Philip Newell - Project studios	150
Филипп Ньюэлл – Project-студии

Глава 13 Фаза, время и эквализация

В предыдущих главах довольно широко освещались вопросы получения «чистейших» сигналов с использованием мониторных систем. Но мы почти не затронули вопрос: зачем именно нам прилагать столько усилий, чтобы «просто» сделать запись. Сейчас мы рассмотрим аспекты звука, из-за которых к процессу записи предъявляются настолько большие требования, что нам пришлось копаться в мельчайших подробностях, что всего лишь описать, как нужно контролировать звук через мониторы.

13.1 Аналоговый сигнал, цифровой сигнал и частота дискретизации

До середины 70-х годов технология звукозаписи была аналоговой. Я до сих пор изумлён, как на таких грубых электромагнитных и электромеханических записывающих аппаратах люди добивались столь высокой точности! Таких результатов можно было добиться только благодаря многолетнему совершенствованию, а звучание в условиях частотных ограничений достигалось только благодаря тщательно подобранным компромиссам в дизайне студий.

Цифровой метод записи «переигрывает» аналоговый на очень низких частотах, но аналоговый может «переиграть» цифровой (при частоте дискретизации 44.1 или 48 kHz) на высоких частотах.

Конечно, если возникает желание получить характерное аналоговое звучание «низов», то аналоговый метод подойдёт больше, чем цифровой. Но всё же в своих обобщениях я руководствуюсь достоверностью записей.

13.1.1Фазовые и временные характеристики

Увсех аналоговых систем записи есть фазовые искажения в нижних октавах. Эти искажения создаются низкочастотными спадами обычно между 15 и 30 Hz у электромеханических и электромагнитных преобразователей, таких как магнитофонные головки и записывающие/воспроизводящие иглы. Однако искажения фазовых характеристик начинаются гораздо выше – в частотном диапазоне примерно от 80 Hz. Такие явления определяются физическими законами, которые управляют процессами записи, и на аналоговых системах обычно их компенсировать нельзя. Тем не менее, они стали как бы частью того аналогового звука, на который ориентировались при создании многих записей: умелые спецы от искусства звукозаписи научились извлекать пользу из этих искажений. Вот так аналоговые записывающие устройства стали частью многих звукозаписывающих технологий.

Поэтому не удивительно, что при простой установке цифрового записывающего устройства в аналоговую систему звукозаписи иногда возникали жалобы по поводу «цифрового звука», так как основная часть сбалансированной системы заменялась на нечто, изначально этой системе не присущее. Лично у меня вообще нет предпочтений в отношении того, что лучше: аналоговая или цифровая аппаратура. Я готов пользоваться любыми устройствами, которые дадут мне тот звук, который я хочу получить в окончательном миксе. Фазовая точность, отсутствие какого-либо «плавания» звука и детонации у цифровых магнитофонов побудили бы меня выбрать именно их для записи классического фортепиано. Но я очень люблю, как на аналоговых записях звучат электрогитары.

Действительно, при записи фортепиано существуют два аспекта временной точности. Во-первых, отсутствие заметных колебаний скорости ленты, цикличность которых при частоте 1–2 Hz вызывает «плавание» звука, а при частоте больше 15 Hz - детонацию или что-то вроде этого. Такие штучки очень досадны для фортепианных записей, но они же будут вполне терпимыми и иногда полезными для гитар, когда музыканты часто вводят подобные эффекты сами (джойстиками или подтяжками струн). Во-вторых, возможность точной передачи временных характеристик или атаки сигнала. Искажение переходных сигналов может сильно повлиять на естественность звучания инструмента, и именно в этом фазовые характеристики играют заметную роль.

13.1.2Форма волны

В восемнадцатом столетии французский математик Фурье показал, что любой звук можно как разбить на отдельные синусоиды, так и построить из отдельных синусоид, амплитуда, частота и фаза которых находятся в точной взаимосвязи. Для любого звука необходимо время, в течение которого он существует, поэтому его временную характеристику (т.е. форму волны) можно целиком построить из его частотных и фазовых характеристик. Поначалу всё это нужно было рассчитывать по каждой частоте в отдельности, а это было настолько неудобно, что вряд ли могло иметь практическое применение. Поэтому и данная концепция оставалась в основном лишь на уровне теории до наступления эры компьютеров. Старая концепция была известна под названием "преобразование Фурье". Новая же её версия - быстрое преобразование Фурье - позволила компьютерам стать очень мощными устройствами аудио анализа. (Быстрое преобразование Фурье – это не просто преобразование Фурье, выполняемое быстро; это усовершенствованный вариант, предназначенный для приближённого расчёта). Много лет исследования восприятия фазы выполнялись в условиях, имеющих мало общего с условиями воспроизведения музыки. Подобные исследования были делом настолько трудным, что было принято считать, что фазовая характеристика относительно мало влияет на достоверность воспроизведения звука. Но сейчас мы знаем, что это не так. Действительно, в основном именно отменная точность