ФОНОГРАФИЧЕСКАЯ ПЛОСКОСТЬ.

При стереофоническом изложении слушатель воспринимает картину, являющую собою совокупность так называемых виртуальных(кажущихся) источников звука. Способность человеческого слуха определять направление на этот источник, то есть локализоватьего в пределах, ограниченных двумя громкоговорителями, уже обеспечивает возможность звуковой имитации изображения акустического объекта на плоскости (или вогнутой поверхности большого радиуса - ассоциации индивидуальны), соединяющей излучатели.

На рис.1 аудиомониторные устройства (громкоговорители), обозначенные буквами М1 (L-от англ. LEFT) и М2 (R-от англ. RIGHT), являются реальными источниками звука, а виртуальные у источники обнаруживаются человеческим слухом в направлениях от слушателя к точкам VI - V5. Будем называть все указанные источники применительно к фонографической картине - звуковыми квазиобъектами, в отличие от реальных звуковых объектов в естественных звуковых полях.

Угловые азимуты локализации b1 - b6 зависят от соотношения интенсивностей излучения громкоговорителей (для амплитудной стереофонии) или от временного сдвига (задержки) между сигналами левого и правого каналов звукопередачи.

Сказанное справедливо лишь в том случае, когда оба громкоговорителя излучают не просто изоморфные, но и когерентные звуковые волны, то есть когда они работают от сигналов, отличающихся друг от друга лишь по величине или времени прихода (либо по обоим параметрам одновременно).

Рис.1

Примечание. Забегая вперед, заметим, что при некоторых специфических приемах обработки компонент звуковой программы применяется фазовый или временной сдвиг между сигналами правого и левого каналов, что, в виде побочного эффекта, приводит к смещению кажущегося источника звука в сторону громкоговорителя, работающего с опережением. Если это явление оказывается нежелательным, его устраняют (или уменьшают) путем амплитудной компенсации. В случае же «чистой» амплитудной стереофонии фазы сигналов L- и R-каналов должны совпадать полностью. Невыполнение этого требования, что характерно для бытовых электроакустических систем с плохим попарным согласованием амплитудно-фазовых частотных характеристик (АФЧХ), приводит к азимутальным нарушениям восприятия, вплоть до полной неопределенности в локализации виртуальных источников звука, если эта несогласованность еще и нелинейно зависит от уровня сигналов.

Интересно знать, сколь емким является поле квазиобъектов, иными словами, какое количество кажущихся источников звука может с той или иной степенью определенности различить человеческий слух?

Опыт показывает, что наилучшими условиями стереофонического восприятия оказываются те, когда слушатель располагается на оси, перпендикулярной линии, соединяющей громкоговорители, и три точки, а именно: слушатель, Ml и М2 являются вершинами равностороннего треугольника. При этом так называемый оптимальный угол стереобазы (bо составляет 60°. Расстояние М1- М2 между аудиомониторами, именуемое собственно стереобазой, при соблюдении этих условий принципиального значения не имеет.

Попутно заметим, что уменьшение угла b₀ приводит к сужению зоны стереовосприятия, вплоть до «монофонизации», а его увеличение - к появлению так называемого «провала в середине», то есть к явлению, когда виртуальные источники звука левой половины стереобазы сверхпропорционально смещаются к левому монитору, а в правой половине - к правому. (Имеется в виду гипертрофированное перемещение квазиобъектов, неадекватное вращению панорамных регуляторов звукорежиссерского пульта, или смещению слушателя вправо или влево от осевой линии). Центральный же виртуальный источник (V2) при этом локализуется достаточно неопределенно (как выражаются слушатели: «вроде бы, в середине»), и условие расположение аудиента на оси симметрии становится абсолютно категорическим.

Исследования в области бинаурального (букв, «двуухого») слуха показывают, что точность локализации при неподвижном источнике звука составляет величину порядка 12⁰ - 15⁰ (среднестатистические данные). Это означает, что человеческий слух способен к азимутальной оценке не точнее указанного минимального значения. В случае же перемещений источника чувствительность к определению направления прихода акустического сигнала значительно возрастает: уши отмечают азимутальные отклонения с точностью уже почти до 3°. Аналогичные результаты наблюдаются и при оценке азимутальной разницы двух источников или квазиисточников звука, расположенных достаточно близко друг к другу (в угловом измерении).

Исходя из этих обстоятельств, а также из практического опыта, можно заключить, что максимальное число виртуальных источников звука, которыми целесообразно заполнять стереобазу, составляет 19 (плюс 2 реальных источника - громкоговорители); итого - 21 точка локализации звуковых квазиобъектов (см. рис. 2).

Рис. 2

У читателя может возникнуть возражение: а как же утверждения иных авторов, полагающих, что в стереофонии существует, практически, пять направлений, по которым слушатель уверенно локализует квазиисточники? (имеются в виду два реальных источника в точках Ml и М2, то есть громкоговорители, а также центральный и так называемые «полулевый» и «полуправый» виртуальные источники, обозначенные на рис. 2 красными кружочками V5, V10 и V15). Характерно, что число 5 при оптимальном угле базы (bо=60°, приблизительно соответствует точности локализации человеческого слуха для неподвижных источников звука (на рис. 2 это - угол (3, равный 15°).

Да! Действительно есть всего лишь 5 направлений, по которым на звуковой квазиобъект можно указать пальцем: вот где он! Эти направления, иначе говоря, вызывают устойчивые зрительные ощущения. Но мы ведь в нашем творчестве добиваемся не формального членения звуковой картины на какие-то фоноскопические сектора. Задача при использовании стереобазы вдоль ее протяженности, то есть задача заполнения фонографической плоскости состоит, в подавляющем большинстве случаев, в создании слитной картины, содержащей большое количество деталей - квазиобъектов. И тогда у слушателя возникают уже не рациональные стереометрические оценки, а тонкие, почти безотчетные ощущения единого множества, какого-то акустического массива. По формальным психоакустическим данным эти ощущения находятся на грани возможных (см. min. азимутальный угол).

Убедительным доказательством сказанному является стереофоническая запись хора без так называемого акустического оформления (см. ниже), сделанная, к примеру, с помощью одного стереомикрофона при его оптимальном расположении по отношению к исполнителям. (Отсутствие в звукоизложении акустической обстановки в технологическом процессе фонографии иногда бывает связано с некоторыми проблемами звукомонтажа, после выполнения которого этот фонокомпозиционный пласт вносится тем или иным способом). Все, кому удавалось слушать материал подобного рода, ощущали почти на зрительном уровне, то есть, практически, видели большое количество хористов, «расположенных» вдоль стереобазы, хотя, разумеется, никто не был способен пересчитать их, как говорится, по пальцам.

Виртуальные источники звука, как психофизическая категория, анализируются применительно к когерентному электроакустическому сигналу, амплитудные или временные манипуляции с которым приводят к образованию звуковых квазиобъектов. Возникающие при этом слуховые локализационные эффекты натолкнули на мысль об относительном упрощении, как оборудования, так и способов звукорежиссерской реализации передачи или записи. Имеется в виду использование одного электрического сигнала микрофона или электромузыкального инструмента, распределяемого между двумя каналами стереофонического воспроизведения с помощью так называемых регуляторов направления или, по иной терминологии, панорамных регуляторов.

Принципиально это осуществляется по одной из следующих схем:

Схема А). Для амплитудного стереопанорамирования

Схема Б). Для временного стереопанорамирования.

В регулировке по схеме А) перемещение ползунков сдвоенного потенциометра вверх соответствует движению кажущегося источника звука вправо, и наоборот (вниз - влево).

В регулировке по схеме Б) при появлении разницы во времени задержки для сигналов левого и правого каналов виртуальный источник звука будет смещаться в сторону громкоговорителя, работающего с опережением.

Несмотря на то, что временная стереофония обеспечивала более естественную с точки зрения слушательского восприятия азимутальную картину, технические проблемы, касающиеся былой схемотехники устройств задержки привели к отказу от данного способа регулирования, и в настоящее время стереопанорамирование осуществляется почти исключительно по амплитудному методу.

Но в обоих случаях получаемые звуковые квазиобъекты мало соответствуют истинной картине бинаурального восприятия в акустических полях реальных источников. Дело в том, что в естественных условиях два уха принимают от одного источника сигналы изоморфные (однородные), но, строго говоря, не когерентные. Это связано не только с диффузными акустическими процессами, но и со сложным спектральным составом реальных звуков. Поэтому использование моносигнала для упомянутых регулировок дает то, что принято называть псевдостереофонией, ибо при любом методе получения виртуального источника звука акустические сигналы, приходящие от громкоговорителей к правому и левому ушам, качественно одинаковы. Кроме того, создаваемые здесь квазиобъекты воспринимаются, как некие точечные источники звука, что неадекватно естественной акустике. Этот дефект выражен тем сильнее, чем выше качество систем звуковоспроизведения, а именно: чем точнее согласованность левого и правого каналов передачи в амплитудно - фазовом отношении по всему спектру. А если в плохих бытовых системах и присутствует некоторая «размытость» виртуальной звуковой точки, то это явление из-за обилия типов и экземпляров аппаратуры носит настолько непрогнозируемый характер, что ни о каком соответствии между звукорежиссерским фонографическим изображением и слушательским восприятием говорить нельзя.

В натуральных акустических условиях человеческий слух воспринимает и оценивает не только направление прихода звуковой волны, но и протяженность звучащего тела, то есть размеры источника. Даже в отсутствии зрения, естественным образом корректирующего этот признак реального звукового объекта, мы способны дать относительную оценку объемных размеров, например различных музыкальных инструментов, источников шума, причем даже тогда, когда слышим что-либо впервые, и память неспособна оказать нам помощь в этом деле.

Разумеется, не существует какой-либо биофизической шкалы, по которой можно было бы судить о количественной стороне данных ощущений. Измерения подобного рода, если о них и заходит речь, имеют, скорее, ассоциативный смысл. Но, поскольку в искусстве всё условно и относительно, - и время, и пространство, то вполне достаточно относительных впечатлений от размеров акустических объектов, соответственно, и квазиобъектов в виртуальной звуковой картине, чтобы можно было говорить о масштабных композициях, как в фонографической плоскости, так и в фонографическом пространстве.

На рис. 3 изображена зрительная модель плоской фонографической композиции, содержащая три квазиобъекта, равноудаленные от слушателя (по впечатлению, получаемому от виртуальных источников). Предположим, что излагается звучание рояля, скрипки и виолончели. Для упрощения на рисунке показаны всего 10 секторов возможных направлений локализации (угловых зон) с шагом в 6°.

Очевидно, что границы между зонами протяженности рояля (24°, то есть почти треть стереобазы), скрипки и виолончели (приблизительно по 6°) не являются, так сказать, буквальными звуковыми меридианами. Они неопределенны, размыты даже в самых высококачественных системах звукопередачи. Это обстоятельство не должно никого смущать, ибо в естественных акустических условиях наблюдается та же картина. В главе «Акустооптические аналогии» мы рассматривали вопрос о некоторых отличиях оптических законов и зрительных процессов от соответствующих им моментов в акустике и слухе. Здесь же уместно заметить, что упомянутая размытость границ между фрагментами звуковых полей должна быть просто отнесена к разряду условностей фонографии, и вряд ли в задачи последней входит точное воспроизведение звуковых азимутов. Вполне достаточно того, что человеческий слух воспринимает различия в них, пусть даже и безотчетно, подобно тому, как мы ощущаем массу цветовых оттенков, не утруждая себя их подробным формальным детерминированием.

Рис.3

На рисунке видно, что угловые пропорции в звуковом изображении приведенных музыкальных инструментов приблизительно адекватны реальным геометрическим соотношениям. (Если кто-то и заметит масштабные неточности, пусть представит себе, что в этом трио фортепианная партия исполняется не на большом концертном, а на кабинетном рояле, хотя для описания принципиальных аспектов вопроса это примечание существенного значения не имеет).

Как уже говорилось, угловое смещение двух направлений, если оно не меньше 3°, то есть разрешающей способности человеческого слуха по локализации, обеспечивает азимутальное акустическое разделение. Это один из очень важных моментов фонокомпозиционного построения. Соблюдение масштабных акустических взаимоотношений придает звуковой картине дополнительную естественность, ясность восприятия, входя значительной составной частью в качество, именуемое прозрачностью звучания. Разумеется, фонографическое расположение квазиобъектов - не догма; каждая композиция, как и в изобразительных искусствах, рождается из замысла и отвечает вкусу художника. Но об одном необходимо помнить категорически: звуковая графика никогда не должна носить случайный характер. Звукорежиссер обязан употребить все свое внимание и пространственное воображение, не жалеть времени на техническую реализацию, чтобы стереофонический рисунок не выглядел нелепым набором акустических пятен. Сказанное вовсе не означает, что масштабные и азимутальные взаимоотношения звуковых квазиобъектов всегда обязаны отвечать естественным пропорциям, даже если речь идет о хорошо знакомых музыкальных инструментах. Одна из форм существования концептуальное звукорежиссуры как раз и состоит в том, что автор фонографии может сознательно нарушить привычную акустическую стереометрию, пропорции, по-своему распределяя акценты, и тем самым, управляя слушательским вниманием.

Однако контекст должен обусловить не просто возможность, но и необходимость указанных аномалий, тогда результат будет убедительным.

Возникает вопрос: а что, если нарушение масштабных пропорций, даже при драматургически обоснованной необходимости, вызовет у слушателя недоумение, дискомфорт?

На этот вопрос есть, по меньшей мере, два ответа. Первый - простой: что ж, и недоумение, и дискомфорт тоже являются определенными режиссерскими приемами эмоционального воздействия.

Второй же ответ, преследующий цель сохранения естественности в слушательских ощущениях при восприятии указанных деформаций, открывает новый параграф настоящей главы, где речь пойдет уже не о фонографической плоскости, а о фонографическом пространстве.