Филип Ньюэлл: Мастеринг. Урок 12. Вопросы пространства и времени



Филип Ньюэлл
Перевод Александра Кравченко,
компания Sound Consulting
vita46@yandex.ru
www.sound-consulting.net



1. Более реалистичный взгляд


В настоящее время в коммерческих студиях в качестве контрольных мониторов используются сотни различных моделей акустических систем среднего и малого размера. По-видимому, многие полагают, что измеренные характеристики этих мониторов сравнительно похожи, а потому различия в их звучании объясняются такими факторами, как секретная формула материала катушки громкоговорителя, подбор компонентов кроссовера и рядом других неизвестных факторов. Именно к такому заключению можно прийти, если довериться утверждениям в рекламных материалах, которые предоставляются большинством производителей. К сожалению, во многих случаях такие публикации являются чуть ли не единственным источником получения информации для конечного пользователя, который задался целью изучить измеренные характеристики акустических систем. Фактически производители зачастую публикуют только ту информацию, которую они хотят донести до конечных пользователей, но не более того. К сожалению, подобная маркетинговая политика различных производителей уже становится тенденцией. Тем не менее на сегодняшний день достаточно убедительно доказано, что результаты измерений таких акустических систем являются совершенно различными, а также то, что многие звуковые свойства акустических систем могут быть проверены на предмет измеримых различий1. Рис. 1 полностью подтверждает эти факты.


1. Philip R. Newell; Keith R. Holland; Julius P. Newell; «The Yamaha NS10M: Twenty Years a Reference Monitor.
 Why?» Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol 23, Part 8, pp 29-40, (2001).



Рис. 1. Сравнение амплитудных характеристик давления мониторов Yamaha NS10M и Auratone 5C. Обратите внимание на общее сходство частотных характеристик (за исключением пика на 8 кГц в Auratone). Достоин внимания и тот факт, что безэховые характеристики этих мониторов отнюдь не являются плоскими
Рис. 1. Сравнение амплитудных характеристик давления мониторов Yamaha NS10M и Auratone 5C. Обратите внимание на общее сходство частотных характеристик (за исключением пика на 8 кГц в Auratone). Достоин внимания и тот факт, что безэховые характеристики этих мониторов отнюдь не являются плоскими
Графики действительных правдивых характеристик акустических систем, которые позволяют рассматривать испытуемые объекты с разных точек зрения (например, весьма информативными являются графики затухания или кумулятивный спектр), как правило, показывают значительно больше деталей в сравнении с тем объемом информации, которым с нами готовы делиться производители в своих публикациях и рекламных материалах. Многие производители в свое оправдание сетуют на то, что характеристики и цифры, которые приводятся их конкурентами, имеют такой же презентационно-направленный характер, а поэтому им, мол, приходится следовать их примеру для удержания своих позиций на рынке; они также утверждают, что поступи они по-другому, это будет означать самоубийство для их бизнеса. Необходимо отметить, что в настоящее время действительно существует некоторая степень невежества в отношении оценок характеристик различных акустических систем, причем это явление сейчас распространено даже среди профессиональных пользователей этих систем. Поэтому справедливости ради нужно сказать, что в этих условиях действительно трудно отказать производителям в праве соперничать между собой на равных, даже если такой подход и такие условия безразличны к реальным нуждам индустрии, использующей их продукцию.
Должен отметить, что я был весьма обескуражен, когда во время моих интервью с несколькими высокоуважаемыми представителями звукозаписывающей индустрии (во время подготовки статьи для редакции журнала Studio Sound) вдруг понял, насколько мало они знали об акустических системах и как мало их волновало собственное неведение относительно того, что происходит внутри этих систем. Создавалось впечатление, что моих собеседников интересовало только то, пригодна или нет та или иная модель мониторов для принятия решений в ходе проводимых ими сессий записи или сведения. Похоже на то, что даже эти люди практически оставили попытки понять предмет, который обычно оказывается покрыт многими загадками и тайнами. И проблема здесь в том, что такое положение вещей никак не способствует появлению грамотной «обратной связи» от пользователя к производителю, а вот тенденция в сторону большей агрессивности маркетинга в продвижении продуктов практически не способна расширить знания пользователей. Однако, если говорить о мастеринге, лучше было бы знать объективную ситуацию и существующие ограничения в использовании мониторов; это, несомненно, полезные знания.

1.1. Сила маркетинга

Рис. 2. Сравнение трехмерных графиков затухания (кумулятивного спектра) мониторов Yamaha NS10 и Auratone 5C. Через 20 миллисекунд после широкополосного возбуждения затухание сигнала на всех частотах достигло уровня -40 дБ. Это совсем не так же, как в случаях с другими небольшими мониторами, для которых более типичным является график на рис.4
Рис. 2. Сравнение трехмерных графиков затухания (кумулятивного спектра) мониторов Yamaha NS10 и Auratone 5C. Через 20 миллисекунд после широкополосного возбуждения затухание сигнала на всех частотах достигло уровня -40 дБ. Это совсем не так же, как в случаях с другими небольшими мониторами, для которых более типичным является график на рис.4
В личной беседе с главными исследователями-разработчиками разных фирм-производителей акустических систем я узнал, что в технических заданиях на разработку мониторов, которые они получают от своих владельцев, качество звучания системы зачастую оказывается на четвертом или даже пятом месте в списке приоритетов будущей конструкции. Такие вопросы, как: «быть на 100 евро дешевле, чем ближайший конкурирующий продукт», «иметь притягательный внешний вид, который будет хорошо смотреться в рекламе», «чтобы габариты были такими же, как у конкурирующего продукта» и «должен быть громче, чем аналогичные модели конкурентов», большинством всемогущих специалистов по маркетингу и продаже типично считаются более важными, чем само абсолютное качество звучания этих акустических систем. И заметьте: все это происходит в предполагаемой профессиональной звукозаписывающей индустрии!

Наряду с этим существует еще одна всеобъемлющая тенденция: производить такие акустические системы, которые заставляют звучать хорошо практически любую запись. Здесь важно помнить, что промышленность, специализирующаяся на 

Рис. 3. Сравнение импульсных характеристик мониторов Yamaha NS10M и Auratone 5C. Уже через 8 миллисекунд после импульсного возбуждения кривая графика переходит в прямую линию. Повторюсь, что это не свойственно большинству мониторов, для которых более типичной является импульсная характеристика из рис.4
Рис. 3. Сравнение импульсных характеристик мониторов Yamaha NS10M и Auratone 5C. Уже через 8 миллисекунд после импульсного возбуждения кривая графика переходит в прямую линию. Повторюсь, что это не свойственно большинству мониторов, для которых более типичной является импульсная характеристика из рис.4

Наряду с этим существует еще одна всеобъемлющая тенденция: производить такие акустические системы, которые заставляют звучать хорошо практически любую запись. Здесь важно помнить, что промышленность, специализирующаяся на изготовлении оборудования для звукозаписи, приобретает громадный размах, а стабильность и продолжительность ее выживания в теперешних объемах требует массового продвижения именно подобных продуктов. Не секрет, что львиная доля продаж приходится на людей с малым опытом в звукозаписи «высшего эшелона». Поэтому, продавая им акустические системы, на которых все их записи звучат чудесно, у производителей появляется возможность продать еще и много иного сопутствующего оборудования. Ход рассуждений маркетологов здесь следующий: если массовый рынок вдруг осознает, что он не может производить такой же качественный продукт, как это делают топ-профессионалы, то он может начать уменьшаться в размере, а продажи оборудования при этом упадут. Может, это кому-то покажется циничным, но лично я как раз хотел бы, чтобы именно так и произошло. К сожалению, описанная ситуация продолжает существовать, и подпитывается она преимущественно мифами и невежеством, что не имеет ничего общего со стремлением к точному мониторингу.


Рис. 4. Кумулятивный спектр и импульсная характеристика небольшого рефлексного монитора с гладкой безэховой характеристикой, но с присутствием гула во временной характеристике. В попытке расширить низкочастотный диапазон было применено фазоинверторное оформление кабинета. Из графиков отчетливо видно, к чему это привело. График импульсной характеристики не проявляет никаких признаков перехода в прямую линию, в отличие от графиков на рис.3
Рис. 4. Кумулятивный спектр и импульсная характеристика небольшого рефлексного монитора с гладкой безэховой характеристикой, но с присутствием гула во временной характеристике. В попытке расширить низкочастотный диапазон было применено фазоинверторное оформление кабинета. Из графиков отчетливо видно, к чему это привело. График импульсной характеристики не проявляет никаких признаков перехода в прямую линию, в отличие от графиков на рис.3
Но несмотря на весь этот туман, инженеры звукозаписи, продюсеры и музыканты всегда имели все шансы найти какие-либо общие критерии, которые оставляют отчетливое звуковое впечатление о качестве мониторинга, даже если при этом они не четко отмечены техническими принципами. К примеру, посмотрите на 
рис. 1. Сколько пользователей мониторов Auratone и NS-10 когда-либо осознавали, как похожи частотные характеристики этих акустических систем (по крайней мере ниже 6 кГц) или насколько они отличаются от характеристик многих других систем? Графики затухания 
(рис. 2), которые показывают амплитуду звукового давления во времени по частоте, у них тоже очень похожи, равно как и переходные характеристики, изображенные на рис. 3 – здесь уже видно, что это не простое подобие. Все эти характеристики измерены в безэховых условиях, и совершенно очевидно, что их амплитудно-частотные характеристики не являются гладкими. И хотя технически они кажутся «неправильными», тем не менее, по их звучанию многие пользователи находят их «правильными». Как такое возможно? На рис. 4 продемонстрирован график затухания (кумулятивный спектр) и переходная (импульсная) характеристика хорошо известной мониторной системы, которая имеет сравнительно гладкую амплитудно-частотную характеристику в безэховых условиях. Но взгляните, в какой степени в результате применения технологий по «выравниванию» амплитудно-частотной характеристики приведены в состояние «звона» (резонирования) на низких частотах временные характеристики этой мониторной системы! Чуть позже мы еще вернемся к этой теме.

2. Какой должна быть правильная характеристика?

Рис. 5. Характеристика идеального монитора, сопоставимого по размерам с Yamaha NS10M в различных условиях монтажа. Сплошной линией указана характеристика монитора в условиях свободного поля. Прерывистой линией указана ожидаемая характеристика этого монитора при монтаже его во фронтальную стену заподлицо
Рис. 5. Характеристика идеального монитора, сопоставимого по размерам с Yamaha NS10M в различных условиях монтажа. Сплошной линией указана характеристика монитора в условиях свободного поля. Прерывистой линией указана ожидаемая характеристика этого монитора при монтаже его во фронтальную стену заподлицо
Предлагаю рассмотреть график, изображенный на рис. 5. Сплошной линией показана прогнозируемая характеристика такой акустической системы, как Yamaha NS-10M, в свободном поле (т.е. в безэховой камере). Прерывистой линией показана прогнозируемая характеристика в том случае, когда эту же мониторную систему встраивают заподлицо в стену. Если монитор установлен рядом с большой отражающей поверхностью (например, рядом с верхней поверхностью большой микшерной консоли на метербридже), то характеристика также будет похожей на ту, что изображена в виде прерывистой линии. На рис. 6 показана настоящая измеренная характеристика мониторов NS-10M, которые установлены на метербридже микшерной консоли в условиях типичной студийной контрольной комнаты. Сравнение характеристик, которые изображены на рис. 1 и на рис. 6, доказывает, что график на рис. 5 является не просто прогнозом. Неравномерности графика на рис. 6 появились благодаря отражениям от поверхности микшера (хотя этого не было бы в том случае, если бы монитор был заподлицо вмонтирован в стену). Такая испещренность графика наблюдалась бы в характеристике любой акустической системы при установке ее в подобные условия (на метербридже микшера – А.К.). Безусловно, отражения от поверхности микшера привносят сильную неравномерность в деталях амплитудно-частотной характеристики акустической системы. Однако нельзя не заметить, что в общем и целом происходит все-таки выпрямление этой характеристики. Низкочастотные характеристики расширены довольно ясно.
Важность этого факта в том, что если подобным образом (на метербридже микшера, – А.К.) размещается акустическая система, имеющая прямую безэховую частотную характеристику, то она в деталях тоже будет испещрена в силу отражений от поверхности микшера, а вот в общем и целом у нее проявится тенденция к избытку низких частот (что характерно и для установки мониторов заподлицо в стену, – А.К.). Вот почему во многих активных мониторах установлены переключатели подстройки басовых частот с рекомендованными положениями для разных условий установки. В случае применения мониторов с пассивным кроссовером эта гибкость корректировки достижима разве что при использовании внешних эквалайзеров, хотя на практике такое решение встречается редко. Регуляторы низких частот можно встроить в активную конструкцию за несколько центов; в то же время отдельный эквалайзер с необходимой прозрачностью звучания, которая нужна для высококачественного мониторинга, может оказаться намного дороже самих акустических систем, с которыми его используют. У многих эта причина отбивает охоту к такому решению, а вот использование дешевого эквалайзера, обладающего своим «звуковым характером», было бы абсурдным выбором с точки зрения точности мониторинга. Поэтому мониторы с пассивным кроссовером следует подбирать с такими характеристиками, которые позволяют их монтаж в стену, однако большое количество вовлеченных в индустрию звукозаписи людей, как мне кажется, недопонимают важности этого момента.



Рис. 6. Характеристика монитора Yamaha NS10M при его установке на метербридже микшерной консоли. Обратите внимание на тенденцию к общему выравниванию характеристики в целом. Неравномерности, появившиеся вследствие отражений от поверхности микшера, будут примерно так же сказываться на характеристике любого монитора, установленного подобным образом
Рис. 6. Характеристика монитора Yamaha NS10M при его установке на метербридже микшерной консоли. Обратите внимание на тенденцию к общему выравниванию характеристики в целом. Неравномерности, появившиеся вследствие отражений от поверхности микшера, будут примерно так же сказываться на характеристике любого монитора, установленного подобным образом

Как правило, мониторные системы устанавливаются в такие позиции, которые являются физически удобными для работы, но не всегда могут способствовать оптимизации и «выравниванию» частотной характеристики в диапазоне низших частот, и обычно никаких последующих мер по коррекции сложившейся частотной характеристики не предпринимается. Например, монитор Yamaha NS-10M, установленный на метербридже микшерной консоли соответствующего размера, будет иметь приемлемо ровное звучание, если судить в общем по всей полосе частот; в то же время неизбежным является «гребенчатое фильтрование» из-за отражений от лицевой поверхности микшера, что приведет к «смазыванию» стереообраза и ухудшит звуковую открытость и прозрачность (последствия «работы» отражений от лицевой поверхности микшера можно заметить по испещренности частотной характеристики на рис. 6). Последние два аспекта (смазывание стерео образа и ухудшение звуковой открытости и прозрачности, – А.К.) можно преодолеть, если расположить мониторы на специальных подставках за микшерным пультом, но в этом случае «низкочастотный подъем» будет утерян и частотная характеристика на низших частотах будет спадать быстрее. Как видно, обе эти ситуации далеки от идеала. В случае установки мониторов на подставки недостачу низких можно откорректировать нейтральным по звучанию эквалайзером, ведь здесь быстрый спад с понижением частоты объясняется слабой нагруженностью низкочастотного громкоговорителя. (Заметьте, что это – проблема не акустических свойств помещения, которую невозможно откорректировать эквализацией, а проблема согласования громкоговорителя с воздушной средой, которую можно эквализировать с чистой совестью). В этом случае эквалайзер откорректирует частотную характеристику системы как в смысле амплитуды, так и в смысле фазы, но, к сожалению, это уменьшит динамический диапазон, так как перегрузки (особенно низкочастотного громкоговорителя, – А.К.) будут возникать при уровнях громкости, которые меньше допустимых для этого типа акустической системы. Поэтому такое решение не считается полезным. Тем не менее по итогам этого обсуждения должно быть очевидно, что монитор, установленный в контрольной комнате на метербридже микшера, не может звучать так же, как тот же монитор, установленный на стойке в мастеринг-студии. Это одна из причин, по которой мастеринг-инженерам могут потребоваться не совсем те мониторы, которые предпочитают инженеры звукозаписи; просто они используют их по-разному.
Поэтому установленные на стойках мониторы нуждаются в более прямой безэховой низкочастотной характеристике, чем мониторы, устанавливаемые в стену, возле нее или на метербридже. Производители многих малогабаритных активных мониторов так и поступают, делая частотную характеристику в области низших частот перенастраиваемой. Однако, как уже упоминалось в Уроке 11, для того, чтобы предотвратить преждевременную перегрузку во время использования мониторов с выпрямленной (с помощью переключателей, – А.К.) характеристикой в свободном поле (или для того, чтобы они звучали громче и при этом еще и не выгорали), производители пытаются защитить громкоговорители мониторов от чрезмерного смещения их подвижных систем двумя методами: использованием фазоинверторного акустического оформления вместо корпуса закрытого типа и использованием фильтров с большей крутизной спада для ускоренного затухания амплитудно-частотной характеристики при достижении некоего нижнего предела «выпрямленности» басовых частот. Тем самым мы прыгаем «из огня да в полымя», потому что именно по вине фазоинверторов и защитных фильтров увеличивается время отклика на нижних частотах, что можно увидеть на рис. 4. Улучшение амплитудно-частотной характеристики в диапазоне низших частот достигается дорогой ценой – точностью временных характеристик. Итак, уже можно сделать вывод: мониторы небольших размеров не могут быть точными, если от них требуется корректная работа на высоких уровнях звукового давления и во всем диапазоне частот, что как раз необходимо для мастеринга.



3. Великий временной обман

Обсуждаемая в этой главе проблема часто оказывается в центре внимания мастеринг-инженеров –  записи, сделанные в студиях с менее опытным персоналом, чаще проявляют некорректный баланс между басовыми инструментами, к примеру, между бас-гитарой и бас-бочкой. Если монитор проявляет резонансные свойства на низких частотах, он добавит этот резонанс к звучанию инструментов, которые через него воспроизводятся. Это имеет слабое значение для таких резонансных инструментов, как бас-гитара, но при этом может совершенно отчетливо изменить характер звучания жесткого, имеющего переходные свойства и быстро затухающего звука бас-барабана. Добавленная резонансная энергия может привести инженеров к ложной уверенности 
в том, что бас-бочка в миксе была громче, чем на самом деле. Ведомые ложным представлением, они смикшируют инструменты и бас-бочку тише, чем необходимо по отношению к бас-гитаре. Когда дело доходит до мастеринга, для исправления ситуации уже ничего сделать нельзя, потому что эквалайзеры и компрессоры не могут обработать бас-бочку, не затронув при этом бас-гитару. Единственное разумное решение – вернуться в студию и пересвести запись, увеличив громкость бас-бочки, но при этом столкнуться со всеми неизбежными издержками и затратами времени.
Баланс же, сделанный при помощи мониторов Auratone или NS-10 с их слабоватой безэховой отдачей на басовых частотах, может оказаться слишком басовитым в целом, особенно если мониторы были установлены на стойки. Тем не менее, если впоследствии такие записи с общим избытком басовых инструментов из-за слабой басовой отдачи мониторов вследствие расположения на стойках появятся в мастеринг-студии, ситуация уже не будет столь катастрофической. Если инструменты находятся в балансе между собой, то простой процесс эквализации (возвращающий те низкие частоты, недостаток которых испытывался во время сведения на этих мониторах) возвратит общее звучание, которое задумывалось инженерами записи и которое, как они считали, слышат во время сведения. Но ошибки временных характеристик систем являются великими обманщиками в столь многих случаях, что ошибки микширования, к которым они приводят, зачастую невозможно исправить ни одним существующим на сегодняшний день прибором обработки звука.
Это хорошо осознается поколением специалистов звукозаписи, выбравших для себя такие мониторы, как Auratone, Yamaha NS10 и немногие другие с «быстрым затуханием». Они отдают себе отчет в том, что системы с быстро затухающими временными характеристиками являются более надежной опорой, чем системы со сверхровной безэховой амплитудно-частотной характеристикой, которые в то же время проявляют необычно длительные характеристики затухания. Как уже отмечалось в предыдущем Уроке, ошибки сведения, допущенные из-за проблем частотной характеристики, обычно легко корректируются, в то время как ошибки, допущенные из-за проблем временной характеристики, нет. Поэтому неудивительно, что почти все мастеринг-инженеры, с которыми мне приходилось говорить, решили использовать мониторы, в первую очередь, с достаточно коротким временем затухания, а также с приемлемо гладкой частотной характеристикой, что возможно только в мониторах соответствующих размеров.

4. Неправильные решения

Весьма печально наблюдать, как непросвещенный персонал студий выполняет абсурдную коррекцию, например, подключает «влажно звучащий» усилитель к мониторам NS10 или Auratone. Нет сомнений, что это может увеличить кажущееся качество басовых частот, но делается это за счет ухудшения демпинг-фактора и «смазывания» переходной характеристики. Другими словами, за счет уничтожения именно тех характеристик, которые делают эти системы столь ценными. Вне сомнений, именно это привело к такому количеству спарок Quad 405/NS10M в Великобритании, что лично мне никогда не нравилось именно из-за бедной переходной характеристики. Как сказал однажды Алан Дуглас (инженер записи «Riding with the King» Б.Б. Кинга и Эрика Клэптона, который являлся номинантом премии Grammy), комбинация Quad 405/NS10M оказалась чем-то весьма трудным в работе, но NS10 на большом усилителе Crown (к примеру) были именно тем, на чем он достиг хороших результатов. Заметьте, он сказал, что мог бы добиться на них хороших результатов, но тем не менее не любит их. Мне известно, что он действительно их не любит – никогда не поставит у себя дома. Но правда также и то, что он никогда не будет сводить на тех системах, которые комфортны ему для домашнего прослушивания.
Нужно всегда помнить, что многие топ-инженеры и продюсеры не используют свои «рабочие» акустические системы дома. Есть явное различие между тем, что им нужно для выполнения хорошей работы, и тем, что они хотят использовать для удовольствия. Мониторные системы должны показывать ошибки в миксе. Они существуют не для того, чтобы приятно звучать сами по себе. Тем не менее приятно звучащие коробки хорошо продаются на «полу-профессиональном» массовом рынке, что на руку производителям, желающим продавать в больших объемах. Честность мониторов не обспечит им массовых продаж.



5. И еще о времени...

Рис. 7. Низкочастотные характеристики десяти небольших мониторов
Рис. 7. Низкочастотные характеристики десяти небольших мониторов
Итак, похоже, на сегодняшний день неизменной остается ситуация, при которой слишком много производителей, создающих специфические, нацеленные на музыкальный звукозаписывающий рынок продукты, уделяют слишком много внимания «выпрямлению» частотных характеристик (или по меньшей мере их амплитудной части, а не фазовой), и слишком мало внимания укорачиванию временных характеристик. Такое положение вещей возможно из-за неосведомленности о сравнительной важности этих характеристик или из-за того, что прямая безэховая частотная характеристика в брошюрах выглядит красивее и тем самым хорошо продает системы, ведь более 99% пользователей даже не знают о существовании проблемы временной характеристики. Это весьма прискорбно, так как у нас уже есть доказательства важности быстрого затухания временной характеристики для звуковой нейтральности мониторной системы2.

 
2. Philip R. Newell; Keith R. Holland; Peter Mapp; «The Perception of the Reception of a Deception».
Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol 24, Part 8, (2002).

Однако факт остается фактом: мониторы характеризуются не только частотной характеристикой. Очень важными являются временные характеристики, и уже пришло время обратить более серьезное внимание на эту проблему.

6. Изворот хвоста...

Попробуем вывести некоторые закономерности формирования и существования логических и разумных объяснений тому, почему многие мастеринг-инженеры выбирали себе те или иные мониторы, пускай даже их выбор и был во многом скорее интуитивным. Интересно будет рассмотреть, в какой степени измеряемые характеристики большинства этих мониторов демонстрируют гладкость частотных характеристик в широком диапазоне, достаточно хорошие временные характеристики и низкий уровень искажений. Мертвенно-плоская амплитудно-частотная характеристика, которая является чем-то вроде «священной коровы» для производителей громкоговорителей, находится далеко не на первом месте в списке приоритетов мастеринг-инженеров. Наиболее общее определение этой характеристики можно выразить в двух словах: не навреди. И такое понимание является большим шагом вперед. Однако существует и другой аспект характеристики громкоговорителя, который часто путают при оценке ясности низких частот, – так называемое «однотонное гудение».

На рис. 7 показаны частотные характеристики десяти различных мониторов небольшого размера; все они разработаны якобы для использования в студиях звукозаписи в качестве мониторов ближнего поля. Как видно из графиков, на частотах ниже 200 Гц все эти мониторы очень различны между собой. Мониторы №1 и №2 выполнены в закрытых боксах и имеют естественный спад 12 дБ на октаву. У монитора №1 корпус побольше, чем у монитора №2, поэтому, естественно, спад его частотной характеристики начинается с более низких частот. На восьми оставшихся графиках показаны характеристики мониторов, в которых были применены различные акустические либо электро-акустические решения для того, чтобы продлить частотную характеристику этих мониторов до более низких частот, чем это можно было бы сделать в мониторах с закрытым боксом3. Характеристика монитора №10 почти не отличается от характеристики монитора №1, разве что более крутым спадом, но при этом размеры монитора №10 намного меньше, чем монитора №1.


3. Keith Holland; Philip R. Newell; Peter Mapp; «Steady State and Transient Loudspeaker Frequency Responses».
Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol 25, Part 8, (2003).



6.1. Однотонное гудение

Рис. 8. Трехмерные графики затухания шести мониторов, представленных на рис.7, после возбуждения их сигналом из четырех циклов на частоте 60 Гц
Рис. 8. Трехмерные графики затухания шести мониторов, представленных на рис.7, после возбуждения их сигналом из четырех циклов на частоте 60 Гц
На рис. 8 – еще несколько графиков. На них показаны характеристики шести мониторов, знакомых нам по рис. 7, после их возбуждения коротким сигналом из четырех циклов на частоте 60 Гц . Надпись «order», которая присутствует в подписи под каждым из этих графиков, соотносится с общей скоростью низкочастотного спада: каждый «order» (порядок) соответствует значению спада в 6 дБ на октаву. Хотя на рис. 7 ничто особо не указывает на какие-либо серьезные проблемы, связанные с применением средств для расширения диапазона в сторону низких частот, тем не менее, графики на рис. 8 заставляют усомниться в том, что это так на самом деле. Обратите внимание на то, что происходит, когда для продления частотной характеристики вниз используются корпусные резонаторы (фазоинверторы) и электрические фильтры, задача которых предотвратить чрезмерное смещение подвижных систем громкоговорителей на частотах ниже частоты корпусного резонатора (фазоинвертора).

Рис. 9. Усредненные свернутые значения при воспроизведении мониторами модулированного шума
Рис. 9. Усредненные свернутые значения при воспроизведении мониторами модулированного шума
Монитор в виде закрытого корпуса (график №1) демонстрирует относительно прямолинейное затухание на частоте 60 Гц. Но взгляните на поведение мониторов с фазоинверторным оформлением на рис. 5 и 7. Настройка фазоинверторов не отличается высокой добротностью (Q), поэтому их резонансы довольно-таки растянуты. Это означает, что они склонны к возбуждению на частотах, которые находятся рядом с их собственными номинальными резонансными частотами. Четыре цикла волны на частоте 60 Гц в состоянии возбудить расположенные недалеко резонансы фазоинвертора. Хорошо видно, как при возбуждении на частоте 60 Гц (в верхней части графиков) «звон» акустических резонансов продолжается даже после затухания на основной частоте. По сути, во время затухания происходит изменение частоты. На графиках №8 и №9 можно заметить даже сдвоенные резонансы, которые после сигнала на частоте возбуждения разделились и сместились в разные стороны. И если бы это был музыкальный сигнал, то эти резонансы исказили бы его довольно заметно. Ситуация может быть очень противоречивой.
Конечно, нечто подобное может случиться и в гулком помещении, когда его резонансы возбуждаются близлежащими частотами оригинального музыкального сигнала. Некоторые концертные залы либо площадки для выступлений печально известны «ненастроенностью» своего собственного затухания, что может быть весьма заметным и нежелательным на концертах акустической музыки. Если же речь идет о больших, а зачастую и многозадачных помещениях, то эта проблема может оказаться очень трудной для исправления из-за физически огромных масштабов перепланировочных работ и затрат, связанных с этим. Но аналогичные проблемы в студийных мониторах, несомненно, появляются либо из-за невежества, либо из-за неправильного проектирования.



6.2. Маскировка деталей

Другим аспектом проявления мониторами резонансов является склонность к маскированию сигнала. На рис. 9 изображено, как мониторы воспроизводят модулированный шумовой сигнал. Это псевдослучайный шум с полосой пропускания от 35 до 70 Гц, модулированный синусоидальной волной с частотой 10 Гц. Это тестирование отличалось от того, к которому прибегают при измерении разборчивости речи в системах голосовой эвакуации (Speech Transmission Indices – STI and RASTI). На этих графиках видно, что чем меньше глубина модуляции, тем больше монитор склонен к маскировке низкочастотных нюансов, или – как можно еще сказать – уменьшению басовой артикуляции. Монитор в закрытом корпусе с крутизной спада второго порядка демонстрирует глубину модуляции около 32 дБ (от 50 дБ до 18 дБ). Монитор в закрытом корпусе, но со встроенным защитным электрическим фильтром (график №3) показывает значение 26 дБ. В то же время на графике с монитором с фазоинверторным оформлением и со встроенным электрическим защитным фильтром второго порядка глубина модуляции составляет не более 16 дБ.
Итак, чем больше при разработке мониторов применяются защитные фильтры и настраиваемые корпуса, тем больше деталей звучания теряется в низкочастотном диапазоне.

6.3. Теоретическая эквализация и избыточная фаза

Рис. 10. Кумулятивный спектр тех же мониторов, безэховые характеристики которых изображены на рис. 7
Рис. 10. Кумулятивный спектр тех же мониторов, безэховые характеристики которых изображены на рис. 7
Трехмерные графики затухания на рис. 10 показывают осевые безэховые характеристики тех же десяти мониторов, которые представлены на рис. 7. Корпуса всех мониторов имеют более-менее одинаковые размеры. Можно заметить, что низкочастотные резонансы и их затухание склонны к усилению в тех случаях, когда увеличивается порядок (order) низкочастотного спада. Конечно, из-за общей неравномерности частотных характеристик трудно корректно сравнивать отклик одного монитора с другим. Тем не менее вполне очевидно, что каждый из этих мониторов будет провоцировать персонал студий прибегать во время сведения к разным настройкам уровня и эквализации в диапазоне низких частот. Поэтому по большому счету все они явно несовместимы.
Когда инженеры принимают те или иные решения по эквализации во время сведения, то откорректировать их на стадии мастеринга можно только в том случае, если они имели глобальный характер и касались всех инструментов в миксе, например, когда все басовые инструменты звучат избыточно «басово» или когда в звучании всех инструментов ощущается избыток высоких частот. Однако, как уже говорилось в разделе 3, если инженеры сбиты с толку временными неточностями мониторов, то ошибки в выборе уровня либо эквализации будут характерны только для работы с этими мониторами и возникшие ошибки в балансе в мастеринг-студии уже не исправить. Однажды была предпринята попытка «сделать то, что обычно делают мастеринг-инженеры»; для этого попытались выровнять звучание всех десяти мониторов (рис. 10), чтобы посмотреть, что же произойдет с характеристиками, если все «выровнять под одну гребенку».
На рис. 11 показано, что результаты после незначительной неминимально-фазовой обработки частотной характеристики (это компоненты, которые поддаются корректировке в своих фазовых характеристиках, поскольку они корректируются своими амплитудными характеристиками) были «нормализованы» с помощью компьютера. Идея состояла в том, что после выравнивания частотных характеристик всех мониторов миксы, сделанные на каждом из них, должны поддаваться обратной эквализации.
На верхних участках десяти графиков на рис. 11 можно увидеть, что они более-менее ровные, однако показатели крутизны спада несколько отличаются. Хотя верхняя линия характеристики на графике №3, к примеру, очень похожа на верхнюю линию на графике №8, тем не менее продолжительный резонанс монитора №8 будет делать звучание басовых частот более размытым, окрашенным и резонансным; это, вполне возможно, будет приводить к более сильному восприятию басового диапазона. Эти артефакты являются плодом временного домена, потому они не могут решаться в домене частотном, т.е. с помощью эквализации. Независимо от того, насколько гладкими мы сможем сделать частотные характеристики этих мониторов, факт остается фактом: различия временных характеристик этих мониторов по-прежнему будут приводить к разным оценочным суждениям во время сведения.



Рис. 11. Кумулятивный спектр избыточно-фазовых характеристик мониторов, представленных в рис. 10
Рис. 11. Кумулятивный спектр избыточно-фазовых характеристик мониторов, представленных в рис. 10

Складывается впечатление, что в мастеринг-студиях мониторы небольших размеров воспринимаются как нечто неправильное независимо от того, насколько ровными являются их частотные характеристики; практически все инженеры с хорошей репутацией используют большие мониторы. Это результат их опыта прослушивания, а не чтения маркетинговых брошюр. А мы сейчас можем сделать некоторые выводы из всего того, что рассматривалось в сегодняшнем Уроке.
1. Мониторы одинаковых размеров могут быть спроектированы с различными подходами в выравнивании низких частот.
2. Небольшие мониторы с наиболее растянутыми частотными характеристиками в диапазоне низких частот вряд ли способны демонстрировать хорошие временные характеристики.
3. В небольших мониторах всегда существует компромисс между расширением низкочастотного диапазона и временной точностью.
4. При использовании громкоговорителей с маленьким диффузором существует также компромисс между расширением низкочастотного диапазона и чрезмерным смещением подвижной системы.
5. Попытки решения этих проблем путем использования электрических защитных фильтров приводят к дальнейшему ухудшению временной точности мониторов.
6. Мониторы с крутизной спада низких порядков будут более точными при передече переходных сигналов, нежели мониторы с крутизной спада высоких порядков.
7. Миксы, сделанные на мониторах с крутизной спада низких порядков, лучше поддаются эквализации при мастеринге, чем миксы, сделанные на мониторах с крутизной спада высоких порядков.
8. Использование фазоинверторов лишь ухудшает переходную характеристику в низкочастотном диапазоне, что может привести к однотонному гулу, когда резонансы фазоинвертора продолжают свое звучание после кратковременного возбуждения.
9. Фазоинверторное оформление приводит к потере басовой артикуляции, потому что низкочастотные нюансы маскируются в продолжающемся резонансном гуле. Этот эффект можно рассматривать как аналогию микширования в помещении с большой реверберацией.
10. Мониторы в закрытых корпусах могут производить искажения на высоких уровнях звукового давления, потому что у них смещение диффузора громкоговорителя может оказаться большим, нежели в мониторах с фазоинверторным оформлением. Однако слышимость подобных искажений обычно незначительна, и это можно рассматривать в качестве невысокой цены за все остальные преимущества мониторов в закрытых корпусах.
11. Хорошо спроектированные большие мониторы выиграют практически по всем показателям, потому-то их обычно и использует большинство маститых мастеринг-инженеров. По той же причине у них непопулярны маленькие мониторы.

Редакция благодарит автора
за любезно предоставленные материалы.


AIDAnova. 300 модулей KNV от GLP
Александр Перфильев: с каждым днем граница между живой и студийной работой стирается

Александр Перфильев: с каждым днем граница между живой и студийной работой стирается

Александр Перфильев, звукорежиссер певицы Ёлки: «Более 10 лет полноценно занимаюсь мастерингом, и этот вид звукорежиссуры мне очень симпатичен. Хотя проекты, которые сам свожу, практически никогда не мастерю: это неправильно, как мне кажется, должен быть свежий взгляд, эдакое ОТК. Аналогичного мнения был по поводу концертного звука, но, когда выдалась возможность попробовать, решил рискнуть. Получается так, что я занимаюсь и интересуюсь всеми видами музыкальной звукорежиссуры.»

Мастеринг: Развитие профессии

Мастеринг: Развитие профессии

Мастеринг – одна из наиболее интересных тем в звуковой индустрии. Этой статьей мы начинаем большой цикл, освещающий вопросы, связанные с ним. Ориентировочно наш цикл будет состоять из десяти статей. В них автор попытается дать ответы на наиболее общие технические вопросы, связанные с мастерингом, возьмет интервью у известных мастеринг-инженеров и звукоинженеров.

Мониторинг. Урок 18. Активные контрольные комнаты

Мониторинг. Урок 18. Активные контрольные комнаты

Не следует путать новые возможности дизайна активных помещений с «поддерживаемой реверберацией», которая с 1950-х годов использовалась в Королевском фестивальном зале (Royal Festival Hall), а позже в студиях «Лаймхаус» (Limehouse Studios). Это были системы, использующие настраиваемые резонаторы и многоканальные усилители для распределения естественных резонансов до нужной части помещения.

Прокат как бизнес. Попробуем разобраться

Прокат как бизнес. Попробуем разобраться

Андрей Шилов: "Выступая на 12 зимней конференции прокатных компаний в Самаре, в своем докладе я поделился с аудиторией проблемой, которая меня сильно беспокоит последние 3-4 года. Мои эмпирические исследования рынка проката привели к неутешительным выводам о катастрофическом падении производительности труда в этой отрасли. И в своем докладе я обратил внимание владельцев компаний на эту проблему как на самую важную угрозу их бизнесу. Мои тезисы вызвали большое количество вопросов и длительную дискуссию на форумах в соцсетях."

Акустические расчеты  для практиков

Акустические расчеты для практиков

Кажется, что тема компьютерных акустических расчетов среди профессионалов в области звука никогда не исчерпает себя.
Несмотря на то, что фундаментальная наука не претерпевает изменений, а математические модели улучшаются эволюционно, среди коллег встречаются как совершенно разные взгляды на акустическое моделирование в целом, так и, порой противоположные трактовки одних и тех же абсолютных величин.

Александр Перфильев: с каждым днем граница между живой и студийной работой стирается

Александр Перфильев: с каждым днем граница между живой и студийной работой стирается

Александр Перфильев, звукорежиссер певицы Ёлки: «Более 10 лет полноценно занимаюсь мастерингом, и этот вид звукорежиссуры мне очень симпатичен. Хотя проекты, которые сам свожу, практически никогда не мастерю: это неправильно, как мне кажется, должен быть свежий взгляд, эдакое ОТК. Аналогичного мнения был по поводу концертного звука, но, когда выдалась возможность попробовать, решил рискнуть. Получается так, что я занимаюсь и интересуюсь всеми видами музыкальной звукорежиссуры.»

Кто формирует райдер?

Кто формирует райдер?


Тема нашей сегодняшней публикации «Как и кто формирует райдерность оборудования».
Это совместный проект «Клуба прокатчиков шоу-технологий» (см. страницу на Фейсбуке)
и сайта www.show-master.ru. На этих ресурсах, а также в сети Colisium были проведены опросы,
их результаты – ниже. Участники «Клуба прокатчиков шоу-технологий» активно обсуждали эту тему.
Мы предложили ответить на несколько вопросов специалистам, которые уже не один годв нашем бизнесе,
и их мнение, безусловно, будет интересно нашим читателям. 

Прокат как бизнес. Попробуем разобраться

Прокат как бизнес. Попробуем разобраться

Андрей Шилов: "Выступая на 12 зимней конференции прокатных компаний в Самаре, в своем докладе я поделился с аудиторией проблемой, которая меня сильно беспокоит последние 3-4 года. Мои эмпирические исследования рынка проката привели к неутешительным выводам о катастрофическом падении производительности труда в этой отрасли. И в своем докладе я обратил внимание владельцев компаний на эту проблему как на самую важную угрозу их бизнесу. Мои тезисы вызвали большое количество вопросов и длительную дискуссию на форумах в соцсетях."

Форум

Словарь

Y-кабель

- кабель, расщепляющий сигнал от монитора, необходим для одновременной работы монитора и жидкокристаллической панели.

Подробнее