Înregistrați și redați sunete în Windows. Tehnici de înregistrare a informațiilor audio și video

frecvențele de sunet?

3. Cum se formează timbrul sunetului?

Care este diferența dintre sunetul quad și sunetul mono?

Care sunt asemănările și diferențele dintre sunetul stereo și sunetul pseudo-quad?

1.2. Metode de înregistrare și redare a sunetului

Înregistrarea sunetului se bazează pe modificarea stării fizice sau a formei diferitelor părți ale suportului de înregistrare. Următoarele metode electroacustice de înregistrare și reproducere a sunetului și-au găsit aplicație în ingineria audio: mecanice, magnetice, optice, magneto-optice, folosind componente de memorie electronică, cum ar fi cardurile flash.

1.2.1. Mod mecanic de înregistrare și redare a sunetului

Din punct de vedere istoric, prima fonogramă a fost realizată mecanic. În august 1877, a fost brevetat primul fonograf creat de inventatorul american Thomas Alva Edison.

Elementele principale ale fonografului: un clopot, care servește la recepția undelor sonore, și o membrană, legată rigid de ac. Undele sonore legănau o membrană cu un ac, care trasa o canelură pe un disc din material moale (ceară, tablă). Creierele groove corespundeau amplitudinii și frecvenței undelor sonore. La reluarea canelurii înregistrate, acul, alunecând de-a lungul circumvoluțiilor sale, a excitat membrana, provocând vibrații ale aerului, adică sunet.

Înregistrarea are o serie de dezavantaje: volum, necesitatea de alimentare de la rețea, calitate scăzută a sunetului și imposibilitatea reînregistrării acasă. În zilele noastre, înregistrarea cu gramofon este aproape complet înlocuită de o metodă de înregistrare mai progresivă, magnetică.

1.2.2. Mod magnetic de înregistrare și redare a sunetului

Primul magnetofon, propus în 1889 de Waldemar Paulsen, semăna cu fonograful lui Edison, doar că în loc de folie de staniu a folosit sârmă de oțel. Vibrațiile sonore cu ajutorul unui microfon erau transformate în vibrații ale unui curent electric și alimentate la un electromagnet, care se deplasa de-a lungul firului de oțel și îl magnetiza în funcție de vibrațiile sonore.

La redarea unei fonograme, un fir magnetizat a indus o forță electromotoare în bobina unui electromagnet, iar curentul care apare din acesta a fost alimentat către telefon, care reproducea sunetul înregistrat anterior.

În casetofonele moderne, în loc de sârmă de oțel, o bandă subțire de lavsan acoperită cu pulbere feromagnetică este folosită ca purtător de sunet. Un cap magnetic inelar mai eficient este folosit în locul unui electromagnet. Semnalele electrice captate de cap sunt amplificate la puterea necesară.

Caracteristicile metodei de înregistrare magnetică. Metoda magnetică de înregistrare și reproducere a sunetului se bazează pe proprietatea unor metale (fier, nichel, cobalt, crom) de a fi magnetizate într-un câmp magnetic și de a păstra magnetizarea reziduală pentru o lungă perioadă de timp. Astfel de materiale se numesc feromagneți.

Capacitatea feromagneților de a magnetiza se datorează caracteristicilor structurale ale învelișurilor de electroni ale atomilor lor. Deci, în atomul de fier de pe penultimul înveliș, unul dintre cei șase electroni are un spin pozitiv și cinci - negativ. Patru electroni cu spinuri necompensate sunt responsabili pentru proprietățile magnetice ale fierului.

Când un feromagnet este introdus într-un câmp magnetic, spinurile tuturor electronilor iau o poziție ordonată (în conformitate cu direcția liniilor câmpului magnetic), în timp ce metalul este magnetizat.

Toți feromagneții sunt împărțiți în dur magnetic și moale magnetic. Primele au proprietatea de a reține magnetizarea pentru o lungă perioadă de timp după ce au fost îndepărtate din câmpul magnetic, de aceea sunt folosite la fabricarea unui purtător de sunet (bandă magnetică). Cele doua după expunerea la un câmp magnetic extern nu rețin magnetizarea (permalloy, ferită etc.) - sunt folosite pentru fabricarea capetelor magnetice.

Înregistrarea și reproducerea magnetică a informațiilor sonore includ următoarele procese fizice:

- conversia vibrațiilor sonore (mecanice) în vibrații electrice de frecvență a sunetului cu ajutorul unui microfon;

- conversia oscilaţiilor electrice într-un câmp magnetic alternant cu ajutorul unui inductor situat în capul magnetic;

- fixarea câmpului magnetic pe purtătorul de sunet. Folosita ca suport de inregistrare, o banda subtire de lavsan cu un strat feromagnetic aplicat se misca cu viteza constanta in fata polilor capului magnetic si fixeaza oscilatiile campului magnetic al capetelor;

- reproducerea înregistrării prin conversia câmpului magnetic al benzii în electric, iar apoi în vibrații sonore. Pentru a reproduce informațiile înregistrate, banda este trecută în fața capului magnetic de reproducere cu aceeași viteză ca și în timpul înregistrării. Secțiunile magnetizate ale benzii, care trec pe lângă cap, induc o tensiune electrică variabilă în înfășurarea acesteia, corespunzătoare fluctuațiilor semnalului înregistrat. Semnalul recuperat este amplificat și direcționat către un difuzor.

Metoda magnetică de înregistrare și reproducere a sunetului are o serie de avantaje față de metoda de înregistrare mecanică:

- înregistrarea sunetului magnetic de înaltă calitate poate fi efectuată în afara studioului cu echipamente simple;

- pregătirea instantanee a înregistrării pentru redare; posibilitatea de copiere (duplicare) multiplă a înregistrărilor;

- capacitatea de a șterge înregistrările inutile prin ștergere magnetică aproape instantanee și reutilizare a benzii;

- posibilitatea de editare a sunetului folosind un al doilea magnetofon sau un deck cu două casete;

- obținerea de diverse efecte sonore, suprapunerea unei înregistrări pe alta etc.

Tipuri de magnetofone. Caracteristicile enumerate ale metodei magnetice de înregistrare și reproducere a sunetului sunt caracteristice casetofonelor analogice. Dezavantajul casetofonelor analogice este o pierdere accentuată a calității sunetului în timpul reînregistrării, difuzării și stocării.

Casetofonele digitale sau casetofonele DAT (bandă audio digitală) nu au acest dezavantaj. Ele sunt capabile să ofere calitatea necesară a înregistrării și reproducerii sunetului și au capacități ridicate de servicii.

Pentru înregistrarea digitală, vibrațiile sonore sunt mai întâi convertite în vibrații analogice ale unui curent electric folosind un microfon. Amplitudinea tensiunii semnalului analogic este apoi măsurată la intervale foarte scurte, de exemplu de 44100 de ori pe secundă. Acest pas se numește eșantionare. Valorile amplitudinii obținute sunt rotunjite cu pasul specificat la cel mai apropiat număr întreg. Această etapă se numește cuantizare. Toate nivelurile de cuantizare sunt codificate (în binar) ca 1 și 0. Impulsurile rezultate sunt înregistrate ca impulsuri magnetice pe o bandă sau micro-caneluri pe discuri laser.

Procesul de conversie a semnalelor audio din analog în digital este realizat de un microcircuit special numit convertor amplitudine-digital (ADC). Funcția inversă - conversia codurilor digitale în valorile lor analogice echivalente - este realizată de convertoare digital-analogice (DAC).

Înregistrarea digitală se caracterizează prin precizie și fiabilitate ridicate, deoarece echipamentul de reproducere trebuie doar să recunoască prezența sau absența unui impuls magnetic. Prin urmare, semnalele digitale pot fi înregistrate, amplificate și difuzate în mod repetat fără teama de degradare a calității lor.

Dezavantajul înregistrării digitale este că nu poate fi reprodus direct de un difuzor. Pentru a face acest lucru, mai întâi trebuie să îl convertiți înapoi în formă analogică folosind un DAC.

Mediul de înregistrare magnetică poate fi nu numai bandă, ci și discuri cu un strat feromagnetic. Înregistrarea informațiilor pe discuri magnetice s-a răspândit în tehnologia informatică. Discurile pot fi flexibile - pe baza de film mylar si rigide - pe suporturi solide (aluminiu, ceramica, sticla). Hard disk-urile în viața de zi cu zi sunt adesea numite hard disk-uri.

Progresele recente în domeniul hard disk-urilor computerelor sunt enorme. Este suficient să spunem că hard disk-urile moderne cu o greutate mai mică de 100 g, alimentate cu baterii miniaturale de 3 V, au o capacitate de memorie de 10 GB sau mai mult. Această împrejurare nu a putut fi ignorată de designerii de player-recordere muzicale.

Conținutul articolului

REDARE ȘI ÎNREGISTRARE SUNET, reproducerea sunetelor naturale prin mijloace electromecanice și păstrarea lor într-o formă care să permită restaurarea lor cu fidelitate maximă față de original. Pentru mai multe informații despre fizica din spatele problemelor de acustică discutate mai jos, consultați SUNET ȘI ACUSTICĂ. O URECHE; AUZ; INSTRUMENTE MUZICALE; GAMA MUZICALĂ.

REDARE SUNET

Înregistrarea și reproducerea sunetului este un domeniu în care știința se întâlnește cu arta (inginer de sunet). Există două aspecte importante aici: fidelitatea reproducerii (ca absența distorsiunilor nedorite) și organizarea spațio-temporală a sunetelor, deoarece sarcina reproducerii sunetului prin mijloace electromecanice nu este doar de a recrea sunetul cât mai aproape de cel perceput. într-un studio sau sală de concert, dar și în modul de a o transforma ținând cont de mediul acustic în care va fi ascultată.

În reprezentarea grafică, vibrațiile sonore ale tonurilor pure de tipul creat de un diapazon au cea mai simplă formă. Ele corespund curbelor sinusoidale. Dar majoritatea sunetelor reale au o formă neregulată, care caracterizează în mod unic sunetul, la fel cum sunt amprentele unei persoane. Orice sunet poate fi descompus în tonuri pure de frecvențe diferite (Fig. 1). Aceste tonuri sunt compuse dintr-un înălțime și harmonici (armonici). Rădăcina (frecvența cea mai joasă) determină înălțimea notei. Distingem instrumentele muzicale după tonuri, chiar și atunci când pe ele se cântă aceeași notă. Tonurile sunt deosebit de importante prin faptul că creează timbrul instrumentului și determină caracterul sunetului acestuia.

Gama de tonuri fundamentale ale majorității surselor de sunet este destul de restrânsă, ceea ce face ușor de înțeles vorbirea și de a surprinde motivul, chiar dacă echipamentul de reproducere are o bandă de frecvență limitată. Plenitudinea sunetului este asigurată numai în prezența tuturor tonurilor, iar pentru reproducerea lor este necesar ca relația dintre nivelurile tonului principal și tonuri să nu fie distorsionată, adică. răspunsul în frecvență al sistemului de reproducere trebuie să fie liniar pe întreaga gamă de frecvență audibilă. Aceasta este caracteristica (împreună cu absența distorsiunii) la care se referă atunci când vorbesc despre acuratețe ridicată a reproducerii sunetului (sisteme hi-fi).

Volum.

Percepția sonorității unui sunet depinde nu numai de intensitatea acestuia, ci și de mulți alți factori, inclusiv cei subiectivi care nu pot fi cuantificați. Mediul care înconjoară ascultătorul, nivelul zgomotului extern, înălțimea și structura armonică a sunetului, volumul sunetului anterior, efectul de „mascare” (sub impresia sunetului anterior, urechea devine mai puțin sensibilă la alte sunete de o frecvenţă apropiată) şi chiar atitudinea estetică a ascultătorului faţă de materialul muzical sunt importante. Sunetele nedorite (zgomotele) pot apărea mai puternice decât sunetele dorite de aceeași intensitate. Chiar și percepția înălțimii poate fi afectată de intensitatea sunetului.

Percepția diferențelor în înălțimea tonurilor muzicale este determinată nu de valoarea absolută a intervalelor de frecvență, ci de raportul acestora. De exemplu, raportul a două frecvențe, care diferă cu o octavă, în orice parte a scalei este 2: 1. De asemenea, estimarea noastră a modificărilor de sunet este determinată de raportul (nu de diferența) dintre intensități, astfel încât modificările de sunet sunt percepute ca aceleași dacă modificările logaritmului intensității sunetului sunt aceleași.

Prin urmare, nivelul volumului sonor este măsurat pe o scară logaritmică (în practică, în decibeli). Urechile umane sunt capabile să perceapă sunetul într-un interval colosal de putere de la pragul de auz (0 dB) la pragul de durere (120 dB), corespunzător unui raport de intensitate de 10 12. Echipamentele moderne sunt capabile să reproducă modificările de sunet de ordinul a 90 dB. Dar practic nu este necesar să se reproducă întreaga gamă sonoră. Cei mai mulți ascultă muzică la un nivel de vorbire scăzut și este puțin probabil ca cineva să se simtă confortabil acasă cu volumul normal al unei orchestre sau al unei trupe rock.

Prin urmare, este necesar să reglați intervalul de volum, mai ales când redați muzică clasică. Acest lucru se poate face prin scăderea treptată a volumului înainte de crescendo (în funcție de partitură), menținând în același timp intervalul dinamic dorit. Pentru alte materiale muzicale, cum ar fi muzica rock și pop, compresoarele sunt utilizate pe scară largă pentru a restrânge automat intervalul dinamic al semnalelor amplificate. Dar în discoteci, nivelul sunetului depășește adesea 120 dB, ceea ce poate afecta auzul și poate duce la surditate completă. În acest sens, muzicienii pop și tehnicienii de sunet sunt expuși unui risc ridicat. Căștile sunt deosebit de periculoase deoarece concentrează sunetul.

Cei mai mulți ascultători de programe de difuzare preferă ca toate programele să fie difuzate la aproximativ același nivel de volum, fără a fi nevoie să ajusteze singuri volumul. Dar zgomotul este subiectiv. Pentru unii, muzica tare este mai enervantă decât vorbirea, deși vorbirea neclară este uneori mai enervantă decât muzica la același volum.

Echilibrarea sunetului.

Reproducerea bună a sunetului se bazează pe echilibrul diferitelor surse de sunet. Mai simplu spus, în cazul unei singure surse de sunet, esența unei bune reproduceri a sunetului este de a echilibra sunetul direct care intră în microfon cu influența acusticii din jur și de a găsi echilibrul potrivit între claritate și plenitudine, permițând corectitudinea. cantitatea de accent acolo unde este nevoie.

Tehnologia microfonului.

Prima sarcină a inginerului de sunet este să aleagă spațiul potrivit pentru studio. Dacă trebuie să folosiți o cameră necorespunzătoare, atunci aceasta ar trebui să fie de cel puțin 1,5 ori spațiul alocat artiștilor. Următorul pas este dezvoltarea unui aspect general pentru microfoane. Când redați programe muzicale, acest lucru trebuie făcut în consultare cu dirijorul și interpreții. Ar trebui să existe cât mai puține microfoane posibil, deoarece suprapunerea câmpurilor lor sonore poate reduce transparența sunetului. Adevărat, în multe cazuri, efectul dorit este obținut numai atunci când se utilizează un număr mare de microfoane.

Combinațiile de instrumente muzicale sunt rareori suficient de echilibrate pentru a se potrivi nevoilor de ascultare acasă. Acustica unui spațiu de locuit poate fi departe de a fi ideală. Prin urmare, este necesar să se familiarizeze liderul orchestrei cu cerințele de echilibrare pentru redarea cu microfoane.

Organizarea sunetelor reproduse este determinată de tipul de microfon, de apropierea acestuia de sursă și de procesarea semnalului său de ieșire. Apropierea microfonului de sursa de sunet trebuie abordată luând în considerare relația dintre sunetele directe și secundare (inclusiv reverberația) ale altor instrumente mai puternice și calitatea sunetului. Majoritatea instrumentelor produc sunete diferite la distanțe diferite și în direcții diferite. Pentru a obține „atacul” ascuțit pe care îl cere muzica pop și pentru a asigura o bună discriminare a instrumentelor, trebuie să recurgeți la o configurație multi-microfon. În același timp, inginerului de sunet se impun cerințe înalte; trebuie să aibă pregătire muzicală, sau măcar să poată citi partitura.

Auzul binaural.

O persoană poate determina cu ușurință direcția către sursa unui sunet, deoarece sunetul ajunge de obicei la o ureche mai devreme decât cealaltă. Creierul simte această mică diferență de timp și o mică diferență de intensitate a sunetului și, din acestea, determină direcția către sursa sunetului.

De asemenea, putem determina că sunetul a venit din față, din spate, de sus sau de jos. Acest lucru se datorează faptului că urechile noastre transmit compoziția de frecvență a sunetelor care vin în direcții diferite în moduri diferite (și, de asemenea, pentru că ascultătorul rareori își ține capul absolut nemișcat și într-o poziție verticală). Acest lucru explică faptul că persoanele cu surditate la o ureche păstrează încă o anumită capacitate de a judeca direcția către sursa de sunet.

Auzul binaural s-a dezvoltat la om ca mecanism de apărare, dar această capacitate de a separa sunetele este o condiție importantă pentru înțelegerea muzicii. Dacă această abilitate este utilizată în înregistrarea sunetului, atunci impresia de fidelitate și puritate în reproducere crește.

Sunet stereo.

Un sistem stereofonic cu două canale, conceput pentru ascultarea prin difuzoare de sunet, creează fluxuri de sunet separate pentru auzul binaural, care transportă informații despre direcția de propagare a sunetului primar.

În forma sa cea mai simplă, un sistem stereo constă din două microfoane poziționate unul lângă celălalt și îndreptate la un unghi de 45 ° față de sursa de sunet. Semnalele microfonului sunt transmise la două difuzoare, la aproximativ 2 m una dintre ele și la aceeași distanță de ascultător. Un astfel de sistem creează o „scenă sonoră” între difuzoare, care localizează sursele de sunet situate în fața microfoanelor. Capacitatea de a localiza sursele de sunet în fața microfoanelor, de a le separa și de a le separa de reverberație, sporește foarte mult naturalețea și claritatea reproducerii.

Această abordare dă rezultate satisfăcătoare numai atunci când sursa de sunet este bine echilibrată în interior și condițiile acustice sunt favorabile. În practică, este de obicei necesar să folosiți mai mult de două microfoane și să amestecați (combinați) semnalele acestora pentru a îmbunătăți echilibrul muzical, a crește separarea acustică și a da sunetului gradul de atac necesar.

Un set tipic de echipament pentru o orchestră clasică constă dintr-o pereche stereo de microfoane (pentru a crea o imagine generală a sunetului orchestrei) și mai multe microfoane locale instalate mai aproape de grupuri individuale de instrumente. Ieșirile microfonului local sunt amestecate cu atenție cu perechea stereo pentru a oferi accentul necesar pentru fiecare grup de instrumente fără a perturba echilibrul general. În plus, ieșirile lor sunt plasate într-o poziție aparentă care, dacă este folosită cu o pereche principală de microfoane, ar corespunde cu poziția lor reală pe scenă. (Panarea înseamnă schimbarea direcției unghiulare față de sursa de sunet. Este combinată cu reglarea nivelului prin intermediul unui potențiometru.)

Circuitele multi-microfon sunt și mai utilizate în cazul muzicii ușoare, și cu atât mai mult pop, unde de obicei se descurcă fără sisteme de microfoane generale. Într-adevăr, nu are rost să urmărim nuanțe dacă rezultatul poate fi obținut folosind echipamente portabile cu difuzoare la doar un pas. În plus, muzica pop de obicei nu este înregistrată în natură. Fiecare grup de instrumente, sau chiar fiecare muzician, este deservit de un microfon separat. Toate instrumentele trupei rock sunt electronice. Sunetul diverselor instrumente, inclusiv sintetizatoarele cu tastatură, poate fi înregistrat fie folosind microfoane instalate în fața difuzoarelor corespunzătoare, fie prin transmiterea directă a semnalelor microfoanelor primare către consola de mixare a studioului. Aceste semnale pot fi fie amestecate direct, fie preînregistrate pe piste separate pe un reportofon multitrack. Se adaugă reverb artificial, se efectuează EQ și așa mai departe. Drept urmare, există puțină asemănare cu sunetul perceput în studio, chiar dacă totul a fost înregistrat în același timp.

Semnalul de ieșire este rotit și ajustat (potențiometru) pentru a crea o anumită impresie a poziției sursei de sunet, care poate să nu corespundă deloc cu poziția reală a muzicienilor în studio. Dar, interesant, chiar dacă sunetul stereo nu se potrivește cu situația reală, are un efect care depășește cu mult efectul sunetului mono.

Cvadrafonie.

O aproximare îmbunătățită la realitate poate fi obținută prin metoda cuadrafoniei, în care patru canale sunt conectate la patru difuzoare, așezate în perechi în fața ascultătorilor și în spatele acestora. În forma sa cea mai simplă, un sistem quadrafonic poate fi considerat ca două stereofonice, conectate unul față de celălalt. Sistemele matrice sofisticate pot reda patru canale de pe o singură piesă, păstrând în același timp compatibilitatea cu redarea stereo.

Mediu sonor.

În televiziune, așa-numitul sistem de sunet surround este important. Audio stereo cu stânga ( A) și dreapta ( V) canalele sunt matrice prin însumarea lor (în fază), ceea ce dă un semnal M(semnal mono) și scădere (adunare în antifază), care dă un semnal S(semnal stereo). Semnal A+ V corespunde punctului de mijloc al sursei de sunet și este compatibil cu sistemele de redare mono și cu semnalul A- B poartă informații direcționale. Sistemul de mediu sonor formează, de asemenea, componenta de diferență M – S care conține sunet „în afara scenei”, precum și reverb și este transmis către difuzoarele situate în spatele ascultătorului. Un sistem de sunet surround este mai simplu decât un sistem quad, dar vă permite să vă scufundați în mediul de sunet folosind un semnal stereo obișnuit.

Sunet stereo pentru televizor.

Înregistrarea sunetului stereofonic este utilizată în casetele video și în emisiunile de televiziune (în special prin satelit) pentru televizoarele echipate cu un decodor special.

Poate părea că sunetul stereo nu este foarte potrivit pentru televiziune, deoarece, după cum sa menționat mai sus, stereo eficient necesită două difuzoare distanțate la aproximativ 2 m. În plus, datorită dimensiunii reduse a ecranului, privirea privitorului este îndreptată în principal spre centrul său, deci este necesară o ilustrare a distanței în adâncime mai degrabă decât în ​​lățime.

Cu toate acestea, atunci când ne uităm la televizor, știm că vedem doar un mic segment al sursei de sunet. La fel ca în viața reală, când, privind într-o anumită direcție, nu putem opri sunetele din mediul nostru, nu este nimic nefiresc în faptul că imaginea sonoră depășește ecranul televizorului.

Corecția sunetului.

În mod paradoxal, în echipamentele de înaltă fidelitate, sunt de obicei prevăzute dispozitive pentru distorsionarea sunetului. Se numesc egalizatoare și sunt concepute pentru a egaliza (prin eliminarea defectelor) răspunsul în frecvență al semnalului. Corectarea răspunsului în frecvență este, de asemenea, efectuată pentru a introduce distorsiuni în acesta, care asigură organizarea spațiu-timp necesară a sunetelor. Un exemplu este așa-numitul. Un „filtru de prezență” care modifică distanța aparentă față de sursa de sunet. Auzul nostru asociază senzația de apropiere (prezență) cu predominanța frecvențelor în intervalul de la 3 la 5 kHz, corespunzătoare sunetelor șuierate (sibilante). În muzică, creșterea răspunsului în banda de 3 până la 5 kHz poate crea un efect de atac, deși cu prețul aspățării sunetului.

Un alt tip de egalizator care poate fi folosit pentru a crea un sentiment de prezență este egalizatorul parametric. Un astfel de dispozitiv permite introducerea unei creșteri sau scăderi a răspunsului în frecvență, reglabil cu 14 dB. În acest caz, frecvența și lățimea de bandă pot fi modificate în întregul spectru de frecvențe audio. Acest tip de control al răspunsului în frecvență poate fi efectuat foarte precis și poate fi folosit, de exemplu, pentru a corecta rezonanța acustică într-un studio sau într-o sală, sau pentru a suprima zgomotul sau șuieratul.

O formă și mai complexă de corecție a răspunsului în frecvență este realizată de un egalizator grafic. Cu această metodă, întregul spectru sonor este împărțit în benzi înguste cu frecvențe centrale separate prin intervale de o octava sau o treime de octava. Fiecare bandă are propriul glisor de ajustare, care crește sau scade cu până la aproximativ 14 dB. Denumirea „grafică” se datorează faptului că, la efectuarea corecției, poziția glisoarelor de reglare de pe panou corespunde aproximativ cu forma răspunsului în frecvență. EQ-urile grafice sunt potrivite în special pentru compensarea colorației acustice cu rezonanțe într-un studio sau cameră de ascultare. Difuzoarele care produc un răspuns de frecvență plat într-o cameră anecoică pot suna foarte diferit în alte medii. Egalizatoarele grafice pot îmbunătăți sunetul în astfel de cazuri.

Nivel de sunet.

Aproape orice tip de material audio - înregistrat, amplificat sau difuzat prin radio sau televiziune - are nevoie de control al volumului. Acest lucru este necesar pentru 1) a nu depăși intervalul dinamic al sistemului; 2) să evidențieze și să echilibreze diferitele sunete ale unei anumite surse sonore din motive estetice; 3) setați domeniul de volum al materialului principal; 4) armonizarea nivelurilor de volum al materialului înregistrat în momente diferite.

Controlul volumului se face cel mai bine ascultând materialul printr-un difuzor bun și ținând cont de citirile contorului de nivel. Numai citirile contorului de nivel în timpul instalării fonogramelor nu sunt suficiente din cauza naturii subiective a percepției sunetului. Un astfel de contor este necesar pentru a calibra auzul.

Amestecarea semnalelor microfonului.

La editarea unei fonograme, semnalele de ieșire ale microfoanelor și ale altor convertoare de sunet sunt de obicei amestecate, numărul cărora în timpul înregistrării poate fi de până la 40. Mixarea se face în două moduri principale. În mixarea în timp real, puteți grupa cu ușurință microfoanele legate, de exemplu, de un grup vocal și puteți ajusta nivelul de sunet al acestora cu un mixer de grup pentru ușurință în utilizare. Alternativ, semnalele de la microfoanele individuale sunt direcționate către intrările unui reportofon cu mai multe canale pentru amestecarea ulterioară într-un singur semnal stereo.

A doua metodă vă permite să selectați mai precis punctele de mixare, fără a lucra în prezența muzicienilor, iar pe casetofonele multitrack puteți reda unele piese în timp ce înregistrați simultan pe altele. Prin urmare, se pot face modificări în locurile dorite din fonogramă fără a rescrie întregul program. Toate acestea se pot face fără a copia înregistrarea originală, astfel încât să rămână o referință pentru comparație până la mixarea finală.

Mixare audio automată.

Pentru a asigura o precizie ridicată în operațiunea finală a tranziției de la mai multe piese la o singură înregistrare, unele console de sunet sunt echipate cu mixere automate. În astfel de sisteme, datele tuturor comenzilor electronice ale nivelului sunt introduse în computer prima dată când se încearcă un amestec. Înregistrarea este apoi redată cu aceste funcții de mixare efectuate automat. În timpul redării, pot fi făcute ajustările necesare și pot fi corectați parametrii programului de calculator. Acest proces se repetă până când se obține rezultatul dorit. După aceea, semnalul de ieșire este redus la o fonogramă stereo programată.

Control automat.

Mixarea automată nu trebuie confundată cu controlul automat, care se realizează folosind limitatoare și compresoare pentru a menține semnalul audio în intervalul necesar. Un limitator este un dispozitiv care omite un program neschimbat până la atingerea unui anumit prag. Când semnalul de la intrare depășește acest prag, câștigul sistemului este redus și semnalul nu mai este amplificat. Limitatoarele sunt utilizate în mod obișnuit în transmițătoare pentru a proteja circuitele electronice de supraîncărcare, iar în transmițătoarele FM pentru a preveni abaterea excesivă a frecvenței de la suprapunerea canalelor adiacente.

Compresoare, adică Butoanele care îngustează automat gama dinamică a semnalelor amplificate acționează similar limitatoarelor, scăzând câștigul sistemului, dar o fac mai puțin dramatic. Compresoarele simplificate se găsesc în multe casetofone. Compresoarele utilizate în înregistrarea profesională sunt echipate cu comenzi pentru a-și optimiza performanța. Dar nicio reglare automată nu este capabilă să înlocuiască subtilitățile și acuitatea percepției inerente oamenilor.

Reducere dinamică a zgomotului.

Cu înregistrarea sunetului analogic, există întotdeauna dificultăți cu zgomotul, în principal sub formă de șuierat. Pentru a suprima zgomotul sistemului, ar trebui să înregistrați întotdeauna un program la un nivel de volum suficient de ridicat. Pentru aceasta se folosește metoda comandării, adică. restrângerea intervalului dinamic al programului în timpul înregistrării și extinderea acestuia în timpul redării. Acest lucru vă permite să creșteți nivelul mediu în timpul înregistrării și, în timpul redării, să reduceți nivelul pasajelor relativ silentioase (și odată cu ele zgomotul). Există două tipuri de dificultăți în dezvoltarea unui sistem de compresare eficient. Una dintre ele este dificultatea de a potrivi compresorul și expandorul pe întreaga gamă de frecvență și volum. Un altul este de a preveni creșterea și scăderea nivelului de zgomot împreună cu nivelul semnalului, deoarece acest lucru face zgomotul mai vizibil. Sistemele de anulare a zgomotului Dolby rezolvă foarte ingenios aceste probleme în mai multe moduri diferite. Ei iau în considerare efectul de „mascare”: sensibilitatea auzului la o anumită frecvență este redusă semnificativ în timpul și imediat după sunete mai puternice la frecvențe apropiate (Fig. 2).

Dolby A.

Metoda Dolby A»Este o prelucrare intermediară efectuată la intrarea și la ieșirea echipamentului de înregistrare a sunetului, al cărei rezultat este o caracteristică normală (plată) la ieșire. Metoda Dolby A»Este folosit cu precădere în înregistrarea profesională, în special pe reportofonele multitrack, în care nivelul de zgomot crește odată cu numărul de piste folosite.

Problema potrivirii compresorului și expandorului este rezolvată prin crearea a două căi paralele - una printr-un amplificator liniar și cealaltă printr-un circuit diferențial, al cărui semnal de ieșire este adăugat la semnalul „direct” în timpul înregistrării și scăzut în timpul redării, drept urmare acţiunea compresorului şi expansorului este reciproc complementară. Circuitul diferenţial împarte spectrul de frecvenţă în patru benzi şi prelucrează fiecare bandă separat, astfel încât anularea se efectuează numai acolo unde este necesar, adică. într-o bandă în care semnalul programului nu este suficient de puternic pentru a masca zgomotul. De exemplu, muzica este de obicei concentrată în benzile de frecvență joasă și medie, iar șuieratul de bandă este la frecvențe înalte și este prea îndepărtat ca frecvență pentru ca efectul de mascare să fie semnificativ.

Dolby V.

Metoda Dolby V»Este utilizat în principal în echipamentele de uz casnic, în special la casetofone. Spre deosebire de Dolby A", Înregistrări după metodă V sunt realizate cu caracteristica Dolby, concepute pentru reproducere pe echipamente cu caracteristică suplimentară. Ca și în cazul Dolby-ului A”, Există o cale directă pentru program și un lanț lateral. Secțiunea laterală include un compresor cu un filtru preactiv de trecere înalt pentru frecvențe de la 500 Hz și mai sus.

În modul de înregistrare, compresorul ridică nivelul semnalelor sub prag și le adaugă la semnalul de ramificare laterală. Un filtru activ creează un câștig în banda sa de trecere care crește la 10 dB la 10 kHz. Astfel, semnalele de înaltă frecvență de nivel scăzut sunt înregistrate peste nivelul original, ajungând la 10 dB. Suprimatorul de emisii previne ca tranzitorii să afecteze constanta de timp a compresorului.

Decodor Dolby V»Este similar cu codificatorul folosit pentru înregistrare, dar în el semnalul de ieșire al ramurii laterale a compresorului este însumat cu semnalul circuitului principal în antifază, adică. se scade din ea. În timpul redării, semnalele de înaltă frecvență la nivel scăzut, precum și șuieratul benzii și zgomotul de sistem adăugat în timpul înregistrării, sunt reduse, rezultând o creștere a raportului semnal-zgomot de până la 10 dB.

O diferență importantă între Dolby și un sistem simplu de pre-accentuare (răspuns de înaltă frecvență) în înregistrare și pre-accentuare pe redare este că Dolby V»Afectează numai tonurile de nivel scăzut. Material codificat Dolby V»Poate fi redat pe echipamente care nu au un sistem de anulare a zgomotului Dolby dacă răspunsul de înaltă frecvență este redus pentru a compensa răspunsul Dolby, dar acest lucru are ca rezultat o pierdere a frecvențelor înalte în pasajele mai puternice.

Dolby S.

Metoda Dolby CU„Este o îmbunătățire suplimentară a” Dolby V», Ceea ce vă permite să reduceți zgomotul cu până la 20 dB. Folosește două compresoare în serie pentru înregistrare și două expandoare complementare pentru redare. Prima etapă operează la niveluri de semnal comparabile cu cele din Dolby V”, Iar al doilea este sensibil la semnale, al căror nivel este cu 20 dB mai mic. Dolby CU»Începe de la aproximativ 100 Hz și oferă o reducere a zgomotului de 15 dB la aproximativ 400 Hz, reducând astfel efectul modulării de frecvență medie cu semnale de frecvență înaltă.

sistem DBX.

Sistemul de anulare a zgomotului DBX este un sistem de procesare complementar pentru intrarea și ieșirea unui reportofon. Utilizează un raport de compresie 2: 1 pentru codificare și decodare. Potrivirea compresorului cu expandorul este simplificată datorită raportului uniform de compresie și, de asemenea, deoarece nivelul este estimat la puterea completă a semnalului. Sistemul DBX profită de faptul că cea mai mare parte a puterii unui program este de obicei concentrată în frecvențele medii și joase, iar la frecvențe înalte există mai multă putere doar la niveluri mari de volum general. Semnalul către compresor este puternic pre-accentuat (cu niveluri progresiv mai mari în regiunea de înaltă frecvență) pentru a crește puterea totală de înregistrare. În timpul redării, predistorsiunea este eliminată prin scăderea nivelului la frecvențe înalte și, odată cu aceasta, a nivelului de zgomot. Pentru a evita supraîncărcarea fonogramei cu semnale puternice de înaltă frecvență predistorsionate, o astfel de predistorsiune este introdusă în semnalul din lanțul lateral al compresorului, drept urmare, la niveluri înalte, nivelul înregistrat al semnalelor de înaltă frecvență scade cu creșterea frecvenței și crește cu frecvența descrescătoare. . Sistemul DBX poate crește raportul semnal-zgomot la frecvențe înalte cu 30 dB.

ÎNREGISTRARE SUNET

În mod ideal, procesul de înregistrare audio de la intrarea reportofonului la ieșirea dispozitivului de redare ar trebui să fie „transparent”, adică. nimic nu ar trebui să se schimbe, cu excepția timpului de redare. Timp de mulți ani, acest obiectiv părea de neatins. Sistemele de înregistrare erau limitate în gamă și introduceau inevitabil un fel de distorsiune. Dar cercetările au condus la îmbunătățiri extraordinare și, în cele din urmă, odată cu apariția audio digital, s-au obținut rezultate aproape perfecte.

Înregistrare digitală a sunetului.

În înregistrarea audio digitală, un semnal audio analogic este convertit într-un cod din secvențe de impulsuri care corespund numerelor binare (0 și 1) și caracterizează amplitudinea undei în fiecare moment de timp. Sistemele audio digitale au avantaje uriașe față de sistemele analogice în ceea ce privește intervalul dinamic, robustețea (fiabilitatea informațiilor) și păstrarea calității în timpul înregistrării și copierii, transmisiei la distanță și multiplexării etc.

Conversie analog-digitală.

Procesul de conversie analog în digital constă din mai multe etape.

Prelevarea de probe.

Periodic, cu o rată de repetare fixă, se fac citiri discrete ale valorilor instantanee ale procesului undei. Cu cât rata de eșantionare este mai mare, cu atât mai bine. Conform teoremei lui Nyquist, frecvența de eșantionare ar trebui să fie de cel puțin două ori cea mai mare frecvență din spectrul semnalului procesat. Pentru a evita distorsiunea eșantionării, la intrarea convertizorului trebuie instalat un filtru trece-jos foarte abrupt, cu o frecvență de tăiere de jumătate din frecvența de eșantionare. Din păcate, nu există filtre trece-jos ideale, iar un filtru foarte abrupt va introduce distorsiuni care pot anula beneficiile tehnologiei digitale. Eșantionarea este de obicei efectuată la 44,1 kHz, ceea ce permite un filtru practic acceptabil pentru a proteja împotriva distorsiunii. Frecvența de 44,1 kHz a fost aleasă deoarece este compatibilă cu frecvența de scanare orizontală a televiziunii, iar toate înregistrările digitale timpurii au fost făcute pe VCR.

Această rată de eșantionare de 44,1 kHz este, de asemenea, rata de eșantionare standard pentru CD playere și majoritatea dispozitivelor electronice de larg consum, cu excepția reportofoarelor audio digitale (DAT), care utilizează 48 kHz. Această frecvență a fost aleasă special pentru a preveni rescrierea ilegală a CD-urilor pe bandă magnetică digitală. În echipamentele profesionale, frecvența de 48 kHz este utilizată în principal. Sistemele digitale utilizate pentru difuzare funcționează de obicei la 32 kHz; cu această selecție, intervalul de frecvență utilizabil este limitat la 15 kHz (din cauza limitei de eșantionare), dar 15 kHz este considerat suficient pentru scopuri de difuzare.

Cuantizarea.

Următorul pas este să convertiți mostrele discrete în cod. Această transformare se face prin măsurarea amplitudinii fiecărei probe și compararea acesteia cu o scară de niveluri discrete numite niveluri de cuantizare, fiecare dintre acestea fiind reprezentată de un număr. Amplitudinea eșantionării și nivelul de cuantizare rareori coincid exact unul cu celălalt. Cu cât sunt mai multe niveluri de cuantizare, cu atât este mai mare precizia măsurării. Diferențele dintre amplitudinile de eșantionare și cuantificare apar în sunetul reprodus ca zgomot.

Codificarea.

Nivelurile de cuantizare sunt numărate ca unu și zero. Codul binar pe 16 biți (același ca cel utilizat pentru CD-uri) oferă 65536 niveluri de cuantizare, ceea ce permite o cuantizare SNR de peste 90 dB. Semnalul primit este foarte robust, deoarece echipamentul de reproducere trebuie să recunoască doar două stări de semnal, de exemplu. determinați dacă depășește jumătate din valoarea maximă posibilă. Prin urmare, semnalele digitale pot fi înregistrate și amplificate de multe ori fără teama de degradare.

Conversie digital-analogic.

Pentru a converti un semnal digital în audio, acesta trebuie mai întâi convertit în formă analogică. Această conversie revine la conversie analog-digitală. Codul digital este convertit într-o secvență de niveluri (corespunzătoare nivelurilor de eșantionare originale), care sunt stocate și citite folosind rata de eșantionare inițială.

Reeșantionarea.

Ieșirea analogică a unui convertor D/A nu poate fi utilizată direct. Mai întâi trebuie trecut printr-un filtru trece jos pentru a evita distorsiunile datorate armonicilor ratei de eșantionare. O modalitate de a depăși această dificultate este supraeșantionarea: rata de eșantionare este crescută prin interpolare, ceea ce oferă eșantioane suplimentare.

Corectarea erorilor.

Unul dintre principalele avantaje ale sistemelor digitale este capacitatea de a corecta sau masca erorile și petele defecte, care pot fi cauzate de murdărie sau particule magnetice insuficiente din înregistrare, care provoacă clicuri și sărituri de sunet, la care urechea umană este deosebit de sensibilă. . Pentru a corecta erorile, este prevăzută o verificare de paritate, pentru care se adaugă un bit de paritate la fiecare număr binar, astfel încât numărul celor să fie par (sau impar). Dacă o inversare are loc din cauza unei erori, atunci numărul de unități nu va fi par (sau impar). Paritatea va detecta acest lucru și fie va repeta eșantionul anterior, fie va returna o valoare intermediară între eșantionul anterior și următorul. Aceasta se numește mascarea erorilor.

Principiul de funcționare al CD-ului necesită cea mai mare precizie în focalizarea fasciculului laser și urmărirea (track tracking). Ambele funcții sunt îndeplinite prin mijloace optice. Servocele de focalizare și de urmărire trebuie să acționeze foarte rapid pentru a compensa deformarea discului, excentricitatea și alte defecte fizice. Una dintre soluțiile de proiectare folosește un dispozitiv cu două coordonate cu două bobine instalate în unghi drept într-un câmp magnetic. Ei mișcă lentila vertical pentru focalizare și orizontal pentru urmărire.

Un sistem special de codare convertește semnalul audio de 8 biți în 14 biți. Această conversie, prin reducerea lățimii de bandă necesară, facilitează operațiunile de înregistrare și reproducere, introducând în același timp informații suplimentare necesare pentru sincronizare. Erorile sunt, de asemenea, corectate aici, făcând CD-ul și mai puțin susceptibil la defecte minore. Majoritatea jucătorilor folosesc supraeșantionarea pentru a îmbunătăți conversia D/A.

La începutul unui program muzical, pe CD este înregistrat un mesaj despre conținutul discului, punctele de plecare ale fragmentelor individuale, precum și numărul și durata fiecărui segment. Indicațiile de pornire a muzicii sunt plasate între secțiuni, care pot fi numerotate de la 1 la 99. Durata redării, exprimată în minute, secunde și 1/75 de secundă, este codificată pe disc și citită în ordine inversă înaintea fiecărei secțiuni. . Denumirea și selecția automată a pieselor se efectuează folosind două subcoduri indicate în mesaj. Mesajul este afișat când discul este introdus în player (Fig. 4).

CD-ul este ușor de replicat. Odată realizat primul original al înregistrării, copiile pot fi ștampilate în cantități mari.

În 1997, a apărut o tehnologie optică de stocare a informațiilor pe discuri digitale multistrat, cu două fețe, versatile, DVD și, până la sfârșitul secolului, a devenit larg răspândită. Este în esență un CD mai mare (până la 4 GB) și mai rapid, care poate conține date audio, video și computer. DVD-ROM-ul este citit de unitatea corespunzătoare conectată la computer.

Dispozitive pentru înregistrarea sunetului digital magnetic.

S-au făcut progrese mari în domeniul dispozitivelor de înregistrare magnetică digitală. Gama de frecvență (lățimea de bandă) necesară pentru înregistrarea digitală este mult mai mare decât pentru înregistrarea analogică. Înregistrarea/redarea digitală necesită o lățime de bandă de 1 până la 2 MHz, care este mult mai largă decât gama de casetofone convenționale.

Înregistrare fără bandă magnetică.

Calculatoarele ușor accesibile cu o cantitate mare de memorie și unități de disc care permit editarea digitală a fonogramelor fac posibilă înregistrarea sunetului fără utilizarea benzii magnetice. Unul dintre avantajele acestei metode este ușurința de sincronizare a înregistrărilor pentru piese individuale într-o înregistrare multitrack. Calculatoarele manipulează sunetul în același mod în care procesoarele de text manipulează cuvintele, permițând accesul aleatoriu aproape instantaneu la fragmente. De asemenea, vă permit să ajustați durata materialului audio în unele cazuri cu 50% fără a modifica înălțimea sau, dimpotrivă, să modificați înălțimea fără a modifica durata.

Sistemul Synclavier și reportofonul direct pe disc pot îndeplini aproape toate funcțiile unui studio de înregistrare multitrack fără utilizarea casetei. Acest tip de sistem informatic oferă memorie online. Hard disk-urile oferă acces online la bibliotecile de sunet. Dischetele de mare densitate sunt folosite pentru a stoca colecții selectate de material editorial, biblioteci de sunet și materiale de actualizare a software-ului. Discurile optice sunt folosite pentru stocarea în masă a înregistrărilor de informații sonore cu posibilitatea de acces online la acestea. Memoria cu acces aleatoriu (RAM) este utilizată pentru a înregistra, edita și reda sunete instrumentale scurte sau efecte sonore; există memorie suficientă pentru aceste sarcini, iar un sistem RAM suplimentar vă permite să lucrați cu fonograme multitrack (până la 200 de piese). Sistemul Synclavier este controlat de un terminal de computer cu o tastatură de 76 de note care este sensibilă la viteză și presiune. Într-o altă versiune de control, se folosește un mouse care, împreună cu monitorul, permite operatorului să selecteze cu precizie un punct din coloana sonoră pentru modificare, editare sau ștergere.

Cu ajutorul electronicii, puteți converti undele sonore sau luminoase în vibrații electrice. Acest lucru vă permite să le scrieți. Datorită transformărilor inverse, este posibilă reproducerea sunetelor și imaginilor stocate în acest mod. Mai jos sunt descrise diferite metode de înregistrare și redare.

Până acum, am studiat doar modalitățile de transfer a sunetelor și imaginilor în spațiul tridimensional. Datorită radioului și televiziunii, putem auzi și vedea ce se întâmplă departe de noi, inclusiv în alte orașe și țări, pe alte continente și chiar pe corpurile cerești.

Dar sunetele și imaginile pot fi transmise și în a patra dimensiune - în timp. Este curios de observat că cu mult înainte de apariția electronicii, omenirea a rezolvat problema transmiterii imaginilor în timp, când au fost făcute primele fotografii.

Trei feluri de transformare

Există mai multe moduri de a înregistra și reda sunete în zilele noastre. Fiecare dintre ele se bazează pe transformarea vibrațiilor electrice în vibrații de alt fel, care pot fi ușor stocate și convertite înapoi în vibrații electrice.

Care sunt principalele tipuri de transformări utilizate? Mecanic, optic și magnetic. Ești bine conștient, Neznaikin, cât de ușor se transformă vibrațiile electrice în cele mecanice. Difuzoarele se bazează pe acest principiu.

Acum vom arunca o privire la trei tipuri de înregistrare și redare a sunetului.

Strămoșii jucătorilor electrici moderni

Trebuie spus că modul mecanic de transmitere a sunetelor în timp s-a născut cu un secol întreg în urmă, adică cu mult înainte de apariția electronicii. Fonograful a fost inventat în 1878 de Edison. În acest predecesor al playerelor electrice moderne, înregistrarea se făcea pe un cilindru acoperit cu un strat subțire de tablă. În acest caz, cilindrul sa rotit și sa mișcat încet de-a lungul axei sale.

Sunetele înregistrate erau preluate de un corn larg din tablă, în vârful căruia se afla o membrană; in centrul membranei s-a fixat un incisiv sustinut de un cilindru. Undele sonore au făcut ca freza să vibreze și a tăiat o canelură de adâncime variabilă în stratul de cositor al cilindrului. Mișcarea combinată (rotație și mișcare de-a lungul axei) a dat șanțului forma unei spirale cilindrice.

Pentru a reproduce sunetul înregistrat în acest fel, a fost suficient să readuceți tăietorul la începutul canelurii și să începeți din nou rotirea cilindrului. Modificarea reliefului canelurii a provocat vibrații mecanice care au generat unde sonore. Trebuie să vă spun că aceasta nu a fost o reproducere audio de înaltă calitate? ..

Calitatea sunetului fonografelor s-a îmbunătățit atunci când cilindrii au fost înlocuiți cu plăci și mai ales când inventatorii au venit cu ideea strălucitoare de a înregistra nu adânc, ci transversal, lăsând constantă adâncimea șanțului.

Înregistrarea sunetului pe o înregistrare de fonograf

Cu toate acestea, abia odată cu apariția electronicii, înregistrarea cu fonograf a devenit un mijloc excelent de înregistrare și redare. Bănuiți că atunci când înregistrează, ei folosesc un microfon, ai cărui curenți sunt amplificați înainte de a fi alimentați la tăietorul mecanic. Dispozitivul de înregistrare (recorder) este realizat după același principiu ca și difuzorul: este format dintr-un magnet permanent, între polii săi este plasat un electromagnet, al cărui miez este capabil să oscileze în jurul axei sale (Fig. 216). Când un curent amplificat de microfon trece prin electromagnet, acesta vibrează miezul electromagnetului cu un tăietor de oțel întărit în partea inferioară, al cărui vârf decupează o canelură pe placă care se rotește sub acest dispozitiv mecanic de înregistrare (Fig. 217).

Reportofonul este montat pe un șurub care îl deplasează încet spre centrul discului. Acest disc este o placă de oțel acoperită cu un strat de ceară. Discul se rotește la o frecvență de 33 1/3 rpm, iar durata sunetului este de aproximativ o jumătate de oră. Aceasta înseamnă că canelura are aproximativ o mie de spire, cele interioare având un diametru de aproximativ 12 cm. Distanța dintre două spire adiacente ale șanțului este mai mică de 0,1 mm. În înregistrarea transversală a sunetului, numărul de curburări pe unitatea de lungime a acestuia determină frecvența sunetelor, iar intensitatea sunetelor depinde de amplitudinea acestor curburi.

Înțelegeți perfect că, cu cât diametrul curbei canelurii este mai mic, cu atât curdurile canelurii sunt mai dense atunci când înregistrați sunet de aceeași frecvență. Cu toate acestea, pe înregistrările moderne, chiar și pe buclele situate mai aproape de centru, este posibil să se înregistreze frecvențe care ajung la 15.000 Hz.

Orez. 216. Bobina este plasată în câmpul magnetic al unui magnet permanent. Se fixeaza pe o tija care poate oscila in jurul axei 1. Partea superioara a tijei este sustinuta de o suspensie elastica in punctul 2.

Dacă semnalele electrice care caracterizează sunetul sunt trecute prin bobină, atunci vibrațiile bobinei pot fi folosite pentru a înregistra sunetul pe un disc folosind vârful unui ac atașat la capătul inferior al tijei. Și invers: dacă tija este pusă în vibrație ca urmare a mișcării acului de-a lungul canelurii discului, atunci semnalele electrice corespunzătoare sunt induse în bobină.

Orez. 217. Acționat de șurubul fără sfârșit 1, reportofonul 2 se deplasează de-a lungul razei discului acoperit cu ceară, pe care este înregistrat sunetul.

Productie de discuri de gramofon

Așa se înregistrează sunetul. Dar probabil că vă întrebați cum este transferată înregistrarea de pe acest disc original către milioanele de discuri care sunt în vânzare. Pentru a face acest lucru, în primul rând, o copie de cupru este îndepărtată de pe discul original: discul cu înregistrarea este acoperit cu un strat subțire de pulbere de grafit (conduce curentul electric) și scufundat într-o baie cu o soluție de sulfat de cupru, în care pe disc este instalată o placă de cupru.

Un curent continuu trece între discul conectat la polul negativ și placa de cupru conectată la polul pozitiv. Procesul care are loc se numește electroformare: atomii de cupru părăsesc placa și, după reacții electrochimice destul de complexe, se depun pe disc. Astfel, se obține o copie inversă, s-ar putea spune „negativă” a discului. Metoda de electroformare face posibilă obținerea din această copie a uneia diferite, de data aceasta pozitive, adică complet asemănătoare cu discul original. Din copia pozitivă sunt eliminate mai multe negative, care sunt folosite ca matrice pentru producerea înregistrărilor fonografice pentru vânzare.

Procesul de producere a discurilor constă în faptul că plăcile de clorură de vinil sunt presate cu discuri - matrici încălzite la o temperatură suficient de mare pentru a înmuia discurile din PVC, care, ca urmare a acestui efect, capătă relieful plăcii înregistrate.

Ridicări

Acum știi cum să faci înregistrări de gramofon. Și fără îndoială puteți ghici cum sunt citite pe un player electric. Sunteți familiarizat cu reversibilitatea fenomenelor fizice.

Prin urmare, ridicarea se poate face la fel ca un recorder. Pickup-ul este echipat cu un stilou foarte subțire din diamant sau safir. Este atașat la capătul unei tije subțiri montate pe un electromagnet. Acesta din urmă este situat între polii unui magnet permanent. Neregulile canelurii conduc acul în mișcări oscilatorii, care sunt transmise electromagnetului: mișcările acestuia în câmpul unui magnet permanent induc curenți în înfășurarea acestuia, care, după amplificare, sunt alimentați la un difuzor care reproduce sunetele înregistrate.

Pickup-ul este montat la capătul brațului, care se rotește liber în jurul axei sale. Trecerea stiloului prin canelura spirală a discului rotativ face ca brațul să se miște.

Pickup-ul trebuie să se afle foarte ușor pe înregistrare, pentru a nu cauza uzură. Pentru a menţine presiunea exercitată de cartuş în limite, braţul este susţinut de un arc sau contrabalansat de o contragreutate montată la capătul opus locului în care se află cartuşul.

Amintiți-vă, Neznaikin, că în locul unui pickup electromagnetic, sunt foarte des folosite pickup-uri piezoelectrice (Fig. 218). Într-un astfel de pick-up, vibrațiile stylusului sunt transmise cristalului piezoelectric printr-o suspensie elastică de legătură. Iar cristalul produce tensiuni care corespund exact vibrațiilor mecanice pe care le primește.

Filme sonore

V-am spus că sunetul poate fi înregistrat și reprodus și optic. Acestea din urmă sunt folosite practic doar în filme, datorită cărora, din 1930, cinematograful a încetat să mai fie prost.

Un film sonor are o pistă îngustă la marginea filmului, care conține zone de umbră, a căror frecvență și intensitate corespund frecvenței și amplitudinii sunetelor înregistrate. Există două tipuri de piste audio. Într-un caz, lățimea pistei este constantă, iar variabila este transparența acesteia. Într-un alt caz, calea are o transparență uniformă pe toată lungimea sa, dar lățimea căii se modifică (Fig. 219).

Orez. 218. Pickup piezoelectric, în care cristalul 1 percepe vibrațiile transmise acestuia de stiloul 2 prin suportul elastic 3.

Orez. 219. Melodii sonore pe film: a - pistă de transparență variabilă; b - pista de latime variabila.

Pentru a înregistra sunetul pe aceste piste, un fascicul de lumină este direcționat printr-o diafragmă, a cărei deschidere se modifică sub influența tensiunilor electrice, sau aceste tensiuni sunt aplicate unei surse de lumină, a cărei intensitate se modifică astfel.

Reproducerea sunetului înregistrat pe coloana sonoră a unui film se realizează folosind o fotocelulă care detectează lumina care trece prin coloana sonoră. Modificările luminozității luminii provoacă modificări corespunzătoare ale tensiunii sau curentului în circuitul fotocelulei, care sunt amplificate și apoi alimentate la difuzor.

Magnetofoane

Și acum să ne ocupăm de a treia modalitate de transmitere a sunetului în timp. Este această metodă pe care o folosesc în prezent și tu, Neznaikin, o vei folosi când vei asculta înregistrarea poveștii mele. Da, dragul meu prieten, acesta este un magnetofon care îmi permite să ascult conversațiile tale cu nepotul meu și îmi dă ocazia să-ți explic întrebările care te interesează.

Există multe tipuri de magnetofone, dar toate se bazează pe aceleași principii. Înregistrarea se realizează pe material magnetic. Inițial, în acest scop a fost folosită sârmă subțire de oțel. În zilele noastre, se folosesc curele din plastic acoperite cu un strat subțire de pulbere foarte fină de oxid de fier.

Înregistrarea, ca și redarea, se realizează folosind un electromagnet, al cărui miez inel are un spațiu foarte îngust de câțiva micrometri. Banda magnetică este trasă uniform, apăsând pe golul miezului electromagnetului (Fig. 220). Curenții amplificați de microfon trec prin bobina electromagnetului și creează câmpuri magnetice alternative, magnetizând în mod corespunzător banda care trece în fața spațiului de miez.

În timpul redării, banda este trecută în fața unui astfel de electromagnet. Câmpurile sale magnetice induc curenți alternativi în înfășurarea electromagnetului, care, după amplificare, antrenează difuzorul difuzorului. În funcție de scop, electromagnetul folosit pentru înregistrare sau reproducere se numește cap magnetic de reproducere sau înregistrare.

La un moment dat, viteza de tragere a benzii era. Apoi, deoarece a fost posibil să se reducă distanța dintre miez și să se îmbunătățească calitatea benzii, a devenit posibilă reducerea vitezei de avans la jumătate. Deci au trecut la 381, iar mai târziu la 190,5; 95,3; 47.6 și. Chiar și la viteză, cele mai înalte frecvențe ale sunetului sunt reproduse perfect.

Orez. 220. Înregistrare sunet cu un magnetofon.

Pista magnetică este destul de îngustă și o bandă poate conține două sau chiar patru piste care rulează în paralel. Lățimea centurii este de 6,25 mm.

Casetofonul poate avea trei capete magnetice: unul pentru înregistrare, celălalt pentru redare și al treilea pentru ștergere. Ultima operație se efectuează folosind tensiune cu frecvență. Aceeași tensiune este adăugată semnalelor înregistrate pentru a „magnetiza” granulele de oxid de fier din bandă și pentru a face înregistrarea mai eficientă.

În multe casetofone sunt instalate doar două capete, dintre care unul, datorită comutării adecvate, poate servi atât pentru înregistrare, cât și pentru redare, iar celălalt pentru ștergere.

VCR și casete video

Să trecem acum de la sunet la imagine. Cum poți transmite o imagine în timp?

În acest caz, puteți utiliza și metode mecanice, optice sau magnetice. Cunoașteți bine metodele optice - fotografie și cinema. Electronica nu este folosită deloc aici. Dimpotrivă, electronica este foarte utilizată în înregistrarea magnetică și reproducerea imaginilor. Aparatul care îndeplinește aceste funcții se numește VCR. Principiul său de funcționare este foarte asemănător cu principiul de funcționare al unui aparat pentru înregistrarea și reproducerea sunetului.

Într-un VCR, un semnal video este înregistrat pe o bandă magnetică. Ar trebui făcută o distincție între două cazuri: înregistrarea directă și înregistrarea emisiunilor de televiziune. În primul caz, este necesar să se folosească o cameră de televiziune de transmisie și un amplificator al semnalelor sale. La înregistrarea emisiunilor de televiziune, semnalele video obținute după detectare sunt transmise la capul de înregistrare al VCR. Este de la sine înțeles că aici ai de-a face cu o bandă de frecvență mult mai largă decât la înregistrarea sunetului. Cum putem înregistra modificările câmpului magnetic cu o frecvență de câțiva megaherți pe o bandă care se mișcă cu o viteză de câteva zeci de centimetri pe secundă?

Pentru aceasta, capetele de înregistrare sunt deplasate într-o direcție perpendiculară pe direcția de mișcare a benzii. VCR-ul are trei sau patru capete de înregistrare care se rotesc în jurul unei axe; pistele de înregistrare sunt dispuse pe banda magnetică sub formă de multe dungi oblice. Frecvența de rotație a capului este aleasă astfel încât fiecare bandă oblică să corespundă unei linii a cadrului televizorului. Putem spune că cu o claritate de 625 de linii, capul de înregistrare desenează o bandă oblică pe banda magnetică exact dincolo.

Există, de asemenea, aparate video echipate cu un singur cap de înregistrare, care rămâne staționar, la fel ca un reportofon convențional. Piesa de înregistrare este aici sub forma unei linii continue. Este posibil să se înregistreze o bandă largă de frecvență datorită dimensiunii cu adevărat microscopice a spațiului de lucru al capului.

La redarea imaginilor, înregistrarea este citită de aceleași capete care au fost folosite pentru înregistrare. Semnalele video amplificate corespunzător sunt transmise la CRT-ul televizorului.

De obicei, un televizor este folosit pentru a înregistra imaginea și pentru a o reda cu un VCR. VCR-ul primește semnale video recepționate, amplificate și detectate de la televizor. Și când redați imaginea, VCR-ul trimite semnale către televizor.

Mi se întâmplă adesea să lipsesc într-un moment în care se difuzează la televizor un program foarte interesant pentru mine.

In aceste cazuri, inregistrarea o fac automat, folosind in acest scop ceasul care porneste si apoi stinge televizorul cu VCR la ora stabilita de mine. Astfel, programul este înregistrat în lipsa mea, iar eu îl pot reda pe ecranul televizorului meu când am timp liber să îl urmăresc cu calm.

În sfârșit, semnalele video pot fi înregistrate mecanic? La prima vedere, acest lucru pare imposibil. Cu toate acestea, în 1970 s-a întâmplat un miracol: cercetătorii au reușit să realizeze o casetă video. Apoi au făcut și mai mult: un an mai târziu, prezentau modele care reproduc imagini color.

Aceste discuri se rotesc la o frecvență colosală (1500 rpm) și conțin 140 de spire pentru fiecare milimetru de-a lungul razei. Durata înregistrării pe o astfel de casetă video este de 5 minute. În acest timp, acul dispozitivului de citire face un traseu de 15 km de-a lungul șanțului cu o înregistrare a adâncimii.

Ce alte progrese minunate în tehnologia de înregistrare video vor fi? Viitorul va deveni, fără îndoială, din ce în ce mai bogat cu astfel de noutăți.

.
REDARE SUNET
Înregistrarea și reproducerea sunetului este un domeniu în care știința se întâlnește cu arta (inginer de sunet). Există două aspecte importante aici: fidelitatea reproducerii (ca absența distorsiunilor nedorite) și organizarea spațio-temporală a sunetelor, deoarece sarcina reproducerii sunetului prin mijloace electromecanice nu este doar de a recrea sunetul cât mai aproape de cel perceput. într-un studio sau sală de concert, dar și în modul de a o transforma ținând cont de mediul acustic în care va fi ascultată. În reprezentarea grafică, vibrațiile sonore ale tonurilor pure de tipul creat de un diapazon au cea mai simplă formă. Ele corespund curbelor sinusoidale. Dar majoritatea sunetelor reale au o formă neregulată, care caracterizează în mod unic sunetul, la fel cum sunt amprentele unei persoane. Orice sunet poate fi descompus în tonuri pure de frecvențe diferite (Fig. 1). Aceste tonuri sunt compuse dintr-un înălțime și harmonici (armonici). Rădăcina (frecvența cea mai joasă) determină înălțimea notei. Distingem instrumentele muzicale după tonuri, chiar și atunci când pe ele se cântă aceeași notă. Tonurile sunt deosebit de importante prin faptul că creează timbrul instrumentului și determină caracterul sunetului acestuia.

Gama de tonuri fundamentale ale majorității surselor de sunet este destul de restrânsă, ceea ce face ușor de înțeles vorbirea și de a surprinde motivul, chiar dacă echipamentul de reproducere are o bandă de frecvență limitată. Plenitudinea sunetului este asigurată numai în prezența tuturor tonurilor, iar pentru reproducerea lor este necesar ca relația dintre nivelurile tonului principal și tonuri să nu fie distorsionată, adică. răspunsul în frecvență al sistemului de reproducere trebuie să fie liniar pe întreaga gamă de frecvență audibilă. La această caracteristică (împreună cu absența distorsiunii) se referă atunci când vorbesc despre înaltă fidelitate a reproducerii sunetului (sisteme hi-fi).
Volum. Percepția sonorității unui sunet depinde nu numai de intensitatea acestuia, ci și de mulți alți factori, inclusiv cei subiectivi care nu pot fi cuantificați. Mediul care înconjoară ascultătorul, nivelul zgomotului extern, înălțimea și structura armonică a sunetului, volumul sunetului anterior, efectul de „mascare” (sub impresia sunetului anterior, urechea devine mai puțin sensibilă la alte sunete de o frecvenţă apropiată) şi chiar atitudinea estetică a ascultătorului faţă de materialul muzical sunt importante. Sunetele nedorite (zgomotele) pot apărea mai puternice decât sunetele dorite de aceeași intensitate. Chiar și percepția înălțimii poate fi afectată de intensitatea sunetului. Percepția diferențelor în înălțimea tonurilor muzicale este determinată nu de valoarea absolută a intervalelor de frecvență, ci de raportul acestora. De exemplu, raportul a două frecvențe, care diferă cu o octavă, în orice parte a scalei este 2: 1. De asemenea, estimarea noastră a modificărilor de sunet este determinată de raportul (nu de diferența) dintre intensități, astfel încât modificările de sunet sunt percepute ca aceleași dacă modificările logaritmului intensității sunetului sunt aceleași. Prin urmare, nivelul volumului sonor este măsurat pe o scară logaritmică (în practică, în decibeli). Urechile umane sunt capabile să perceapă sunetul într-un interval colosal de putere, de la pragul de auz (0 dB) la pragul de durere (120 dB), corespunzând unui raport de intensitate de 1012. Echipamentele moderne sunt capabile să reproducă modificări de sunet de ordinul a 90 dB. . Dar practic nu este necesar să se reproducă întreaga gamă sonoră. Cei mai mulți ascultă muzică la un nivel de vorbire scăzut și este puțin probabil ca cineva să se simtă confortabil acasă cu volumul normal al unei orchestre sau al unei trupe rock. Prin urmare, este necesar să reglați intervalul de volum, mai ales când redați muzică clasică. Acest lucru se poate face prin scăderea treptată a volumului înainte de crescendo (în funcție de partitură), menținând în același timp intervalul dinamic dorit. Pentru alte materiale muzicale, cum ar fi muzica rock și pop, compresoarele sunt utilizate pe scară largă pentru a restrânge automat intervalul dinamic al semnalelor amplificate. Dar în discoteci, nivelul sunetului depășește adesea 120 dB, ceea ce poate afecta auzul și poate duce la surditate completă. În acest sens, muzicienii pop și tehnicienii de sunet sunt expuși unui risc ridicat. Căștile sunt deosebit de periculoase deoarece concentrează sunetul. Cei mai mulți ascultători de programe de difuzare preferă ca toate programele să fie difuzate la aproximativ același nivel de volum, fără a fi nevoie să ajusteze singuri volumul. Dar zgomotul este subiectiv. Pentru unii, muzica tare este mai enervantă decât vorbirea, deși vorbirea neclară este uneori mai enervantă decât muzica la același volum.
Echilibrarea sunetului. Reproducerea bună a sunetului se bazează pe echilibrul diferitelor surse de sunet. Mai simplu spus, în cazul unei singure surse de sunet, esența unei bune reproduceri a sunetului este de a echilibra sunetul direct care intră în microfon cu influența acusticii din jur și de a găsi echilibrul potrivit între claritate și plenitudine, permițând corectitudinea. cantitatea de accent acolo unde este nevoie.
Tehnologia microfonului. Prima sarcină a inginerului de sunet este să aleagă spațiul potrivit pentru studio. Dacă trebuie să folosiți o cameră necorespunzătoare, atunci aceasta ar trebui să fie de cel puțin 1,5 ori spațiul alocat artiștilor. Următorul pas este dezvoltarea unui aspect general pentru microfoane. Când redați programe muzicale, acest lucru trebuie făcut în consultare cu dirijorul și interpreții. Ar trebui să existe cât mai puține microfoane posibil, deoarece suprapunerea câmpurilor lor sonore poate reduce transparența sunetului. Adevărat, în multe cazuri, efectul dorit este obținut numai atunci când se utilizează un număr mare de microfoane. Combinațiile de instrumente muzicale sunt rareori suficient de echilibrate pentru a se potrivi nevoilor de ascultare acasă. Acustica spațiului de locuit poate fi departe de a fi ideală. Prin urmare, este necesar să se familiarizeze liderul orchestrei cu cerințele de echilibrare pentru redarea cu microfoane. Organizarea sunetelor reproduse este determinată de tipul de microfon, de apropierea acestuia de sursă și de procesarea semnalului său de ieșire. Apropierea microfonului de sursa de sunet trebuie abordată luând în considerare relația dintre sunetele directe și secundare (inclusiv reverberația) ale altor instrumente mai puternice și calitatea sunetului. Majoritatea instrumentelor produc sunete diferite la distanțe diferite și în direcții diferite. Pentru a obține „atacul” ascuțit pe care îl cere muzica pop și pentru a asigura o bună discriminare a instrumentelor, trebuie să recurgeți la o configurație multi-microfon. În același timp, inginerului de sunet se impun cerințe înalte; trebuie să aibă pregătire muzicală, sau măcar să poată citi partitura.
Auzul binaural. O persoană poate determina cu ușurință direcția către sursa unui sunet, deoarece sunetul ajunge de obicei la o ureche mai devreme decât cealaltă. Creierul simte această mică diferență de timp și o mică diferență de intensitate a sunetului și, din acestea, determină direcția către sursa sunetului. De asemenea, putem determina că sunetul a venit din față, din spate, de sus sau de jos. Acest lucru se datorează faptului că urechile noastre transmit compoziția de frecvență a sunetelor care vin în direcții diferite în moduri diferite (și, de asemenea, pentru că ascultătorul rareori își ține capul absolut nemișcat și într-o poziție verticală). Acest lucru explică faptul că persoanele cu surditate la o ureche păstrează încă o anumită capacitate de a judeca direcția către sursa de sunet. Auzul binaural s-a dezvoltat la om ca mecanism de apărare, dar această capacitate de a separa sunetele este o condiție importantă pentru înțelegerea muzicii. Dacă această abilitate este utilizată în înregistrarea sunetului, atunci impresia de fidelitate și puritate în reproducere crește.
Sunet stereo. Un sistem stereofonic cu două canale, conceput pentru ascultarea prin difuzoare de sunet, creează fluxuri de sunet separate pentru auzul binaural, care transportă informații despre direcția de propagare a sunetului primar. În forma sa cea mai simplă, un sistem stereo constă din două microfoane poziționate unul lângă celălalt și îndreptate la un unghi de 45 ° față de sursa de sunet. Semnalele microfonului sunt transmise la două difuzoare, la aproximativ 2 m una dintre ele și la aceeași distanță de ascultător. Un astfel de sistem creează o „scenă sonoră” între difuzoare, care localizează sursele de sunet în fața microfoanelor. Capacitatea de a localiza sursele de sunet în fața microfoanelor, de a le separa și de a le separa de reverberație, sporește foarte mult naturalețea și claritatea reproducerii. Această abordare dă rezultate satisfăcătoare numai atunci când sursa de sunet este bine echilibrată în interior și condițiile acustice sunt favorabile. În practică, este de obicei necesar să folosiți mai mult de două microfoane și să amestecați (combinați) semnalele acestora pentru a îmbunătăți echilibrul muzical, a crește separarea acustică și a da sunetului gradul de atac necesar. Un set tipic de echipament pentru o orchestră clasică constă dintr-o pereche stereo de microfoane (pentru a crea o imagine generală a sunetului orchestrei) și mai multe microfoane locale instalate mai aproape de grupuri individuale de instrumente. Ieșirile microfonului local sunt amestecate cu atenție cu perechea stereo pentru a oferi accentul necesar pentru fiecare grup de instrumente fără a perturba echilibrul general. În plus, ieșirile lor sunt plasate într-o poziție aparentă care, dacă este folosită cu o pereche principală de microfoane, ar corespunde cu poziția lor reală pe scenă. (Panning-ul înseamnă schimbarea direcției unghiulare a sursei de sunet. Este combinată cu reglarea nivelului prin intermediul unui potențiometru.) Circuitele cu mai multe microfoane sunt și mai utilizate în muzica ușoară și cu atât mai mult în muzica pop, unde sistemele generale de microfoane sunt de obicei dispensat. Într-adevăr, nu are rost să urmărim nuanțe dacă rezultatul poate fi obținut folosind echipamente portabile cu difuzoare la doar un pas. În plus, muzica pop de obicei nu este înregistrată în natură. Fiecare grup de instrumente, sau chiar fiecare muzician, este deservit de un microfon separat. Toate instrumentele trupei rock sunt electronice. Sunetul diverselor instrumente, inclusiv sintetizatoarele cu tastatură, poate fi înregistrat fie folosind microfoane instalate în fața difuzoarelor corespunzătoare, fie prin transmiterea directă a semnalelor microfoanelor primare către consola de mixare a studioului. Aceste semnale pot fi fie amestecate direct, fie preînregistrate pe piste separate pe un reportofon multitrack. Se adaugă reverb artificial, se efectuează EQ și așa mai departe. Drept urmare, există puțină asemănare cu sunetul perceput în studio, chiar dacă totul a fost înregistrat în același timp. Semnalul de ieșire este rotit și ajustat (potențiometru) pentru a crea o anumită impresie a poziției sursei de sunet, care poate să nu corespundă deloc cu poziția reală a muzicienilor în studio. Dar, interesant, chiar dacă sunetul stereo nu se potrivește cu situația reală, are un efect care depășește cu mult efectul sunetului mono.
Cvadrafonie. O aproximare îmbunătățită la realitate poate fi obținută prin metoda cuadrafoniei, în care patru canale sunt conectate la patru difuzoare, așezate în perechi în fața ascultătorilor și în spatele acestora. În forma sa cea mai simplă, un sistem quadrafonic poate fi considerat ca două stereofonice, conectate unul față de celălalt. Sistemele matrice sofisticate pot reda patru canale de pe o singură piesă, păstrând în același timp compatibilitatea cu redarea stereo.
Mediu sonor.În televiziune, așa-numitul sistem de sunet surround este important. Un semnal audio stereo cu canalele stânga (A) și dreapta (B) este matriceat prin însumarea lor (în fază) pentru a produce un semnal M (semnal mono) și scăderea (adăugarea în antifază) pentru a da un semnal S (semnal stereo) . Semnalul A + B corespunde punctului de mijloc al sursei de sunet și este compatibil cu sistemele de reproducere mono, iar semnalul A - B poartă informații direcționale. Sistemul de sunet surround generează, de asemenea, componenta de diferență M - S, care conține sunet „în afara scenei”, precum și reverberație și este transmisă către difuzoarele situate în spatele ascultătorului. Un sistem de sunet surround este mai simplu decât un sistem quad, dar vă permite să vă scufundați în mediul de sunet folosind un semnal stereo obișnuit.
Sunet stereo pentru televizor.Înregistrarea sunetului stereofonic este utilizată în casetele video și în emisiunile de televiziune (în special prin satelit) pentru televizoarele echipate cu un decodor special. Poate părea că sunetul stereo nu este foarte potrivit pentru televiziune, deoarece, după cum sa menționat mai sus, stereo eficient necesită două difuzoare distanțate la aproximativ 2 m. În plus, datorită dimensiunii reduse a ecranului, privirea privitorului este îndreptată în principal spre centrul său, deci este necesară o ilustrare a distanței în adâncime mai degrabă decât în ​​lățime. Cu toate acestea, atunci când ne uităm la televizor, știm că vedem doar un mic segment al sursei de sunet. La fel ca în viața reală, când, privind într-o anumită direcție, nu putem opri sunetele din mediul nostru, nu este nimic nefiresc în faptul că imaginea sonoră depășește ecranul televizorului.
Corecția sunetului.În mod paradoxal, în echipamentele de înaltă fidelitate, sunt de obicei prevăzute dispozitive pentru distorsionarea sunetului. Se numesc egalizatoare și sunt concepute pentru a egaliza (prin eliminarea defectelor) răspunsul în frecvență al semnalului. Corectarea răspunsului în frecvență este, de asemenea, efectuată pentru a introduce distorsiuni în acesta, care asigură organizarea spațiu-timp necesară a sunetelor. Un exemplu este așa-numitul. un „filtru de prezență” care modifică distanța aparentă față de sursa de sunet. Auzul nostru asociază senzația de apropiere (prezență) cu predominanța frecvențelor în intervalul de la 3 la 5 kHz, corespunzătoare sunetelor șuierate (sibilante). În muzică, creșterea răspunsului în banda de 3 până la 5 kHz poate crea un efect de atac, deși cu prețul aspățării sunetului. Un alt tip de egalizator care poate fi folosit pentru a crea un sentiment de prezență este egalizatorul parametric. Un astfel de dispozitiv permite introducerea unei creșteri sau scăderi a răspunsului în frecvență, reglabil cu 14 dB. În acest caz, frecvența și lățimea de bandă pot fi modificate în întregul spectru de frecvențe audio. Acest tip de control al răspunsului în frecvență poate fi efectuat foarte precis și poate fi folosit, de exemplu, pentru a corecta rezonanța acustică într-un studio sau într-o sală, sau pentru a suprima zgomotul sau șuieratul. O formă și mai complexă de corecție a răspunsului în frecvență este realizată de un egalizator grafic. Cu această metodă, întregul spectru sonor este împărțit în benzi înguste cu frecvențe centrale separate prin intervale de o octava sau o treime de octava. Fiecare bandă are propriul glisor de ajustare, care crește sau scade cu până la aproximativ 14 dB. Denumirea „grafică” se datorează faptului că, la efectuarea corecției, poziția glisoarelor de reglare de pe panou corespunde aproximativ cu forma răspunsului în frecvență. EQ-urile grafice sunt potrivite în special pentru compensarea colorației acustice cu rezonanțe într-un studio sau cameră de ascultare. Difuzoarele care produc un răspuns de frecvență plat într-o cameră anecoică pot suna foarte diferit în alte medii. Egalizatoarele grafice pot îmbunătăți sunetul în astfel de cazuri.
Nivel de sunet. Aproape orice tip de material audio - înregistrat, amplificat sau difuzat prin radio sau televiziune - are nevoie de control al volumului. Acest lucru este necesar pentru 1) a nu depăși intervalul dinamic al sistemului; 2) să evidențieze și să echilibreze diferitele sunete ale unei anumite surse sonore din motive estetice; 3) setați domeniul de volum al materialului principal; 4) armonizarea nivelurilor de volum al materialului înregistrat în momente diferite. Controlul volumului se face cel mai bine ascultând materialul printr-un difuzor bun și ținând cont de citirile contorului de nivel. Numai citirile contorului de nivel în timpul instalării fonogramelor nu sunt suficiente din cauza naturii subiective a percepției sunetului. Un astfel de contor este necesar pentru a calibra auzul.
Amestecarea semnalelor microfonului. La editarea unei fonograme, semnalele de ieșire ale microfoanelor și ale altor convertoare de sunet sunt de obicei amestecate, numărul cărora în timpul înregistrării poate fi de până la 40. Mixarea se face în două moduri principale. În mixarea în timp real, puteți grupa cu ușurință microfoanele legate, de exemplu, de un grup vocal și puteți ajusta nivelul de sunet al acestora cu un mixer de grup pentru ușurință în utilizare. Alternativ, semnalele de la microfoanele individuale sunt direcționate către intrările unui reportofon cu mai multe canale pentru amestecarea ulterioară într-un singur semnal stereo. A doua metodă vă permite să selectați mai precis punctele de mixare, fără a lucra în prezența muzicienilor, iar pe casetofonele multitrack puteți reda unele piese în timp ce înregistrați simultan pe altele. Prin urmare, se pot face modificări în locurile dorite din fonogramă fără a rescrie întregul program. Toate acestea se pot face fără a copia înregistrarea originală, astfel încât să rămână o referință pentru comparație până la mixarea finală.
Mixare audio automată. Pentru a asigura o precizie ridicată în operațiunea finală a tranziției de la mai multe piese la o singură înregistrare, unele console de sunet sunt echipate cu mixere automate. În astfel de sisteme, datele tuturor comenzilor electronice ale nivelului sunt introduse în computer prima dată când se încearcă un amestec. Înregistrarea este apoi redată cu aceste funcții de mixare efectuate automat. În timpul redării, pot fi făcute ajustările necesare și pot fi corectați parametrii programului de calculator. Acest proces se repetă până când se obține rezultatul dorit. După aceea, semnalul de ieșire este redus la o fonogramă stereo programată.
Control automat. Mixarea automată nu trebuie confundată cu controlul automat, care se realizează folosind limitatoare și compresoare pentru a menține semnalul audio în intervalul necesar. Un limitator este un dispozitiv care omite un program neschimbat până la atingerea unui anumit prag. Când semnalul de la intrare depășește acest prag, câștigul sistemului este redus și semnalul nu mai este amplificat. Limitatoarele sunt utilizate în mod obișnuit în transmițătoare pentru a proteja circuitele electronice de supraîncărcare, iar în transmițătoarele FM, pentru a preveni abaterea excesivă a frecvenței de la suprapunerea canalelor adiacente. Compresoare, adică Butoanele care îngustează automat gama dinamică a semnalelor amplificate acționează similar limitatoarelor, scăzând câștigul sistemului, dar o fac mai puțin dramatic. Compresoarele simplificate se găsesc în multe casetofone. Compresoarele utilizate în înregistrarea profesională sunt echipate cu comenzi pentru a-și optimiza performanța. Dar nicio reglare automată nu este capabilă să înlocuiască subtilitățile și acuitatea percepției inerente oamenilor.
Reducere dinamică a zgomotului. Cu înregistrarea sunetului analogic, există întotdeauna dificultăți cu zgomotul, în principal sub formă de șuierat. Pentru a suprima zgomotul sistemului, ar trebui să înregistrați întotdeauna un program la un nivel de volum suficient de ridicat. Pentru aceasta se folosește metoda comandării, adică. restrângerea intervalului dinamic al programului în timpul înregistrării și extinderea acestuia în timpul redării. Acest lucru vă permite să creșteți nivelul mediu în timpul înregistrării și, în timpul redării, să reduceți nivelul pasajelor relativ silentioase (și odată cu ele zgomotul). Există două tipuri de dificultăți în dezvoltarea unui sistem de compresare eficient. Una dintre ele este dificultatea de a potrivi compresorul și expandorul pe întreaga gamă de frecvență și volum. Un altul este de a preveni creșterea și scăderea nivelului de zgomot împreună cu nivelul semnalului, deoarece acest lucru face zgomotul mai vizibil. Sistemele de anulare a zgomotului Dolby rezolvă foarte ingenios aceste probleme în mai multe moduri diferite. Ei iau în considerare efectul de „mascare”: sensibilitatea auzului la o anumită frecvență este redusă semnificativ în timpul și imediat după sunete mai puternice la frecvențe apropiate (Fig. 2).

Orez. 2. DEPENDENȚA ENERGIEI DE FRECVENȚĂ. Stânga: a - energia semnalului (de-a lungul axei verticale) scade odată cu creșterea frecvenței (axa orizontală); b - zgomot de bandă magnetică (sâsâit); c - semnal mascat de șuierat de bandă în timpul redării normale; d - semnal codificat cu un boost în regiunea de înaltă frecvență folosind metoda Dolby B; d - semnal codificat cu șuierat suprapus de bandă magnetică; e - un semnal decodificat în jos în regiunea de înaltă frecvență, datorită căruia forma normală este restabilită și zgomotul este suprimat. În dreapta este răspunsul în frecvență al codificatorului și decodorului Dolby.