Спектральные характеристики натуральных источников звука

 

Рис. 3-3

Подобные обстоятельства наблюдаются при работе с лю­быми звуковыми объектами больших размеров — инстру­ментальной группой, хором, органом, расчленённые направ­ленные свойства которых ощутимо проявляются лишь вблизи от них. С увеличением расстояния, помимо сказан­ного, деформируется плоский фронт акустических волн, зна­чительно уменьшается энергия высокочастотных спект­ральных компонент, и можно рассуждать о прослушивании или микрофонном приёме суммарного звука, включающего также сигналы общей диффузной акустики (реверберации). Такие источники следует рассматривать как единое звуча­щее тело. И пусть направленность его излучения складыва­ется из преимущественных направленностей отдельных представителей группы, разграничение волновых азимутов на «полезные» и «вредные» с расстоянием теряет свою акту­альность.

Полный частотный диапазон излучения у музыкальных инструментов связан с основными тонами рабочих регист­ров и высшими гармониками (обертонами), область которых теоретически простирается бесконечно; лишь небеспредель­ные слуховые возможности ограничивают их актуальность. Сказанное можно принять за аксиому, пожалуй, только в строго научном смысле. Эстетика звукопередачи допускает сужение акустических спектров в высокочастотной области, особенно когда тот или иной голос (в том числе и инструмен­тальный) звучит не solo, а в сложном партитурном окруже­нии. Естественные психоакустические свойства, в частности, такие, как маскировка слабых высокочастотных сигналов мощными низкочастотными, вполне оправдывают подобные ограничения. Более того, как будет показано в главе «ФОНО­ГРАФИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ», изображение виртуально­го звукового объекта не в крупном плане связано со сниже­нием уровня передачи высокочастотных спектральных компонент.

Вряд ли целесообразно определять количественную сто­рону этих ограничений — вопрос слишком индивидуальный. 3-4 обертона для самого верхнего рабочего звука в некото­рых случаях достаточны для сохранения натуральности, а иной раз может потребоваться более широкополосная пе­редача. Художественные задачи и слуховая оценка — вот кри­терии, которыми следует руководствоваться. Убедительная мягкость звучания, объективный частотный спектр которо­го сужен чуть ли не до области основных тонов, разве не мо­жет она противостоять каким-то формальным претензиям?

Тем не менее, при подборе микрофонов или других прибо­ров возникает вопрос о соответствии их частотных характе­ристик спектральным свойствам акустических объектов.

Учитывая, что протяжённость актуального обертонового ряда, практически, у всех музыкальных источников падает с повышением регистра, а реальный частотный диапазон электроакустического преобразования даже у профессио­нальных высококачественных микрофонов редко превыша­ет 16-18 кГц, число передаваемых обертонов звуков верхних

 

7 Чаказ Х° 820

регистров (пятая октава фортепианной шкалы) уже ограни­чивается приблизительно до 5.

Нижняя часть спектрального диапазона для музыкально­го инструмента, как правило, определяется частотой основ­ного тона самого низкого из его рабочих звуков. Но три об­стоятельства вносят коррективу в это утверждение.

1. На стадии звуковой атаки многие натуральные акусти­
ческие сигналы асимметричны, то есть содержат постоянную
составляющую. Для её полноценной передачи частотный
диапазон электроакустического канала должен начинаться
с О ГЦ. Однако практика показывает, что даже для музыкаль­
ного объекта, излагаемого в сверхкрупном плане, достаточ­
но для убедительности передать всего 1-2 унтертона от са­
мого низкого звука. Впрочем, и такой фоноколористический
приём достаточно уникален (вспомним басовые solo одного
из вокалистов ансамбля «Take six»).

2. Два или несколько однородных музыкальных инстру­
ментов, играющих унисон, за счёт конечной высотной рас­
стройки создают биения, расширяющие спектр группового
сигнала в низкочастотную сторону, иногда до инфразвуковой
области. Оправданное художественное использование этого
эффекта вполне допустимо и лишь опасность получения элек­
троакустической перегрузки или колористического дисбалан­
са заставляет проявлять к таким сигналам особое внимание.

3. Существенное обогащение низкочастотного спектра
происходит и за счёт различных флуктуации в процессе за­
тухания басовых струн у арф, фортепиано, гитар, а также
в длительно затухающем звуке колоколов.

Многие детали сложной фонографической композиции имеют ограниченный спектральный диапазон. Это продик­товано законами фоноколористики. Но в записях solo худо­жественные обоснования для таких ограничений встречают­ся редко. Гораздо чаще возникает необходимость сужения частотного диапазона микрофонного канала с его усилитель­ными звеньями во имя уменьшения суммарных помех. Опыт­ные звукорежиссёры, работая с ограничительными фильт­рами, способны на слух определить границы спектральной передачи, в пределах которых ещё сохраняется тембральная полнота акустического источника.

Принципиальные ориентиры даёт литература по инстру­ментовке, где есть сведения о полных рабочих диапазонах

музыкальных инструментов или певческих голосов. Но на практике эти диапазоны часто ограничены конкретным нот­ным материалом, предварительное знакомство с которым помогает оптимизировать соответствующую часть электро­акустического тракта: к примеру, не стремиться использовать дорогостоящие конденсаторные микрофоны для записи груп­пы тромбонов, играющей во всём произведении лишь аккор­довые педали тf в пределах малой октавы.

Частотный диапазон музыкальных звуков является дале­ко не единственным фактором, определяющим их тембр. Не­зависимо от распределения обертонов, в спектральном соста­ве многих источников существуют так называемые форманты, или формантные области. На спектрограм­мах эти области характеризуются резкой множественной изломанностью. Частоты формант могут находиться как внутри регистрового диапазона, так и за его пределами, по­скольку их наличие связано с резонансными свойствами от­дельных элементов конструкции музыкального инструмен­та, а не с высотой исполняемых звуков.

Рис. 3-4

На рисунке 3-4 изображён фрагмент спектрограммы те­норового саксофона, играющего в первой октаве. Экстрему­мы в диапазоне выше 1 кПд свидетельствуют о формантных образованиях.

Более подробные сведения о формантах содержатся в гла­ве «ФОНОКОЛОРИСТИКА».