12.5 Поведение переходных и более устойчивых сигналов в фантомном образе

 

Звуковая и электрическая мощность - эквивалентны, но электрическим эквивалентом звукового давления является напряжение. И если повышение на 3dB - это удвоение мощности, то удвоение напряжения или давления соответствует повышению на 6 dB. В центральной плоскости стерео пары мониторов (вертикальная плоскость, находящаяся посреди мониторов и включающая общую осевую линию – А.К.) переходные давления слагаются и создают один импульс звука, который на 6dB выше, чем звук, излучаемый каждым громкоговорителем в отдельности. Во всех остальных точках помещения разница в расстоянии до разных мониторов создаёт разность во времени прибытия сигналов, и уже получается по два импульса. Это видно из рис.46.

Хотя слушателю в центральной плоскости может показаться, что излучаемая мощность в четыре раза больше мощности одного монитора (+6 dB), эффект усиления и ослабления от наложения сигналов по комнате в целом даст по-прежнему среднее повышение на 3dB. Но у нас остаются ещё "волшебные" дополнительные 3 dB мощности в осевой линии, которые нельзя описать, как делалось ранее, ссылаясь на сопротивление излучению. Наложение давления одного громкоговорителя на другой не может быть причиной этого, поскольку переходные (кратковременные – А.К.) сигналы "отскакивают" от своего источника до того, как влияние любого из источников «нагрузит» диффузор другого источника. Взглянем на этот механизм более пристально.

Если мы представим себе идеальную дельта-функцию (однонаправленный импульс бесконечно малой продолжительности), то взаимодействие этих импульсов от мониторов будет происходить в двухмерной центральной (вертикальной – А.К.) плоскости с бесконечно малой толщиной. Поскольку это не будет занимать сколько-нибудь ощущаемого пространства, то пространственное усреднение мощности звучания будет существенным. Это не будет идти вразрез с нашим общим повышением мощности на 3 dB для двух одинаковых источников. Однако, что касается музыкального сигнала, имеющего определённую продолжительность, то форма его волны будет иметь позитивную и негативную фазы. В местах, прилегающих к центральной плоскости, на которой пересекаются переходные сигналы, они не встречаются в одной точке, а "размазываются", поскольку они интерферируют (сталкиваются) друг с другом в центральной области вдоль каждой стороны от центральной плоскости. Вокруг этой центральной плоскости происходит наложение давлений, что даёт рост мощности на 6dB с каждой стороны от центральной плоскости. Пересекаясь далее, они создают области "гашения", в которых будут проявляться потери мощности на величину, равную приросту мощности в области сложения (в центре). Таким образом, общая мощность остаётся постоянной.

Этот эффект показан на рис.47. Средняя высота переходных сигналов, имеющихся в помещении в любой взятый момент времени, такая же, как высота переходного сигнала, излучённого одним громкоговорителем, хотя число этих сигналов удваивается, поскольку имеется два источника. Изменение высоты заметно только в местах их интерференции (сталкивания), но никакого общего усиления мощности в комнате не происходит. Есть лишь простое сложение мощности, излучаемой двумя отдельными громкоговорителями.

Поскольку переходные сигналы (например, звуки барабанов) существуют в виде отдельных всплесков энергии, их взаимодействие в безэховых и рефлективных условиях отличается тем, что рефлективные комнаты всё более увеличивают число отражённых всплесков энергии, хотя энергия этих всплесков постоянно падает до тех пор, пока эти мириады отражений не растают. Но на уровне восприятия отражённые переходные сигналы маскируют нюансы любых последующих переходных сигналов, прибывающих до того, как отражения предыдущих сигналов затухнут до неслышимости. Безэховые пространства или акустически "мёртвые" условия мониторинга не страдают подобными ограничениями.

Поведение более устойчивых сигналов в безэховой и реверберационной камерах может отличаться до крайности. Мы уже отмечали, в безэховых условиях интерференционная картина (интерферограмма) взаимодействия левого и правого мониторов покажет сложение сигналов в центральной плоскости и на небольшом расстоянии от неё (по обе стороны) с подъёмом на 6dB, а ширина этого расстояния будет зависеть от длины волны. Подальше от центральной плоскости интерферограммы покажут эффект гребёнчатого фильтрования (рис.48), характер которого будет зависеть от позиции прослушивания. Вне оси тоже будет наблюдаться повышение мощности по низким частотам, что является результатом дополнительного излучения этих частот из-за полностью усиливающей взаимосвязи на частотах, находящихся ниже разделяющей частоты. Помните, что мы все ещё пока рассматриваем безэховые условия.

Ширина области, которую равномерно покрывает сумма давлений, характерная для центральной плоскости (т.е. с повышением на 6 dB), очень сильно зависит от частоты. И если на частоте 20 kHz ширина это области будет около 1 см (половина длины волны), то на низких частотах она расширится до многих метров. На частоте около 2 kHz человек, сидящий на центральной линии, будет испытывать эффект погашения, так как расстояние между ушами человека на этой частоте является критическим (рис.49).

Это происходит из-за того, что длина пути прохождения звука от каждого монитора до каждого уха - разная. Вот Вам ещё один пример, показывающий, чем отличается прибытие к ушам слушателя спанорамированного в центр образа с двух мониторов от прибытия звука с одного центрального громкоговорителя или акустического инструмента. Обычное стерео, которое «делают» с помощью регуляторов панорамы микшеров, – это просто психо-акустический трюк, не более того.

Мы уже говорили, что восприятие переходных сигналов в рефлективных помещениях может отличаться от восприятия сигналов более устойчивого типа, когда они панорамируются поперёк «звуковой сцены», даже если слушатель находится на осевой линии. Осевое звучание пары совершенных мониторов в реверберантной комнате показано на рис.42. Если помнить, что реверберантная комната считается безэховой до тех пор, пока не прибудет первое отражение (по определению), то, в зависимости от размера комнаты и от длины «всплеска» переходного сигнала, субъективное восприятие переходного сигнала будет изменяться с течением времени от безэхового до реверберантного состояния, в то время как звуки более устойчивого типа (например, бас-гитары) будут восприниматься более стабильно. Из этого следует, что баланс переходных сигналов с сигналами более устойчивого типа должен рассматриваться в соответствии с типом комнаты, в которой они воспроизводятся.

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Яндекс цитирования Яндекс.Метрика