Основные показатели определяющие качество звучания. Методика оценки качества звучания T&C (True&Clear). Недостатки объективных методов

Измерение качества звучания художественных передач. Для этих измерений пользуются методом субъективных экспертиз. Сущность метода заключается в том, что проводят сравнение звучания через испытуемый тракт и эталонный. При этом для получения достаточной точности оценки приходится прибегать к большой группе экспертов (в их числе могут быть как профессионалы, так и обычные слушатели). Если надо оценить массовую аппаратуру, то приходится комплектовать группу из обычных слушателей, а если надо оценить профессиональную аппаратуру, то лучше прибегать к помощи профессионалов. Для оценки по классам точности необходимо иметь эталонные тракты с соответствующими максимальными значениями искажений для данного класса точности. Эксперты последовательно прослушивают одну и ту же передачу через испытуемый и эталонный тракты и оценивают, к какому из них ближе испытуемый.

Эталонные тракты градуируют по первичным эталонам. Такие эталоны (они должны быть у ведущих организаций) предварительно с помощью экспертиз регулируются и хранятся в дальнейшем для сравнения с рабочими эталонами.

Метод субъективных экспертиз трудоемок и не всегда обеспечивает достаточную точность оценки, особенно при различных специфических искажениях. Поэтому был предложен объективный метод оценки трактов передачи различных сигналов, в том числе сигналов художественных передач. Он основан на том, что вторичный сигнал должен возможно точно воспроизводить первичный (кроме фазовых соотношений) с учетом точности слуха при определении уровней передачи, В этом методе используют корреляцию между уровнями первичного и вторичного сигналов. Для этого на вход коррелятора подают первичный и вторичный сигналы, нормированные по средним значениям и с компенсацией фазовых сдвигов между этими сигналами. Коэффициент взаимной корреляции этих сигналов показывает, насколько они одинаковы по амплитудным соотношениям. Оказывается, что такой коэффициент довольно хорошо согласуется с оценками экспертов. Трудность данного метода заключается в том, что не всегда легко компенсировать фазовые сдвиги, особенно при передаче через большое число звеньев тракта.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЗВУЧАНИЯ

Качество звучания - важнейший потребительский параметр любого звуковоспроизводящего устройства, и в первую очередь акустических систем. Неискушенному слушателю более или менее безразлично, какую неравномерность частотной характеристики имеет акустическая система и воспроизводит ли она низшие частоты от 30 или от 50 Гц. Если качество ее звучания не удовлетворяет слушателя, то он не будет приобретать такую акустическую систему.

Эталоном качества звучания является натуральное звучание оркестра, хора, солистов, звучание отдельных инструментов и т. д, Этот общий для всех слушателей эталон служит основой для разработки методик проведения субъективно-статистических экспертиз качества звучания, результаты которых должны являться таким же объективным параметром громкоговорителя или акустической системы, как и основные их характеристики, приводимые в описании или паспорте. Если акустическая система получила высокую оценку экспертов по качеству звучания, то при повторении аналогичной экспертизы в другом месте с участием других экспертов оценки должны совпадать. Несовпадение оценок свидетельствует о некорректном проведении экспертизы неправильной ее организации. Метод экспертной оценки качества звучания регламентируется Имеются также и международные рекомендации, в частности Публикация Эти документы регламентируют методику экспертной оценки качества звучания, обработку получаемых экспертопоказаний, выбор звукового материала для прослушивания, параметры электрического тракта и акустическую обстановку в помещении прослушивания. Выполнение этих рекомендаций позволяет получать из субъективных экспертопоказаний (оценок) экспертов вполне однозначные объективные результаты о качестве звучания акустических систем и громкоговорителей.

Основные положения стандарта заключаются в следующем. В проведении экспертизы может принимать участие бригада экспертов от 4 до 6 человек одновременно. Эксперты должны не реже одного раза в год проверяться у врача-отоларинголога. Группа экспертов может работать непрерывно не более 20 мин, затем следует перерыв такой же продолжительности. Длительность сеанса должна быть не более включая периоды отдыха. Помещение для экспертной оценки качества звучания должно иметь прямоугольную форму, объем его должен составлять Предпочтительные размеры помещения: высота длина не менее ширина не менее Время реверберации помещения, измеренное в октавных полосах белого шума со среднегеометрическими частотами в диапазоне Гц должно быть Уровень акустических шумов в помещении

не должен превышать Тестовая программа (звуковой материал) должна состоять из следующих фрагментов: речь; симфонический оркестр; рояль, скрипка и виолончель; деревянные духовые и струнные инструменты; медные духовые инструменты; хоровое пение без музыкального сопровождения; сольное пение и инструментальное сопровождение; джазовый оркестр; рок-группа. Фрагменты, из которых составлена тестовая программа, должны представлять собой законченные фразы. Продолжительность звучания фрагментов должна быть продолжительность пауз между фрагментами с - это время необходимо экспертам для вынесения оценки и регистрации ее в специальной карточке. Каждый фрагмент тестовой программы следует воспроизводить поочередно через эталонную и испытуемую акустические системы с соответствующей синхронной индикацией присвоенных им условных номеров или символов. Изготовление тестовой программы производится в специализированных организациях - фирме «Мелодия» или в Государственном доме радиовещания и звукозаписи.

Для испытаний применяют высококачественную аппаратуру. Так, усилитель мощности должен иметь линейную частотную характеристику с неравномерностью, не превышающей относительно частоты 1000 Гц в диапазоне частот не уже диапазона частот испытуемой акустической системы; амплитудная характеристика усилителя должна обеспечивать линейное усиление до уровней, на 3 дБ превышающих необходимый для проводимых испытаний, т. е. должен обеспечиваться запас по мощности. Напряжение собственного шума и фона, приведенное ко входу усилителя, не должно превышать Коэффициент гармоник усилителя при номинальном выходном напряжении не должен превышать 0,3 минимального значения коэффициента гармоник испытуемого образца акустической системы. Модуль выходного сопротивления усилителя не должен превышать 0,1 номинального сопротивления нагрузки. Усилитель мощности должен иметь плавную регулировку чувствительности по входу. Помимо усилителя мощности, электрический тракт должен включать предварительный усилитель низкой частоты, имеющий диапазон частот Гц, коэффициент усиления отклонение частотной характеристики от линейной относительно частоты 1000 Гц не должно превышать Коэффициент гармоник при номинальном выходном напряжении не должен превышать Напряжение собственного шума и фона, приведенное ко входу, не должно превышать: в диапазоне частот Гц - а в диапазоне частот Гц - Активное сопротивление соединительных проводов, соединяющих испытуемую акустическую систему с усилителем мощности, не должно превышать 0,2 Ом. В качестве эталонного образца необходимо использовать акустическую систему высшей группы сложности по Эталонный и испытуемый образцы акустических систем должны иметь возможность поочередного подключения к выходу усилителя мощности с помощью переключающего устройства, обеспечивающего также и синхронное переключение табло с высвечиваемыми условными номерами или символами, присваиваемыми испытуемому и эталонному образцам. Источниками тестовой программы могут быть либо катушечный магнитофон высшей группы сложности с номинальной скоростью магнитной ленты не менее 19,05 см по либо электропроигрыватель высшей группы сложности по Экспертную оценку качества звучания проводят после измерения электроакустических параметров испытуемой акустической системы на соответствие технической документации. Во время испытаний акустические системы должны быть установлены так, чтобы их рабочие оси расплолагались горизонтально на высоте от пола и были сориентированы в точку, находящуюся в центре зоны размещения группы экспертов, которые должны располагаться симметрично относительно перпендикуляра, восстановленного из середины линии, соединяющей акустические системы, в стереофоническом режиме или непосредственно перед ними в монофоническом. В стереофоническом режиме расстояние между испытуемой и эталонной стереопарами акустических систем должно быть одинаковым и составлять не менее При этом акустические системы должны быть установлены на расстоянии от боковых стен не ближе и от задней стены не ближе От экспертов акустические системы должны быть закрыты акустически прозрачным экраном. Влияние экрана не должно приводить к изменению частотной характеристики по звуковому давлению акустических систем более чем на в рабочем диапазоне частот. Экспертную оценку качества звучания следует проводить при громкости, соответствующей предпочтительным уровням звукового давления 75 или Требуемый уровень звукового давления устанавливают с помощью шумомера на музыкальных фрагментах тестовой программы по пиковым показаниям индикатора шумомера (взвешенная кривая А в режиме «медленно»). Микрофон шумомера устанавливают в центре зоны прослушивания. Громкость испытуемой акустической системы, равная громкости эталонной, устанавливают наслух по указанию экспертов с помощью соответствующего регулятора. Эксперты не должны знать, какой условный номер или символ присвоен эталонной акустической системе, а какой - испытуемой. Степень предпочтения качества звучания испытуемой акустической системы по отношению к эталонной оценивают по -балльной шкале: минус 3 - значительно хуже; минус 2 - хуже; минус 1 - незначительно хуже; равноценно; плюс 1 - незначительно лучше; плюс 2 - лучше; плюс 3 - значительно лучше. По результатам экспертной оценки

качества звучания каждого фрагмента тестовой программу эксперт отмечает в листке эксперта степень предпочтительности звучания акустической системы с условным номером, например, 2 по сравнению с качеством зручания акустической системы с условным номером 1, выставляя для каждого фрагмента программы соответствующие баллы. При проведении экспертной оценки обмен мнениями между экспертами запрещен. Форма листка эксперта приведена в табл. 11.1

Таблица 11.1. (см. скан) Листок эксперта № оценки степени предпочтительности по качеству звучания образца акустической системы с условным номером 2 по сравнению с образцом акустической системы с условным номером

При экспертной оценке качества звучания акустических систем высших групп сложности можно пользоваться -балльной шкалой оценок. Эта шкала определяет точность соответствия качества звучания музыкальных и речевых фрагментов тестовых программ, воспроизводимых через одну или другую пару акустических систем, естественному звучанию программы, не искаженному акустическим воспроизводящим трактом. При этом оценка «10 баллов» соответствует естественному звучанию программы, которое лучшим быть не может. Оценка «0 баллов» соответствует звучанию программы, абсолютно не имеющему никакого сходства с натуральным и уже хуже быть не может. Баллы этой шкалы характеризуются такими понятиями: плохо (2), посредственно (3), удовлетворительно (5), хорошо (7), превосходно (9). Возможна оценка звучания и неохарактеризованными баллами (1, 4, 6, 8). Форма листа эксперта для такой шкалы показана в табл. 11.2. Очевидно, что для проведения экспертной оценки по -балльной шкале необходимо привлечение высококвалифицированных экспертов, поскольку в этом случае производится абсолютная оценка качества звучания как такового, а эталоном служит естественное звучание в том виде, как его воспринимает и помнит эксперт. Проведение экспертизы требует решения достаточно сложных организационных вопросов, связанных с необходимостью периодической тренировки экспертов для поддержания их рабочей формы, и оправдано при решении задач поискового характера.

Таблица 11.2. (см. скан) Листок эксперта № экспертной оценки качества звучания акустических систем по -балльной шкале

Результаты любой субъективной экспертизы, в том числе и по -балльной шкале, зависят от достоверности экспертопоказаний. С целью повышения достоверности в существующую методику полезно внести некоторые изменения, позволяющие уменьшить разброс экспертопоказаний. Во-первых, следует предоставить экспертам возможность перепроверки своих впечатлений о звучании путем переключения воспроизведения данного фрагмента тест-программы с одной акустической системы на другую в любой момент по своему усмотрению. Во-вторых, целесообразно ввести по заданному алгоритму, неизвестному экспертам, контрольные точки. На таких точках при переключении образцов акустических систем изменяется только обозначение символов им присвоенных, а вариант звучания остается неизменным. При обработке результатов экспертизы показание заметности Изменения звучания на контрольных точках квалифицируется как грубая ошибка и свидетельствует о неспособности эксперта выполнять поставленную задачу. Экспертные листки с ошибками на контрольных точках изымаются и не обрабатываются. Как показала практика, введение предложенных дополнений в методику экспертной оценки качества звучания позволяет значительно повысить ее достоверность, не предъявляя жестких требований к квалификации экспертов на этапе подготовки экспертизы. отличаются между собой не более чем на 0,5 балла. Результаты экспертной оценки оформляют протоколом, форма которого приведена в табл. 11.5.

Таблица 11.5 (см. скан)

Протокол экспертной оценки качества звучания

Конечно, не всегда, особенно в домашних условиях, просто выполнить перечисленные рекомендации, однако из этого не следует делать вывод о невозможности оценки качества звучания дома. В этом случае можно руководствоваться следующими соображениями. Независимо от группы сложности прослушиваемых акустических систем, электрический звуковоспроизводящий тракт должен быть как можно более высококачественным, равно, как и тестовые программы, в качестве которых можно использовать хорошо записанные

граммпластинки. Необходимо также изготовить коммутационное устройство для переключения образцов акустических систем и делитель для выравнивания громкости их звучания, что очень важно при экспертизе. Выравнивание громкости звучания должно производиться на входе мощного усилителя. Табло с условными номерами можно и не изготовлять, но желательно, чтобы акустические системы были скрыты от экспертов за акустически прозрачным занавесом и эксперты не могли бы идентифицировать звучащий фрагмент тестовой программы с акустической системой. При выполнении этих минимальных требований можно рассчитывать на получение удовлетворительных результатов. Вследствие ограниченности зоны оптимального прослушивания для стереофонического режима, а также недостаточности места для размещения четырех акустических систем в домашних условиях допускается проведение экспертизы в монофоническом режиме, при котором вместо двух можно использовать по одной акустической системе от каждой стереопары. Результаты экспертизы совпадают.

Необходимо еще раз подчеркнуть решающее влияние качество звучания применяемого усилителя мощности. В вопросе выбора усилителя сложно сформулировать однозначные рекомендации, а потому полезно испытать несколько разных усилителей и приобрести собственный опыт.

А. Р. Рустамов

В статье представлен обзор современного состояния исследований, посвященных анализу основных параметров, определяющих субъективную оценку качества звучания музыкальных программ в закрытых помещениях. В работе приведены наиболее значимые акустические параметры, обеспечивающие наибольшую корреляцию с экспертными оценками. Определение данных параметров имеет существенное значение в искусстве звукозаписи музыки и речи и может способствовать развитию современных систем пространственной виртуальной звуковой реальности.

Научные исследования, направленные на создание помещений с хорошими акустическими качествами, ведутся на протяжении уже более столетия. Наиболее значимые результаты получены во второй половине XX века, когда большое внимание стало уделяться выявлению субъективных критериев, отражающих восприятие слушателем различных свойств звукового поля в помещении, и установлению их связей с объективно измеренными характеристиками. Достижения в этой сфере позволили построить известные своими уникальными архитектурными решениями и превосходными акустическими качествами залы, среди которых Tanglewood Music Shed в США, Christchurch Town Hall в Новой Зеландии, концертный зал в Tokio Opera City в Японии и др.

Благодаря усилиям таких ученых, как Л. Беранек, М. Баррон, Г. Маршалл, Дж. Брэдли, Г. Сулодре, М. Моримото, Д. Гресинджер и др., в последние десятилетия было установлено значительное число параметров, адекватно отражающих различные аспекты слушательского восприятия музыки и речи в замкнутом пространстве. Полученные материалы содержат существенные сведения, которые значимы не только для акустиков и архитекторов, но и для музыкантов, звукорежиссеров, композиторов и др.

Анализу этой проблемы уделялось значительное внимание в 70-80 -х годах в отечественной научной литературе в трудах В. В. Фурдуева 1, Л. С. Маньковского 2, Л. И. Макриненко 3 и др., однако новые технические возможности в записи и обработке музыкальных сигналов позволили за последнее десятилетия получить качественно новые результаты в этом направлении, которые не нашли отражения в отечественной литературе. Настоящая статья наряду с другой нашей работой 4 призвана восполнить этот пробел и представить наиболее актуальную на сегодняшний день информацию по данной теме.

Наиболее значимыми параметрами субъективной оценки акустических качеств помещений в настоящее время можно назвать "пространственное впечатление", "жизненность", "интимность", "текстуру", "различимость", "полноту", "громкость", "теплоту", "тембр", "тональный баланс" и "высокий регистр". Из них первые четыре связаны с пространственными характеристиками звука. Они рассмотрены в работе автора4. Настоящая же статья рассматривает вторую группу параметров субъективного восприятия, связанных с другими (не пространственными) свойствами звукового поля в помещении, а именно: "различимость", "полноту", "громкость", "теплоту", "тембр", "тональный баланс" и "высокий регистр".

Детальное рассмотрение каждого из них представлено ниже:

Громкость. Этот параметр используется для оценки субъективного восприятия уровня звука на определенном расстоянии от звукового источника. Громкость звука оценивается слушателем в соответствии с его ожиданиями. Зал, таким образом, может быть оценен как «тихий», если уровень звука будет сочтен низким для дистанции, на которой слушатель находится от источника, хотя полный уровень звукового давления при этом может быть достаточно высоким 5. Помимо этого, чувствительность слуховой системы к уровню громкости зависит от частоты оцениваемого звука. При равном уровне звукового давления басовые звуки будут казаться тише, чем звуки средних и высоких частот.

Для определения громкости рассчитывают параметр "сила звука" - G, определяемый как отношение звукового давления, измеренного на определенном расстоянии от источника в зале, к звуковому давлению от того же источника, измеренному на расстоянии 10 м в заглушенной камере, т. е. помещении, отражающие свойства стен которого сведены к минимуму.

В процессе измерений "силу звука" рассматривают на двух этапах прихода звука к слушателю и различают "силу раннего звука" G80) и "силу позднего звука" GL(LATE). Ранний звук включает в себя прямой сигнал и ранние отражения, достигающие слушателя в первые 80 мс от начала звучания. Поздний звук представляет собой всю звуковую энергию после 80 мс.

Различимость (ясность). Этот параметр характеризует степень, с которой слушатель может ясно различать звуки в помещении. Различимость подразделяют на "горизонтальную" и "вертикальную". К горизонтальной относится различение последовательно извлекаемых звуков. К вертикальной звучащих одновременно 6.

Горизонтальная различимость зависит от свойств помещения, темпа исполнения и расположения музыкантов относительно слушателей. Степень, с которой помещение способствует хорошей «ясности», определяется коэффициентом различимости C80, представляющим собой отношение энергии прямого звука и ранних отражений (первые 80 мс) к энергии позднего звука (после 80 мс). Преобладание ранней звуковой энергии в помещении способствует хорошей ясности звучания. Но недостаток поздней энергии ведет к потере таких качеств, как жизненность, полнота, окружение слушателя звуком. Поэтому необходимо придерживаться определенного баланса, чтобы достигнуть оптимальных показателей для максимального количества критериев. Рекомендуемые значения C80 для различных типов музыки следующие: классицизм (Моцарт, Гайдн) C80 > 1,6 dB; романтизм (Брамс, Вагнер) C80 > 4,6 dB. Для сакральной музыки может быть приемлемым и C80 > 5 dB 7. Рекомендуется также использовать соотношение параметров G80 сила раннего звука (до 80 мс) и GL(LДTE) сила позднего звука в дополнение к значениям C80 для более детальной оценки ясности 8.

Вертикальная различимость также имеет связь со значениями C80 Оценка вертикальной различимости существенно зависит от свойств собственных резонансов помещения, от того, как обустроено сценическое пространство и как расположены в нем музыканты, от качества и характера исполнения музыки.

Преобладание поздней звуковой энергии в концертном зале вызывает у слушателя ощущение "полноты звучания". Реверберационный звук заполняет паузы между последовательно извлекаемыми нотами, отсюда и происходит этот термин. Наиболее ярко ощущение полноты звучания проявляется в храмовых помещениях с высокими потолками, где звук имеет возможность свободно распространяться и отражаться в течение сравнительно долгого времени. Композиторы и исполнители используют этот эффект для реализации своих художественных замыслов, что можно проследить, анализируя их творчество.

Полнота звучания зависит от соотношения энергии звуков, достигающих слушателя после 80 мс от прихода прямого звука (диффузный сигнал), и энергии звуков, приходящих в первые 80 мс (прямой звук и ранние отражения):

Оценка полноты звучания связана также с временем реверберации в помещении (RT60 время, в течение которого уровень звукового давления падает на 60 дБ) и ранним временем реверберации (Early Decay Time, EDT время, в течение которого уровень звукового давления падает на 10 дБ, умноженное на 6), который используется для оценки начальной фазы реверберационного процесса. В процессе исполнения музыки каждые последующие звуки маскируют реверберационный отзвук предыдущих, и преимущественно слышен лишь начальный этап реверберационного процесса. Это объясняет, почему раннее время реверберации (EDT) лучше отражает субъективную реакцию слушателя, и вариации значений этого параметра (EDT) обладают большей информативностью 9.

Тембр связан со свойством помещений «окрашивать» тембр звуковых источников. Каждое помещение можно рассматривать как резонатор с определенным набором резонансных частот. Плотность спектра резонансных частот увеличивается от низких частот к высоким, а их положение на частотной шкале зависит от размеров помещения: чем больше помещение, тем ниже его первая резонансная частота. В маленьких помещениях самые низкие и, соответственно, самые дискретные резонансы попадают в слышимую человеком область частот, и поэтому в таких помещениях звук «окрашивается» неравномерно. С увеличением размеров помещения дискретная часть спектра резонансных частот смещается ниже диапазона музыкальных инструментов и голоса. Воспринимаемый звук в таких помещениях окрашивается только плотно расположенными резонансами, и возможные тембральные искажения в них могут быть сведены к минимуму.

Тональный баланс один из ключевых факторов, характеризующих субъективное качество помещения. Тональный баланс показывает сбалансированность звучания низких и высоких частот в помещении. Наиболее распространенным случаем плохого тонального баланса является излишнее преобладание низких частот и/или недостаток высоких. В таких помещениях наблюдается глухое звучание, речь и вокал воспринимаются с трудом из-за плохой разборчивости.

В работе зарубежных исследователей 10 для измерения тонального баланса в помещении рекомендован специальный параметр "девиация уровня" (Deviation of Level, DL), эффективность которого подтверждена методами субъективных экспериментов. Коэффициент девиации уровня показывает, насколько значение уровня звукового давления на разных частотах отклоняется от среднего в диапазоне 7,5 октав (6312500 Гц).

Теплота звучания связана с ощущением низкочастотных составляющих звука. «Теплым» называют зал, в котором басовые составляющие слышны отчетливо, и при этом не ощущается недостатка в высоких частотах.

Для оценки «теплоты» звучания Л. Л. Беранек предложил параметр "коэффициент баса" ("bass ratio"), равный отношению суммы значений времени реверберации на частотах 250 Гц и 500 Гц к сумме значений времени реверберации на частотах 500 Гц и 1000 Гц. Однако позже было установлено, что этот коэффициент не имеет четкой корреляции с субъективным восприятием низких частот 11.

Наиболее продуктивными исследованиями восприятия баса в помещении стали работы американских авторов12. Их результаты показали, что восприятие басовых составляющих наиболее связано с уровнем позднего низкочастотного звука в октавной полосе 125 Гц.

Высокий регистр. Несмотря на редкое упоминание этого параметра в литературе, в ходе субъективных тестов 12 было выявлено, что степень насыщенности звукового поля высокими частотами обладает наибольшей (наряду с ясностью) корреляцией с общим впечатлением об акустике зала. Авторы эксперимента полагают, что настолько высокая корреляция могла быть обусловлена родом деятельности участников тестов. В своем большинстве это были профессиональные звукоинженеры, и возможно, что их предпочтение звуковых образцов с более насыщенными высокими частотами продиктовано соответствующими современными тенденциями в звукозаписи. К тому же авторы упоминают, что в тестах участвовало всего десять человек, и этого количества недостаточно, чтобы делать значимые выводы. Тем не менее, следует выделить "высокий регистр" из общего числа субъективных параметров.

"Высокий регистр" связывают с поздней высокочастотной звуковой энергией. Наибольшей корреляцией с этим критерием обладает объективный параметр "коэффициент высоких "12 ^ частот 12, определяемый как отношение энергии позднего (после 80 мс) высокочастотного звука (4 кГц) к энергии позднего среднечастотного звука (12 кГц).

Заключение

В статье были представлены признанные большинством ученых субъективные параметры оценки акустических качеств закрытых пространств. Несмотря на то, что приведенные в статье критерии изначально предназначены для оценки непосредственно первичного звукового поля в помещении, они могут быть использованы и в звукорежиссуре, для оценки вторичного звукового поля, когда громкоговорители излучают записанное первичное поле либо синтезированный звук. Конечно, в зависимости от условий записи, обработки звука и прослушивания рекомендуемые значения параметров могут быть пересмотрены и адаптированы к конкретным ситуациям. Тем не менее, основы, изложенные в данной работе, могут служить отправной точкой в поиске верного решения на пути создания естественно звучащих высоко художественных звуковых картин.

Примечания

1 Фурдуев, В. В. Стереофония и многоканальные звуковые системы. М. : Энергия. 1973. 112 с.

2 Маньковский, В. С. Акустика студий и залов для звуковоспроизведения. М. : Искусство, 1966. 376 с.

3 Макриненко, Л. И. Акустика помещений общественных зданий. М. : Стройиздат, 1986. 174 с.

4 Рустамов, А. Р. Формирование художественного звукового образа с учетом акустических качеств закрытого пространства // Вестн. Башк. унта. 2010. Т. 15. № 3. С. 732735.

5 Barron, M. Auditorium Acoustics and Architectural Design. Second Ed. T & F Books UK, 2009.

6 Beranek, Leo L. Concert halls and opera houses: music, acoustics and architecture. N. Y. : Springer, 2003. 700 c.; Алдошина, И. А. Музыкальная акустика: учебник / И. А. Алдошина, Р. Приттс. СПб. : Композитор, 2006. 720 c.

7 Barron, M. Using the standard on objective measures for concert auditoria, ISO 3382, to give reliable results // Acoust. Sci. & Tech. 2005. Т. 26, № 2. С. 162169.

8 Bradley, J. S. Using ISO 3382 measures, and their extensions, to evaluate acoustical conditions in concert halls // Acoust. Sci. & Tech. 2005. T. 26, № 2. C. 170178

9 Beranek, Leo L. Concert halls and opera houses...

10 Takahashi, D. Objective measures for evaluating tonal balance of sound fields / D. Takahashi, K. Togawa, T. Hotta // Acoust. Sci. & Tech. 2008. T. 29, № 2. C. 28.

11 Beranek, Leo L. Concert hall acoustics 20012007 // Proceedings of 19th International Congress on Acoustics. Madrid, 2007. URL: http:// www.seaacustica.es/WEB_ICA_07/fchrs/papers/ rba06001.pdf.

12 Bradley, J. S. : 1) Subjective evaluation of new room acoustic measures / J. S. Bradley, G. A. Soulodre // Journ. Acoust. Soc. Am. 1995. T. 98, № 1. C. 294301;2) Factors influencing the perception of bass / J. S. Bradley, G. A. Soulodre, S. Norcross // Journ. Acoust. Soc. Am. 1997. T. 101, № 5. C. 3135.

Источник - Вестник Челябинского государственного университета. 2011. № 11 (226). Филология. Искусствоведение. Вып. 53. С. 154-157.

Ключевые слова: звуковой дизайн, громкость, полнота, различимость, тембр.

Прозрачность, различимость текста, пространство - передача пространства характеризуется временем реверберации, баланс - громкостью звучания, тембр - ощущение звучания инструментов (зависит от атаки), аранжировка, помехи. Многоплановость теряется в моно. Многопространственность - ошибка, если изначально не задумана. Стереофонический эффект- ощущение, объем. Оценивается углом, под которым воспринимаем (откуда, слева или справа, и тд). Стереофоническая способность - локализация инструментов изображения в определенных точках пространства. Также тут и присутствие, оценка совместимости, фазовые искажения есть или нет. 6 - художественное исполнение - оценка исполнения. Форма, стиль, особенности жанра, интонация и тд. 7 - звукорежиссерская техника - правильность выбора и расстановки микрофонов, использование эффектов. 8 - инструментовка, аранжировка - насыщенность произведения (стоит ли разделять щитами), изменение расположения исходя из помещения.

9 - помехи: линейные - изменяется ли фаза. Нелинейные - появление новых составляющих. 10 - интенсивность ощущения в пределах ограничения техническими условиями.

Громкость. Этот параметр используется для оценки субъективного восприятия уровня звука на определенном расстоянии от звукового источника. Громкость звука оценивается слушателем в соответствии с его ожиданиями. Зал, таким образом, может быть оценен как «тихий», если уровень звука будет сочтен низким для дистанции, на которой слушатель находится от источника, хотя полный уровень звукового давления при этом может быть достаточно высоким. Помимо этого, чувствительность слуховой системы к уровню громкости зависит от частоты оцениваемого звука. При равном уровне звукового давления басовые звуки будут казаться тише, чем звуки средних и высоких частот. Различимость (ясность) . Этот параметр характеризует степень, с которой слушатель может ясно различать звуки в помещении. Различимость подразделяют на ‘горизонтальную’ и ‘вертикальную’. К горизонтальной относится различение последовательно извлекаемых звуков. К вертикальной –звучащих одновременно. Горизонтальная различимость зависит от свойств помещения, темпа исполнения и расположения музыкантов относительно слушателей. Степень, с которой помещение способствует хорошей «ясности», определяется коэффициентом различимости, представляющим собой отношение энергии прямого звука и ранних отражений (первые 80 мс) к энергии позднего звука (после 80 мс). Преобладание ранней звуковой энергии в помещении способствует хорошей ясности звучания. Преобладание поздней звуковой энергии в концертном зале вызывает у слушателя ощущение полноты звучания . Реверберационный звук заполняет паузы между последовательно извлекаемыми нотами, отсюда и происходит этот термин. Наиболее ярко ощущение полноты звучания проявляется в храмовых помещениях с высокими потолками, где звук имеет возможность свободно распространяться и отражаться в течение сравнительно долгого времени. Композиторы и исполнители используют этот эффект для реализации своих художественных замыслов, что можно проследить, анализируя их творчество. Полнота звучания зависит от соотношения энергии звуков, достигающих слушателя после 80 мс от прихода прямого звука (диффузный сигнал), и энергии звуков, приходящих в первые 80 мс (прямой звук и ранние отражения). Тембр связан со свойством помещений «окрашивать» тембр звуковых источников. Каждое помещение можно рассматривать как резонатор с определенным набором резонансных частот. Плотность спектра резонансных частот увеличивается от низких частот к высоким, а их положение на частотной шкале зависит от размеров помещения: чем больше помещение, тем ниже его первая резонансная частота. В маленьких помещениях самые низкие и, соответственно, самые дискретные резонансы попадают в слышимую человеком область частот, и поэтому в таких помещениях звук «окрашивается» неравномерно. С увеличением размеров помещения дискретная часть спектра резонансных частот смещается ниже диапазона музыкальных инструментов и голоса. Воспринимаемый звук в таких помещениях окрашивается только плотно расположенными резонансами, и возможные тембральные искажения в них могут быть сведены к минимуму. Тональный баланс – один из ключевых факторов, характеризующих субъективное качество помещения. Тональный баланс показывает сбалансированность звучания низких и высоких частот в помещении. Наиболее распространенным случаем плохого тонального баланса является излишнее преобладание низких частот и/или недостаток высоких. В таких помещениях наблюдается глухое звучание, речь и вокал воспринимаются с трудом из-за плохой разборчивости. Теплота звучания связана с ощущением низкочастотных составляющих звука. «Теплым» называют зал, в котором басовые составляющие слышны отчетливо, и при этом не ощущается недостатка в высоких частотах. Для оценки «теплоты» звучания Л. Л. Беранек предложил параметр ‘коэффициент баса’ (‘bass ratio’), равный отношению суммы значений времени реверберации на частотах 250 Гц и 500 Гц к сумме значений времени реверберации на частотах 500 Гц и 1000 Гц. Пространственное впечатление. Характеристика ощущаемого слушателем акустического пространства (реального или виртуального), в котором находится слышимый источник (источники) звука. Оценивается соответствие акустического пространства музыкальному стилю или драматургии содержания.

Акустический баланс. Соотношение прямых и отраженных сигналов. Оценивается расположение и перемещение источников звука по глубине, а также наличие ясно выраженных звуковых планов (глубинных пластов). Музыкальный баланс. Соотношение прямых сигналов. Оценивается логичность уровней звучания источников звука относительно друг друга либо с точки зрения достоверности передачи естественного первоисточника, либо с точки зрения драматургического соответствия содержанию. Тембропередача. Логичность АЧХ источников звука. Оценивается логичность АЧХ источников звука либо с точки зрения достоверности передачи естественного первоисточника, либо с точки зрения драматургического соответствия содержанию. Прозрачность. Прослушиваемость голосов. Стереофоническое впечатление. Локализация источников звука в горизонтальной плоскости. Оценивается логичность расположения источников звука по панораме.

2. Пространственное впечатление как параметр звукового образа (что характеризует, чем обуславливается, как оценивается). (Типичные ошибки при сведении)

Это впечатление о помещении, где происходила запись. Пространственность характеризует звуковую картину в ширину (стереовпечатление) и в глубину (наличие одного или нескольких планов). Пространственность формирует ощущение расстояния до инструмента или группы инструментов. Хорошо, если расстояние до исполнителей в записи кажется естественным и легко определимым. На пространственность в записи оказывают влияние ранние отражения сигнала и реверберация, ее время и уровень. Оптимальное, наиболее комфортное для слушателя ощущение пространственности зависит от жанра музыки. В связи с этим можно указать на следующие особенности музыкального материала: масштаб (т.е. камерность или, наоборот, грандиозность, массовость) музыкальной драматургии, заложенной композитором; принадлежность музыки к какому-либо временному пласту, например, средневековому григорианскому хоралу, музыке барокко или современным музыкальным конструкциям. Применение главного пространственного "инструмента" - реверберации - придает звуку объем, полетность, повышает громкость фонограммы и как бы увеличивает количество исполнителей. Однако эта эффектная звуковая краска при неумелом использовании приводит к потере прозрачности: "мажется" атака последующих нот. Кроме того, теряется тембр, ведь реверберируются только средние частоты. Если тембр сигналов дальнего и ближнего планов слишком разный, звук может расщепиться по планам. Особенно противоестественно выглядит подмешивание искусственной реверберации к сигналу близкорасположенного микрофона. При этом все быстротекущие звуковые процессы (согласные у вокалиста, стук клапанов баяна или кларнета) остаются очень близкими, а сам звук (гласные, длинные ноты) отдаляются, "летят".

Методы экспертной оценки качества звучания записей
Борис Меерзон (журнал "Звукорежиссер" : 1999: #8)

Количество студий звукозаписи, в том числе и специализирующихся на записях музыки разных форм и жанров, в настоящее время быстро растет. Приобретение необходимого для оснащения студий оборудования сейчас перестало составлять проблему. И поэтому звукозаписью ныне занимается большое количество вновь пришедших в профессию людей, подчас плохо представляющих тонкости звукорежиссуры, неумело использующих микрофоны и устройства обработки звукового сигнала, что может особенно повлиять на качество записи, и даже не умеющих объективно оценить результаты своей работы.
Этим, очевидно, отчасти и объясняется пестрота записей по их качеству, в чем нетрудно убедиться, послушав на досуге появляющиеся в продаже компакт-диски некоторых наших, а иногда и зарубежных фирм. Очень разное и не всегда благоприятное впечатление на искушенных слушателей оставляет также качество звучания многих музыкальных передач телевидения и радио.
В связи с этим очень важно добиться того, чтобы звукорежиссеры имели бы единый подход к оценке качества звучания фонограмм, пользовались бы едиными критериями ее оценки и единой, понятной всем терминологией. Это, безусловно, поможет повысить уровень звукорежиссуры в целом. Тем более что такой опыт имеется.
В рамках работ международных организаций радио и телевидения CCIR (ныне ITU) и OIRT (последняя прекратила свое существование) были разработаны рекомендации по субъективной оценке качества музыкальных фонограмм. Это было сделано тогда, в первую очередь, для возможности успешного международного обмена радио- и телевизионными программами. Но эти рекомендации в полной мере можно применять и сейчас, для внутренней практики, т.к. они содействуют взаимопониманию звукорежиссеров разных студий и помогают им, при взаимном обмене записями, говорить на одном языке. По этим рекомендациям во всех радиовещательных организациях и студиях звукозаписи следует иметь специальные, постоянно действующие группы прослушивания. Они должны состоять из квалифицированных и прошедших специальную подготовку экспертов из числа звукорежиссеров, музыкантов, инженеров звукозаписи, акустиков, работников технического контроля и других специалистов.
Опыт показал, что специалисты по звукозаписи, обладающие хорошим слухом и большим опытом работы, после нескольких совместных прослушиваний и обсуждений качества звучания записанных музыкальных произведений приобретают умение оценить записи так, что их субъективные мнения практически совпадают. Таким образом, усредненные оценки группы подготовленных экспертов (если в прослушивании принимают участие несколько человек), можно в известной степени считать условно-объективными. Поэтому в учебных заведениях, подготавливающих звукорежиссеров-профессионалов, в программу обучения включается, в качестве обязательного предмета, "Анализ звукозаписей и их оценка".
Для облегчения поставленной перед экспертами задачи разработан метод субъективной оценки качества звучания, основанный на строгой конкретизации отдельных параметров, определяющих в совокупности качество фонограммы. Оценке подлежат как технические, так и художественные показатели, рассматриваемые в совокупности и взаимосвязи друг с другом. Прослушивание должно проводиться в удовлетворяющем установленным акустическим нормам помещении через стандартные громкоговорящие установки. Оценка фонограмм производится по следующим параметрам:

1. пространственное впечатление;
2. прозрачность;
3. музыкальный баланс;
4. тембр;
5. помехи;
6. исполнение;
7. стереофоничность.
В особых случаях оцениваются дополнительные параметры:
8. Аранжировка (для танцевальной и популярной музыки);
9. Техника звукосъема и записи.

Результаты экспертизы заносятся в специальные протоколы, имеющие графы, соответствующие всем перечисленным параметрам.
(См. таблицу.)

Оценка качества звучания производится по пятибалльной шкале:
5 - отлично;
4 - хорошо;
3 - удовлетворительно;
2 - плохо;
1 - вовсе непригодно.
Для оценки параметра "помехи" шкала принимает вид:
5 - незаметны;
4 - заметны, но не мешают;
3 - немного мешают;
2 - мешают;
1 - сильно мешают.

Рассмотрим более подробно каждый из названных выше основных параметров, перечислив, для удобства оценки, их составные, частные параметры. Пространственное впечатление - оценивается по впечатлению эксперта об акустической обстановке, существовавшей при записи. В частности, судят о соответствии размеров студии количеству исполнителей и характеру музыкального произведения, времени и характере реверберации, а также об акустическом балансе (соотношении прямых и отраженных звуков). Важным достоинством музыкальных записей является ощущение звуковой перспективы в глубину, т.е. создание иллюзии различных расстояний от слушателя до тех или иных групп инструментов оркестра. Такая "многоплановость" звуковой картины в известной степени воссоздает объемность звучания, которая, как известно, неизбежно теряется при электроакустической звукопередаче, особенно монофонической. Однако же, управляя при записи процессом реверберации, создавая различные звуковые планы, звукорежиссер должен остерегаться появления так называемой "многопространственности". Этот недостаток звукорежиссуры проявляется в том, что различные инструменты оркестра звучат как бы из разных помещений, отличающихся своими акустическими свойствами.
Многопространственность, если только она не предусмотрена специально режиссерскими планами для создания необходимых мизансцен или специальных эффектов, воспринимается в записях оркестровой, хоровой или камерной музыки, как существенное нарушение естественности звучания. Причиной многопространственности звучания может явиться неудачное расположение микрофонов в студии (при полимикрофонном способе записи), а также, как об этом говорилось ранее, неумеренное и неумелое использование искусственной реверберации.
Под прозрачностью понимают хорошую различимость звучания отдельных инструментов в оркестре, ясность музыкальной фактуры, разборчивость текста.
Прозрачность находится в прямой зависимости от акустической обстановки при записи, музыкального и акустического балансов, в значительной мере, от инструментовки исполняемого произведения, и, естественно, от качества исполнения. Музыкальный баланс определяется соотношением уровней громкости различных оркестровых групп и отдельных инструментов. Это соотношение в основном зависит от уровней прямых звуков, приходящих непосредственно от исполнителей к микрофону.
Найти при записи оптимальный музыкальный баланс - одна из основных, и причем нелегких, задач звукорежиссера. При прослушивании оркестра непосредственно в студии музыкальный баланс может восприниматься иначе, чем при его прослушивании через микрофонный тракт, даже если микрофон установлен в студии в той же точке, где находится слушатель. Это объясняется различным восприятием звука при непосредственном "бинауральном" прослушивании в студии и при прослушивании через громкоговоритель в аппаратной. Нормальный музыкальный баланс может быть достигнут правильной расстановкой микрофонов и выбором режима микширования, причем это достигается тем легче, чем лучше сбалансировано звучание самого оркестра в студии.
Тембр звучания музыкальных инструментов и голосов должен передаваться естественно, без искажений. Такая оценка, разумеется, может относиться только к записи традиционных музыкальных инструментов, т.к. электронная музыка не может уложиться в рамки привычных звучаний. С помощью электронных устройств музыкант в этом случае может создавать новые, синтетические тембры, которые оценить можно лишь так: тембр приятный или неприятный, или в лучшем случае, похож ли тембр на тембр того или иного из обычных инструментов.
Но вернемся к музыке традиционной. Качество передачи тембра зависит от расположения исполнителей и микрофонов в студии, характера студийной акустики, от частотной характеристики канала звукопередачи и звукозаписи, характера и дозы сигнала искусственной реверберации. Тембр может существенно исказиться при повышенных нелинейных искажениях в тракте, детонации при записи, а также при возникающих в аппаратуре искажениях нестационарных процессов, определяющих атаки звуков, их затухание и переходы от одного звука к другому. Звукорежиссер в процессе записи должен научиться определять причину возникновения искажений тембров, и, правильно поставив диагноз, принять меры к их устранению. По параметру помехи запись оценивается с точки зрения заметности посторонних звуков, мешающих восприятию музыки.
К разряду помех относят:
- Шумы, проникающие в студию в результате несовершенства звукоизоляции, а также создаваемые самими исполнителями (шелест переворачиваемых нотных страниц, щелчки клапанов духовых инструментов, скрип мебели, паркета, или подставок для хора, шум зрительного зала при записях с открытых концертов и т.д.). Подобные акустические шумы при прослушивании через динамик воспринимаются отчетливее и оказывают значительно большее мешающее действие, чем при непосредственном прослушивании в зале. Потому в студии при записи так важно поддерживать полную тишину.
- Электрические наводки, фон, шумы, возникающие в усилителях, шум магнитной ленты в паузах, модуляционные шумы, копирэффект, шумы квантования при цифровых записях и т.п.
- Импульсные помехи - электрические трески, щелчки от случайной мгновенной намагниченности ленты (например, от намагниченных ножниц при монтаже аналоговых фонограмм) и т.д.
- Сильные нелинейные искажения, заметная на слух детонация, помехи срабатывания автоматических регуляторов уровня (ограничителей, компрессоров), трески, возникающие при превышении уровня при цифровой записи.
Параметр исполнение не является техническим, он определяет эстетические свойства фонограммы. Но от качества исполнения зависит общая оценка записи и иногда этот параметр оказывается определяющим. Действительно, если фонограмма безупречна с точки зрения записи, но содержит недопустимые исполнительские ошибки, то она должна быть признана непригодной, несмотря на прочие достоинства.
Исполнение оценивается как по общей трактовке исполнителем данного произведения, так и по частным параметрам: темпу, нюансировке, чистоте интонирования, четкости артикуляции у певцов и по другим показателям.
Стереофоничность записи оценивается по следующим частным параметрам:
- четкость локализации кажущихся источников звука (ощущение распределения направлений на отдельные инструменты оркестра);
- ширина звукового изображения;
- стереофонический баланс между сторонами, в первую очередь, четкость ощущения середины сцены, а в спектаклях плавность перемещения исполнителей по сцене (без скачков);
- отсутствие звуковой "дыры" в середине ансамбля исполнителей.
Кроме того, следует определить совместимость стереофонической записи с монофоническим воспроизведением - по уровню, тембру, музыкальному балансу, прозрачности и пространственному впечатлению.
В некоторых случаях, дополнительно к основным оценкам приходится оценить и пригодность данного произведения для записи, например, аранжировку эстрадного материала. Действительно, излишне насыщенная, перегруженная аранжировка иногда может сделать произведение настолько неудобным для записи, что самая совершенная технология и любые приемы звукорежиссуры не помогут добиться в записи удовлетворительного музыкального баланса и хорошей прозрачности.
Техника звукосъема и записи - оценивается также только в необходимых случаях. Здесь внимание уделяется правильности выбора и использования микрофонов, поддержанию уровня, субъективному восприятию громкости, применению искусственной реверберации, автоматических регуляторов динамического диапазона и других спецэффектов, качеству микширования и монтажа, и другим сторонам процесса создания фонограммы, не отраженным в предыдущих пунктах.
Общая оценка записи дается после того, как экспертом произведен полный анализ качества звучания по всем параметрам. Далее подсчитывается окончательная оценка фонограммы, как среднее значение оценок, данных всеми экспертами группы прослушивания. Многолетний опыт работы группы прослушивания в Государственном Доме радиовещания и звукозаписи показал, что наиболее достоверной становится экспертиза, если результаты ее заносятся в протоколы каждым экспертом самостоятельно, без консультаций в ходе прослушивания с коллегами. Иначе неизбежно проявление вкусовщины и давления авторитетов.

Оценить качество звучания фонограммы не так уж легко. Хотя уже более 20 лет прошло с того дня как Organisation Internationale de Radiodiffusionet de Télévision (OIRT) перестала быть самостоятельной организацией, но протокол субъективной оценки качества фонограмм, созданный этой организацией, до сих пор лежит в основе многих критериев оценки музыкальных записей. Критерии делятся на критерии оценки художественного качества и критерии оценки технического исполнения записи.

Существует несколько вариантов этого протокола. Рассмотрим важнейшие критерии, входящие в него:

1. записи, которое включает в себя такие составляющие, как:

• передача ощущения объема помещения, в котором располагаются звуковые источники,
• естественность передаваемого пространства,
• реверберационные отражения
• планы звуковых источников
• учет традиций решения пространственного образа в музыке различных стилевых направлений,
• отсутствие дефектов вызванных наложением нескольких звуковых пространств (многопространственности).

1. фонограммы, которая определяется текстовой разборчивостью, различимостью звучания отдельных инструментов или групп инструментов, ясностью передаваемого пространства.
2. фонограммы создаваемый логичными соотношениями громкостей между частями произведения, соотношениями громкостей голосов, инструментальных групп и отдельно взятых инструментов.
3. фонограммы, как целостного произведения, удобство восприятия тембрового звучания, естественность отражения тембральной окраски инструментов и выгодность подачи тембров.
4. фонограммы, как целостной звуковой панорамы, характеризующейся симметричностью положения прямых сигналов и отражений, равномерностью и естественностью расположений звуковых источников, учетом традиций решения панорамирования в музыке различных стилей.
5. по качеству звукового образа, дефектов, проявляющихся в нелинейных искажениях, неверной передаче частотной характеристики, резонансах, различных видах помех и шумов.
6. , которая заключается не только в отсутствии исполнительского брака, заключающегося в неверных нотах, ритмических ошибках, интонационных ошибках, недостаточной ансамблевой сыгранности, но и в качестве использования выразительных средств, таких как темп и его агогические отклонения, пропорциональность динамических оттенков динамического плана произведения в целом и градаций динамики на уровне интонации.
7. произведения представленного в виде фонограммы оценивается в случае исполнения переложений музыкальных произведений для других составов исполнителей.
8. фонограммы в протоколе отражает не только соотношение полезного сигнала и шумов, соотношение уровней звуков между пиками и самыми тихими фрагментами, но и соответствие динамики условиям в которых фонограмма будет прослушиваться, традиционным для конкретных стилей музыки представлениям о решении динамического плана, естественность и логичность в передаче динамических оттенков, акцентов и кульминаций.

Критерии оцениваются по пятибалльной шкале в соответствии со степенью выраженности параметра. Исключение составляет шестой пункт, в котором:

• уровню «отлично» соответствует запись, в которой помехи незаметны;
• уровню «хорошо» – наличие заметных помех, не мешающих восприятию;
• «удовлетворительно» – присутствие немного мешающих помех;
• «плохо» – присутствие заметно мешающих помех;
• «непригодно» – присутствие сильно мешающих помех.

В некоторых вариантах протокола такой параметр, как технические замечания, разделяется на звукорежиссерскую технику и помехи, поскольку качество работы звукорежиссера и оборудования в некоторой степени имеют разные причины. Иногда из протокола исключается такой пункт, как динамический диапазон, поскольку эта величина может быть измерена.

Протокол OIRT не только способ оценки качества фонограмм, но и средство развития звукорежиссерского слуха. В последующих статьях каждый из пунктов протокола OIRT будет рассматриваться более подробно.

Следует отметить, что протокол OIRT пригоден для оценки качества только жанров ориентированных на реалистичность звучания и мало подходит для поп, рок и тем более электронной музыки. Для оценки качества этих музыкальных направлений следует пользоваться альтернативными критериями оценки, например из книги .