Полезно знать Звук Стерео звук

Стерео звук

Погожим летним вечером 1935 года в Октябрьском зале Московского Дома союзов проходил очередной концерт камеры музыки. До начала на сцене перед занавесом появился конферансье и попросил прощения уважаемой публики, потому что через какие-то технические неполадки нельзя поднять занавес. Концерт состоялся при завешенной сцене. По окончании концерта вышел конферансье и спросил слушателей, не заметили они чего-то необычного. Нет, если не считать занавешенной сцены, все было хорошо. Тогда занавес подняли, и слушатели увиделись, на сцене вместо оркестра три крупных громкоговорители. Оркестра на сцене не было. Он выступал в соседнем зале, а слушатели слушали концерт через громкоговорители.

Так начались опыты профессора И. Горона по стереофоническому воспроизведению звука. Уже тогда было наглядно продемонстрировано что стереофоническое или многоканальное звуковоспроизведение способно обеспечить высокую естественность звучания. Но преимущества стереофонии удалось реализовать лишь через двадцать лет, когда стереозвук пришел в видео. Чем же отличается звук стереофонический от звука монофонического? Когда мы слушаем музыку в театре или на эстраде, то воспринимаем не только мелодию произведения, его громкость и тембровое окраски, но и пространственное положение источников звука. Здесь проявляется наша природная способность слушать двумя ушами, или так называемый бинауральный эффект. Звуковые волны достигают каждого уха одновременно. Слух анализирует малейшие отклонения от одновременности и определяет таким образом направление на источник звука.

В естественных условиях мы слышим не одно, а несколько источников звука расположенных в пространстве. Бинауральный эффект позволяет легко отличить направления, в которых несутся звуки от отдельных источников. Создаётся ощущение пространственного звукового поля. При монофоничной (одноканальной) системе звук от всех источников, независимо от того, как они размещены относительно микрофона, приходит к слушателю с одного места - от громкоговорителя. Звук теряет свою естественность, ибо в нем нет пространственной перспективы. Увеличение числа микрофонов и громкоговорителей хотя и расширяет до определенных размеров фронт звучания, и полноты звучания не дает, ведь все громкоговорители воспроизводят один и тот же звук. В деле может помочь лишь звукопередача по нескольким каналам. Тогда будет обеспечен не только частотный диапазон и диапазон громкости, но и пространственная перспектива. Система звукопередачи, при которой создается пространственное (объемное) звуковое поле, получила название стереофоническая.

В опытах профессора И. Горона три микрофона были установлены недалеко от сцены на некотором расстоянии друг от друга (рис. 1). Электрические сигналы от этих микрофонов усиливались тремя подусилителями одинаковой мощности и поступали потом па широкополосные громкоговорители, установленные па сцене Октябрьского зала. Уровень усиления добирался так, чтобы громкость звука не отличалась от громкости игры оркестра.

 

Рис. 1. Схема трехканальной стереофонической звукопередачи:

1, 2, 3, - громкоговорители; 4 - зал для слушателей; 5 - сцена с оркестром;

6, 7, 8 - микрофоны; 9, 10, 11 - усилители; 12 - зал передачи.

 

Трехканальная стереосистема втрое сложнее и дороже, чем монофоническая, так как всех устройств, пришлось взять по три. Вполне естественно, что уже после первых успешных опытов возник вопрос, сколько каналов нужно для стереофонии. Были проведены опыты с опросом большого количества слушателей. В этих опытах участвовали как профессиональные эксперты (музыканты, звукорежиссеры, дирижеры), так и рядовые слушатели. Оказалось, что два канала обеспечивают естественность звучания на 60-65 процентов, три - на 80-85, пять - на 85-90. Дальнейшее увеличение числа каналов должного эффекта не дает.

Применять для бытовой стереофонии - грамзаписи, радиовещания, магнитной записи - более двух каналов очень трудно. Но даже двухканальная стереофония резко улучшила качество бытового звуковоспроизведения и получила в наши дни значительное распространение. Однако и она прошла долгий и сложный путь развития.

Взять хотя бы стереофоническое радиовещание. Для передачи двухканальной стереофонической информации было предложено несколько десятков систем, а используется только две. Это система с полярной модуляцией, принятая в 1961 году в нашей стране, и Американская система с пилот-сигналом, освоенная в 1959 году. Напомним, что первые отечественные стереорадиолы («Ригонда-стерео», «Симфония», «Италмас») «не умели» принимать стереофонических радиопередач. На них можно было только проигрывать стереофонические пластинки. Комплектовать радиолы устройствами для приема стереопередач начали лишь в 1967-1968 годах. Работы по стереофоническому радиовещанию начались еще в 1949 году в Ленинграде. Первая официальная стереопередача по радио состоялась 6 января 1960, тоже в Ленинграде. Слушали ее близко ста человек. Теперь ведутся регулярные стереорадиостанции в многих городах нашей страны. Жители Киева, Киевской области и других областях Украины могут слушать их каждый вечер в диапазоне ультракоротких волн (FM или УКВ).

Рис.2. Стереофоническая радиопередача:

1 - источник звука; 2, 3 - микрофоны; 4 - модулятор; 5 - УКВ ЧМ передатчик; 6, 7 - антенна; 8 УКВ ЧМ приёмник;

9 - стереодетектор; 10, 11 - усилитель НЧ; 12, 13 - громкоговорители.

При стереофонической радиопередачи звуковые волны от источников звука 1 поступают на левый 2 и правый 3 микрофоны (рис. 2), которые превращают их в электрические колебания. В модуляторе 4 возникает так называемое полярно-модулированное колебание (рис. 3), которое отличается от амплитудно-модулированного тем, что положительные полупериода поднесущей частоты модулируются сигналами одного канала, а отрицательные - другого. Колебания несущей частоты передатчика 5 модулируются затем по частоте не самым звуковым сигналом, как при обычной УКВ FM передачи, а полярно-модулированными колебаниями, и излучаются в пространство передающей антенной 6. Антенна 7 МИХ ЧМ приемника 8 улавливает радиопередачу. После стандартного частотного детектирования полярно-модулированные колебания поступают на дополнительное устройство - стереодетектор 9, в котором происходит выделение электрических сигналов левого и правого каналов. Эти сигналы усиливаются соответствующими усилителями НЧ и превращаются в звуковые волны левым 13 и правым 12 громкоговорителями.

ЛЕВЫЙ КАНАЛ

ПРАВЫЙ КАНАЛ

Рис.3. Полярно-моделированные колебания.

Если у вас с монофонический радиоприемник с УКВ FM диапазоном и стереофонический электрофоны или магнитофон, вы можете принимать стереофонические радиопередачи. Необходимо лишь изготовить несложную приставку к приемнику - стереодетектор.

При двухканальной стереофонии зона проявления стереоэффекта (то пространство, где рассматривается пространственная перспектива звуков) сравнивание невелико (рис. 4). Она зависит главным образом от размеров помещения. Расстояние между громкоговорителями должно быть 2 - 3м. Их следует устанавливать на высоте 1-1,5м от пола. Закрытые громкоговорители, такие как 10 МАС-1, можно ставить на полках, класть боком и даже цеплять па стене. Слушая стереофоническую музыку, надо находиться в пределах заштрихованной зоны и подбирать такую ??громкость обоих каналов, чтобы казалось, будто монофоничный сигнал выходит со средины между громкоговорителями.

Наряду с несомненными преимуществами, двухканальная стереофония имеет также существенные недостатки. Кроме малой зоны стереоэффекта и недостаточно четкой локализации источников звука, она к тому же не дает достаточной объемности звучания. Создается впечатление, будто все источники звуков размещены далеко за громкоговорителями. Звуки вроде исходят не из динамиков, а из-за стены.

Поэтому осуществлялась разработка систем многоканальной стереофонии для быта. За рубежом - в ГДР, США, Японии - обработано четырехканальные, или квадрафоничные системы. Записывают музыку сразу на четырех дорожках с четырех микрофонов: два из них ставят возле сцены, а два других - на некотором расстоянии в зале. В другом варианте все четыре микрофоны установлены в оркестре. При воспроизведении записи четыре громкоговорители помещают в углах помещения и к ним подводят сигналы от четырехканального усилителя (рис. 5). Создается впечатление, будто слушатель находится в самом оркестре, а звуки окутывают его отовсюду. Рассмотрена четырехканальная система, поскольку в ней звуковая информация от записи к воспроизведению проходит по четырем независимым каналам. Изготавливаются так называемые матричные системы, когда из четырех каналов методом добавления делают два. Эти два канала передаются по радио, как обычная стереофоническая, а потом из них на выходе вновь получают четыре канала. Хотя восстановлены сигналы и отличаются от начальных. Матричная квадрафония обеспечивает значительно большую естественность звучания, чем двухканальная стереофония.

 

Рис.4. Размещение громкоговорителей при двухканальной стереофонии

Наконец, существует еще псевдоквадрафония, когда четыре сигнала выделяются из двух каналов обычной стереофонии. Вы также можете провести простые опыты псевдоквадрафоничного звукообразования. Подключите к громкоговорителю вашего стерео устройства вспомогательный одноканальный усилитель НЧ, например, монофонический устройство (рис. 6). Два небольших громкоговорителя изготовьте из динамических головок ИГД40, поместив их в небольшие деревянные коробочки.

 

Рис.5. Квадрафоническое звукообразование.

Разместите эти самодельные громкоговорители позади себя и соедините их противофазные. Это означает, что оба громкоговорители соединяются между собой одинаковыми полюсами (один из полюсов каждой динамической головки отображается на корпусе знаком «+» или красной краской). Проводники, идущие от двух других полюсов громкоговорителей, подключите к выходу вспомогательного усилителя (корпус этого усилителя не в коем случае нельзя присоединять к корпусу стереоапарата). Сначала регулятор громкости этого усилителя поставьте на минимум и уровень громкости и стереобаланс передних громкоговорителей.

 

 

Рис.6. Размещение громкоговорителей для псевдоквадрафонии.

Увеличивая постепенно громкость новых громкоговорителей, вы заметите как звуковая картина, казавшаяся вам далеко за стеной, начнет приближаться к вам. В какой момент звук вдруг заполнит комнату, станет очень объемным и четким, будто вы перенеслись в великий концертный зал. Обычное двухканальное стерео потом кажется бледным и вы сделаете все, чтобы регулярно слушать более совершенное псевдоквадрафонические звучания.

Изготавливают также четырехканальные пластинки, у которых на склонах звуковой канавки записывают полярно-модулированные сигналы так, что два канала несут четырехканальная информацию. За рубежом достаточно широко ведутся радиопередачи по матричной квадрафоничной системе

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Форма обратной связи

...