ОПТИМИЗАЦИЯ АкКУСТИЧЕСКИХ УЛОВИЙ ЗАПИСИ

ОПТИМИЗАЦИЯ АкКУСТИЧЕСКИХ УЛОВИЙ ЗАПИСИ

ДАННОГО МУЗЫКАЛЬНОГО КОЛЛЕКТИВА.

Выбор студии звукозаписи является крайне ответственным делом в жизни любого музыкального исполнителя или коллектива. Для записи ансамбля старинных инструментов, нам понадобятся определенные акустические и технические условия, позволяющие без каких-либо проблем произвести запись фонограммы. Если не вдаваться в физику, оно не должно быть максимально заглушено, а иметь определенное количество отражений в звуковом спектре. Это касается всех модулей (вокальных, инструментальных, микшерских, мастеринговых, аранжировочных и т.д.). Модули должны быть максимально звукоизолированы друг от друга. Объем студии должен зависеть от вида исполняемой музыки и подходящем временем реверберации, а так же важным фактором является количество исполнителей размещаемых в студии. Также при записи необходимо учитывать частотный диапазон инструментов. Обеспечение необходимых параметров, прежде всего оптимального времени реверберации, накладывает определенные требования на форму и размер студий. Требования к размерам и времени реверберации студийных помещений для записи, принятые в свое время как отечественные нормы для их технологического проектирования, даны в таблице 1.

Таблица 1.

Студия	Площадь	Высота	Оптимальное время реверберации, сек.	Количество исполнителей, Человек.
Камерная				10-15

Форма студии имеет существенное значение для обеспечения структуры ранних (в первую очередь боковых) отражений и однородности (диффузности) звукового поля, что очень важно для качественной записи звука. Кроме обеспечения оптимального времени реверберации принципиально важным параметром для студий является «ясность» или «четкость» для музыки.

ОСОБЕННОСТИ ЗВУЧАНИЯ МУЗЫКАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ.

Скрипка

Смычковый струнный инструмент, самый высокий в группе оркестровых смычковых инструментов, Диапазон воспроизводимых частот для основных частот равен 196 Гц (G3)-3520 Гц (А7), в сольных партиях до 3951 Гц (В7), т. е. больше четырех октав. С учетом обертонов он достигает 6 кГц для нижних регистров и 10 кГц и выше для верхних. Спектр звуков скрипки содержит большое количество гармоник со значительными вариациями по амплитуде; примеры огибающих спектра (АЧХ) для старинных и современных скрипок показаны, скрипки возбуждались с помощью электромеханического возбудителя, установленного на подставке). В нижних регистрах (струна G3) фундаментальная частота имеет амплитуду на 20-25 дБ меньше, чем более высокие гармоники в спектре; в верхних регистрах амплитуда фундаментальной частоты становится наибольшей. Типичные формантные области спектра: для низких нот — 400 Гц; вторая очень важная формантная область — 800-1200 Гц. Состав спектра зависит от места приложения смычка: чем ближе к подставке, тем больше обертонов в спектре. Характерной особенностью спектров является наличие шумовых компонентов, возникающих при движении смычка. Этот смычковый шум «окрашен» за счет резонансов деки и воздушного объема. Динамический диапазон у скрипки составляет 30-35 дБ. Нижний уровень при исполнении составляет 42 дБ для низких и средних и 45 дБ для верхних частот (на расстоянии 6, 5 м). Верхний уровень 75 дБ и 80 дБ. Характеристика направленности. Угол излучения звука у скрипок имеет сильно выраженную частотную зависимость. На низких частотах в диапазоне до 700 Гц излучение происходит как от верхней, так и от нижней деки, а также от воздушного объема через эфы. На более высоких частотах излучение идет в основном от верхней деки, т. к. в этой области частот передача вибраций на нижнюю деку существенно уменьшается. Тембр. Скрипка обладает уникальными возможностями создания огромного многообразия тембральных оттенков звука: светлых, серебристых — в верхних регистрах; мягких, нежных — в средних; певучих, густых — в нижних.

Кларнет

Кларнет - язычковый деревянный духовой музыкальный инструмент с одинарной тростью. Спектр достаточно богат обертонами, поэтому полный частотный диапазон может достигать 7 кГц, (при исполнении ff даже до 12 кГц). Интересно отметить, что в спектре звуков нижних регистров четко видно практическое отсутствие четных гармоник, разница в уровнях нечетных и четных гармоник достигает 25 дБ, в верхних регистрах четные гармоники присутствуют примерно с одинаковыми уровнями. В спектре имеются две слабые формантные области: 1500-1700 Гц и 3700-4300 Гц.

Динамический диапазон у кларнета самый широкий из деревянных инструментов. На низких частотах он составляет порядка 35 дБ, на средних — 50 дБ, на высоких — 25 дБ. Самые громкие звуки — 80 дБ-C (могут достигать уровня 90 дБ-C на высоких частотах), самые тихие порядка 45 дБ-A (на расстоянии 9 м от инструмента). Атака звука ясная и четкая, происходит плавное нарастание амплитуд всех гармоник, время нарастания — 15-20 мс при острой атаке и доходит до 50 мс при мягкой. Характеристика направленности: наличие боковых отверстий, выполняющих функцию фильтра высоких частот, приводит к сложной структуре характеристики направленности: на низких частотах она имеет круговую форму, выше частоты 1000 Гц. Излучение происходит в основном из отверстий, а на частотах выше 3000 Гц острый лепесток сужается и направляется вниз, звук поступает к слушателям за счет отражений от пола. Только если раструб кларнета направлен на твердую поверхность пола, будет обеспечен высокий уровень отраженных высокочастотных звуков для слушателей.Тембр: из-за низкого уровня четных гармоник в нижних регистрах спектра тембр кларнета несколько глуховатый, гулкий; в средних регистрах — чистый (сопрановый) звук; в высоких регистрах — резкий (свистящий). На тембр сильно влияет настройка частоты среза фильтра высоких частот за счет отверстий: если при всех открытых отверстия частота среза выше 1500 Гц — тембр более яркий, если ниже — более глухой.

Гобой

Гобой - язычковый деревянный духовой музыкальный инструмент сопранового регистра, представляющий собой трубку конической формы с системой клапанов и двойной тростью (язычком).

Основной частотный диапазон гобоя — от 233, 1до 1567, 98 Гц, с учетом обертонов он достигает 9 кГц. Максимальная энергия в спектре 500-1500 Гц, имеется две выраженные формантные области 1400 Гц и 3000 Гц (слабая форманта имеется в области 4500 Гц). Динамический диапазон для нижних регистров составляет 20 дБ, для средних частот 30 дБ, для высоких — 25 дБ.

Максимальный уровень звукового давления, достигает 75 дБ ниже и 80 дБ выше, минимальный— 50 дБ- (на расстоянии 9 м). Гобой имеет короткую ясную атаку, длительность которой 40 мс для нижних нот и 20 мс для высоких (на самых высоких она может составлять даже 10 мс); для мягкой атаки возможно увеличение времени установления до 100 мс в нижнем регистре и до 40 мс в верхнем. В области средних частот также имеется сильное излучение через боковые отверстия, в диапазоне свыше 4 кГц излучение направлено вниз, и звук попадает к слушателям в основном за счет отражений от пола. Тембр в низком регистре грубоватый, носовой; в среднем — чистый, приятный похожий на флейту; в высоком — светлый, резкий.

Флейта

Частотный диапазон звучания концертной флейты составляет: для основных тонов от 246, 94 Гц (ВЗ) до 2489, 02 Гц (Е7), однако ноты ниже С4 и выше С7 трудно извлекаются, поэтому обычно используется диапазон от 261, 6 Гц (С4) до 2093, 0 Гц (С7). При исполнении на достаточно громком уровне полный частотный диапазон за счет обертонов имеет верхний предел примерно до 6 кГц. Для флейты - пиколло основной диапазон составляет 587, 3 Гц (D5)-4186 Гц (С8).Характерной особенностью флейты является плавный спад амплитуд четных и нечетных гармоник относительно амплитуды основной частоты. В спектре наиболее выражены амплитуды гармоник от первой до пятой. При переходе к более высоким тонам количество гармоник уменьшается, энергия сосредотачивается в области основного тона, причем нечетные гармоники несколько превалируют над четными. Имеется слабо выраженная формантная область около 800 Гц. В спектре присутствуют шумовые компоненты (за счет турбулентного шума вдувания); при этом в непрерывном спектре шума проявляются тональные компоненты, особенно при «передувании» за счет случайного возбуждения отдельных «неиспользуемых» резонансов — например, в диапазоне выше Е5 такие компоненты появляются на половине основной частоты и нечетных гармониках от нее. Динамический диапазон составляет 25 дБ на низких и 10 дБ на высоких частотах. Максимальный уровень (ff) для низких нот достигает 75 дБ-С, для высоких нот — 85 дБ-С (на расстоянии 9 м от инструмента). Тихие уровни возрастают от 50 дБ для низких тонов, до 75 дБ для высоких. Переходные искажения: время атаки звука у флейты самое длинное среди группы деревянных инструментов. Длительность нарастания звука уменьшается с повышением тона от 100 мс до 30 мс. Форма атаки и спада гладкая, однако процесс вступления обертонов характеризуется первоначальным появлением высоких компонент (из-за шумов вдувания) и так называемых «предварительных» тонов, обусловленных тем, что краевые тоны возбуждают в начале процесса атаки более высокие обертоны. Продолжительность этих высоких тонов во время атаки достигает примерно 50 мс.Коэффициент полезного действия этого инструмента низкий, меньше 1%, игра на флейте требует большого объема воздуха при неэкономичном расходовании его.

Характеристика направленности остается достаточно широкой до высоких частот, т. к. диаметр выходного отверстия мал по сравнению с длиной волны. Имеется довольно значительное излучение от амбушюрного отверстия и от открытых боковых отверстий, которые начинают излучать с частоты порядка 2 кГц. Вид характеристики направленности на разных частотах показан на рис.

Тембр звучания флейты чистый, светлый, прозрачный в среднем регистре, переходящий в резкие свистящие звуки в высоком регистре.

Ксилофон

Настраиваемый ударный инструмент, имеющий очень долгую историю. Он широко распространен в Южной Америке, Африке и Азии. В XV веке ксилофон стал известен в Европе, в 1830 году был усовершенствован и превратился в популярный концертный инструмент. В современных ксилофонах (ксиломаримбах) часто используются трубчатые резонаторы. Такие резонаторы имеют нечетный набор гармоник с соотношением частот 1: 3: 5... (труба, закрытая с одного конца), поэтому вторая гармоника такой трубки и бруска совпадают. Это усиливает вторую частоту бруска и делает тембр звучания более резким (особенно при использовании жестких молоточков). Поскольку пластинки ксилофона изготавливаются в основном из дерева и других материалов, имеющих большой коэффициент затухания, то верхние обертоны быстро затухают, и их обычно не подстраивают к гармоническому ряду. Диапазон воспроизводимых частот — 174-2093 Гц, т. е. 3, 5 октавы, за счет обертонов до 6000 Гц. Большой ксилофон (ксиломаримба) имеет диапазон 130, 81 Гц (СЗ) до 4186 Гц (С8), т. е. 5 октав. Количество обертонов в спектре ксилофона невелико и высшие обертоны негармоничны. В спектре много шумовых компонентов. Динамический диапазон небольшой и составляет 25-30 дБ. Максимальный уровень звукового давления 75-85 дБ-C (на 1 м).Переходные процессы — время атаки 3 мс (при жестком молоточке) и 2 мс (при мягком), время спада (на 30 дБ) — 0, 1-0, 6 с.Характеристика направленности имеет на средних и высоких частотах вид восьмерки, т. к. бруски излучают как дипольный источник (вверх и вниз от плоскости расположения брусков).Тембр ксилофона сухой, острый, щелкающий.

Тамбурин

Тамбурин относится к семейству рамных барабанов. Эти барабаны состоят из одной или двух ударных поверхностей, которые растянуты на раме. Поверхности изготовлены, как правило, из кожи животных. Эти поверхности называются также рабочими, так как по ним ударяют ладонями или специальными палочками для получения звука.

Тамбурин - это маленький барабан. Его рабочая поверхность называется перепонкой и изготовлена из кожи теленка или пластмассы. Перепонка натянута по одну сторону обода. Обод – это следующая составляющая тамбурина. Между ободом и перепонкой находятся металлические диски. Любое встряхивание инструмента заставляет диски звенеть. Если наносить удары по тамбурину ближе к ободу, диски будут звучать резче, чем если наносить удары по центру тамбурина. Инструмент отличается довольно компактными размерами, что значительно облегчает его транспортировку. Тамбурин можно без проблем взять с собой, положив его в обычную сумку и переносить на любые расстояния. Его диаметр не превышает тридцати сантиметров, а глубина – не больше пяти сантиметров.

Тамбурин относится к классу мембранофонов. Это означает, что инструмент производит звуки благодаря натянутой коже. Исполнитель ударяет по перепонке, кожа приходит в колебательное движение, что порождает звук.

Инструмент имеет богатую историю. Тамбурин известен с библейских времен. Потом он фигурировал в Египте и Ираке. Гораздо позже он появился во Франции.

Тамбурин был известен на юге Франции около восемнадцатого века. Обычно один и тот же исполнитель играл на флейте и аккомпанировал себе на тамбурине.

Маракасы

Маракасы относятся к семейству трещоток и погремушек. Это семейство очень известно среди обывателей, поскольку погремушками все забавлялись в раннем детстве. Из самого названия понятно, что это инструменты не мелодичного звука, как, например, пианино или скрипка. Они, напротив, издают резкий звук, получаемый при встряхивании. На первый взгляд может показаться, что это незначительные инструменты, но это не так.

Погремушки и трещотки – это то, без чего не может обойтись не один крупный оркестр. Они служат для создания неповторимых шумовых эффектов, которые придают музыке определенный колорит и создают эффект присутствия слушателя в музыкальной картине.

Neumann TLM 103

рисунок 1

Neumann TLM 103 mt – это высококачественный конденсаторный студийный микрофон. В микрофоне TLM 103 применен бестрансформаторный усилительный каскад, за счет чего снижается уровень собственных шумов и цена. Линейная частотная характеристика позволяет озвучивать любые инструменты и вокал. Особенность микрофонов Neumann заключается в том, что частотная характеристика формируется естественным акустическим образом, а не при помощи электронной коррекции.

Технические хорактеристики:

Чувствительность – 21 мВ/Па

Сопротивление – 50 Ом

Фантомное питание – 48 В.

SHURE KSM141/SL

рисунок 2

SHURE KSM141/SL микрофон инструментальный, конденсаторный. Переключаемый всенаправленный/кардиоидный конденсаторный микрофон с торцевым приемом. Разработанный для работы в студии, он также достаточно вынослив для концертной работы и может справляться с очень высоким звуковым давлением. Его низкий уровень собственного шума и расширенный частотный диапазон делают микрофон идеальным для записи музыкальных инструментов.

Тип капсюля: конденсаторный

Диапазон частот: 20 Гц — 20000 Гц

Диаграмма направленности: кардиоидная/круговая

Выходное сопротивление: 150 Ом

Фантомное питание: 48 В

Потребляемый ток: 4.65 мА при напряжении 48 В

Отношение сигнал/шум: 80 дБ

Вес: 156 г

На мой взгляд микрофоны в данном случае стоит ставить отдельно к каждому из инструментов, что позволит четко передать тембральную составляющую каждого инструмента. Также я поставлю один общий микрофон который будет захватывать все инструменты и придаст окраску звучанию. Основной принцип размещения исполнителей в ансамблях при записи – это удобство их совместного музицирования. Музыканты должны друг друга видеть и, особенно если они играют без дирижера, хорошо слышать. В то же время звук их инструмента не должен попадать на микрофон соседа. Микрофоны расставляются таким образом, чтобы преимущественно принимать звук от источника, предназначенного для " подсветки" именно этим микрофоном. Разница в уровнях сигналов должна составлять по крайней мере 6 дБ. То есть, в случае применения ненаправленных микрофонов и инструментов одинаковой громкости и направленности, расстояние от микрофона до соседнего инструмента, находящегося в зоне действия другого микрофона, должно быть, по крайней мере в 2 раза больше, чем до инструмента, перед которым этот микрофон установлен. В этом случае мы сможем обработать сигнал нужного индивидуального микрофона, не затрагивая звук других инструментов.

Если этим правилом пренебречь, то вместо индивидуальных микрофонов образуются " несанкционированные" стереопары по системе AB. При этом возникает сразу несколько проблем. Во-первых, нет возможности отдельно регулировать звуковые параметры конкретного источника сигнала (уровень, частотную характеристику, отбор на ревербератор и другие эффекты). Во-вторых, возможно возникновение акустической противофазы между сигналами двух микрофонов, принимающих сигналы соседних инструментов. В этом случае происходит искажение частотной характеристики сигнала инструмента либо сразу во время записи (если сигналы панорамируются в один канал), либо при последующем совмещении стереопрограммы в моно. Во втором случае, кроме этого, при стереовоспроизведении возникает " эффект противофазы", болезненно воспринимаемый некоторыми слушателями, и, как результат, – плохая локализация источников звука. Чтобы следовать всем этим правилам записи я выбрал микрофоны, указанные на рисунке 1 и на рисунке 2.

Рисунок 3 Схема расположения инструментов

Исходя из разновидностей инструментов по классификации и звучанию, схема рассадки выглядит следующим образом:

1; 1- Скрипки, 2-флейта, 3-кларнет, 4-кселафон 5-габой, 6-тамбурин 7-маракасы.

Рисунок 4

Схема расположения микрофонов.

Как уже было сказано в разделе № 3 «Обоснование выбора микрофонов» для данного случая к каждому инструменту ставится свой отдельный микрофон на определенном расстоянии друг от друга, чтобы как можно точно записать звучащий инструмент, и для того чтобы микрофоны улавливали один инструмент и не захватывали звук от другого инструмента. Также мы ставим общий микрофон для подзвучки и окраски звучания общей музыкальной картины. В данном случае микрофон который стоит на против скрипок(1) захватывает их один(группуинструментов).

МУЗЫКАЛЬНО КОЛЛЕКТИВА

Комплекс технического оборудования в данной для данной записи будет состоять из:

Рисунок 7

Pro Tools|HD1 — базовая конфигурация линейки чего??? . Она состоит из программного обеспечения и одной карты HD Core, доступной в вариантах PCI и PCI-Express. HD Core поддерживает 32 канала ввода-вывода и до 96-ти аудиодорожек (при частоте семплирования 48кГц). Максимальная поддерживаемая частота семплирования — 192кГц, при разрядности 24 бита. Плата обеспечивает всю необходимую вычислительную мощность для работы комплекса. Система Pro Tools|HD поддерживает дальнейшее расширение. Всего можно использовать до шести плат HD Accel одновременно.Для использования системы Pro Tools|HD необходимы также аудиоинтерфейсы. Используют специализированные карты расширения HD Core и HD Accel производства Digidesign, которые, в основном, и обрабатывают оцифрованный звуковой сигнал практически в реальном времени. Использование DSP (цифровых звуковых процессоров) позволяет свести задержку (latency) обработанного сигнала до пренебрежительно малой величины (порядка единиц-десятков семплов), что обеспечивает непревзойдённые удобство и гибкость системы Pro Tools|HD при записи. Кроме того, использование DSP освобождает CPU (центральный процессор компьютера) от огромной нагрузки по пересчёту аудио-сигнала и увеличивает в разы быстродействие и надёжность всей системы в целом.

Звуковой Контроль.

YAMAHA MSP 7 STUDIO

Рисунок 8

Монитор MSP 7 Studio имеет мощность НЧ-секции 80 Вт, ВЧ-секции 50 Вт, частотный диапазон от 45 Гц до 40 кГц (-10 дБ), максимальное звуковое давление 106 дБ. Используются низкочастотный динамик диаметром 6, 5" и высокочастотный купольный излучатель диаметром 1" с титановым диффузором, нагруженный на волновод. Встроенный активный кроссовер имеет частоту раздела 2, 5 кГц (30 дБ/окт). На задней панели находятся симметричный вход на разъеме XLR (от -6 до +4 дБ), регулятор уровня, переключатели уровня секций (+1, 5, 0, -1, 5 или -3 дБ на 45 Гц; +1, 5, 0 или -1, 5 дБ на 15 кГц), переключатель обрезного фильтра низких частот (80/100 Гц, полезен при использовании мониторов с субвуфером).

Мультикор

HORIZON S12X4-50

Рисунок 9

мультикор, 16 каналов, 4 выхода на разъемах `джек`, длина 15 метров

Микрафонный кабель

KLOTZ MY206P, XLR/F - XLR/M никель "

Рисунок 10

Оптический кабель

Рисунок 11

Кабели марки ОПД допускаются к применению в температурном диапазоне от -60 °С до +70 °С.

Допустимое усилие растяжения от 4, 0 до 12, 0 кН.

Допустимое усилие внешнего давления 0, 50 кН/см.

Количество оптических волокон в кабеле марки ОПД - от 2 до 288.

Стойкость к раздавливанию не менее 0, 5 кН/см.

Стойкость к однократному удару с начальной энергией 5 Дж.

Рисунок 12.

имеет на каждом канале симметричный трансформаторный микрофонный вход (XLR, конструкция соответствует модулю ISA 110 раритетного микшера Focusrite Forte, включая использование трансформатора Lundahl LL1538), симметричный линейный вход (джек), кнопку выбора входа (первые четыре канала также позволяют выбрать инструментальный вход — джек на передней панели), переключатель чувствительности (четыре варианта, шагами по 10 дБ), переключатель диапазона регулировки чувствительности микрофонного входа, регулятор чувствительности, кнопку включения фантомного питания (+48 В), кнопку переключения полярности, кнопку включения разрыва (во включенном состоянии сигнал на опциональную плату АЦП поступает не с канала, а с входа для опции ADC), кнопку ВЧ-фильтра (75 Гц, 18 дБ/окт), кнопку выбора входного импеданса (четыре варианта для микрофонного входа, два варианта для инструментального), шесть светодиодных индикаторов входного уровня.

Для индикаторов есть общий регулятор калибровки и кнопка глобального переключения на измерение уровня на входе для опции ADC.

Коммутация

Рисунок 14

На рисунке 14 показана схема соединения оборудования.

1-Микшерная консоль

2-Компьютер

3-внешний контрол

4- Мультикор

5- провода XLR

6- Микрофоны

7- Предусилитель для микрофонов

8-провод соединяющий микшерную консоль с компьютером

9- провод соединяющий микшерную консоль с предусилителем

10-Головные телефоны

Заключение:

В данной работе был рассмотрен вариант записи ансамбля старинных музыкальных инструментов в студии звукозаписи. Был предложен вариант расстановки микрофонов, также вариант оборудования и технология записи ансамбля. Данный вариант на мой взгляд считается самым оптимальным решением записи, что позволяет качественно в правильных акустических условиях, с грамотной расстановкой инструментов и микрофонов записать ансамбль без каких либо затруднений. Данная работа наверно будет полезна начинающим звукорежиссерам в качестве небольшой инструкции для записи музыкально коллектива.

Литература:

http: //rus.625-net.ru/archive/z0701/musiccol.htm - информация о рассадке ансаблей

http: //www.paintpit.ru/akusticheskie-kharakteristiki.html-4 -подробное описание и характеристики инструментов предоставленные в данной работе.

http: //www.musicforums.ru/studiosound/1277499897.html - Советы по выбору студии звукозаписи

Подбор оборудования и технические характеристики аппаратуры запасиси звука взяты с сайта http: //www.muztorg.ru/

ОПТИМИЗАЦИЯ АкКУСТИЧЕСКИХ УЛОВИЙ ЗАПИСИ

12 3 4 Следующая ⇒