Philip Newell - Project studios	164
Филипп Ньюэлл – Project-студии

Глава 15 Рассуждения о применении surround-форматов в сугубо музыкальном использовании. Сможем ли мы контролировать хаос?

Вмире кино есть тенденция к стандартизации surround-форматов, которые не только охватывают процессы микширования, но и условия воспроизведения кинолент. Поэтому на суд публики представляется почтительно-единообразное воплощение пожеланий режиссёров и/или звукорежиссёров. Вместе с тем, последующий перенос саундтрэков в сферу домашних театров сопряжён с трудностями, которые вряд ли позволят добиться единообразия, т.к. разнообразие систем воспроизведения и помещений предполагают наличие элемента случайности. Однако, в целом, результаты пока что положительные.

Есть три основные причины, почему пока всё вроде бы «работает» хорошо. Во-первых, производство фильмов – штука очень дорогая, поэтому сведение звука к художественным фильмам, как правило, выполняется опытными инженерами-профессионалами. Во-вторых, такая новинка, как домашний театр и новые ощущения, связанные с ним, приносят такое удовольствие, которое люди уже изначально считают достаточным. В-третьих, что особенно важно, основное внимание сосредоточено на «картинке» фильма. При просмотре фильма слушатель/зритель редко обеспокоен какими-то мелкими недостатками в сведении звука. Погрешности на два-три децибела там или сям вряд ли вызовут какое-то недовольство. Однако по мере того, как всё более растут массовые продажи сугубо музыкальной продукции в surround-формате, аудиофилы со своими «микроскопами» уже вовсю сравнивают surround и hi-fi. Surround-формат 5.1 избавляет нас от многих ограничений стерео формата и предлагает целый ряд новых возможностей. Но он привносит и свои собственные проблемы, одна из которых - как наиболее точно воспроизвести низкие частоты.

В5-канальном формате, в котором используются пять мониторов с полным диапазоном частот, мы имеем пять источников низких частот: левый, центральный и правый фронтальные мониторы и два тыловых монитора. В относительно безэховых условиях прослушивания, которые были бы оптимальными для этого формата, амплитудно-частотная характеристика звука в позиции слушателя была бы в основном осевой характеристикой каждого монитора по каждому источнику звука, который «завязывается» только на один монитор. Одна из прелестей surround-формата в том, что он предлагает нам отдельный центральный фронтальный канал, который не "привязывает" звук позиционно и обеспечивает более предсказуемое воспроизведение в самых разных условиях прослушивания. Эта тема рассматривалась в 12-й главе.

При монофоническом источнике звука акустическая картина в помещении намного проще, чем при стерео источнике, потому что в ней намного меньше взаимодействий между сложными комбинациями резонансов. Но даже в безэховой камере или в иных условиях "свободного поля" фантомный источник от двух мониторов не может дать равномерного звучания нигде, кроме центральной плоскости.

Совершенный громкоговоритель в совершенно безэховой камере давал бы амплитудночастотную характеристику, которая показана на рис.59, и имел бы диаграмму направленности, показанную на рис.60. Если бы мы заменили наш единственный источник парой источников, чтобы получить фантомный центральный образ, мы бы по центральной линии между этими источниками всё равно имели бы такую же амплитудно-частотную характеристику, как на рис.59. Однако при перемещении

Philip Newell - Project studios	165
Филипп Ньюэлл – Project-студии

от оси мы бы получили характеристику, как на рис.61. Это происходит потому, что разность пути сигналов от двух мониторов создаёт эффект "гребёнчатого" фильтрования, поскольку разные частоты прибывают разными по фазе. Это явление хорошо известно; его иллюстрация в виде диаграмм направленности приводит просто в тихий ужас (рис.62). На этом рисунке показаны комбинированные диаграммы направленности для двух мониторов, воспроизводящих один и тот же сигнал с одним и тем же уровнем, как при воспроизведении центрального фантомного образа в стереофонии.

Если бы мы перенесли наши мониторы в обычные условия прослушивания, характерные для большинства покупателей музыкальной продукции, то интерференция отражений помещения, даже по оси, вносила бы такую сумятицу, что мы имели бы в итоге характеристику вроде той, которая показана на рис.61.

Это явление хорошо известно, его иллюстрация в виде диаграмм направленности приводит просто в тихий ужас (рис. 62). На этом рисунке показаны комбинированные диаграммы направленности для двух мониторов, воспроизводящих один и тот же сигнал с одним и тем же уровнем, как при воспроизведении центрального фантомного образа в стереофонии.

Если бы мы перенесли наши мониторы в обычные условия прослушивания, характерные для большинства покупателей музыкальной продукции, то интерференция отражений помещения, даже по оси, вносила бы такую сумятицу, что в итоге мы бы имели характеристику на вроде той, что показана на рис. 63. Только на очень низких частотах интерференция была бы полностью усиливающей. Поэтому «на низах» вплоть до разделяющей частоты, которая определяется расстоянием между мониторами, наблюдался бы подъём на 3dB по отношению к «верхам». Это происходит из-за акустического

Philip Newell - Project studios	166
Филипп Ньюэлл – Project-студии

взаимодействия громкоговорителей, при котором давление каждого из них накладывается диффузор другого. Поскольку громкоговорители с диффузором на подвижной катушке являются источниками, работающими с постоянной скоростью, то для преодоления дополнительного давления от другого громкоговорителя (чтобы поддерживать постоянную скорость) выполняется и больший объём работы. А это создаёт больше излучаемой мощности, поскольку на диффузор действует большая резистивная нагрузка.

15.1Панорамирование в surround-формате

Сгодами мы научились мириться с этими проблемами стерео формата, хотя они являются причиной очень многих проблем при переходе из одной среды в другую. Они также нервировали и отнимали время у тех, кто не понимал, что вообще происходит. Много, слишком много людей смотрят на стерео, как на простое решение всех задач (вот если б только они могли решить их правильно!), тогда как на самом деле стерео - это очень сложное решение очень немногих задач. Вместе с тем, сложность

Philip Newell - Project studios	167
Филипп Ньюэлл – Project-студии

стерео систем меркнет перед сложностью взаимосвязей мониторов в surround-системах. Стерео поддерживает одну фантомную звуковую сцену, создаваемую двумя мониторами, а surround может поддерживать десять таких сцен, создаваемых между любыми двумя из пяти мониторов, и двадцать шесть, если на один сигнал приходится три, четыре или пять мониторов.

Поскольку и для стерео, и для surround применимы одни и те же правила акустики, то нам следует рассмотреть, что же происходит, когда сигнал подаётся, к примеру, на четыре угловых монитора и панорамируется в какую-то точку внутри комнаты. Те же правила применимы и для стерео пары в случае, показанном на рис.63. Но в нашем случае, с четырьмя взаимодействующими мониторами, мы бы получили характеристику, показанную на рис.64. Здесь уже проблема проявляется со всей серьёзностью, поскольку усиление низких частот на 6dB при панорамировании из угловых позиций в центр комнаты вряд ли будет субъективно приемлемым.

Более того, эквализация при панорамировании ничего не даст, так как верхний предел усиления низких частот полностью зависит от расстояния между мониторами, а поэтому при переходе из одной комнаты в другую конечный результат будет разным. Да и звучание центрального фантомного образа в разных местах комнаты отличалось бы очень сильно. На рис.65 показаны красноречивые кривые низкочастотных характеристик для слушателей, находящихся в двух позициях в комнате, которые не расположены точно по центру между мониторами. Опять-таки, здесь проблемы стоят намного острее, чем со стерео парой мониторов. И если речь идёт о столь творческом применении surround-формата, то тогда было бы лучше использовать один суб-вуфер, если Вас больше устраивает звучание одного источника с ровной частотной характеристикой.

15.2 Вариант с одним суб-вуфером

До сих пор идёт большая дискуссия о субъективном различии в качестве между использованием полнодиапазонных мониторов и использованием мониторов-сателлитов с одним суб-вуфером. Из своего личного опыта скажу, что полнодиапазонные источники звучат более естественно, но звук резко ухудшается на частотах ниже разделяющей частоты. Я предпочитаю ограничивать частоту суб-вуферов уровнем ниже 80 Hz, хотя и позволяю им «опускаться» до 15 Hz и ниже. Сто герц получаются примерно тем самым верхним пределом, после которого начинается путаница соответствующих источников.

Ситуация с классической музыкой выглядит несколько иначе. Когда surround-формат используется для максимального ощущения присутствия в большом зале, накат «низов», наподобие прибоя, может быть важным элементом создания ощущения реальности. Замечено, что и в органной музыке, записанной в церквях, на низких частотах слышатся какие-то фазовые странности, которые проявляются и при использовании одного суб-вуфера. Я считаю, что более естественного звучания можно добиться при использовании отдельных суб-вуферов для каждой позиции surround-формата, но это можно делать только в комнатах с хорошим контролем «низов». С увеличением же отражений по низким частотам ситуация резко меняется на пользу подхода с одним суб-вуфером. Это не удивительно, если посмотреть на рисунки 64 и 65.

Что же получается? Отдельные низкочастотные источники могут достигать больших вершин достоверности звучания, если – повторяю – если записи выполняются и сводятся с учётом электроакустических ограничений 5-канальной системы. Если же незнание преобладает над знанием, то более надёжным вариантом является система 5.1. Следует также отметить, что из-за различных взаимосвязей и эффектов, возникающих при взаимодействии того или иного множества источников, оптимальный электрический баланс микса в формате 5 и формате 5.1 будет разным. Каким же путём