Sound Reproduction by Floyd Toole©️
----------------
Флойд Тул (Floyd Toole) был научным сотрудником Национального Исследовательского Совета Канады, а в последнее время - корпоративным вице-президентом по акустической инженерии в Harman International. Сейчас он на пенсии и работает консультантом в Harman.
Награжден серебряной и золотой медалью Американского Общества Аудиоинженеров (AES), а также наградами за достижения от CEDIA и ALMA International.
----------------
Глава 1. Production vs Reproduction
1.1 Произведение звука: живые концерты классической музыки
У меня дома есть что-то вроде современной системы воспроизведения звука, и подобные системы были у меня всегда, которые постепенно совершенствовались с годами. Какими хорошими они ни были, есть другое музыкальное событие, начинающееся с переодевания, поездки на авто и вливание в толпу единомышленников перед входом в концертный зал. Общая визуальная атмосфера зала усиливает впечатления, но настоящее удовольствие впереди, - живой концерт классической музыки.
Я посещаю около дюжины концертных выступлений в год. Наблюдаю как слушатели занимают свои места в зале, а оркестр собирается на сцене: я испытываю приятное ощущение большого пространства. Я слышу пространство, которое вижу. Дома, к сожалению, такого не бывает. По мере того, как музыканты настраивают инструменты и отрабатывают пассажи, тембры обогащаются бесчисленными повторениями отражений, которые дают нашей слуховой системе больше возможностей для восприятия тонкостей звучания.
Я могу определить местонахождение отдельных музыкантов, и, хотя звук рождается именно в этих местах сцены, тембры в затухающей реверберации живут вокруг меня. Когда начинается музыка, все это великолепно сливается воедино: акустическое звучание зала – неотемлемая часть спектакля: богатые тембры в сочетании с обволакивающим звуковым пространством и есть кульминация события. Я нахожусь «внутри» спектакля, это сложный процесс прослушивания, который дает мне понимание, что же действительно способствует созданию привлекательного конечного аудио продукта.
Следует помнить, что живое музыкальное событие является уникальным и непостоянным. Живое выступление в зале, — это то, что творится в данный момент, и, возможно, никогда больше не повторится.
Это я называю произведением звука (sound production). 
Интересно заметить, что мы даже в разных залах и помещениях чётко определяем тембры звучания определенных инструментов и голосов солистов. Они узнаваемы вне зависимости от обстановки. Мы обладаем способностью отличать звук источника от звучания зала. Мы приспосабливаемся к акустике помещения, в котором находимся, и «вслушиваемся» в него, чтобы услышать источник звука. Бергман (1999) называет эту способность «слуховым анализом сцены».
Мы умеем отделять звуки в голове до такой степени, что способны сосредоточится на звучании одной части оркестра, заглушая (игнорируя) другие. Два уха плюс работа мозга, — это замечательная система восприятия. Если в исполнении не хватает басов, как это бывает в некоторых залах, то мы инстинктивно понимаем, что это вина зала, а не музыкантов.
В этой книге мы обсудим элементы этих слуховых событий как с точки зрения восприятия, так и с точки зрения измерений. На данный момент достаточно отметить, что воспроизведение обстановки концертного зала означает передачу как тембральных, так и пространственных элементов. Это непросто.
Достижение удовлетворительного воспроизведения (reproduction) этих характеристик частично определяется аппаратным обеспечением: электроникой, динамиками и акустикой помещения. Это параметры, которые потребители в определенной степени могут выбирать и манипулировать ими. Но самый важный вклад вносит «система»:
- количество каналов воспроизведения, расположение громкоговорителей и слушателей;
- выбор и размещение микрофонов при записи события, микширование/мастеринг при создании записи.
Если эта «система» не позволяет услышать определенные элементы музыки, то разочарование неизбежно. Данная система возникла в рамках самой аудио индустрии и внедряется профессионалами, работающими в ней. Это ключевые факторы, влияющие на наше восприятие музыкального пространства, которое сравнимо по важности с качеством тембра в наших субъективных оценках воспроизводимого звука.
Реверберация является важным ключом к пониманию природы пространства реального музыкального события. Временные задержки можно передать при помощи одноканального монофонического звука, но пространственные ощущения у слушателя в комнате будут иметь ограниченный эффект. Добавление большего количества каналов, расположенных на фронтальной линии перед креслом, позволяет сформировать музыкальную картину оркестра с ощущаемой глубиной сцены.
Есть более тонкий компонент сцены: «видимая ширина источника» звука (apparent source width, ASW), или расширение изображения, при котором звуки приобретают объёмность. Некоторые называют это «воздухом» вокруг инструментов. Двух каналов достаточно для одного слушателя, сидящего в симметрично расположенном кресле перед акустической системой, но для нескольких слушателей, или слушателя, сидящего вне симметрии, требуется добавление центрального канала, чтобы устранить искажения фантомного изображения звуковой сцены.
В хороших стереозаписях присутствует намёк на то, что вы находитесь «в пространстве», окруженном исполнителями, но более явно это проявляется в многоканальных записях, где боковые каналы обеспечивают боковые отражения с длительной задержкой, формируя расширение пространства и обволакивание звуком. Именно длительность задержек создает впечатление пространства. По мнению многих специалистов, обволакивание (envelopment) является самым важным аспектом функционирования реального концертного зала.
Каким бы хорошим ни было стерео, большее количество каналов лучше, как для одного слушателя, так и нескольких слушателей в комнате прослушивания. К сожалению, 5-ти или 7-канальные опции, которые почти повсеместно используются в кино, не принесли коммерческого успеха в музыкальной сфере, хотя они и обеспечивают более привлекательное воспроизведение.
Новые «иммерсивные» форматы, использующие ещё больше каналов, были созданы для фильмов, где обеспечивается захватывающая пространственная динамика. Проигрывание соответствующих аудиозаписей на таких системах создают, на самом деле, неотразимое впечатление реальности звучания со всеми пространственными аспектами зала или собора в комнате прослушивания.
Принцип, «два уха, два канала» подходит для наушников, но не подходит для воспроизведения через акустические системы.
Более подробно эта тема будет рассмотрена позже, в главе 15.
1.2 Произведение звука: живые концерты поп-музыки
Как бы ни была приятна классическая музыка, большая часть наших музыкальных развлечений лежит в обширной области, называемой популярной музыкой. Используемые методы записи поп-музыки также схожи, в большинстве случаев, с записями живого джаза. Большая часть того, что мы слушаем, записывается микрофонами, расположенными неестественно близко к солистам и музыкальным инструментам, или непосредственно электрически записываются без акустического пространства.
Записанная информация микшируется и обрабатывается в контрольной комнате студии звукозаписи. Весь этот «перформанс», все это искусство, - есть то, что звучит в конечном итоге в динамиках-мониторах перед режиссёром в студии во время микширования и мастеринга.
Эпоха больших и дорогих звукозаписывающих комплексов уходит в прошлое. Все больше записей делается в переоборудованных спальнях и гаражах. Широкая доступность программного обеспечения микширования и обработки звука, а также низкая стоимость мощных компьютеров, предоставили широкому кругу пользователей возможности, которые ранее были прерогативой тщательно задуманных студий звукозаписи.
Этот сдвиг парадигмы является важным фактором, расширяющим репертуар записываемой музыки, изменяющим бизнес-модель самой музыкальной индустрии и высвобождающий огромный потенциал творческой энергии, которая была раннее придавлена высокой стоимостью входа в сферу профессиональной звукозаписи. 
Сегодня известные поп-артисты отправляются в мировое турне, благодаря популярности, завоёванной изначально их студийными записями. Их живые выступления имитируют искусственные аспекты и эффекты студийной записи. Это технически стало возможным и является приемлемым, так как все их записи были, в большей степени, сотворены искусственно. Это может показаться мошенничеством, но есть действительно такие эффекты, которые невозможно воспроизвести в живом исполнении. В конце концов, главное – это «искусство», которые демонстрируется.
Причем демонстрируется оно при поддержке звукорежиссера концертного зала (front-оf- house engineer), от которого зависит качество исполнения, которое варьируется от его реальной подготовки и работы в конкретное время на концерте. Поэтому, можно утверждать, что живое музыкальное событие популярной музыки, тоже уникально в своём инженерном роде.
1.3 Воспроизведение звука в аудиоиндустрии
В определенное время, в определенном месте происходит музыкальное событие: живой концерт. Это я называю произведением (production) звука. Это исходное звуковое событие.
Воспроизведение (reproduction) звука – это, когда вы нажимает кнопку ▶️ и слушаете записанное живое событие в комнате прослушивания, в автомобиле или кинотеатре. Живой звук – это единственный эталон оценки качества воспроизведения звука.
Аудиоиндустрия – сложная отрасль, требующая тщательной стандартизации и совместимости всех воспроизводящих устройств и типов записей. Главное понять, точно ли до слушателя доходят все аспекты музыки после мастеринга и микширования?
Следует помнить, что микрофоны при записи живого концерта, улавливают только определенную часть звукового поля. Детали отсутствуют. Звукорежиссеры манипулируют в процессе сведения, пытаясь сделать запись живой, они создают и доставляют нам совершенно искусственные впечатления, что-то среднее, не до конца живое событие.
В киноиндустрии возникают вопросы, связанные с масштабами кинозалов и размерами домашних кинотеатров: как звучит запись звука в большом коммерческом зале, и как её адаптировали на диске для небольшой комнаты? Слушая музыку в наушниках, надо понимать, запись сделана с помощью акустических систем (мониторов), что принципиально отличается по качеству от специальных бинауральных записей, созданных для очень близкого расположения динамика к мембране уха. Музыка сохраняется, но пространственные представления различны. Потребители привыкли к данной ситуации, мы свыклись с пространственными искажениями.
Если сравнить количество научных работ, акустических исследований для оценки качества звучания, проведенных в разных средах, то мы увидим огромную разницу: подавляющее большинство аудио исследований проводится в концертных залах, далее (с большим отставанием) идут офисные помещения, где важен акустический комфорт, и совсем немного исследований проводится в домашних комнатах прослушивания, еще меньше в автомобилях, и на последнем месте - оценка звучания в наушниках.
А если посмотреть на количество часов прослушивания музыки в разных средах, то мы увидим абсолютно противоположную картину: больше всего часов человек слушает музыку именно дома, затем идут автомобили, чуть меньше в наушниках, и совсем мизерная часть времени тратится слушание в концертных залах.
Оценка звучания домашних сетапов отдана на откуп журналистам и инфлюэнсерам, которые часто пренебрегают измерениями, делая упор на субъективность оценочных процедур. Некоторые аудиожурналисты враждебно относятся к самой идее о том, что аудиозапись поддается научному исследованию, утверждая, что значение имеет только субъективное мнение, предпочтительно их собственное.
В субъективных мнениях нет ничего плохого. Как будет показано в этой книге, именно они позволили провести целенаправленное и продуктивное исследование того, что важно в воспроизведении звука и какими методами это следует измерять.
Субъективные мнения надо собирать в определенных условиях, в которых наблюдательный человеческий мозг лишен информации, которая может повлиять на мнение о звуке.
Тесты должны быть слепыми: слушатели не должны знать ничего о брендах, ценах, размерах и т.д. В идеале тесты должны быть двойными слепыми, чтобы у экспериментатора не было возможности повлиять на оценку. Надо все делать быстро и гладко, понимая, что память человека на звук плохая, запомнить все детали сложно.
Но когда все «слепые» аспекты теста соблюдаются, и в тестах принимает участие много людей, то субъективное постепенно становится похожим на техническое измерение. Я имею в виду, что полученная субъективная информация поддается обобщению, наблюдаются устойчивые повторения в результатах.
Именно подобной дисциплины не хватало в аудиоиндустрии, как в потребительской, так и в профессиональной сферах.
Sound Reproduction by Floyd Toole©️
