная оценка и объективный характер измерения должны иметь хотя бы грубое соответствие.
При мониторинге громкости (объема звучания), измерители могут показывать ошибочные значения, так как даже при отражении минимальных или пиковых уровней сигнала они фиксируют не ту характеристику, которую в действительности слышит ухо. Некоторые инструменты, как, например, аккордеон или клавикорды, имеют достаточно громкое звучание по сравнению с тем уровнем, который показывают измерители; аналогично и для поп-музыки. Балансы сигналов для случаев менее громкой музыки или речи, должны осуществляться преимущественно с помощью слуха, что приводит к непреложному правилу: измерители (индикаторы) являются руководством к действию, а слух его оценкой.
Ниже максимальных значений, определенных измерителем, громкость и ширина стереораздела находится под контролем и оценивается специалистом баланса. Это является процессом отслеживания динамики звучания, так как уровни должны быть установлены не только в соответствии с техническими особенностями прохождения сигнала по электрическим контурам, а также с учетом
того, что некоторые из исполняемых пассажей должны получить определенную компрессию (ограничение динамического диапазона) с тем, чтобы обладать звучанием (не слишком громким или тихим) в соответствии с характером основной программы.
К наиболее важным операциям со звуком относятся контроль громкости звучания и компрессия.. На. сегодняшний день практически не существует зависимого реагирования на отдельные частотные проявления: например, автоматический контроль уровня громкости уничтожил бы характер звучания "Болеро" Равеля. Тем не менее, современные автоматические устройства являются достаточно сложными, чтобы обеспечивать для некоторых программ допустимую
адекватность оригинала. Недостатком является тот факт, что в случаях прослушивания нескольких выходов сигнала требуется введение различных контрольных характеристик, а также и то, что для некоторых типов музыкальных произведений требуется осуществление тщательного слежения за динамикой звучания, что говорит не в пользу применения компрессора, если только он не получил специальной настройки для индивидуальных фрагментов.
Коротковолновое радиовещание использует компрессоры и лимитеры в случае, когда требуется, чтобы продолжительный уровень высокого сигнала перекрывал
Громкость и динамика 201
статический или иной шум; а также в некоторых типах высококлассного радиовещания, в которых ограниченная область выхода должна передаваться на максимальную область приема при данной мощности передатчика; и для собственных целей самих программ т.е. как элементы баланса поп-музыки. Однако здесь мы сталкиваемся с физиологическими характеристиками контроля громкости - при помощи ушей (обоих ушей для стерео), глаз (для измерителей, надписей, индикаторов и для анализа действия, которое может влиять на звук) и мозга (для предвидения результата).
ПРОГРАММНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ
Хотя измерители (индикаторы) не могут применяться для оценки таких понятий, как баланс одного голоса по отношению к другому или речи по отношению к музыке, тем не менее они составляют достаточную часть студийного
оборудования. В основном они используются для:
проверки снижения или увеличения уровней между студией, магнитофоном и передатчиком;
обеспечения индикации уровней, возникающих при недостаточной или избыточной модуляции на магнитофоне или передатчике;
•' сравнения относительных уровней между одной и другой передачами (представлениями);
контроля над обеспечением необходимого уровня для прослушивания;
произведения грубой визуальной оценки относительных уровней стереоканалов и монофонической совместимости.
Хорошо известный в европейской практике - программный измеритель пиковых значений (РРМ - от англ. "peak programme meter"), представляет собой определенный тип вольтметра, который имеет логарифмическую измерительную шкалу на большей части рабочей области. Для выделения всех важных "пиковых" значений, которые могут быть небольшой продолжительности (но уязвимы при перегрузках и, следовательно, искажениях), данное устройство обладает быстрым подъемом характеристики и медленным спадом, которые позволяют достаточно легко производить считывание. Вариант, используемый на Би-Би-Си, имеет постоянную подъема 2.5 мсек, обеспечивая 80% главного отклонения стрелки за 4 мсек (слух ' не в состоянии зафиксировать искажения меньшие этой продолжительности), и медленный спад (временная константа, 1 сек),
обеспечивающий снижение на 8.7 дБ /сек. Традиционный электромеханический измеритель выполнен в черном корпусе с белой шрифтовой или символьной индикацией для улучшения визуального считывания.
Другие европейские варианты измерительных приборов могут иметь различное время подъема и спада и отличаться внешним видом шкалы от принятых моделей в Великобритании.
Первоначальные монопрограммные измерители были оборудованы
единственным прибором с одной стрелкой, который занимал выступающее положение в средней части пульта. Для стереопрограмм такое решение было заменено двумя приборами, в которых находилось по две концентрических стрелки. Один из приборов служил для А и В сигналов. Цветовое решение было узаконено конвенцией, определявшей цвета для морских измерительных приборов и характеризовалось наличием "красный-порт-слева" и "зеленый-борт-справа"
202 Громкость и динамика
Пиковый измеритель уровня (РРМ)
Шкала нанесена белым цветом по черному. Каждое деление равно 4 дБ; "4" на шкале соответствует стандартному "нулевому уровню", а "6 — 100% модуляции, при превышении которой могут возникнуть искажения.
Измеритель уровня громкости (VU)
Нижняя шкала показывает процент модуляции, а верхняя — уровень в дБ относительно полной модуляции
зонами. Второй измерительный прибор относится к М и S сигналам, для которых по согласованию были установлены белые и желтые цвета соответственно (не всегда, к сожалению, достаточно легко различимы). Так как сигнал М= А+В, то он обычно занимает более высокое место на шкале, чем другие сигналы; сигнал S= A-B и его положение нормально для нижней части шкалы. Поэтому позиция сигнала S находится всегда слева от М, если только не происходит фазового подавления, присутствие которого означает
неправильное подсоединение одного из контактов. Таким образом, представляется возможным сразу визуально определить наличие подобного дефекта.
Измерительные VU приборы (в обычном понимании, вольтметры), широко применяющиеся в американском оборудовании, имеют две шкалы, которые
различаются по принципу работы, и показывающие значения процента модуляции и величину в децибелах. Они подключаются в цепь через выпрямитель и сопротивление нагрузки, и (в отличие от более
сложных РРМ) для своего функционирования могут забирать из программной цепи всю необходимую мощность. В дешевых моделях положение стрелки может занимать значительно более высокое положение для программного материала, чем для неизменного тона. Однако, более дорогие, предназначенные для студий, модели VU вольтметров показывают небольшие превышающие значения только при наличии импульсных сигналов (что дает им преимущества по сравнению с ППМ). Кроме того, постоянная времени в 300 мсек исключает регистрацию временных отдельных значений звука, и прибор показывает минимальные величины при резкой перкуссии и речи.
Измерители могут иметь линейную калибровку процентного выражения модуляции, однако большая половина шкалы разлинована в пределах 3 дБ по обеим сторонам от номинального значения 100% модуляции. Небольшой программный материал остается примерно неизменным внутри этой узкой области, поэтому стрелка прибора реагирует лишь на отдельные скачки сигналов, происходящие на всем диапазоне шкалы. Продолжительные звуки (включая большинство музыкальных произведений) максимальной громкости могут показать на приборе значение "100% модуляции"; однако, для отрывистых звуков, как, например речь, реальный максимум выставленной громкости покажет значение в "50%" потому, что временные характеристики измерителя не позволяют отразить полное отклонение стрелки на отметку 100 для наиболее громких элементов речи. Следует заметить, что только измерительные VU приборы, отвечающие соответствующему американскому
Громкость и динамика 203
Гистограммные индикаторы
1. Моно. 2. Стерео (или лю бая пара каналов). В простей шем варианте применяются светодиодные сегменты. В бо лее сложных конструкциях плазменный дисплей можно запрограммировать для
работы в нескольких режимах, включая РРМ и VU. Начиная с заданного уровня (в данном случае +8 по шкале РРМ), плазма светится ярче, чтобы сообщить звукооператору о перегрузке. Третий тип дисплеев имитирует столбик индикатора на цветном видеомониторе.
стандарту, могут использоваться для сравнительных процессов программного материала.
На контролных пультах радиостудий измерительные приборы (любого типа) обычно занимают центральное место или находятся примерно на одной линии с главным контрольным фейдером; измерители телевизионного звука, чтобы исключить ошибочное считывание значений, занимают одно положение с монитором передатчика и на одинаковое с ним расстояние до оператора.
КОНТРОЛЬНЫЙ ТОН
Измерительные приборы также применяются для установления обусловленных уровней на всех участках цепи, используя в качестве эталона чистый,
определенной громкости тональный сигнал частотой 1000 Гц. Организации, связанные с главным контрольным центром звукового распределения, будут пользоваться именно таким эталонным значением контрольного тона; однако большинство пультов и других типов оборудования могут иметь собственный контрольный сигнал для отстройки. Таким образом, в студии всегда существует дилемма использования центрального источника или своего местного, который, в принципе, должен быть аналогичным. В практике Би-Би-Си и ряда других организаций принято, что для монофонического РРМ значение должно составлять "4" (или "М" для стерео, с нулевым показателем для "S"). Каждый из стерео сигналов "А" и "В" должен достигать отметки 3 дБ ниже "4". При этом, тоны остальных источников для установления входящего нулевого уровня, приподнимаются для достижения этих установочных значений.
Стандартный показатель составляет 1 мВт при 600 Ом, что эквивалентно 40% модуляции для передатчика (или 100% при 8 дБ выше этого значения). Для всех участков цепи, на всех измерителях тон должен показывать неизменные значения, и при
осуществлении записи, в самом начале работы производится запись некоторой его части (на уровне, соответствующем оборудованию и условию записи), чтобы при воспроизведении ленты можно было повторить процесс отстройки.
204 Громкость и динамика
ИЗМЕРИТЕЛИ МНОГОДОРОЖЕЧНОЙ ТЕХНИКИ
В студиях музыкальной звукозаписи многодорожечная техника требует раздельного измерения каждого записываемого канала. В идеальном случае, оборудование должно иметь индикаторы по всем включениям канала и, в отдельных случаях, для выходных значений уровня. Механические измерительные программные приборы являются чересчур сложными, дорогостоящими и
неудобными для отслеживания процесса. При использовании стрелочных индикаторов, обычный VU вольтметр считается вполне достаточным для отражения не только задействованных каналов, но также и проходящих сигналов. В американской практике подобные приборы обычно располагаются парами, один над другим, по всей ширине большого пульта.
Наиболее удачными вариантами приборов считаются "барграфы", представляющие собой вертикальную, в виде полосы конструкцию, которая обеспечивает достаточно удобное для считывания графическое отображение. С помощью контрольного процессора они могут переключаться для иллюстрации различных процессов VU или РРМ записей со стерео АВ или MS парами, а также могут иметь режимы перегрузки или "удерживания". Некоторые модели посредством соответствующего включения в состоянии продемонстрировать частотный спектр, в виде анализа областей, равных одной трети октавы.
Дисплей (индикатор) барграфа может иметь несколько различных форм. Наиболее простым считается решение в виде полоски алюминиевых сегментов. Более гибкими системами, в которых возможно регулировать яркость индикации, являются плазменные барграфы, показывающие в особенности яркое свечение в области перегрузки. Они требуют большей мощности и более дорогостоящие.
КОНТРОЛЬ СТЕРЕО
В том случае, когда стереошироковещание использует фазовую модуляцию, контроль осуществляется достаточно просто. Можно показать, что девиация (размер) сигнала не превышает наибольшие величины каналов А и В, поэтому для избежания перемодуляции необходимо лишь, чтобы они не превышали своих нормальных пределов. Это также верно для случая аналоговой записи на магнитную ленту, когда каналы А и В существуют раздельно. Для подобных систем необходимо удерживать сигналы А и В ниже стандартной отметки "полной модуляции".
Тем не менее, при широковещании могут возникать некоторые проблемы:
в обширной сети некоторые передатчики могут быть монофоническими;
некоторые слушатели стереопередач могут иметь монофонические приемники;
некоторые фрагменты стереопрограмм могут транслироваться в монорежиме.
Для практических целей предполагается, что средний уровень сигнала А+В на 3 дБ выше, чем каждый из А и В сигналов; соответственно стерео- и монокомпоненты системы подсоединяются с разницей в уровнях в 3 дБ . К сожалению, это не является полным решением проблемы относительных уровней.
Громкость и динамика 205
Особых трудностей не возникает, если производить простое соединение сигналов так, чтобы
максимальная громкость А+В не превышала бы отдельных максимальных громкостей А+В более чем на 3 дБ. Однако, в реальной практике это имеет место только для идентичных сигналов, таких как тоновые или от источника в центре звуковой сцены. Если сигналы А и В одинаковой громкости, но являются разными звуками, то сумма будет изменяться от +0 дБ до +6 дБ. Поэтому в тех случаях, когда А и В находятся на максимальной громкости, сигнал М может быть перемодулирован на 3 дБ. Следовательно, требуется осуществлять регулировку с учетом моносистем.
С другой стороны, если данный сигнал был первоначально отстроен по М сигналу, то стереосигнал может иметь перемодуляцию. Это происходит в случае, если А+В занимает свой максимум и весь сигнал находится на А или В канале, что на 3 дБ больше верхнего значения.
Сравнение уровней сигналов М и S является менее критичным, однако может дать полезную информацию о ширине стереокартины. Если положение сигнала S достаточно близко к М, то стереоизображение характеризуется большой шириной, что приводит к потере значительной части информации для монослушателя. Если величина S будет на 3 дБ ниже, стереораздел будет удовлетворительным, и ширина панорамы займет более узкое значение.
Пиковые уровни программных сигналов, дБ
О до -22 (или ниже) -8 -16
Беседа, дискус сионные программы О Новости, погода - 6 Спектакль: отрывки - 8 Спектакль: постанов ка 0 до -16 Легкая музыка: Одо-16 Классическая музы ка
Аккордеон Клавикорды Объявления в музыкальных пере рывах _ -4 до - 8 (в зависимости от типа музыки)
ГРОМКОСТЬ ПРОГРАММЫ: СРАВНИТЕЛЬНЫЕ УРОВНИ
Измерительные приборы РРМ могут использоваться для установления или проверки уровней программы. Например: простой разговор или дискуссия
занимают обычный динамический диапазон лишь с отдельными пиковыми, вплоть до максимальных, значениями, тогда программа новостей (в который обычно речь диктора звучит очень ясно и ровно) имеет достаточно громкое звучание с пиковыми значениями меньше в среднем на 6 дБ.
Можно выстроить целую систему подобных эталонных уровней, и приводимая ниже таблица достаточно наглядно отражает некоторые примеры пиковых РРМ уровней сигналов для речи и музыки, которые, как показывает практика, являются наиболее реальными для аудитории, прослушивающей радио программы в относительно благоприятных условиях.
206 Громкость и динамика
Даже если эти табличные величины использовать в качестве отправных
ориентиров, они не в состоянии решить все проблемы соединения вещания речи и музыки, или в более широком понятии, между отдельными программами. Для радиостанции с ограниченным набором программной продукции существует довольно узкое число различных приемов подобных соединений, поэтому их осуществление представляется относительно простым. Для программ, которые включают новости, комедию, различные виды музыкальных произведений, религиозные передачи, дискуссионные программы, проблемы соответствия различных частей становятся достаточно острыми. К сожалению, не существует даже приблизительных ответов на эти проблемы. Остается только предполагать, что может услышать аудитория при одноразовом (почти наверняка)
прослушивании программы.
Дальнейшие трудности (хотя и небольшого порядка) возникают у аудитории в предоставлении предпочтения различным уровням прослушивания речевых и музыкальных программ. При анализе обширного числа стилей (исключая современную поп-музыку) и различных соединительных голосов, были получены следующие данные:
речь, следующая за музыкой должна быть (в среднем) ниже на 4 дБ;
музыка, следующая за речью должна быть (в среднем) выше на 2 дБ.
Однако эти противоречивые условия достаточно легко соблюсти:
следует производить объявления, соединяющие музыкальные части, не на самых
границах программы.
МАКСИМАЛЬНАЯ ГРОМКОСТЬ
Когда осуществляется процесс записи или широковещания, оператор баланса производит прослушивание на относительно большом уровне громкости при максимальном внимании. Каким образом это можно сравнить с большинством случаев аудиторного прослушивания? Для выяснения этого обстоятельства на Би-Би-Си был проведен ряд испытательных тестов на максимальный уровень прослушивания среди менеджеров, музыкантов и членов коллектива станции. В результате эксперимента выяснилось, что менеждеры отдают предпочтение более громкому звучанию, чем'музыканты, и тем более громкому, чем для остальной части испытуемых.
Цифры, полученные для обычной аудитории, достаточно хорошо соответствуют тому уровню прослушивания, который получает аудитория в нормальных условиях, при нахождении на сравнительно близком расстоянии от источника. Музыканты, которые обычно занимают на сцене достаточно тесное положение к громкоговорителям или инструментам, естественно, привыкли к более высоким уровням громкости. Но при этом студийные менеджеры выбирают необычно громкий уровень звучания. Почему это так?
Отчасти причина такого различия заключается в том, что люди, профессионально занимающиеся проблемами звука, решают стоящие задачи на основе информации, полученной именно от прослушивания, и громкое ее звучание помогает им в некоторой степени услышать и различить весьма тонкие нюансы исполнения, уровни настройки фейдеров и т. д., и произвести оценку
Громкость и динамика 207
технического качества. С другой стороны, музыканты, постоянно имеющие дело с инструментами и их особенностями, заинтересованы в большей степени в инструментальном качестве, чем в его технических особенностях.
Однако, в отдельных случаях обычные люди (подобно тем, кто участвует в создании программы) желают производить прослушивание на достаточно высоком уровне громкости ( и на это у них могут существовать вполне объективные причины). Например, рано вечером, находясь за рулем автомобиля или за работой на домашней кухне, может возникнуть потребность сознательного увеличения громкости прослушивания, чтобы исключить мешающее влияние постороннего шума. При этом, если внимание слушателя ограничено из-за окружающего шума, уровень передаваемого годоса может быть поднят на 8 дБ больше уровня музыки. Однако, продолжая прослушивать программу при таких условиях отстройки, внезапная речь диктора или комментатора прозвучит необычайно громко по сравнению с музыкальным произведением. В общем случае, слушателю
рекомендуется no-возможности вести перестраивание уровней в зависимости от характера программы.
Звук телевизионного приемника, как правило, настраивается на уровень, сравнимый с обычным фоновым звучанием радио. Это может являться вполне удовлетворительным для некоторых типов программ, однако, если вслед за ними последует постановка с широкой динамикой звукового диапазона, то общий уровень будет претерпевать дальнейшее снижение и может остаться нескорректированным. Контроллер телевизионного звука (ведущий
прослушивание на высоком уровне громкости) в состоянии произвести
необходимую настройку относительных уровней речи к эффектам или певца к аккомпанементу, что не будет соответствовать такому тихому домашнему прослушиванию. И наоборот, телезритель может произвести увеличение уровня, и последующие речевые вставки или другие программные продукты будут звучать для него чересчур громко: кроме того, они будут еще более громкими из-за раздражения, которое испытает телезритель, вынужденный производить нежелательную, в данный момент, для него операцию (регулировку уровня). Для работника широкого вешания это требует выбора определенного
компромиссного решения. Для начала можно предложить провести прослушивание части репетиционного материала на обычной бытовой аппаратуре в нормальных условиях прослушивания.
Осуществление соединения речевых фрагментов с различной степенью разборчивости представляет специальную проблему, в особенности для случая, когда участок речи, "окрашенный" посторонними шумами и помехами, должен замениться на голосовое вещание в студийных условиях. Здесь наименее удовлетворительным решением будет, если для шумного фрагмента производится соответствие начальных и конечных уровней звучания; однако, для улучшения разборчивости следует произвести в середине фрагмента увеличение уровня громкости с одновременным введением техники постепенного ввода и вывода уровней на границах шумного участка.
Кроме того, существует еще один характер различий в условиях прослушивания. С одной стороны, это небольшие портативные радиоприемники, которые требуют высокой разборчивости, а с другой стороны — это обширная гамма высококлассной hi-fi аппаратуры, требующей не только качественной трансляции, но и широкого динамического диапазона. Эти два вида требований являются в высшей степени несовместимыми. Однако в США существуют различные станции, которые удовлетворяют требованиям этих двух видов аудиторий, и большинство других стран также внесли значительную часть улучшений в решение подобных проблем.
Громкость и динамика 209
