Полезные музыкальные статьи: Объективный контроль звучания

Объективный  контроль  звучания Статьи о музыке » Полезные музыкальные статьи Объективный контроль уровня  записываемой программы  осуществляется звукорежиссером с помощью специальных  измерительных приборов, так  называемых индикаторов уровня.  Индикаторами или указателями  такие приборы названы потому, что при измерении уровней  быстроменяющихся сигналов не  требуется особо высокая точность,  как от обычных измерительныхприборов, применяемых при  измерении стационарных  синусоидальных сигналов. Однако  показания индикатора не отражают существенных элементов самого  качества записываемой музыки,  речи и пр. Поэтому одновременно с объективным контролем по  индикатору ведут субъективный  контроль, прослушивая программу  через контрольный акустический  агрегат. Естественно возникает  вопрос, почему контроль уровня и  его регулировку нельзя проводить  только на слух? Ведь слуховой  аппарат является очень  чувствительным "прибором" с  широким диапазоном восприятия  изменения силы звука. Кроме того,  ухо является как бы последним  звеном (прибором), оценивающим  качество записи. Однако только  один слуховой контроль  записываемой программы еще  недостаточен по следующим  причинам. Во­первых, ни  прослушивании звуковой  программы нельзя измерить  абсолютную силу звука, так какслуховой аппарат оценивает ее  главным образом путем сравнения.  Во­вторых, на слух нельзя  объективно оценить громкость  звучания программ, записанных в  разное время, а также оценить  степень сжатия динамического  диапазона. Наконец, в­третьих,  впечатление громкости у разных  людей различно. Следовательно,  слуховой аппарат ­ "прибор"  субъективный.  В следствие указанных причин  индикатор является совершенно  необходимым прибором для  объективной оценки уровней  записываемой программы. В  процессе записи индикатор  позволяет: во­первых, измерить  уровни записи, определяющие в  известной мере громкость записи, a также измерить минимальные  уровни, которые необходимо  повышать для получения  достаточно высокого уровня  громкости записи и наилучшего  отношения сигнала к шуму. К  этому следует добавить, что  индикатор позволяет с известнойточностью проводить контрольные  измерения на синусоидальном  напряжении при проверке и  настройке тракта звукозаписи и его отдельных звеньев.  При записи речи и музыки  амплитуда записываемого сигнала  изменяется в широких пределах.  Так, например, напряжение на  выходе микрофона во время  музыкальной передачи может  меняться в 104 раз, причем  изменения уровня сигнала могут  быть как плавными, так и  скачкообразными, часто в форме  коротких импульсов.  Таким образом, приборы для  контроля уровня записи должны  регистровать любые сигналы, как  длительные, так и короткие. К  тому же их показания не должны  зависеть от полярности отдельных  импульсов напряжения. Поэтому к  индикатору уровня предъявляются  определенные требования. Одним  из наиболее важных требований  является его быстродействие. Сэтой точки зрения наилучшим мог  бы считаться безынерщионный  прибор (например, электронный  осциллограф). Однако при быстрых а непрерывных изменениях уровня  отсчет показаний практически был  бы невозможен.  Благодаря особому свойству слуха  ощущение громкости  кратковременного звукового  импульса зависит не только от его  уровня, но и от продолжительности воздействия импульса на ухо. Так,  кратковременный звук, длящийся  всего 10­12 мс, воспринимается  ухом тише, чем звук такой же по  уровню, и воздействующий на слух  в течение, например, 150­200 мс.  Поэтому при прослушивании  передачи громкость является  результатом усреднения энергии  звуковой волны в течение  некоторого интервала времени.  Кроме того, слух человека  обладает некоторой инерцией и, в  частности, при восприятии  нелинейных искажений он не  ощущает таковых, еслипродолжительность звукового  импульса меньше 10­20 мс. В  соответствии с этим к индикатору  предъявляются два  противоречивых требования. Во­ первых, чтобы не допустить  заметных на слух нелинейных  искажений, вызванных  перемодуляцией, необходимо  отмечать довольно короткие  сигналы. Во­вторых, в то же время  для фиксации результатов  измерений прибор должен быть  достаточно инерционным. Чтобы  выполнить эти требования, в  индикаторах осуществляется  усреднение мгновенных значений  сигнала за промежуток времени,  выбираемый в соответствии с  временными характеристиками  органов слуха.  Введение усреднения в схемы  индикаторов существенно  упрощает контроль за уровнем, но  показания приборов в этом случае  уже не соответствуют  действительным изменениям  уровня и в большей степениопределяются не формой волны  сигнала во времени, а величиной  введенного усреднения.  Напряжение записываемого  сигнала выпрямляют  двухполупериодным выпрямителем и усредняют (интегрируют) за  больший или меньший промежуток  времени. Так, кривые являются  огибающими мгновенных значений  напряжения выпрямленного  сигнала, с меньшими или большими подробностями, отображающими  изменение уровня записываемого  сигнала.  Время, за которое усредняется  измеряемое напряжение,  называется временем интеграции.  Оно является основной  характеристикой индикатора  уровня и существенно влияет на  точность его показаний. Кроме  этого параметра индикатора  уровня различаются между собой  другими временными  характеристиками: временем  срабатывания и временем возврата  стрелки. Под временем интеграциипонимают длительность  одиночного сигнала звуковой  частоты, при которой стрелка или  световой указатель перемещается  из начального положения до  отметки на шкале прибора ­ 2 дБ  (80% максимального отклонения).  Иначе говоря, время интеграции  определяет наименьшую  длительность сигнала, уровень  которого с достаточной точностью  можно определить с помощью  данного типа индикатора.  Временем срабатывания называют  время, которое должно пройти  после включения напряжения  звуковой частоты, поданного на  индикатор, для того, чтобы стрелка или световой указатель достигли  своего стационарного отклонения 0 дБ (или 100%). Временем возврата  считают время, необходимое для  уменьшения показания прибора от  отметки 0 дБ (или 100%) до  деления ­ 20 дБ (или 10%) после  выключения напряжения звуковой  частоты.  Частотная характеристикаиндикатора должна быть линейной  в диапазоне записываемых частот  от 30 до 15000 Гц. Его входное  сопротивление должно быть таким, чтобы затухание, вносимое им в  канал звукозаписи, не превышало  0,5 дБ (на сопротивлении 600 Ом)  Для этого сопротивление  индикатора выбирают в 15­20 раз  большим сопротивления того  участка схемы, к которому он  подключается. Обычно входное  сопротивление прибора бывает  примерно 10 кОм в указанной  ранее полосе частот.  Чувствительность индикатора по  входному напряжению должна  быть такой, чтобы можно было  измерять не только максимальные  уровни записываемого сигнала, но  также и малые уровни шумов при  контроле и настройке канала  звукозаписи. Поэтому часто в  индикаторе предусматривается  включение аттенюаторов, плавно  или скачкообразно, но изменяющих чувствительность прибора.  Индикаторы уровня длявысококачественной записи  должны обеспечивать наблюдение  за сигналами в диапазоне 40­50 дБ.  "Размещение" такого диапазона на  шкале обычного измерительного  прибора невозможно без  логарифмирования сигнала.  Показания прибора с  логарифмической шкалой  отградуированной в децибелах  более точно соответствуют  восприятию органами слуха  изменения громкости звука Для  этой цели в индикаторах  используют различные устройства.  В настоящее время в практике  звукозаписи находят применение  индикаторы, отличающиеся  различным временем интеграции.  Так называемые индикаторы  пиковых значении имеют время  интеграции 10­20, а индикаторы  средних значении 150­200 мс.  Индикатор пиковых значений  хорошо отмечает амплитудное  значение импульсов, но показания  прибора очень сильно отличаютсяот действующего значения сигнала. При использовании такого прибора  звукорежиссер хорошо  регистрирует пиковые перегрузки  тракта записи, но не видит  действующего уровня сигнала,  который может оказаться весьма  низким даже при значительных  отклонениях стрелки прибора.  Кроме того, у индикаторов с  малым временем м интеграции  приходится увеличивать время  возврата, так как стрелка такого  прибора, реагируя на  многочисленные короткие  импульсы, часто совершает  короткие броски вправо по шкале  Если стрелка столь же быстро  будет совершать обратный скачок  после исчезновения импульса, то ее движение будет иметь быстрый  "мечущийся" характер и  фиксировать глазом крайние  отклонения стрелки будет очень  трудно и утомительно. Индикатор  средних значений дает довольно  точное представление о среднем  уровне, но и отмечает появление  кратковременных импульсовслучае, если модуляция  характеризуется очень быстрыми  переходными процессами  (например при записи рояля,  клавесина, певческого говора и  т.п.)  Измерение и контроль уровня по  индикатору.  При записи программ всех видов  (речь, музыка, шумы)  регулирование уровня проводится  так, чтобы наибольшие показания  индикатора (любого типа) не  превышали 0 дБ (100%).  Минимальные же показания  индикатора должны составлять  (исключая паузы и концы  музыкальных фраз) ­25 дБ для  музыкальных записей, ­14 дБ для  речевых художественных записей,  ­10 дБ , для речевых  документальных записей и при  записи шумов. Уменьшение уровня  границы этих значений  допускается, если "провалы"  звучности продолжаются не более  3 с. Однако в зависимости отвременных характеристик  индикаторов, показания  индикаторов при записи одной и  той же программы будут различны.  В таблице ниже приведены  показания индикаторов уровня с  различным временем интеграции в  зависимости от рода  контролируемой программы Как  видно из этой таблицы, уменьшение показания значения уровня сигнала по сравнению с пиковым  индикатором тем выше, чем больше время интеграции прибора.  Поэтому при использовании  индикаторов с временем  интеграции более 10­20 мс в их  показания вносят соответствующие поправки.  Записываема я программа Длительно сть звучания (с) Показание индикатора с временем интеграции (мс) 10 60