Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Связь спектрального состава акустического сигнала и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) электроакустического преобразования микрофона




Амплитудно-частотный спектр звуковых волн, излучае­мых одиночным источником, как правило, начинается с ком­поненты, соответствующей основному тону самой низкой интонации, если речь идёт о звуковысотном музыкальном инструменте. Сказанное особенно справедливо для одного­лосных инструментов — медных или деревянных духовых.


 




Что касается музыкальных инструментов, на которых воз­можны исполнения аккордами, и инструментов, где звукооб­разование происходит посредством так называемого «хора», то есть двух-трёх струн (у роялей, пианино, мандолин, т. п.) или нескольких язычков (органы, баяны, аккордеоны, гар­мони), то энергетический спектр их излучения простирается гораздо ниже, вплоть до инфразвуковой области. Это объяс­няется биениями при относительной расстройке колеблю­щихся элементов. Спектр собственных частот дек, в особен­ности больших, также существенно обогащает звучание в низкочастотной зоне.

Значительное расширение спектрального состава на низ­ких частотах наблюдается при унисонном исполнении му­зыкального материала группой однородных инструментов. В оркестровой ткани это типично для играющих унисон смычковых струнных, тромбонов, валторн. Ещё больший эффект дают хоровые унисоны; им особенно свойственно наличие инфранизкочастотных излучений.

Спектры ударных и ударно-шумовых инструментов, бла­годаря импульсному характеру атак при звукоизвлечении, имеют достаточно заполненную низкочастотную область, независимо от того, являются ли эти инструменты интони­рующими (настраиваемыми), или нет.

Надо учесть, что некоторые ударные инструменты, напри­мер, литавры и большие барабаны, обнаруживают, пожалуй, самый ощутимый подъём спектральной плотности на низ­ких частотах; излучая акустическую волну, близкую к шаро­вой, они создают поле, характеризующееся непосредственно у звучащих мембран высокой величиной градиента давле­ния. Следовательно, любой направленный микрофон (в той или иной степени реагирующий на градиент звукового дав­ления), устанавливаемый вблизи от них, должен обладать собственным низкочастотным компенсатором, либо допол­няться внешним фильтром верхних частот.

Ecли кому-то кажется, что приведенное замечание носит гипотетический характер, можно предложить поочерёдное прослушивание сигналов двух микрофонов, расположенных рядом друг с другом в непосредственной близости от источни­ка указанного вида. Один из микрофонов должен быть ненап­равленным, то есть приёмником звукового давления, а дру­гой — приёмником градиента звукового давления. При этом необходимо обратить внимание на естественность звучания.


Всякий услышит, что ненаправленный микрофон даёт го­раздо более натуральную звукопередачу. И дело здесь далеко не только в том, что этот микрофон обеспечивает больший пространственный охват объекта; в конце концов, экспери­мент можно провести при таком расстоянии до источника, когда последний полностью попадёт в зону эффективного приёма направленного микрофона. Причина неестественно­сти в этом случае объясняется гиперболическим подъёмом частотной характеристики в нижней части спектра, назван­ном в электроакустике «эффектом, ближней зоны».

К сказанному, впрочем, не следует относиться, как к вето. Эффект сверхкрупного плана (см. главу «ФОНОГРАФИЧЕС­КАЯ КОМПОЗИЦИЯ») вполне может оправдать применение микрофона — приёмника градиента звукового давления с ги­пертрофированной передачей низких частот.

Что касается высокочастотной части спектра акустичес­кого источника, то она определяется отнюдь не частотой ос­новного тона самого верхнего звука интонирующего музы­кального инструмента, а частотами обертонов, практический учёт которых может потребовать их передачи во всём диапа­зоне, доступном тому или иному электроакустическому трак­ту. Это в максимальной степени относится к источникам с им­пульсным характером атак, например, фортепиано, ударным и ударно-шумовым инструментам, человеческим голосам.

Заметное обогащение спектра на высоких частотах так­же происходит при инструментальных или хоровых унисо-нах. Изобилуют высокочастотными составляющими и спек­тры шумовых призвуков, сопутствующих звукоизв лечению.

Но поскольку в естественных акустических полях высоко­частотные компоненты в полной мере прослушиваются лишь вблизи источника, а при удалении — постепенно затухают, то требования к амплитудно-частотной характеристике мик­рофона на верхних частотах тем строже, чем ближе к нему находится акустический объект, соответственно, чем крупнее план фонографического изложения.

В этом случае оказывается, что для большинства источ­ников высокочастотная характеристика микрофона должна простираться до предела человеческой слышимости, несмот­ря на то, что полный тракт звукопередачи, включая устрой­ства записи-воспроизведения и системы мониторинга, может вносить собственные ограничения. В справедливости сказан­ного точно так же убеждают сравнительные эксперименты


 



t j\1> S20



с парой микрофонов, обладающих при прочих равных усло­виях неодинаковыми частотными диапазонами электроаку­стического преобразования.

Но гораздо серьёзнее требования, предъявляемые не к про­тяжённости частотной характеристики микрофона, а к её рав­номерности в высокочастотной области. Речь идёт об экст­ремумах (резонансах) АЧХ, обусловливающих жёсткую, металлическую окраску, часто нежелательную. Благодаря этим неравномерностям спектральной передачи в обертоновом ряду источника нарушаются пропорции между отдельными высо­кочастотными составляющими, причём компенсировать этот дефект удаётся далеко не всегда из-за неполной адекватности характеристик корректирующих фильтров и форм локальных подъёмов частотной характеристики микрофона.

Некоторые фирмы-изготовители микрофонов, рассчиты­вая на положительные субъективные оценки потребителей, добиваются намеренных высокочастотных резонансов в сво­их конструкциях. Применять эти микрофоны следует с изве­стной осторожностью. Впечатления действительно хороши, если такие приёмники устанавливаются на большом рассто­янии от акустического объекта, и указанные подъёмы АЧХ возмещают дистанционные потери на высоких частотах, пусть даже с некоторой окраской. В ближней же зоне избира­тельное, резонансное подчёркивание высокочастотных со­ставляющих почти всегда оставляет в звуке некий «электро­акустический налёт».

Заметим попутно, что в этом кроется одна из причин ги­пертрофированной передачи звонких и шипящих согласных человеческой речи.

Звукопередача музыкальных инструментов нижних реги­стров, в особенности при их изложении в дальнем плане, зна­чительно снижает требования к высокочастотной области АЧХ применяемых микрофонов. Желательно только, чтобы частотная характеристика имела в верхней области спад мо­нотонного характера.

Среднечастотный диапазон спектров звуковых источни­ков, как правило, проблем в микрофонной передаче не вызы­вает. Исключения составляют случаи специфической окрас­ки, вносимой микрофонами опять-таки в тех случаях, когда их АЧХ имеет локальные экстремумы в средней части; это, в основном, характерно для конструкций с большими габа­ритами, сложными геометриями форм и т. п.


Но необходимо помнить, что причиной заметной акустичес­кой окраски звука могут быть некоторые дефекты тонателье, особенно, когда его размеры невелики, имеются архитектурные ниши, полости или образуются стоячие волны. Иногда окраска объясняется местом установки микрофона вблизи протяжен­ного источника, в формировании звука которого большую роль играют дека или мензура, излучения разных участков которых могут интерферировать в области нахождения микрофона. При этом спектр обретает ненатуральные экстремумы.

Ниже будет сказано также о колористическом влиянии ха­рактеристик направленности источников и микрофонов в их взаимоотношениях.

Убедится на практике в том, что вина в окраске звука ле­жит именно на микрофоне, сравнительно несложно: его нуж­но поочерёдно располагать в разных точках тонателье, же­лательно ближе к источнику, чтобы исключить влияние архитектурной акустики. Если «красит» действительно мик­рофон, то перемещения мало что изменят. Для точности оце­нок такой эксперимент звукорежиссёру лучше всего прово­дить с ассистентом, и, по возможности, быстро, дабы не сработал эффект привыкания, когда окраска звука переста­ёт обращать на себя внимание.

Инженерные службы звукозаписывающих студий предо­ставляют звукорежиссёрам техническую документацию, где с тем или иным приближением отражены амплитудно-час­тотные характеристики имеющихся микрофонов. Благодаря этому, во время предварительного анализа записываемого материала возможен отбор, в какой-то степени априорный, необходимых электро-акустических приёмников.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 604 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Слабые люди всю жизнь стараются быть не хуже других. Сильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Борис Акунин
==> читать все изречения...

2201 - | 2127 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.02 с.