Становление традиций звукового образа

 

Новый этап в истории развития звукового образа датируется началом 20-х гг. ХХ в., когда в радиотехнике и электронике началось массовое внедрение электронно-вакуумных ламп. Прямым следствием применения лампы стало появление электроакустического тракта – электронно-механической системы, включающей в себя аппаратуру для улавливания звуковых колебаний и преобразования их в электрический сигнал (микрофон), передачи-хранения электрического сигнала (радиопередатчик и рекордер, основанный на механическом, магнитном или оптическом принципе) и дальнейшего обратного перевода электрического сигнала в звуковые колебания (усилитель мощности и громкоговоритель). Ядром любого аппаратного блока этой цепи стал усилитель звуковой частоты (УЗЧ), выполненный на лампах.

Использование УЗЧ в звукозаписи произвело поистине гигантскую революцию, с масштабами которой не сравнится даже всеобщий переход на цифровую технику (Дрейзен И. Г. [36]). (Революционность перехода на цифровые методы впечатляет тем, что все это произошло относительно недавно, и все мы были тому очевидцами. Более того, мы настолько привыкли к электроакустическому тракту, что совершенно не мыслим без него звукозапись и воспринимаем его существование как данность.) Фактически всю историю культурного явления "звукозапись" можно уверенно разделить на два периода – время механической записи и время электроники, и все те достижения, все вершины, которых достигла современная звукозапись, немыслимы без электроакустического тракта. Без него эта область человеческой культуры остановилась бы в развитии, оставшись на уровне звучания граммофона.

Однако появление электроакустического тракта вызвало еще одно крайне важное следствие: возникновение новых отраслей звукозаписи. Это эфирная передача звука (радиовещание) и звуковое сопровождение видеоряда (первоначально – кинематография, а в дальнейшем – телевидение).

Из этих двух отраслей в русле интересующей нас проблематики находится только первая ­– радиовещание. Оно являет собой, по сути, функциональную копию грамзаписи, но с отсутствием физических ограничений, связанных с доставкой и приобретением носителя фонограммы (граммофонного диска), и, наоборот, присутствием множества новых замечательных свойств – практически мгновенная доставка информации слушателю, охват многочисленной аудитории и т. п. В те годы весьма популярной была такая загадка: кто раньше при прямой радиотрансляции из концертного зала услышит первый аккорд пианиста – меломан, сидящий в десяти метрах от рояля, или радиослушатель, склонившийся к громкоговорителю своего радиоприёмника в 100 км от зала? Ответ был неожиданным – радиослушатель, ведь пока звуковая волна будет проходить десять метров, электрический сигнал с микрофона уже достигнет радиоприёмника, а поскольку радиослушатель сидит вплотную к громкоговорителю, то именно он и услышит звук первым (Перельман А. И. [77, с. 252]).

Более того, как в грамзаписи, так и в радиовещании функции звукового образа тождественны – и там, и тут он играет очень важную роль, так как несет в себе псевдовизуальную информацию о пространстве, расположении источников звука [22]).

Единственным крупным потребительским недостатком радиовещания является невозможность многократного прослушивания любителем музыки понравившейся фонограммы (за исключением повторения радиопередачи в другое время), но эта особенность заложена уже в самом принципе радиовещания, рассчитанном, прежде всего, на массовость охвата.

Внедрение электроакустического тракта шло чрезвычайно быстро: в 1918 г. "Общество Гомон" получило патент на "чтение фонограмм электромагнитным проигрывателем", то есть был изобретён граммофонный электрический адаптер (звукосниматель) (Выходец А. В. [25]). В 1924 г. несколько фирм запатентовали различные улучшения электрической записи, а уже с 1925 г. электрический способ записи с помощью микрофонов совершенно вытеснил из производства механическую запись через звукоулавливающий рупор.

Переход грамзаписи на электроакустический тракт породил новый тип проигрывателя – электрофон [116, с. 20]: пружинный привод был заменён электродвигателем, механическая мембрана – звукоснимателем (адаптером). Кроме того, был применён новый состав, из которого изготавливались диски. До конца 1948 г. запись производилась с канавкой шириной 140-180 мкм, при плотности записи в среднем 38 канавок на 1 см. Скорость вращения составляла 78 об/мин, а диаметр пластинок – 25-30 см. При этом длительность звучания одной стороны пластинки составляла 3-5 мин., что было вполне достаточным для коротких музыкальных произведений.

Помимо механической записи на диск известна, также и электронно-механическая запись на ленту: в 1931 г. в Германии фирмой «Tefifon» были изготовлены аппараты, где в качестве носителя использовалась бесконечная лента. В это же время в СССР А. Ф. Шорин предложил использовать в качестве носителя киноплёнку. При использовании киноплёнки шириной 35 мм на ней размещалось более 50 канавок. Это позволяло при рулоне киноплёнки длиной 300 м получить запись длительностью 8 ч. "Шоринофон" использовался для оперативных и вспомогательных записей в радиовещании и при производстве кинокартин (в том числе первых советских звуковых – "Путёвка в жизнь" (режиссёр Н. Экк), "Весёлые ребята" (режиссёр Г. Александров), однако оптические носители электронно-механической записи в то время не нашли широкого применения.

Другую ветвь аппаратуры для фиксации звука представляли собой системы, основанные на изменении остаточной намагниченности магнитных доменов некоторых металлов (Ni, Cr и Fe). Изобретение датского инженера В. Поульсена – телеграфон (дата подачи патентной заявки – 10 декабря 1898 г. (Poulsen V. [120]), – представляло собой валик с намотанной на него в один слой проволокой диаметром 1 мм [116, с. 77]. При скорости 2,2 м/ сек 100 метров проволоки позволяли записать всего лишь 45 секунд звучания. Технические характеристики аппарата мало отличались от аналогичных характеристик у фонографа: частотный диапазон до 4000 Гц, сильная зашумлённость сигнала. Подобно фонографу, телеграфон годился только для документальной записи, но обладал одним несомненным эксплуатационным преимуществом: записанный валик с проволокой можно было неоднократно размагничивать и использовать повторно.

Позднее изобретатель перешёл на более тонкую проволоку, расположенную на катушках, а для её перемещения создал то, что мы сейчас называем лентопротяжным механизмом. (Примечательно, что основные элементы устройства применяются до сих пор.) Помимо такого конструкционного способа, Поульсен запатентовал также систему записи на магнитный диск, сейчас широко применяющуюся в вычислительной технике (хард-диски). Более подробно история изобретения магнитной записи рассмотрена Чирковым Л. [110].

В 1925 г. К. Штилле представил электромагнитное устройство, записывающее речь. Тогда же Ф. Пфлеймер запатентовал в Германии магнитную ленту [126].

В 1934-1935 гг. немецкий концерн BASF начал выпуск магнитной ленты из порошка карбонильного железа уже на диацетатной основе: катушка диаметром 25 см весила меньше – 1 кг, время записи составляло 20 минут. Под этот носитель фирма AEG (Германия) выпустила студийный аппарат магнитной записи, назвав его магнетофон, позднее трансформировавшийся в привычный магнитофон.

До конца 40-х г. Германия являлась бесспорным лидером в технологии магнитной записи. Этому способствовало внедрение немецкими инженерами Браунмюлем и Вебером метода подмагничивания магнитной ленты при записи высокочастотным током (Stille K. [122]). Это значительно улучшило качество звукопередачи и способствовало широкому применению магнитофонов на немецком радио. Однако все эти новшества всё равно не смогли сделать магнитофон реальным конкурентом электрофону.

Причина заключалась в том, что рынок аудиозаписей выдвигает ряд принципиальных требований к звукозаписывающим технологиям, главнейшим из которых является простота тиражирования носителей. С этой точки зрения главнейшее достоинство грампластинки – изготовление копии в течение нескольких секунд путём горячей штамповки [116, с. 52]. Запись фонограммы на магнитный носитель (ленту) в течение долгого времени представляла собой процесс реального времени (время копирования соответствовало времени звучания фонограммы), что резко удорожало производство копий. По этой причине магнитофон при характеристиках записи-воспроизведения, зачастую существенно превосходивших аналогичные характеристики грамзаписи, долгие годы оставался инструментом либо высококачественной профессиональной, либо сугубо любительской, домашней записи.

От этого недостатка удалось избавиться только в 1979 г., когда фирма Sony выпустила на рынок портативный «Walkman», выдающиеся потребительские качества которого обеспечивались применением мало­габаритной компакт-кассеты фирмы Philips (“Philips Compact Cassette”) [116, с. 105]. Для выпуска миллионных тиражей компакт-кассет был применен метод скоростного копирования (Чирков Л. [110]), что позволило клонам «Walkman» захватить рынок звукоиндустрии на многие годы и сдать позиции всего лишь несколько лет назад из-за лавинообразного натиска цифровых mp3-плейеров, то есть аппаратуры совершенно нового класса.

Однако в профессиональном сегменте звукозаписи аналоговые ленточные магнитофоны на долгие десятилетия заняли фактически монопольное положение во всех звеньях процесса изготовления высококачественных фонограмм. Апогей совершенства этих устройств пришелся на кон. 70-х – нач. 80-х гг. прошлого века. Широкий частотный (практически 20Гц-20кГц) и динамический (с применением систем шумопонижения – 90 dB и более) диапазоны сделали магнитофоны незаменимыми инструментами звукозаписи.

Новый этап развития электромеханической грамзаписи начался с 1948 г., когда фирма Columbia (США) выпустила первые долгоиграющие диски с шириной канавки до 70 мкм. Плотность записи увеличилась примерно в два с половиной раза, а длительность звучания стала почти в шесть раз больше, чем у пластинок на 78 об/мин того же формата. В 1949 г. американская фирма «RCA Victor» выпустила пластинки на 45 об/мин диаметром 17,5 см и проигрыватель для них с автоматом для смены пластинок. Время записи одной стороны пластинки 5 мин 5 сек, впоследствии было доведено до 9 мин – это было достигнуто путем применения новинки: системы записи с переменным шагом [116, с. 51].

При записи с переменным шагом пластинок с широкой канавкой выигрыш по времени звучания составлял 15%, а для долгоиграющих пластинок – 25%. Пластинки с переменным шагом были выпущены в 1951 г. фирмой Deutsche Grammofon, в конце 1952 г. – фирмой Teldec, а с 1956 г. выпускались и в СССР. Большим преимуществом пластинок с переменным шагом было то, что они не требовали специальной воспроизводящей аппаратуры.

Однако такая система не являлась абсолютной новинкой: еще в 1928 г. фирма Columbia предложила регулировать расстояние между канавками в зависимости от амплитуды, о чем писалось в патенте, опубликованном в 1933 г. Тем не менее, эта весьма смелая для того времени идея была забыта.

Виниловые долгоиграющие пластинки, предназначенные исключительно для электроакустического воспроизведения с помощью электропроигрывателей, электрофонов, радиол, имели значительно расширенную полосу частот (50-16 000 Гц), увеличенный динамический диапазон (до 50-57 dB), относительно низкий уровень шумов воспроизведения и почти полностью сохраняли тембр звука. С появлением долгоиграющих дисков стали сокращаться тиражи обычных, и в кон. 60-х гг. их массовый выпуск был прекращён.

В 1962 г. во Франции были выпущены первые гибкие грампластинки, которые стали ис­пользоваться в качестве звуковых иллюстраций в различного рода изданиях и обусловили появление «звуковых» журналов.

С выходом виниловых долгоиграющих пластинок существенно изменился и репертуар – теперь в нем значительное место занимали записи классических произведений – симфонической, камерной и оперной музыки, – что говорило о весьма высоком качестве звукопередачи.

Теперь рассмотрим, какие новшества внёс электроакустический тракт в звуковой образ по сравнению с механической грамзаписью. На первый взгляд, технических достижений немного, всего три:

1) многократно расширился частотный диапазон;

2) раздвинулся динамический диапазон;

3) значительно увеличилось соотношение сигнал-шум, так как электриче­ский рекордер производил более чистую канавку на лаковом диске (первом оригинале), чем его полностью механический предшественник, а сниженная масса электрического звукоснимателя уменьшила, соответственно, и шум воспроизве­дения.

Очевидно, что по первым двум параметрам (частотному и динамическому диапазонам), электроакустический тракт того времени существенно отстает от показателей, свойственных человеческому слуху (20Гц-20кГц, 100dB и более). Такая же картина наблюдается и в области присутствия помех и шумов – их стало заметно меньше, но они, тем не менее, не исчезли из фонограммы окончательно. Более того, по причине большой чувствительности электромеханический адаптер сделал заметными импульсные щелчки, производимые попадающей на проигрываемый диск пылью, всегда содержащейся в воздухе бытового помещения. Тем не менее, существенное улучшение качества звукопередачи (то есть достоверности), ставшее следствием улучшения этих трёх вышеперечисленных параметров, позволили аппаратуре, созданной на основе электроакустического тракта (электрофоны), в течение всего лишь нескольких лет полностью вытеснить с рынка механическую грамзапись (граммофоны).

Однако улучшение достоверности звукопередачи было вызвано не только совершенствованием технических параметров, но и коренными изменениями самого метода работы, прежде всего, технологии звукосъёма: теперь воздушные звуковые колебания в самом начале процесса сразу же трансформировались в иную сущность – электрический сигнал. Если в механической грамзаписи глубина канавки формируется непосредственным воздействием силы звукового давления на мембрану рекордера, то в электроакустическом тракте это происходит косвенно. Функции улавливания звуковых колебаний и микропередвижения формирующего звуковую канавку резца здесь разделены между двумя устройствами – микрофоном и рекордером. Между ними происходит передача не звукового давления как такового, а только информации о звуковом давлении – маломощного аналогового электрического сигнала. Прямым следствием такого функционального разделения стало совершенствование этих устройств в отдельности: теперь микрофон только преобразует величину звукового давления в пропорциональный аналоговый электрический сигнал, а рекордер совершает обратное преобразование – из электрического в механический эквивалент (нарезаемую звуковую дорожку).

Еще одним следствием стало использование в звукозаписывающем процессе большого количества приёмников звука – мик­рофонов. Разумеется, идея многомик­рофонной звукозаписи не нова, она является развитием многорупорной системы (с. 48), использовавшейся в эпоху механического граммофона как средство для создания приемлемого музыкального баланса. Теперь, когда микрофон стал физически отделённым от рекордера, ничто не мешало поставить его в точке, обеспечивавшей наилучший звукосъём звучания инструмента с точки зрения тембропередачи и исключающей акустическую перегрузку. Более того, если количество рупоров ограничивалось геометрически (недостатком пространства возле мембраны резца), то количество микрофонов уже ничем не лимитировалось, и теоретически могло равняться не только количеству инструментов в ансамбле или оркестре (на каждый музыкальный инструмент по микрофону), но даже и превосходить его (на каждый инструмент – несколько микрофонов). Это автоматически сняло проблему музыкального баланса, так как теперь, в идеале, звукорежиссёр имел в своем распоряжении прямые сигналы всех инструментов, и в этом случае музыкальный баланс зависел только от компетентности (слуховой и музыкальной подготовки) сидящего за пультом человека. К тому же, при использовании многомикрофонной технологии отпадала необходимость в пересаживании оркестрантов: они располагались привычным для себя образом, что заметно улучшило слаженность исполнения.

Такая же ситуация наблюдается и в создании пространственного впечатления. Если раньше рупор механического рекордера улавливал смесь прямого и отражённого сигналов, что зачастую откровенно портило пространственную картину записи, так как регулировать соотношение того и другого типа сигналов было крайне трудно (для этого надо было отдалять рупор, что сразу отражалось на музыкальном балансе), то теперь, в связи с функциональным разделением, для звукосъёма отраженных сигналов выделялись особые микрофоны (так называемые «общие»), задачей которых стала только эта функция. Соответственно при аппаратном (электронном) варьировании соотношения прямых и отражённых сигналов, проблема акустического баланса тоже свелась только к компетентности звукорежиссёра.

Но самым революционным следствием применения в звукозаписи электроакустического тракта, в плане исследования истории развития звукового образа, стало создание электронного технического комплекса для работы со звуком, состоящего из звукорежиссёрского (микшерного) пульта (консоли) и приборов звуковой обработки, чаще всего из-за физических размеров, а также идеологии модульности построения системы вынесенных из корпуса консоли. Значение данного факта огромно: до этого момента роль звукорежиссёра в процессе звукозаписи была в большей степени технологической, чем музыкальной – основной задачей, как уже говорилось выше, была посильная компенсация недостатков технологии. Теперь же, когда достоверность звукопередачи значительно улучшилась, первейшей задачей стало не противодействие несовершенству аппаратуры (эта задача, конечно, полностью не исчезла – сохранялось, например, ручное поднятие уровня записи главным микшером в тихих местах, вызванное необходимостью не допустить заглушение слабого звучания шумами, но всё это уже не сравнимо с ухищрениями звуковых дел мастеров эпохи граммофона), а создание высококачественного звукового образа, где главным является достижение звучания, соответствующего жанру и стилю исполняемого произведения. Таким образом, можно констатировать, что с этого момента в работе со звуком происходит изменение задачи звукорежиссёра: основной целью действий опытного мастера становятся достижение высоких значений параметров звукового образа, зафиксированных в оценочном протоколе – пространственного впечатления, музыкального баланса, тембропередачи, прозрачности и др.

Помимо возможности смешивания прямых и отражённых сигналов с микрофонов (при помощи звукорежиссёрского пульта), электроакустический тракт реализовал еще одну важнейшую компоненту работы со звуком – обработку звукового сигнала. Поначалу это были приборы только для работы с частотной характеристикой сигнала – простейшие обрезные[23] и параметрические фильтры[24], но затем к ним прибавились устройства динамического воздействия (компрессоры и лимитеры[25]) и формирования пространственного впечатления (эхо-камеры и ревербераторы).

Введение в электроакустический тракт приборов обработки на ранних этапах было продиктовано не потребностями в них в процессе работы со звуком, а элементарной технической необходимостью: они выполняли роль компенсатов, посильно корректирующих недостатки первых микрофонов, цепей УЗЧ и громкоговорителей. Тем не менее, в дальнейшем, несмотря на естественную смену нескольких элементных баз (например, переход на транзисторы, а затем и на интегральные микросхемы) и совершенствование схемотехники (а в дальнейшем, и переход на совершенно другой тип работы с сигналом, теперь уже цифровым, – информационный тип), когда точность звукопередачи выросла на несколько порядков, некоторые приборы продолжали выполнять важные технологические функции. Например, такое простейшее по функциональности устройство, как лимитер[26], применяется в аналоговом амплитудном и частотно-модуляционном радиовещании до сих пор, так как это связано с проблемой защиты мощных передатчиков от перемодуляции. Подробно эта тема рассмотрена Сергеевым М. [84].

Вполне естественно, что все эти первые электронные приборы обработки (частотной, динамической, пространственной) были весьма несовершенны. Но, тем не менее, они моментально расширили круг возможностей звукорежиссёров по созданию звукового образа. Даже такой примитивный «ревербератор», как эхо-камера (которая невозможна без применения электроакустического тракта), сняла прямую зависимость качества пространственного впечатления от акустики помещения, в котором происходит запись. Более того, возможность передавать электрический сигнал на дальние расстояния и практически мгновенно получать его обратно привело к разработке методики дистанционного использования единичных экземпляров высококачественного оборудования (например, эхокамер и ревербераторов), обычно сосредоточенных в головном учреждении звукозаписывающей организации. Такая практика существовала даже в сер. 80-х гг. XX в. в отечественном радиовещании: когда на трансляционном пункте большого концертного зала (например, Государственного концертного зала имени Чайковского в Москве (Триумфальная площадь, д. 4/31), возникала потребность в высококачественном и крайне дорогом ревербераторе (который, в силу стеснённости организации в средствах, было невозможно установить в каждом подобном пункте), сборный сигнал «на ревербератор» со всех линеек звукорежиссёрского пульта по проводной линии отправлялся на расстояние в несколько километров в здание Гостелерадио (ул. Пятницкая, 25, стр.1), там обрабатывался в необходимом устройстве и отсылался обратно на транспункт. Так как электрическая задержка при прохождении линий сигналом туда и обратно была несопоставима с задержкой звуковой волны и поэтому игнорировалась, то применение подобной оригинальной схемы давало весьма хорошие результаты, чему автор, в то время обучавшийся в ГДРЗ искусству звукорежиссёра, неоднократно был свидетелем.

Итак, мы видим, что с появлением электроакустического тракта суть работы звукорежиссёра свелась, в основном, к правильной расстановке микрофонов и созданию звукового образа на основе использования звукорежиссёрского пульта. Разумеется, в процессе записи на звукорежиссёра возлагается и множество других обязанностей – контроль за правильностью музыкального исполнения, создание благоприятной психологической атмосферы в студии и т. д., но, как об этом уже говорилось в 1-й главе, все эти процессы не относятся к работе со звуком.