Стереофоническое звучание. Системы стереофонического вещания.

Обычную монофоническую передачу звука можно осуществить так, как показано на рис. б.10,а. Звуки, идущие со сцены концертного зала (студии, театра и др.), преобразуются в электрические колебания звуковой часто ты с помощью микрофона 1. Электрические сигналы усиливаются усилителем 2 и поступают на вход громкоговорителя З, установленного в помещении для прослушивания. Однако звукопередача, осуществленная таким образом даже с помощью высококачественной электроакустической аппаратуры, не полноценна. Слушатель, находящийся в концертном зале или театре, воспринимает звуки, приходящие с разных направлений. Благодаря бинауральному эффекту он может на слух определить место расположения каждой группы инструментов оркестра, солирующего инструмента и солиста. В этом случае говорят, что звучание «прозрачно». Свой вклад в образование объемного звучания путем добавления к прямым звукам звуков, отраженных от разных поверхностей, вносит зал. Всего этого лишен слушатель, воспринимающий монофоническую вещательную программу (рис. 6.10,а). Все звуки исходят из одной точки пространства, где громкоговоритель размещен. Звучание в значительной степени обедняется, становится ненатуральным. Приблизить звучание вещательной передачи к естественному, натуральному позволяет стереофонический способ передачи звука. Стереофонические системы различают по числу каналов. Они бывают многоканальными, четырехканальными и двухканальными. Многоканальные системы находят применение в кинотеатрах. Четырехканальная система стереофонии или система квадрафонии имеет три разновидности. Это — система псевдоквадрафонии, квазиквадрафонии (матричная) и полная.

Рис. 6.11. Системы квадрафонического звуковоспроизведения (дискретная) система квадрафонии. В двух последних разновидностях системы на передающей стороне (в студии) формируются четыре сигнала, которые по четырем или (после специального пре образования) по двум каналам направляются к звуковоспроизводящей аппаратуре.Воспроизводится звук с помощью четырех громкоговорителей, расположенных в вершинах квадрата и окружающих слушателя (акустическая система «Квадрат»). Слушателю рекомендуется располагаться в центре квадрата, лицом к передней паре громкоговорителей. К переднему левому А и правому В добавляются два тыловых громкоговорителя: левый А и правый В (рис. 6.11,а). Существуют и другие способы расположения громкоговорителей. Система квадрафонии может обеспечить локализацию звуковых образов не только спереди, сзади, слева и справа, но и над слушателем, что позволяет создавать новые звуковые эффекты.Система двухканальной стереофонии, в которой используются тыловые громкоговорители и формируются специальные сигналы для их питания, называется псевдоквадрафонией или системой 2-2-4 (два стереосигнала, два канала связи, четыре канала воспроизведения). На рис. 6.11,6, в показана одна из систем псевдо квадрафонии, в которой из стереоканалов А и В формируются два дополнительных А—В и В—А.В системах матричной и полной квадрафонии используются четыре исходных сигнала. В студии устанавливают четыре микрофона (рис. 6.11,а): два микрофона А и А левого фронтального и левого тылового- сигналов, два микрофона В и В — источники правого фронтального и правого тылового сигналов. В системе матричной квадрафонии используются два канала, по которым передаются сформированные с помощью кодирующей передающей матрицы два сложных кодированных сигнала. На приемной стороне из двух сигналов с помощью декодирующей приемной матрицы выделяют четыре сигнала, необходимые для работы четырех громкоговорителёй, однако полностью разделить квадрасигналы не удается. Называется система 4-2-4 (четыре сигнала, два канала связи, четыре канала звуковоспроизведения). В системе полной квадрафонии для передачи квадрасигналов используют четыре канала связи (система 4- 4-4 ). Из-за высокой стоимости аппаратуры системы квадрафонии большого распространения не получили. Их использование ограничивается получением специальных звуковых эффектов.Распространение получили двухканальные системы стереофонии. Это объясняется как экономическими соображениями (стоимость аппаратуры минимальна), так и значительным улучшением качества звуковоспроизведения по сравнению с монофоническим.Исследование параметров качества двухканальных стереофонических систем показали, что преобладающее большинство слушателей предпочитают монофоническому воспроизведению высшего класса качества, стереофоническое воспроизведение не только - высшего, но и первого и даже второго класса качества. Различают три способа получения стереофонических сигналов и соответственно три системы двухканальной стереофонии: АВ, ХY и МS. При построении, например, системы АВ используют два микрофона, расположенных друг от друга на расстоянии 0,2... 0,4 м симметрично относительно центра сценической площадки. Два громкоговорителя в помещении для прослушивания устанавливают на расстоянии 2,5... 4 м друг от друга. Возможность локализации источника звука основана на том, что при перемещении источника звука, например, слева направо будут меняться время прихода и интенсивность звука, приходящего к левому 1 и правому 1’ микрофонам и, следовательно, будет изменяться громкость звучания громкоговорителей З и З’. При этом громкость звучания громкоговорителя З будет уменьшаться, а громкоговорителя 3’ — увеличиваться. В результате слушатель будет ощущать перемещение кажущегося источника звука (КИЗ). Слушатель сможет локализовать КИЗ так же, как если бы прослушивание происходило в зале. Источник звука, находящийся на линии, проходящей посредине между микрофонами, будет с одинаковой громкостью воспроизвёден обоими громкоговорителями и будет услышан из точки, находящейся посредине между ними. Следует отметить, что какая бы двухканальная система стереофонии не применялась, в результате соответствующей обработки сигналов получают два сигнала, направляемых по левому и правому каналам к левому и правому громкоговорителям. Стереоэффект наилучшим образом проявляется в зоне, называемой зоной оптимального стереоэффекта. При обычных акустических системах эта зона имеет вид, показанный на рис. 6.12 штриховкой 1. Вблизи громкоговорителей она сосредоточена около оси симметрии и расширяется при удалении от них.

4. Контрольные вопросы

Глоссарий

Литература

Лекция 5