О звуке в наушниках
1. В реальной среде слуховой аппарат позволяет воспринимать натуральное звуковое поле. Звуковая волна приходит от каждого источника звука из разных направлений, с разного расстояния, как прямо, так и отражаясь от разных предметов, в первую очередь от твердых больших поверхностей. Все звуки проходя разные расстояния, по-разному фильтруются, потому что воздух неодинаково поглощает волны разной длины, а значит при прохождении большего расстояния, результирующая АЧХ искажается все больше.
К прямым волнам добавляются отражения, которые помимо дополнительной фильтрации поверхностями отражения, у каждой из которых разные свойства поглощения, приходят с опозданием по времени и проходят большее расстояние, а при большем числе отражений, их влияние еще больше искажает исходную звуковую волну. Помимо этого прямая и она же, но отраженная волна, пересекаясь создают интерференционное поле, усиливая или ослабляя отдельные частоты. Потому уменьшая отражения путем использования поглотителей на стенах и потолке студии и уменьшая расстояние между мониторами и ушами, можно уменьшить отрицательное влияние отраженных волн.
В концертном зале отражения создают акустику зала, которая поддерживает звучание инструментов, объединяет их в общее слитное звучание. В студии же отражения не позволяют услышать реальный звук мониторов, а потому чем меньше отражений, тем достовернее вы услышите результат своей работы в студии.
Внимание! В любом случае оба уха слышат все источники звука, но под разныими углами и на разном расстоянии. Разница времеми прихода к одному и другому уху определяется размерами головы и положением головы относительно источника звука.
2. Слуховой аппарат, развивался миллионы лет, очень сложен и позволяет нашему мозгу анализировать звуковое поле благодаря использованию большого числа нервных окончаний расположенных приемущественно в зоне ушей, разнесенных на некотором расстояний друг от друга, но и в костях черепа, грудной клетки и брюшной полости. Мозг воссоздает звуковую картину анализируя как величину воздействия звуковой волны на нервные окончания, так и определяя разницу во времени прихода звуковой волны к левому и правому уху. Для точного анализа, развилась сложная конструкция ушной раковины, которая позволяет определять направлене прихода звуковой волны, причем даже одним ухом, хотя и со значительно меньшей точностью. На частотах менее 300 Гц большее значение в восприятии звука иргает тело человека, нежели уши и чем ниже частота, тем меньшее значение имеют уши, ибо их физические размеры не позволяют воспринимать волны с большой длиной волны.
3. .Когда были изобретены системы записи звука, они были монофоническими и вскоре стало ясно что звучание очень сильно отличается от натурального, ибо не может воссоздать адекватного звукового поля. Для его иммитации были придуманы многоканальные системы, из которых самыми распространенными стали 6-канальные, используемые в кино. Для этого позади экрана располагали пять акустических систем, а к шестому подключался набор акустических систем расположенных на задней стенке зала. Звук каждого источника звука посылался в один конкретный канал, в соответствие с изображением на экране кинотеатра. Регулятор панорамы еще не был изобретен и перемещение звука по панораме иммитировалось переключением каналов. Модифицированный вариант этих систем и сейчас используется в кинотеатрах.
Однако такая система была сложной и дорогой, особенно учитывая что усилители тогда были ламповыми. Позже возникла идея двухканального звука с распределением сигнала в левый, правый и в оба канала одновременно. Назвали это стереофонией, хотя на самом деле таковой она не была. В лучшем случае можно было считать что есть три направления прихода звука - слева, по центру, справа. Вспомните первые альбомы Битлз, где голос мог быть слева, ударные справа, а бас по центру и т.д. Вот тут и возникла идея иммитировать направление звука путем изменения пропорций громкости звука подаваемогого в левый и правый каналы. Для этого был добавлен регулятор панорамы. На самом деле это обман слуха, который определяет направление по разности времени прихода волны к правому и левому уху, а не по разности в громкости, как это происходит в стереофониических, а точнее псевдостереофонических системах. К восприятию такого звука надо привыкнуть и научиться определять направление на звук по разности громкости а не по времени и удается это сделать только если находиться строго по центру между акустическими системами. В натуральной стереофонии, с определением напрвления по времени, чаще всего место расположения слушателя не особо влияет на определение напрвления источника. Тем не менее относительная девшевизна стереофонических систем и их явное приемущество перед монофоническими, заставила "закрыть глаза" на неестественность принципа создания псевдостереофонической локализации ичтоников звука и его существенные недостатки и ограничения.
4. Следующим шагом было прослушивание стереозвука в наушниках. К ненатуральности стереозвука добавились принципиальные различия восприятия звука через акустические системы и через наушники и их несовместимость. Для преодоления этой несовместимости даже одно время создавались миксы специально для прослушивания в наушниках.
В чем же разница и несовместимость? Как было написано выше, оба уха слышат обе акустические системы, но с разностью прихода к ушам по времени. При прослушивании в наушниках этого нет. Звук приходит раздельно - левый канал к левому уху и правый к правому. Далее, ушная раковина практически исключается из механизма определения направления, ибо прямо на ушной проход направлен динамик, у которого всегда одно и то же напрвление. Наконец, низкие частоты, которые должны восприниматься больше телом чем ушами, подаются только на уши. Понятно что разница огромная и звук воспринимается совершенно иначе. Ощущается более широкая панорама, ошибочная локализация, большее колличество реверберации и модифицированная АЧХ.
5. Для иммитации более или менее натурального звучания в наушниках используются специальные преобразователи сигнала, в которых звук левого канала через линию задержки примешивается к правому, а правый через другую линию задержки подмешивается к левому, плюс корректирующие фильтры. Может такой преобразователь приравнять наушники к мониторам? Совершенно нет! Во-первых потому что работа ушной раковины исключена из процесса распознавания направления на источник звука, во-вторых потому что из процесса прослушивания исключаются рецепторы расположенные в других частях тела. Существуют попытки обхода этих ограничений путем значительно усложнения конструкции наушников, с применением нескольких излучателей в одном наушнике и излучателей вмонтированных в кресло, благодаря чему звук передеются и на тело. Но при этом длина "испорченного телефона" становится только еще больше... Получается что мы (псевдо)стереофонией иммитируем восприятие стереопространства, а потом всякими преобразователями, сложными наушниками и креслами иммитируем уже эту псевдостереофонию... Понятно что столь сложная иммитация имеет слишком много степеней свободы и не может быть достигнуто достоверное соответствие. Это то же самое что измерять размеры резиновым метром - где-то растянется больше, где-то меньше, короче результат получается непредсказуемым.
rmmedia.ru
Вроде понедельник уже...