realistromantic (realistromantic) wrote,
realistromantic
realistromantic

Работа звукооператора глазами технаря



На днях предоставилась возможность послушать вводный рассказ о работе со звуком от профессионального звукорежиссера. Выходит, если не считать всяких технических вопросов (разъёмы, балансовые выходы, питание микрофонов), звукооператоры просто усиливают и ослабляют сигнал. Но делают это они мастерски.

С другой стороны, то, как они понимают физику звука, вызывает у технаря легкое замешательство. Тем не менее, они очень хорошо понимают, что выходит в итоге. Поэтому постараюсь соединить объяснения звукорежиссера с техническим пониманием того, что стоит за их магией.

Чтобы эта магия не отрицала науку, а опиралась на нее, для начала всё-таки кратко поясню технически, что же такое звук и что такое децибел. Если вы это прекрасно знаете, можете сразу пропустить эти части.

Звук

Звук — это волна воздушных колебаний. Колеблется, конечно, не обязательно воздух, звук может идти и по твердым предметам, но сейчас это не важно. При этих колебаниях воздух движется взад-вперед, а его давление меняется. Волна такого сжатия-разрежения распространяется с определенной скоростью. В воздухе это около 340 м/с.

У любой волны есть, грубо говоря, форма, частота и амплитуда. Звукооператор не меняет ни форму волны, ни ее частоту, а только увеличивает или уменьшает амплитуду.

Кроме амплитуды, можно говорить еще и о мощности, но это жестко связанные характеристики: увеличение амплитуды вдвое соответствует увеличению мощности в четыре раза. (Точно так же ускорение автомобиля вдвое увеличивает его кинетическую энергию в четыре раза.) А увеличение амплитуды в 10 раз увеличивает мощность, соответственно, в 100 раз.

Децибел

Диапазон амплитуд и мощностей звука, который может слышать человек, огромен. Так, тихой ночью не составит труда услышать мотоцикл на расстоянии 1 км. Уши самого мотоциклиста находятся от двигателя (точнее, от трубы) на расстоянии примерно 1 м. Это значит, что мощность звука в ушах мотоциклиста в 1 миллион (здесь квадратичный закон) раз сильнее, чем в ушах жителя.

Звукооператор, как я уже сказал, должен усиливать и ослаблять звук — это его основная забота. Чтобы не запутаться в большом количестве нулей, используют логарифмическую шкалу. Единица этой шкалы называется бел. «Один бел» значит «мощность в 10 раз больше». «Два бела» значит: сперва 10 раз больше, а потом еще в 10 раз больше. Итого в 100 раз больше.

Людям удобнее использовать даже не белы, а их десятые доли — децибелы (дБ), аналогично дециметрам вместо метров. Вот несколько примеров:

+0 дБ — мощность без изменений
+10 дБ — увеличить мощность в 10 раз
+20 дБ — увеличить мощность в 100 раз
+30 дБ — увеличить мощность в 1000 раз

-10 дБ — уменьшить мощность в 10 раз
-20 дБ — уменьшить мощность в 100 раз
-60 дБ — уменьшить мощность в 1 млн раз.

(Вспоминая об амплитуде, отметим, что увеличение амплитуды в 10 раз дает увеличение мощности в 100 раз, это +20 дБ. А увеличение амплитуды вдвое — это примерно +6 дБ.)

Громкость и динамический диапазон

Вообще говоря, громкость — субъективная характеристика. В популярной литературе приводятся случаи, когда негромкий храп собаки под ногами ошибочно воспринимался за страшный грохот на чердаке. Поэтому здесь не будем давать точное определение этому слову.

Зато можно говорить о мощности звука — это вполне четкая величина. Динамический диапазон слуха — это диапазон мощности звуковых волн между порогом слышимости и болевым порогом. Этот диапазон составляет примерно +120 дБ (отношение 1 млн раз по амплитуде, или 1 трлн раз по мощности).

Вот примеры мощности звука. Слева указаны децибелы — во сколько раз данный звук мощнее порога слышимости. Здесь же давление звуковой волны (амплитуда по давлению), скорость колебаний воздуха в этой волне (амплитуда по скорости) и плотность потока звуковой энергии (мощность).

дБ Давление Скорость Мощность Пример
+0 дБ 20 мкПа . . Порог слышимости
+10 дБ 60 мкПа . . Шёпот
+20 дБ 200 мкПа . . Тихая открытая местность
+40 дБ 2 мПа . . Тихий разговор
+60 дБ 20 мПа . 2 мкВт/м2 Громкий разговор
+80 дБ 200 мПа 1 мм/с 200 мкВт/м2 Мотоцикл
+100 дБ 2 Па 10 мм/с 20 мВт/м2 Автомобильный сигнал
+120 дБ 20 Па (1/5000 атм) 0,1 м/с 2 Вт/м2 Болевой порог, стадион
+140 дБ 200 Па (1/500 атм) 1 м/с 200 Вт/м2 Рок-концерт, взлёт реактивного самолета, травма внутреннего уха
+160 дБ 2 кПа (1/50 атм) 10 м/с 20 кВт/м2 Разрыв барабанной перепонки
+180 дБ 20 кПа (1/5 атм) 100 м/с 2 МВт/м2 Светошумовая граната
+200 дБ 200 кПа (2 атм) (ударная волна) . Разрыв легких
+380 дБ . . . Давление в атомной бомбе в момент взрыва

Другие примеры на Википедии.

Нужно отметить, что и порог слышимости, и болевой порог зависят от частоты (высоты) звука. Таблица дана для частоты 1 кГц. 1 кГц — это такое стандартное, всем знакомое «пикание», по высоте это где-то около ноты «до» третьей октавы. Лучше всего ухо слышит звук на частоте 3-4 кГц. На краях звукового диапазона — около 20 Гц и около 20 кГц — ухо уже ничего (или почти ничего) не слышит.

Итак, динамический диапазон слуха — диапазон от порога слышимости до болевого порога — составляет примерно 120 дБ.

Качество CD-дисков обещает динамический диапазон — от минимального возможного уровня до максимального — 96 дБ.

Магнитофоны — порядка 50—70 дБ.

Динамический диапазон очень грубо соответствует еще одной величине — отношению сигнал/шум — тому, во сколько раз полезный сигнал мощнее шума. С той важной оговоркой, что сигнал обычно намного слабее болевого порога, и поэтому большая часть динамического диапазона слуха (громкие звуки) не используется.

Если мы возьмем микрофон с уровнем собственного шума +30 дБ (ср. с таблицей выше) и будем записывать этим микрофоном громкий разговор (+80 дБ), получится отношение сигнал/шум +50 дБ. Это можно будет записать на магнитофон без особых потерь качества.

Конечно, можно это же записать и на CD. Но если вы захотите приблизиться к CD-качеству, нужен будет взять микрофон получше (с низкими шумами). А может, и не стоит: глубокая тишина «давит» на уши.

Что делает звукооператор

На микшерный пульт поступают сигналы от разных источников. Человек поет — один микрофон — один сигнал. Играет барабан — еще, условно говоря, один микрофон — еще один сигнал. Электрогитара — еще один источник сигнала. Зал — еще микрофон — четвертый сигнал.

Звукооператор на пульте усиливает (или ослабляет) сигналы от разных входов и складывает их вместе. Вся магия в тонком мастерстве этого усиления.

Сначала звукооператор должен на каждом входе ① выставить усиление такое, чтобы получить правильный уровень сигнала (кстати, давайте теперь, когда звук превратился в электрический сигнал, вместо «мощность сигнала» говорить «уровень сигнала»).

Какой уровень сигнала правильный? Каждое электронное устройство имеет свой предел, после которого оно не может передать сигнал и искажает его. Уровень сигнала не должен превышать этот предел. С другой стороны, сигнал не должен быть и слишком слабым: иначе он утонет в шумах самого этого устройства.

Ко входу микшера подключаются разные приборы. У них могут быть разные сигналы. У разных микрофонов может быть разная чувствительность. Может, кто-то поставил микрофон ближе, кто-то дальше и т.д. Кто-то говорит тише, кто-то громче. Для того, чтобы каждый сигнал привести к оптимальному для работы уровню, на пульте есть ручка регулировки усиления («gain») ② напротив каждого входа. После этого за начало отсчета (0 дБ) берется этот оптимальный уровень.

Итак, первым делом вы отрегулировали усиление входных сигналов, чтобы они все стали примерно одного, удобного для работы, уровня. Теперь эти сигналы можно включить одновременно («смешать», «сложить») — и все они будут более-менее слышны одновременно: никто никого не будет заглушать. Иными словами, все источники оказались как бы на одной сцене.

После этого звукооператор уже регулирует уровень сигнала каждого источника другой ручкой — фейдером ⑤.

Вообще говоря, эти ручки делают одно и то же. И даже обычный регулятор громкости на телевизоре тоже регулирует именно уровень сигнала: усиливает его или ослабляет. В чём разница?

Когда у вас много источников, вместе они воспринимаются как части одной сцены. Если вы регулируете усиление сигнала только одного источника, а усиление остальных источников не меняете, то кажется, что это не громкость сигнала меняется, а сам данный источник приближается или удаляется от вас по сцене, на которой остальные источники остаются неподвижны! Поэтому звукооператор категорически откажется называть это регулировкой громкости. Он будет мучительно подыскивать образные слова «приблизить», «убрать вглубь...». И предлагать вам просто один раз услышать всё своими ушами.

А вот когда сигналы от всех источников сложатся в один результирующий сигнал — тот самый, который потом будет записан, передан и в итоге попадёт на колонки слушателю, вот тогда усиление или ослабление суммарного результата уже будет восприниматься как «громкость».

Почему только тогда? Грубо говоря, если вы нальёте в суп вдвое больше воды, повар ни за что не скажет, что стало вдвое больше супа. Скорее, он скажет, что суп стал вдвое более водянистым. А вот чтобы супа действительно стало вдвое больше, вы должны точно удвоить количество каждого ингредиента, вплоть до соли и специй.

Такой регулятор «количества супа» на пульте есть. Он обычно справа внизу, и его, пожалуй, уже можно назвать обычным словом «громкость». (Впрочем, звукооператоры и его называют «фейдером».)

Вернемся к фейдерам отдельных источников. Как ими пользоваться? Для регулировки рецептуры «супа». Если у вас есть диктор и фоновая музыка — «придвиньте» (усильте) диктора, чтобы музыка его не заглушала. Чуть больше соли, чуть меньше воды...

Дальше. В отличие от повара, звукооператор работает не с одной кастрюлей, а сразу с двумя — для левого уха и для правого. И поэтому он может и должен указать для каждого ингредиента, класть его в обе кастрюли поровну или нет, и если нет, то в каких пропорциях. Этот регулятор называется панорамой (pan) ④. Если сигнал усилить в левом канале — вам будет казаться, что источник сместился влево.

Итак, фейдером можно двигать каждый источник (инструмент) взад-вперед, а панорамой — влево-вправо. И вот вы закрываете глаза — и перед вами сцена: такая, какую создал звукооператор. Реально же инструменты могли стоять как угодно. Это могли быть синтезаторы с электронным выходом и даже просто готовые записи, сделанные когда-то давно совсем в другом месте.

И это еще не всё. Да, звукооператор не может (без совсем уже специальных приборов) менять частоту (высоту) звука. Но он может по-разному усиливать и ослаблять в звуке компоненты разных частот. Допустим, у вас есть диктор и громкая музыка. И вы хотите, чтобы музыка осталась громкой, но не заглушала диктора.

Чтобы речь диктора была разборчивой, нужен сравнительно небольшой диапазон средних частот — от 300 Гц до 3000 Гц: именно они несут речевую информацию. А вот диапазон частот у музыки шире: в принципе, вплоть до всего слышимого диапазона от 20 до 20000 Гц. Значит, вам нужно сделать так, чтобы в диапазоне средних частот речь стала громче музыки. А вот на низких и высоких частотах музыка может быть по-прежнему громче речи.

Для этого в пульте есть эквалайзер ③ для каждого входа. С помощью эквалайзера звукооператор ослабляет в музыке средние частоты, а в речи — наоборот, ослабляет низкие и высокие, но усиливает средние. И получает одновременно и довольно громкую музыку, и разборчивую речь. То есть то, что в реальности вы бы не смогли получить ни при какой «рассадке» исполнителей по сцене.

Не правда ли, очень неплохо для простого «регулятора громкости»?

Tags: наука, технологии
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments