Ленты новостейГлава 13 Фаза, время и эквализация

13 Фаза, время и эквализация

 

В предыдущих главах довольно широко освещались вопросы получения «чистейших» сигналов с использованием мониторных систем. Но мы почти не затронули вопрос: зачем именно нам прилагать столько усилий, чтобы «просто» сделать запись. Сейчас мы рассмотрим аспекты звука, из-за которых к процессу записи предъявляются настолько большие требования, что нам пришлось копаться в мельчайших подробностях, что всего лишь описать, как нужно контролировать звук через мониторы.

13.1 Аналоговый сигнал, цифровой сигнал и частота дискретизации

 

До середины 70-х годов технология звукозаписи была аналоговой. Я до сих пор изумлён, как на таких грубых электромагнитных и электромеханических записывающих аппаратах люди добивались столь высокой точности! Таких результатов можно было добиться только благодаря многолетнему совершенствованию, а звучание в условиях частотных ограничений достигалось только благодаря тщательно подобранным компромиссам в дизайне студий.

Цифровой метод записи «переигрывает» аналоговый на очень низких частотах, но аналоговый может «переиграть» цифровой (при частоте дискретизации 44.1 или 48 kHz) на высоких частотах.

Конечно, если возникает желание получить характерное аналоговое звучание «низов», то аналоговый метод подойдёт больше, чем цифровой. Но всё же в своих обобщениях я руководствуюсь достоверностью записей.

13.1.1 Фазовые и временные характеристики

 

У всех аналоговых систем записи есть фазовые искажения в нижних октавах. Эти искажения создаются низкочастотными спадами обычно между 15 и 30 Hz у электромеханических и электромагнитных преобразователей, таких как магнитофонные головки и записывающие/воспроизводящие иглы. Однако искажения фазовых характеристик начинаются гораздо выше – в частотном диапазоне примерно от 80 Hz. Такие явления определяются физическими законами, которые управляют процессами записи, и на аналоговых системах обычно их компенсировать нельзя. Тем не менее, они стали как бы частью того аналогового звука, на который ориентировались при создании многих записей: умелые спецы от искусства звукозаписи научились извлекать пользу из этих искажений. Вот так аналоговые записывающие устройства стали частью многих звукозаписывающих технологий. продолжение— “13.1.1 Фазовые и временные характеристики” >>

13.1.2 Форма волны

 

В восемнадцатом столетии французский математик Фурье показал, что любой звук можно как разбить на отдельные синусоиды, так и построить из отдельных синусоид, амплитуда, частота и фаза которых находятся в точной взаимосвязи. Для любого звука необходимо время, в течение которого он существует, поэтому его временную характеристику (т.е. форму волны) можно целиком построить из его частотных и фазовых характеристик. Поначалу всё это нужно было рассчитывать по каждой частоте в отдельности, а это было настолько неудобно, что вряд ли могло иметь практическое применение. Поэтому и данная концепция оставалась в основном лишь на уровне теории до наступления эры компьютеров. Старая концепция была известна под названием "преобразование Фурье". Новая же её версия - быстрое преобразование Фурье - позволила компьютерам стать очень мощными устройствами аудио анализа. продолжение— “13.1.2 Форма волны” >>

13.2 Амплитудные и фазовые характеристики

 

Частотный диапазон от 20 Hz до 20 kHz зачастую считается достаточным для охвата слышимого частотного диапазона. Но если бы нам вздумалось воспроизвести частоту 1 kHz с прямоугольной формой волны с высокой точностью, то нам была бы необходима гладкая характеристика от 0 Hz (постоянный ток) до бесконечности, свободная от любых искажений. Между прочим, наши тактильные и слуховые чувства реагируют на частоты от 100 kHz вверху до так называемых "погодных частот", составляющих около четырёх колебаний в час, или примерно 0,001 Hz. Контрольный сигнал, который содержит все эти частоты, представляет собой импульсную функцию и на практике может генерироваться подачей сигнала постоянного тока в течение достаточно большого времени. Теоретически такой сигнал должен бы длиться бесконечно, но для наших практических целей это не нужно. Импульсная функция может рассматриваться как половина квадратной волны, у которой время в активном состоянии достаточное, чтобы провести измерения. продолжение— “13.2 Амплитудные и фазовые характеристики” >>

13.3 Восприятие формы волны

 

Диаграммы на рис.16 показаны в масштабе времени примерно 5 мсек. Существуют предположения, что ухо воспринимает энергию блоками с частотой примерно сто раз в секунду (каждые 20 мсек.), поэтому мол различия, показанные на этом рисунке, не будут услышаны. Но что касается музыкальных сигналов, то есть достаточно свидетельств, что такие различия в формах волны на слух воспринимаются. Вместе с тем, вряд ли можно сомневаться в том, что с увеличением масштаба времени воспринимаемые различия могут сглаживаться. продолжение— “13.3 Восприятие формы волны” >>

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