Зачем 83 dB?
В 1983 году, как председатель семинара конференции AES, я пригласил Томлинсона Холмана из Lukas-film, чтобы он продемонстрировал звуковую технику, использующуюся в фильме «Звездные Войны». Инженеры из Dolby Systems потратили два дня на калибровку воспроизводящей системы в Нью-Йоркском театре Зигфелда. Более 1000 слушателей конференции собрались на демонстрацию. После окончания, Том попросил поднять руки тех, кому звук показался слишком громким – поднялось четыре руки. На вопрос, не показался ли звук слишком тихим – рук не поднялось. 996 звукоинженерам в зале звук показался комфортным. Это доказательство принципа откалиброванного мониторного гейна. Было бы хорошо, если бы воспроизведение популярной музыки согласовалось также, как кино-звук? 83 dB – устоявшийся киношный стандарт, который допускает записи с большим динамическим диапазоном. 83 dB также является самой эффективной точкой кривых равной громкости Флетчера-Мэнсона, когда частота воспринимаемого звука человеческим ухом наиболее линейна.

Перечень необходимого
- Хорошее помещение, с правильными размерами, устройством стен, облика и внутренней отделки. Там должны быть минимальные отражения и препятствия между мониторами и слушателем. Необходим низкий уровень шума и изоляция от внешнего мира. – Для окружаюшего звука необходимы пять полнозиапазонных монитора и усилителя с линейной характеристикой (хотя бы до 60 герц), каждый из которых мог бы воспроизводить по крайней мере 103 dB SPL с менее чем 1% искажений. Как мы уже обсуждали в Главе XI – мониторы с большим хедрумом необходимы, чтобы правильно судить о качестве звука. Если же мониторы сами компрессируют звук – мы не сможет выносить верные суждения. – Необходим один, а лучше два сабвуфера, расширяющих частотный диапазон системы до 25 герц, и воспроизводящих по крайней мере 113 dB SPL в низких частотах с меньшими чем 1% искажениями, хотя иногда допускают 3% THD, допустимых для сабвуфера. – Мониторный контроллер – Измерительное оборудование Для определения места положения мониторов, заглушки помещения, установки ловушек я рекомендую обратиться к услугам опытного акустика. Он проведет различные тесты, отстроит уровни, частоты кроссоверов и поможет исправить ошибки помещения. Для калибровки уровня желательно иметь 1-октавный аналайзер реального времени (RTA) и измерительный микрофон. В этом случае калибровачным сигналом может быть розовый шум. Альтернативный (но менее аккуратный) путь – это высококачественный индикатор SPL с калибровачным микрофоном, с возможностью выбирать фильтры и скорость отклика. В этом случае калибровачный сигнал – ограниченный по диапазону розовый шум (от 500 герц до 2 килогерц).

Установка основных мониторов
Идеальная воспроизводящая система не должна иметь препятствий между собой и слушателем. Боковые стены должны находиться достаточно далеко, чтобы не воздействовать на звук и, если это необходимо, должны иметь обработку, чтобы уменьшить отражения в сторону слушателя. Отражения в первые 15-20 миллисекунд после прямого звука должны быть тише -15 dB. Это называется зоной, свободной от отражений – RFZ. Практика показывает, что лучше, чтобы не было вообще никакого стола между слушателем и мониторами. В крайнем случае небольшой столик, покрытый звукопоглощающим материалом. Расположение мониторов относительно стен и слушателя рассчитываются опытным акустиком на основе информации о стоячих волнах в помещении. На картинке ниже изображена схема расположения мониторов в 5.1 системе, исходя из рекомендаций ITU-R BS.775-1.

По стандарту ITU 5.1 каждый монитор должен располагаться на одном и том же расстоянии от слушателя. Угол расположения сурраунд мониторов – компромисс между хорошей локализацией или хорошей атмосферой. Если расположить задние мониторы на угол в 90 градусов – мы получим отличное ощущение атмосферы, но большие углы дают лучшую локализацию, поэтому ITU рекомендует помещать сурраунд мониторы на 100-120 градусов. Расстояние между мониторами и слушателем можно определить с помощью временных задержек сигнала, измеряемых с помощью специальных измерительных систем. Если в 5.1 системе из-за конфигурации помещения невозможно поместить мониторы на одинаковое расстояние от слушателя – то мониторам, имеющим большее расстояние следует задать задержку воспроизведения звука, в соответствии с измерением разности задержек между мониторами. Для начала сабвуферы помещаются спереди и чуть сбоку центральной линии, позже мы более подробно остановимся на их расположении для лучшего звучания и интеграции с мониторами.

Соединение и отстройка уровней
Мониторная система 5.1 имеет шесть выходов, каждый из которых должен быть соединен с соответствующим монитором/усилителем. Я рекомендую строить систему, используя стерео-сабвуферы, которые превращают пару основных мониторов в полнодиапазонную систему. Раздельные сабвуферы имеют своё преимущество – мы можем поместить их так, чтобы добиться максимального ровного басового отклика, в то время как мониторы могут быть помещены в другое место, чтобы добиться максимальной глубины и лучшей стерео-картины. Множество инженеров мастеринга используют полно-диапазонные мониторы без дополнительных сабвуферов, за исключением случая, когда присутствует LFE сигнал. Мы не должны путать LFE сигнал и распределение басов – LFE не является частью этого распределения. Это отдельный канал, шестой в 5.1 системе, используемый для специальных эффектов, но не для основного звука. Во множестве музыкальных микшеров вообще нет LFE канала

Стерео-сабвуферы позволяют избегать компромиссов моно-сабвуфера по некоторым причинам:

- Стерео-сабвуферы обеспечивают более сильное чувство окружения, чем одинокий сабвуфер, даже при воспроизведении моно-сигнала;

- Стерео-сабфуферы позволяют достичь того же эффекта, что и полнодиапазонные мониторы;

- Частотный отклик – всегда компромиссен при использовании моно-сабвуфера и никогда не будет верным для любых источников. Это происходит потому, что уровни низких частот различны при складывании электронным способом и акустическим. Для примера, два канала басового инструмента, находящегося в центре стерео-картины, складываясь в моно-сабвуфер, в результате дают 6 dB повышения уровня, в то время как в случае стерео-сабвуферов, акустическое сложении происходит от 3 до 6 dB в зависимости от акустики помещения и расстояния между сабвуферами. Поэтому если используется одинокий сабвуфер, то я рекомендую понижать его уровень на 1.5 dB.

Фильтр низких частот. С точки зрения простоты, я не фанат использования фильтра низких частот на мониторах в системе с сабвуфером – они итак лимитированы по диапазону. Я предпочитаю давать мониторам играть так, как для них и было задумано, и отстроить сабвуфер под недостающие частоты. Это удаляет активный кроссовер из цепи, что увеличивает прозрачность. Но фильтр низких частот может понадобиться в том случае, если мониторы дают искажения при поступлении на них тех частот, которые они не могут воспроизводить. Один из путей соединения 5.1 системы со стерео сабвуферами – использовать два независимых входа, которые есть в большинстве сабвуферов, как показано на рисунке:

На самих сабвуферах мы должны установить фильтр высоких частот, который обеспечит безболезненную «склейку» с мониторами по частоте – в идеале ниже 40 герц, но некоторым системам требуется даже 80 герц. Начните отрезать с той частоты, которая указана минимальной в паспорте этих мониторов. Далее откалибруйте гейны всей системы по сигналу розового шума -20 dBFS, который вы можете найти на http://www.digido.com.

Наилучший способ калибровки уровня
Нет нужды в том, чтобы сабвуфер участвовал в калибровке уровней – выключите его. Вам придется делать громкие тесты, поэтому позаботьтесь о том, чтобы чем-то заткнуть уши. Поместите измерительный микрофон непосредственно в том месте, где будут располагаться уши будущего слушателя, и подключите его к вашему 1-октавному RTA или FFT анализатору. Уберите на минимум все микроподстройки громкости ваших мониторов, установите основной мониторный уровень в позицию 0 dB. Далее, засолируйте только левый передний монитор до тех пор, пока полоса в 1 килогерц не достигнет громкости в 73 dB SPL. Если громкость каждой полосы будет на 73 dB SPL, то их сумма даст 83 dB SPL. Мы используем полосу в 1 килогерц, чтобы избежать ошибок из-за неточного позиционирования микрофона, а также резонансов комнаты по низким частотам и так далее… Если дисплей анализатора показываем картину с разницей пиков и провалов частотной характеристики большей, чем на 2 dB – вам нужно звать акустика, чтобы выправлять огрехи помещения. Но на низких частотах в любом случае будет плавный спад. Повторите эту процедуру для каждого из мониторов. Помните, что киношные стандарты предполагают громкость тыловых мониторов тише на 3 dB, чем фронтальных, но для музыкального производства – все мониторы должны звучать с одинаковой громкостью. Альтернативный метод калибровки – использовать полно- или ограниченный по диапазону (от 500 герц до 2 килогерц) розовый шум -20 dBFS RMS и широкодиапазонный измеритель уровня, установленный на 83 dB SPL.

Общий уровень звука
Оставьте сабвуферы выключенными. Проверьте, что когда работают все 5 мониторов, то SPL в средней полосе частот поднимается на 7 dB (+/- 1 dB). Если нет, то полярность одного или нескольких кабелей может быть перевернута, дистанция между монитором и местом слушателя, а также калибровка уровня – может быть неверна.

Проверка фантомного центра
Проверка осуществляется на слух с помощью идентичного, совпадающего по фазе сигнала в левом и правом передних мониторах. Возможно придется корректировать углы расположения мониторов, чтобы добиться идеального центра. После отстройки включите центральный монитор с таким же сигналом – позиция фантомного центра не должна при этом измениться.

Выбор правильного инструмента
Ниже 100 герц невозможно производить измерения, не учитывая влияние на них самого помещения. Учитывая это влияние за первые 50 миллисекунд звука, мы можем аккуратно отстроить систему вплоть до 20 герц. Опытный акустик отстроит уровень, фазу и положение сабвуферов, решит, где нужно поместить басовые ловушки и измерит эффект от их использования. Для начала нам нужно определить положение каждого сабвуфера. Основной правило – наиболее ровный частотный диапазон на басах, но если при этом сабвуферы оказываются дальше от слушателя, чем мониторы – необходимо задать мониторам временную задержку. Но если сабвуфера оказываются ближе, мы можем использовать их встроенный контроль фазы, чтобы компенсировать различие дистанций. Выключите мониторы и подайте на левый сабвуфер розовый шум на -20 dBFS RMS. Установите дисплей на 1 октаву и двигайте сабвуфер пока не добьетесь наиболее ровной частотки, после чего переключите измеритель на более высокое разрешение и продолжайте двигать сабвуфер. Самые низкие частоты повышаются, если сабвуфер находится ближе к стенам и углам. Включите левый монитор – в этом случае может частотка на басах может измениться и возможно не-обходимо опять изменить позицию сабвуфера. Отстройте громкость сабвуфера так, чтобы его частоты находились на той же громкости, что и частоты монитора. На границе между монитором и сабвуфером могут быть различные аномалии, показывая, что не все параметры оптимальны. Проверьте полярность сабвуфера – полярность, которая дает максимальные басы будет верна (если результат одинаков, временно установите обрезку на сабвуфере на максимум воспроизводимых частот и проверьте в этом режиме). Если приходиться прибегать к компромиссу помните, что человеческий слух лучше воспринимает провалы частот, чем их подъемы. Идеальных помещений не бывает и басы никогда не будут абсолютно ровными. Также необходимо учесть как будут складываться оба сабвуфера. Проведите измерения на моно сигнале, который они воспроизводят одновременно.

Субъективный анализ, сначала в стерео
Мы еще не отстроили распределение басов для центрального и тыловых каналов, но сейчас у нас уже есть два правильных канала, и пришло время послушать через них какую-нибудь музыку и понять, хорошо ли интегрировались сабвуферы в систему. Правильно отстроенный сабвуфер не должен звучать так, чтобы было понятно, что он звучит. Прослушайте музыку, включая и выключая сабвуфер. Он должен лишь добавлять ощущение весомости в самый низ. Если кроссовер отстроен на 60 герц или ниже, нам может быть очень сложно почувствовать разницу – так и должно быть! Лучше всего слушать запись с живым контрабасом. Моя любимая музыка для такой проверки: Ребекка Пигеон «Испанский Гарлем». Это песня в «Соль», её фундаментальные басовые ноты имеют частоты: 49, 62, 65, 73, 82, 93, 98, 110. Если система правильно отстроена – бас должен звучать натурально, все ноты не должны выпадать или наоборот подгуживать. Начните с выключенных сабвуферов – низкие ноты должны быть довольно слабыми по громкости. Теперь включите субы и проверьте, что громкость низких нот восстановилась без каких-либо аномалий. Добавление сабвуферов не должно двигать бас вперед или назад по виртуальной сцене. Определив качество низких частот, проверьте все остальное – звучание голоса, струнных, перкуссии, ощущение глубины, объема.

Распределение басов для центра и тыловых каналов
Наша следующая задача послать на сабвуферы сигнал из центрального и тыловых каналов – для этого в сабвуфере должно быть четыре входа с регуляторами громкостей на каждом, или же мы должны использовать отдельное суммирующее устройство.

Установка гейна для LFE канала
Дополнительный LFE канал создан для увеличения хедрума басовых каналов или для специальных эффектов. Чтобы соответствовать стандарту 5.1, громкость частот 50-63 герца этого канала должна быть на 10 dB выше, чем громкость на 1 килогерце мониторов.

Эквализация мониторов
Моя философия заключается в том, чтобы избегать эквализации мониторов до тех пор, пока это не становится абсолютно необходимым. Я верю, что сначала надо сделать все возможное, чтобы выправить огрехи помещения с помощью ловушек, рассеивателей и поглотителей, а также аккуратного размещения всей мониторной системы в помещении. Но если это не помогает – эквализация должна быть выполнена опытным акустиком, который понимает все возможные компромиссы. Учитывайте также, что эквалайзер сам по себе вносит искажения и шум в систему.