I 3 I Вход

Noise Gate — "ворота для шума"

1. Предполагаемый диапазон максимального входного уровня.

2. Соответствующий макси­ мальный выходной уровень.

3. Наименьший уровень зна­ чимых звуков.

4. Нижняя граница желае­ мого динамического диапа­ зона.

5. "Gate''-уровень: если уро­ вень сигнала падает ниже его, входная характеристика пере­ ходит с уровня А на уровень В.

Пороговые шумовые фильтры обеспечивают довольно быстрое реагирование. Даже в коротких паузах между гласными в слове происходит резкое сокращение шума. Для того, чтобы подобная операция осуществлялась наиболее эффективно, необходимо производить тщательную настройку устройства: величины порога должны находиться ниже всех значимых элементов речи, но выше всех компонентов основного шума. Результат может быть крайне отрицательным, если не происходит одновременного выполнения этих двух условий: в этом случае могут появиться воющие оттенки звучания голоса или шума на граничных пороговых значениях. Однако выраженное звучание стаккато большой громкости или увеличение фоновых звуков до неожиданно высоких уровней сигнала могут привести к ложному срабатыванию фильтра; а также (в противоположном смысле) довольно тихие

музыкальные фрагменты в начале произведения.

Если в профессиональной студийной работе на радио или художественных фильмах используются высококачественные портативные магнитофоны, то для них применяется тип лимитеров, который не реагирует на большие увеличения или снижения фонового шума, в отличие от остальных лимитеров. Для этого вводится небольшая задержка перед спадом контрольного сигнала. При этом, для пауз различной длины между гласными в словах можно установить варианты этой задержки, в зависимости от манеры речи индивидуума и характера языка. Обычно эта величина выбирается в 3 сек, после чего происходит стирание информации из памяти и подготовка устройства к введению новой информации.

Раздел 11

ФИЛЬТРЫ И ЭКВАЛАЙЗИНГ

Изменения в аудиочастотном реагировании, которые могут быть также названы частотными затуханиями или искажениями, являлись серьезными препятствиями на протяжении развития аудиоинженерии. Имея форму электрического сигнала, аудиоинформация может подвергаться небольшим изменениям или изменениям, которые могут достаточно хорошо быть скомпенсированы. С другой стороны, трансдыосеры - устройства, которые преобразуют сигнал из одного состояния в другое - часто вносят ощутимые изменения, реагирующие дифференцированно на присутствующие частоты. Наиболее неблагоприятным считается преобразование электрического сигнала обратно в звуковой. Все громкоговорящие системы имеют различный дизайн, а бытовые громкоговорители находятся в полном отсутствии контроля со стороны профессионального создателя звучания. Кроме того, имеют также значение и помещения, в которых происходит прослушивание готового материала.

В реальной практике, разнообразие акустики и широкий спектр, в котором звуки остаются еще узнаваемыми по отношению к оригиналам, являются психологическим аспектом, создающим или исключающим изменения в частотном реагировании на всех стадиях цепи: нетренированное ухо относится вполне терпимо к подобному роду искажений. Контроллеры тона на прежнем оборудовании были далеко несовершенны и довольно грубоватые в операциях, годящиеся для устранения шипения или грохотания или для выделения частотных диапазонов, содержащих другие формы искажений, которые давали более раздражающий эффект, чем обычное срезание воспроизводившегося аудиодиапазона.

Человеческий слух способен более объективно оценить разницу в частотных искажениях, если звучание сигналов будет происходить сразу одно за другим, или одновременно в каждый момент времени. В раннем процессе совершенствования аудиооборудования микрофоны считались наиболее уязвимым местом, и их соответствие акустической среде стало важным компонентом при создании радио и телевизионной техники. Например, на протяжении долгого времени радио Би- Би-Си применяло для речи небольшие, но вместе с тем, ленточные микрофоны: для монофонического спектакля использовался баланс с несколькими микрофонами, различавшийся акустическим окружением, но не основным реагированием. Для стереоспектакля на протяжении всего действия,

устанавливалась одна главная пара микрофонов, для которой постоянно менялись акустические условия, или, находящиеся в различных средах, несколько микрофонных пар. Еще можно кое-где встретить такую технику постановки, однако альтернативное решение рассматривает введение набора микрофонных систем в соответствии с определенными критериями, например, чувствительности к ручной эксплуатации, а также с учетом разницы в частотной восприимчивости и ее изменяемости.

В телевизионном спектакле положение главного микрофонного бума является принятым стандартом, в отличие от звуков, оцениваемых непосредственно слушателем. Другие микрофоны, воспринимающие те же голоса, должны соответствовать этому стандарту, в противном случае перемещения будут

затруднены. Для различных случаев (деталей) это обстоятельство требует возможности изменения частотного реагирования каждого микрофона:

218 Фиш,тры и эквалайзинг

например, для документального фильма такой "скачок" имеет место при смене микрофона с места события и микрофона, установленного в комментаторской кабине. Еще более выраженным, как для телевидения так и радиовещания, является случай имитации телефонного разговора, требующий введения системы фильтров.

В области музыки, выбор микрофонной системы с частотными характеристиками, дополняющими звучание инструмента, основывается на опыте специалистов по балансу. В наши дни, операторы музыкального баланса применяют дорогостоящие конденсаторные микрофоны, с достаточно ровной характеристикой

восприимчивости по всему аудио диапазону большинства инструментов. Сравнительно аналогичные результаты могут быть получены менее дорогим путем - использованием более ранних техник, но с учетом тех преимуществ, которые позволяют уменьшить микрофонное реагирование для области частот, выходящих за рамки интересующего диапазона инструмента, что также уменьшает влияние посторонних шумов. Кроме того, снова возник интерес к "трубчатым" микрофонам - ранним системам электростатических микрофонов, в которых головной усилитель содержит вакуумную трубку, имеющую свойства фокусированного приема звуковой информации. В общем смысле, именно баланс популярной музыки предоставляет большую свободу для выбора частотного реагирования, при котором может происходить выраженное поднятие или снижение низких и высоких частот, а также, увеличение уровня выбранного диапазона средних частот для придания объема звучанию определенных компонент сигнала при сведении. Если произвести усиление частотных диапазонов, содержащих

наиболее характерные элементы звучания инструментов (или то же самое, если уменьшить звучание остальных характеристик), в результате будет иметь место "карикатурное" или утрированнное звучание инструмента. Однако это может явиться звучанием, к которому намеренно стремятся постановщики звука. В историческом смысле, оборудование, которое первоначально было

сконструировано для выравнивания характеристик микрофонов, с успехом использовалось для достижения подобных эффектов. Любопытно то, что намеренное искажение звука дорогостоящих систем с ровной восприимчивостью получило популярность и стало называться "эквалайзинг" (EQ).

В этой главе мы познакомимся с эквалайзингом и аналогичными применением на радио, телевидении и в музыкальной записи.

техниками, их

ФИЛЬТРЫ

Прежние системы аудиооборудования имели регулировку низкого и высокого тона и позволяли добавлять или снимать 10 дБ (или более) на частотах 100 гЦ и 10 кГц. Название таких систем постоянно менялись, однако функции оставались

неизменными. Кроме того, существует определенный набор высокочастотных и низкочастотных фильтров с постоянной или меняющейся крутизной

характеристики. Для устранения основных составляющих шума (гула) на частотах 50 и 100Гц или 60 и 120 Гц, а также для телевизионных линий на частоте 1.5 кГц, применяются узкополосные фильтры. Большим удобством для быстрого сравнения прямого и скорректированного звуков является возможность скорого введения и выключения их из тракта сигнала. В современной практике, на большинстве пультов управления существуют контроллеры высоких и низких частот, как часть оборудования эквалайзинга на каждом канале, в то время как другие фильтры, имеющие ограниченное применение, используются для создания определенного рода эффектов, например, для искажения речи в спектаклях.

Фильтры и эквалайзинг 219

Простая регулировка низких и высоких частот

Характеристики регуляторов "тембра" старого образца.

Простая схема подъема средних частот

Характеристика ранней двух-каскадной четырехполосной системы.

i-^ г-•» Подии средних частот

^/ \ J \_ с изменяемый параметром О (добротность*!

Некоторые

общеупотребительные

условные обозначения для

эквалайзеров (EQ)

Серьезным шагом вперед, среди низко- и высокочастотных фильтров, явилось использование фильтров, работающих в средней части диапазона, которые нашли широкое применение в работе большинства специалистов музыкального баланса. Например, голос певца стало возможным поднять на 6 дБ на частотах 2.5-3 кГц. Посредством соответствующего поднятия в этом же частотном диапазоне, определенный выигрыш в звучании получают такие инструменты, как ведущий барабан или деревянные духовые. Однако, следует заметить, что приводимые в данной книге рекомендации, касающиеся как качественных характеристик инструментов, так и связей между ними> и общей мелодической и гармонической окраской желаемого эффекта, нельзя считать абсолютно точными, так как окончательный эффект устанавливается при помощи человеческого слуха.

Фильтр, работающий в средней части диапазона, характеризуется тем, что реагирование выше или ниже определенной для него частоты, становится опять нормальным. Середина аудиодиапазона обычно заключена в пределах 256-440 Гц; но полосовой фильтр охватывает область на несколько октав выше этих значений, реагируя на произведенные нотами гармоники: возможно расширяя и обогащая их звучания. При исполнении различных нот на каком- либо инструменте, увеличение средних частот остается постоянным, т.е. как бы происходит физическое слияние с природой самого инструмента - создание форманты, или усиление уже существующей форманты являющейся характеристикой звучания данного

инструмента.

Вокальные форманты среднего диапазона

претерпевают постоянные изменения в процессе речи, однако наиболее высокие из них испытывают резонанс в менее гибких, и фиксированного размера, полостях. Поэтому поднятие значений средних частот для вокала обычно сопровождается увеличенным звучанием верхнего диапазона.

Более ранние модели полосовых фильтров имели ограниченную область возможностей, располагая только четырьмя или пятью частотами, разделенных интервалами чуть меньше октавы, а также некоторыми дискретными значениями поднятия частот в пределах 2 или ЗдБ. Поздние конструкции позволили более гибко производить выбор частоты и громкости диапазона, и в состоянии также учитывать наклоны и горизонтальные участки наряду с пиковыми значениями. Пульт, оборудованный цифровым эквалайзером, имеет широкий выбор различных

220 Фильтры и эквалайзинг

установок, которые достаточно надежно могут функционировать при всевозможных комбинациях. На ранних полосовых системах отсутствовала

возможность выбора необходимой ширины (известной как Q) пикового значения; более гибкие современные системы позволяют изменять эту величину, при этом пиковые элементы могут быть заменены на горизонтальные (аппроксимированные) участки также с изменяющейся шириной.

Современные пульты оборудованы групповым контролем низких и высоких частот и имеют несколько стадий регулировки среднего диапазона по всем индивидуальным каналам (мбно и стерео), а также на групповых фейдерах.

Эквалайзеры

Устройства обработки сиг­нала в канале пульта для микширования популярной музыки. Слева: Монофони­ческий канал. 1. Фильтры ВЧ и НЧ. 2. Коррекция в области ВЧ. 3 и 4. Коррекция средне-высоких и средне-низких час­тот. 5. Установка параметра Q (ширины диапазона). 6. Коррекция в области НЧ. 7. Переключатели сигнальных маршрутов. Справа: Стерео­фонический канал. 8-10. Кор­рекция в области высоких, средних и низких частот. Все эквалайзеры предоставляют большой выбор центральных частот и уровней подъема или завала в заданной полосе.

Графический фильтр

В большинстве устройств та­кого назначения фейдеры размещаются чежз 1/3-октав-ные интервалы м управляют усилением или затуханием в диапазоне примерно такой же ширины. В принципе, резуль­тат обработки должен соот­ветствовать кривой линии, образовавшейся на лицевой панели модуля, однако на практике это не всегда так..

В верхней части участка аналогового контроля, каждый моноканал может иметь около десяти вращающихся регуляторов и разнообразных переключателей. Фильтры высокой и низкой частоты остаются сравнительно простыми, с величиной (для одного'случая) срезания в 18 дБ/октаву при выборе десяти точек выше 3 кГц, и 12 дБ /октаву для других десяти точек ниже 350 Гц. (Номинальная величина частотного срезания обычно выбирается при уменьшении значения выхода на 3 дБ.) Эквалайзеры работают в диапазонах 1.5-10 кГц, 0.6-7 кГц, 0.2-2.5 кГц и 30-450 Г, каждый из которых обеспечивает установку пиковых и горизонтальных установок; причем два, из расположенных посередине

эквалайзеров позволяют изменять Q. Кроме того, на панели присутствует индикатор перегрузки, отражающий величину сигнала в трех точках внутри модуля. . .

Стереомодули оборудованы меньшим числом контроллеров, однако диапазон работы каждого из них несколько шире. Каждый из стереоканалов имеет свою индикацию перегрузки.

ГРАФИЧЕСКИЕ ЭКВАЛАЙЗЕРЫ

Комбинация высокочастотных и низкочастотных фильтров не обладает, к сожалению, достаточной гибкостью эквалайзинга для полосового контроля. В телевизионных студиях и при съемке художественного фильма степень несоответствия микрофонов может являться достаточно сложным техническим обстоятельством. Для решения подобных ситуаций следует рассмотреть дальнейшую стадию развития полосового принципа - разделение всего спектра на диапазоны (обычно на 30), с шириной каждого в 1/3 октавы, и обеспечение раздельной коррекции индивидуального диапазона.

,

Фильтры и эквалайзинг 223