34 Звуковая среда
ОЩУЩЕНИЕ ЗВУКА И СТЕРЕО
Стереораздел при двух громкоговорителях.
Центральный: сигналы от источников А и В являются одинаковыми; сигнал В поступает на левое ухо немного позже, сигнал А поступает на правое ухо с аналогичной задержкой. Однако суммарный сигнал С находится в фазе: звуковая картина сориентирована в центре. Ноты (ее начало, т.е. атаки) и изменение ее характеристик во время звучания (ее диаграмма звука).
Как же в реальной жизни наши уши и наш мозг ориентируются в направлении звука и отыскивают местонахождение его источника? Прежде всего, эффект Хааса позволяет различать прямой и отраженный звук (за тем редким исключением, когда отражения сфокусированы настолько, что их возросшее значение превышает компенсацию задержки при их появлении). Во-вторых, этому способствует разница в восприятии сигнала нашими ушами: звук, расположенный не на одной линии с головой, поступает на одно ухо раньше, чем на другое. Для некоторых частот звуки в этом случае могут находиться в противофазе, что и определяет угол поворота головы к источнику. В особенности этот эффект заметен на частоте в 500 Гц.
Голова человека способна выполнять роль экрана, в особенности для частот 700 Гц и выше, при восприятии разницы в амплитудах сигналов, поступающих на уши с различных направлений. Дальнейший поворот головы (основанный на жизненном опыте) производит ориентацию в пространстве. Даже после этого, если наши глаза остаются закрытыми, мы не можем быть уверены в правильном направлении звукового потока: при этом мы намного успешнее можем различать звуки, разделять их по характеру или концентрировать наше внимание на отдельных элементах сложной звуковой картины, чем указать точное пространственное положение источника звука. Все эти свойства лишь подсказывают нам, в каком направлении мы должны искать данный источник: мы должны открыть глаза, чтобы закончить наш поиск, если вообще будет, что искать. Если мы не обнаруживаем источника в том месте, где ожидали его увидеть, мы все равно продолжаем наслаждаться даже разрушенной в пространстве звуковой панорамой. Наиболее эффективно с этим связаны источники стерео звука.
Предположим для начала, что источник звука располагается в центре звуковой панорамы, а слушатель находится на ее центральной линии. Сигнал А достигает нашего левого уха немного раньше сигнала В. Для средних и низких частот их соединение производит сложный сигнал, который занимает среднее фазовое положение между ними. Если сигнал В достигает правого уха раньше, то суммарный сложный сигнал будет таким же. Мозг, производя сравнение этих двух сложных сигналов, определяет их полную идентичность и размещает источник звука точно в центре.
Звуковая среда 35
Если один из сигналов будет увеличен, а другой уменьшен по амплитуде, мозг также как и в предыдущем случае все равно будет производить анализ этих двух сигналов, однако результирующие сигналы будут отличаться друг от друга по фазе, что является эффектом неодновременного поступления сигналов к ушам человека. Это и дает информацию для поиска нужного направления.
Если слушатель будет находиться не на центральной линии или громкости обоих громкоговорителей будут не одинаковы, то картина стерео раздела будет нарушена. Однако информация о направлениях источников звука позволит сориентировать оригинал под приемлемым углом панорамы.
СТЕРЕО МИКРОФОНЫ
Стереофонические микрофоны.
Метод получения стереофонического звука: два направленных микрофона соединяются вместе (1) или в одном корпусе, обычно один над другим.
2. Основной или усредненный и побочный микрофоны используются в качестве совместной пары.
3. Символ, используемый в этой книге для обозначения совместной пары.
Для создания стерео сигнала, подводимого (после некоторых преобразований) к громкоговорителям или наушникам, необходимо звуковое поле панорамы разделить между двумя микрофонами так, чтобы обеспечить четкий прием информации по двум направлениям.
Это может быть достигнуто различными путями. Казалось бы, что существующая дистанция между стерео громкоговорителями дает основание для разнесения микрофонов на аналогичное расстояние. Однако, разнесение в пространстве громкоговорителей уже дает фазоподавляющий эффект и наличие еще одного панорамного разнесения только увеличит его.
Более совершенный способ размещения микрофонов предполагает, что их пространственное разнесение должно сводиться к возможному минимуму, с сохранением при этом направленной ориентации каждого из них. В этом случае, микрофоны располагаются на одинаковом расстоянии от всех источников звука и, хотя (из-за разницы собственных частотных характеристик) уровни принимаемых сигналов могут отличаться по громкости, они будут находиться в фазе практически во всем частотном диапазоне. Только в области очень высоких частот будет существовать незначительная разница в фазе, но поскольку данная область характеризуется плотным расположением обертонов, даже сильный фазовый сдвиг не будет представлять серьезную опасность.
Данный способ размещения микрофонов получил название "совмещенной пары" или "техники совмещенных микрофонов". Этот способ, в свою очередь, также имеет несколько пространственных вариантов размещения микрофонов.