Экспертная оценка качества продукции. Субъективные и объективные оценки качества звучания фонограмм Экспертная оценка контроля качества звучания
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.
^ 9.1. Связь инструментальных измерений технических параметров (объективных испытаний) и акустических прослушиваний (субъективных экспертиз).
Современная акустическая метрология, при всей совершенности и многогранности современных методов измерений, по-прежнему не может дать абсолютно точную оценку качества звучания (КЗ). Связано это с отсутствием чёткой корреляция между объективными параметрами звукового тракта (измеряемыми инструментально, с помощью приборов) и субъективным восприятием звукового сигнала (восприятие на слух). Например, объективные измерения основных характеристик проигрывателей компакт-дисков (КД) даже невысокой ценовой категории (рабочий частотный диапазон, нелинейные искажения, соотношение сигнал/шум, джиггер...) по своим параметрам очень высоки. И если рассматривать только их, то можно сделать вывод, что все модели обладают исключительно высоким качеством звучания и в этом плане практически неотличимы друг от друга. Однако на деле это не так, поскольку на слух разница в звучании таких устройств весьма значительна. Поэтому наиболее достоверной в данном случае является субъективная оценка. Это не значит, что не нужно учитывать объективные измерения, но их результаты должны лишь дополнять результаты прослушивания. А окончательная оценка КЗ звуковых трактов в подавляющем большинстве случаев остаётся всё же за корректно проведёнными субъективными испытаниями.
Под корректностью субъективной экспертизы понимается:
правильно подобранное помещение прослушивания (без акустических дефектов),
выбор соответствующего звукового тракта,
отбор наиболее значимых оцениваемых параметров и взвешенное их шкалирование,
методически обоснованный подбор тестовых фонограмм,
отбор экспертов нужной квалификации,
достаточное число экспертных прослушиваний.
^ 9.2. Оценка качества звучания речи
В соответствии с Рекомендацией Р.48 МККТТ эффективная полоса пропускания звукового тракта речевого (тонального) сигнала лежит в области 300...3400 Гц. Основным критерием, определяющим качество речевого сигнала, является разборчивость, т.е. смысловая понятность переданной информации слушателю. Для проведения испытаний по оценке разборчивости используются тональный и артикуляционные методы, в которых экспертные оценки выносятся подготовленными слушателями - экспертами. Основополагающим в этом случае является статистическая достоверность их результатов, т.е. число участвующих в испытаниях экспертов и количество прослушиваний должны быть достаточными.
Тональный метод основан на способности человеческого уха достаточно точно улавливать минимальный порог уровня громкости.
Речевой сигнал воспроизводится в виде отдельных тональных полосок. При прослушивании их уровень уменьшается до минимально воспринимаемой громкости. Полученные значения затухания с помощью справочных таблиц, используемых при расчётах разборчивости речи, пересчитываются и дают численное значение этого параметра.
Для воспроизведения тональных полосок используется тональный генератор и специальный акустический измерительный инструмент - искусственный рот (рис. 9.1.).
Конструктивно это небольшой громкоговоритель в комбинированном боксе с объёмом, примерно равном объёму
человеческого рта. Противоположная от громкоговорителя стенка бокса имеет отверстие, примерно равное по площади рту говорящего человека. Поскольку АЧХ и импульсные характеристики громкоговорителя имеют свои особенности, результаты оценки разборчивости тональным методом, даже при большом количестве прослушиваний, не обладают высокой достоверностью.
Рис. 9.1. Разрез искусственного рта
Артикуляционный метод
предусматривает воспроизведение слогов, слов или фраз и восприятие их на слух экспертами. Чаще всего используются слоги и несуществующие слова (например, "шуц", "ыть", "вусь", "янь" и пр.), чтобы слушатели не домысливали услышанное.
В полном виде таблицы приведены в ГОСТ Р 50840-95. Для проведения испытаний, заранее составленные в таблицы слоги или слова (обычно по 50 единиц), записанные профессиональными дикторами, воспроизводятся через звуковой тракт. Эксперты заносят услышанное в свои протоколы. Сопоставляя услышанное с исходным материалом, можно сделать вывод о качестве разборчивости.
Оценочные характеристики для слоговых артикуляционных испытаний приведены в табл.9.1.
Артикуляционный метод первоначально разрабатывался для оценки качества разборчивости речи в радиопередающих трактах АМ и МВ ЧМ. Звучания тестов артикуляционных таблиц после прохождения в радиотракте прослушиваются экспертами, находящимися в удалении (например, в разных городах). Результаты экспертных протоколов статистически обрабатываются. Достоверность таких субъективных испытаний, как правило, достаточно высока. Кроме того, артикуляционный метод очень удобен для периодического технологического контроля качества передачи. Изменение разборчивости речи и качества звучания из-за неполадок в радиопередающей аппаратуре, при введении в испытываемый тракт дополнительного устройства или замена одного из компонентов тракта выявляется весьма достоверно.
Но столь же успешным стало применение артикуляционного метода при оценке разборчивости речи в зрительных залах. Один из конкретных примеров - проведённые в 1999-2000 г.г. работы по изучению технического состояния и настройке существующей системы звукоусиления зрительного зала Государственного академического большого театра России
Акустические испытания производились в трех точках в партере; в двух точках в бенуаре; и в одной точке в амфитеатре. Рабочие настроечные измерения проводились при максимально допустимом уровне громкости в пустом зале (с запасом 3 дБ до уровня самовозбуждения системы). Для измерений использовались артикуляционные слоговые таблицы. В каждой точке производилось 6 независимых измерений с участием 6 экспертов. Количество слогов в каждом измерении составило 100.
Таблица 9.1. Оценочные характеристики для слоговых артикуляционных испытаний
| Оценка разборчивости (класс качества) | Характеристика класса качества | % совпадений с табличным материалом |
| Отличная (Высший) | Понимание передаваемой речи без малейшего напряжения внимания | >80 |
| Хорошая (Первый) | Понимание передаваемой речи без затруднений | 56-80 |
| Удовлетворительная (Второй) | Понимание передаваемой речи с некоторым напряжением внимания, без переспросов и повторений | 41 -55 |
| Предельно допустимая (Третий) | Понимание передаваемой речи с некоторым напряжением внимания, редкими переспросами и повторениями | 25-40 |
| Неудовлетворитель-ная (Четвёртый) | Понимание передаваемой речи с большим напряжением внимания, частыми переспросами и повторениями | |
После доводки системы звукоусиления были получены следующие результаты (табл. 9.2):
Таблица 9.2. Результаты измерений.
| Номер точки | % совпадений | Оценка разборчивости |
| 1 (партер) | 80 | отличная |
| 2 (партер) | 84 | отличная |
| 3 (амфитеатр) | 80 | отличная |
| 4 (бенуар) | 73 | хорошая |
| 5(бенуар) | 71 | хорошая |
| 6 (партер) | 69 | хорошая |
Столь же удобно артикуляционным методом проводить оценку разборчивости речи в небольших залах без звукоусиления. Здесь используется "живой" дикторский голос. Для чтения артикуляционных таблиц приглашаются не менее трёх разных профессиональных дикторов, чтобы специфическая окраска их голосов не повлияла на результаты измерений.
С появлением цифровых систем записи и сжатия речи, были выявлены специфические шумы и искажения, ухудшающие качество речи. Для их оценки введены разновидности артикуляционных испытаний. Для оценки заметности искажений, вносимых кодеком, наиболее точными являются парные сравнения испытательных фраз. Качество речи испытуемого тракта оценивают путем сравнения с эталонным трактом, в качестве которого используют стандартный телефонный тракт (по Рекомендации Р.48 МККТТ). Качество речи оценивают по контрольным фразам, приведенным в ГОСТ Р 50840-95. Каждую контрольную фразу передают два раза:
один раз сигнал передается через оцениваемый тракт,
другой - через эталонный тракт.
Таблица 9.3. Соответствие между качеством речи речевого тракта и оценкой в баллах для метода парных сравнений
| Характеристика качества речи | Баллы |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Полное отсутствие помех и искажений. | 4,6-5,0 |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Отдельные малозаметные искажения или помехи. | 4,0-4,5 |
| Естественность звучания речи. Высокая узнаваемость. Слабое постоянное присутствие отдельных видов искажений или помех. | 3,5-3,9 |
| Незначительное нарушение естественности и узнаваемости. Заметное присутствие отдельных искажений или помех. | 3,0-3,4 |
| Заметное нарушение естественности и ухудшение узнаваемости, присутствие нескольких видов искажений (картавость, гнусавость и др.) или помех. | 2,5-2,9 |
| Существенное искажение естественности и ухудшение узнаваемости. Постоянное присутствие искажений типа картавость, гнусавость и др. или помех. | 1,7-2,4 |
| Сильные искажения типа картавость, гнусавость и др. Механический голос. Наблюдается потеря естественности и узнаваемости. | |
Порядок чередования трактов - случайный. Контрольные фразы, произносимые диктором, могут быть записаны на магнитную ленту, а затем прослушаны экспертами в записи. Принятые паузы между фразами 2...3 с, между парами фраз 4...5 с. Однако, специфика цифрового кодирования такова, что иногда создаются заметные искажения. Они, хотя и не мешают ее восприятию, но легко различимы сравнительно с обычным телефонным трактом. Поэтому они обеспечивают телефонному тракту 100 % предпочтение. Здесь оценка экспертом "лучше" или "хуже" некорректна. Поэтому качество речи по методу парных сравнений оценивается по 5-балльной системе с оценочным шагом в 0,1 балла. В качестве репера для сравнения принимается качество стандартного аналогового звукового тракта при работе от телефонного аппарата с динамическим микрофоном и при номинальном уровне. Его качество оценивается в 4 балла. Соответствие между качеством речи речевого тракта и оценкой в баллах для метода парных сравнений приведено в табл. 9.3.
Заметность искажений, вносимых кодеком, оценивается также измерениями фразовой разборчивости при ускоренном темпе произнесения. Таблицы с соответствующими короткими фразами (три-четыре слова) приведены в ГОСТ Р 50840-95.) состоят из коротких фраз в три-четыре слова. Диктор читает одну таблицу фраз в нормальном темпе произнесения (одна фраза за 2,4 с) и вторую таблицу в ускоренном темпе (одна фраза за 1,5 ...1,6 с). Пауза между фразами не менее 5...6 с. Эксперт прослушивает сначала таблицу, прочитанную диктором в нормальном темпе, затем таблицу, прочитанную тем же диктором. Фразу считают неправильно принятой, если хотя бы одно слово экспертом воспринято неправильно, пропущено или добавлено. Фразовую разборчивость определяют путем вычисления процента правильно принятых фраз для нормального и ускоренного темпов произнесения.
Вполне очевидно, что требования к высокой статистической достоверности делают артикуляционный метод достаточно трудоёмким. Высокие требования предъявляются также к квалификации экспертов. Однако всё это окупается высокой достоверностью получаемых результатов.
9.4. Аудиометрия
Аудиометрия – особый вид акустических измерений, предназначенный для исследования свойств слуха человека, например, для обнаружения его отклонений от нормального. Аудиометрия - основная часть содержания медицинской акустики. Проверка слуха человека особенно важна для лиц, обязанных воспринимать звуковые, например, речевые, сигналы - водителей транспортных средств, работников производственных и строительных предприятий, военнослужащих и т.д. При необходимости аудиометрическим испытаниям подвергают творческих работников звукового и телевизионного вещания: звукорежиссеров, звукоинженеров, звукооператоров, музыкальных редакторов, актеров, музыкантов, певцов.
Учитывая тонкую нервную структуру и легкую психическую ранимость представителей творческих профессий, эти испытания должны проводиться весьма деликатно.
Аудиометрия как метод медицинского исследования используется не только для диагностики отклонений слуха от нормы, но и для выявления некоторых других заболеваний человека.
В аудиометрии чаще всего используют субъективные методы исследования, реже - объективные. Субъективные методы основаны на устных ответах испытуемого на измерительные сигналы, подаваемые оператором, объективные - на контроле с помощью особых приборов физиологических реакций, вызываемых звуковыми раздражителями. При этом широко используются методики теории условных рефлексов, разработанные И.П.Павловым и его учениками.
Для субъективных исследований чаще всего используют особые приборы, называемые аудиометрами. При исследованиях испытуемого помещают в камеру, хорошо изолированную от внешних шумов. В качестве измерительных сигналов используют тональные посылки разной частоты, полоски "белого" шума, речевые сигналы.
^
9.5. Аудиометры с синусоидальными испытательными сигналами
Аудиометрические методы используются, главным образом, для обнаружения и исследования отклонений остроты слуха от нормальной. Поэтому результаты измерений выражают чаще всего как потерю слуха по сравнению с остротой слуха для нормального среднестатистического слуха. Приборы для проверки остроты слуха - аудиометры - содержат следующие основные части:
генератор звуковых частот,
устройство регулирования уровня сигнала,
устройство подведения звукового сигнала к уху испытуемого.
Острота слуха проверяется поочередно для правого и левого уха. Другое ухо во время испытания закрывается заглушкой, уровень звукового давления постепенно уменьшается. Испытуемый должен ответить на вопрос: когда он перестает слышать тон той или иной частоты. Получаемые в результате испытаний графики не являются кривыми равной громкости для порога слышимости. Они лишь отображают потерю слуха по сравнению с остротой слуха, принятой за норму.
Образец подобных графиков представлен рис. 9.5. График 1 характеризует остроту слуха по костной проводимости. Этот показатель свидетельствует о нормальной чувствительности слуха по костной проводимости. Можно сделать вывод, что главный орган уха - улитка - не поврежден. График 2 построен по воздушной проводимости, т.е. с участием наружного и среднего уха. Потеря слуха составляет примерно 50 дБ во всем диапазоне слышимых звуков.
Рис. 9.5. . График 1 характеризует остроту слуха по костной проводимости. График 2 построен по воздушной проводимости
Наряду с изложенной, существует другая методика и соответственно, существует иной тип аудиометра. В нем вместо непрерывного измерительного сигнала вырабатывается группа звуковых импульсов. Количество импульсов по желанию оператора может изменяться. Чаще всего устанавливают 4-5 импульсов в группе. Оператор фиксирует число импульсов по вспышкам светодиода или много сигнального приспособления. Испытуемый этих вспышек не видит, но иногда перед началом группы импульсов ему подают световой сигнал.
Считается, что эта методика проведения испытаний дает более повторяющиеся результаты. Испытуемый вместо ответов вида "слышу - не слышу" фиксирует на бланке число услышанных импульсов.
Такой способ проведения испытаний занимает больше времени, но он позволяет тестировать сразу группу испытуемых, снабженных головными телефонами. Каждый отмечает результат на своем бланке.
В некоторых современных моделях аудиометров в качестве источника измерительных сигналов используют фонограммы синусоидальных напряжений разных частот или узкие (полуоктавные или третьоктавные) полоски шума с меняющейся средней частотой. Такое усовершенствование упростило процедуры испытаний остроты слуха, однако некоторые медики и врачи-гигиенисты считают, что новшество сковывает возможности экспериментов над слухом пациентов.
^
9.6. Калибровка аудиометров
Калибровка аудиометров состоит из двух операций:
Установление соответствия между числовыми значениями шкалы частот и истинным значением частоты.
в установление соответствия между значением шкалы регулятора уровня 0 фон, порогу слышимости на каждой измерительной частоте.
Операция корректирования шкалы частот под истинные значения частот сравнительно проста. Допустимое расхождение между этими двумя значениями не должно превышать + 2,5 % от истинного значения частоты. Более сложной операцией является калибровка (поверка) шкалы прибора по чувствительности (по уровню).
Для этой операции используют вспомогательное устройство - т.н. "искусственное ухо", которое представляет собой небольшую акустическую камеру цилиндрической формы. Ее объем примерно равен объему полости наружного уха и слухового прохода (~6 см 3), а акустическое сопротивление равно акустическому сопротивлению этого объема уха. В нижнее отверстие цилиндрической камеры вставлен микрофон - приемник давления с известной чувствительностью Е = U/p, мВ / Па.
Напряжение на зажимах микрофона измеряют вольтметром. К верхнему отверстию камеры прикрепляют измерительный головной телефон.
Теоретически процесс калибровки должен заключаться в следующем. Зная чувствительность микрофона «искусственного уха», устанавливали бы такое напряжение на микрофоне камеры, которое соответствовало бы нулю шкалы уровней на каждой частоте. Это соответствовало бы нулю шкалы уровней на этих частотах, т.е. имитировало бы кривую порога слышимости уха. Но измерение столь малых напряжений сопровождалось бы большой погрешностью ввиду влияния акустических и электрических шумов.
Поэтому калибровку ведут на уровнях, превышающих порог слышимости на 20-40 фон., а затем пересчетом устанавливают значения 0 фон на шкале регулятора уровня аудиометра.
Процедура калибровки аудиометра по уровню сложна и утомительна, занимает много времени. Однако без ее проведения нельзя ручаться за точность измерения остроты слуха. Разумеется, при серийном производстве аудиометров операции калибровки повторяют в ограниченном объеме, на 2 - 3 частотах.
^
9.7. Речевые аудиометры
Строение речевых аудиометров схожа со строением аудиометров, в которых в качестве источника измерительного сигнала применяют генератор звуковых частот. Отличие заключается в том, что в качестве источника сигнала используют "живую" речь диктора или фонограммы этой речи. Содержанием фонограмм может быть осмысленная речь или набор бессмысленных словосочетаний.
Диктор читает текст, стараясь поддерживать неизменным уровень громкости. Для этого он наблюдает за показаниями измерителя уровня. Иногда в структуру речевого аудиометра вводят автоматический регулятор уровня. Он поддерживает неизменным средний уровень сигнала и тем самым нивелирует уровень громкости речи. Поэтому уменьшается погрешность результатов измерений.
Речевой аудиометр необходим для диагностики некоторых заболеваний мозга, когда человек слышит звуки речи, но не понимает их смысла.
Установлено, что для человека со здоровой психикой результаты испытаний слуха на синусоидальных сигналах (тонах) хорошо коррелируются с результатами испытаний на речевых сигналах. При некоторых заболеваниях мозга или отклонениях от нормальной психики эта корреляция нарушается. Это служит основанием для более глубокого обследования деятельности мозга.
Процедуры речевой аудиометрии иногда используют для оценки качества систем и устройств связи и вещания. В этом случае они близки к процедурам артикуляционных испытаний. Речевая аудиометрия позволяет выявить такие потери слуха, какие невозможно определить при помощи аудиометров, в которых генерируются чистые тоны. С помощью первой определяют прямые потери слуха на речи, что очень важно для пациента.
Общий недостаток всех аудиометрических испытаний – они носят субъективный характер, и их невозможно проверить объективно. Этой цели служат другие методы, разработанные на основе методик школы И.П.Павлова. Этой цели служат некоторые физиологические реакции на звуковое раздражение.
^
9.8. Акустические камеры для аудиометрии
Главное требование, которое предъявляют к акустическим камерам для аудиометрии - хорошая защищенность от внешних акустических шумов. При проведении аудиометрических испытаний с помощью громкоговорителя уровень проникающего в камеру шума не должен превышать 20 дБ над порогом слышимости. Такую звукоизоляцию можно получить лишь при конструкции камеры "коробка в коробке", т.е, при наличии двойных массивных преград. Особенно сложно обеспечить хорошую звукоизоляцию на нижних частотах измерений. В силу физических свойств преград звукоизоляция спадает по мере уменьшения частоты. Напомним, что собственная звукоизоляция:
где ω - круговая частота, ρ - плотность преграды, d - ее толщина.
К счастью, чувствительность слуха также заметно спадает с уменьшением частоты. Это облегчает требования к защите от проникающих шумов.
Требования к звукоизоляции уменьшаются при использовании для прослушивания испытательных сигналов головного телефона и применении заглушки на второе ухо. Уровень проникающего шума может достигать в этом случае 40...45 дБ, что обеспечивается одиночными преградами. Главный источник проникающего шума - дверь. Должен быть обеспечен плотный притвор по всему периметру. Наличие вентиляционных отверстий уменьшает звукоизоляцию практически до нуля. Поэтому объем камеры выбирают, исходя из наличия достаточного для дыхания объема воздуха. Объем камеры должен составлять 20...25 м 3 . Камера не должна иметь экстравагантного интерьера. Она должна напоминать обычный кабинет врача. Это необходимо для поддержания спокойного психического состояния испытуемого. Камера должна быть отделана эффективными звукопоглощающими материалами, чтобы избежать редких при таком небольшом объема резонансов, особенно неприятных на низких частотах. Время реверберации должно быть примерно 0,3 - 0,4 с.
^
9.9. Феномен юношеской глухоты
Аудиометрия обнаружила и объяснила одно новое для медицины явление.
Примерно 15 лет тому назад врачи стали отмечать стойкое ухудшение слуха у значительной части молодежи, в возрастной категории от 14 до 20 лет. В.А.Мерзловская (Студенческая поликлиника МФТИ) и другие врачи, занимавшиеся медицинским контролем людей, поступающих в высшие учебные заведения, пытались обнаружить причины этого явления и пришли к выводу, что в 70 - 75 % случаев оно связано с тем, что молодые люди злоупотребляют слушанием на большой громкости музыкальных программ с помощью носимых устройств - плееров.
В слуховом проходе уха, замкнутом с одной стороны ушным телефоном, а с другой - барабанной перепонкой, создаются чрезмерные звуковые давления, вызывающие большие механические усилия на слуховые нервы улитки внутреннего уха.
Если слух в течение 2-х часов подвергается воздействию звуков с уровнем звукового давления 100 дБ (на пиках звучания), то к концу этого воздействия чувствительность слуха спадает примерно на 40 дБ, причем даже спустя 2 часа после прекращения звукового воздействия чувствительность слуха восстанавливается не полностью.
Длительное слушание музыкальных программ с большими уровнями приводит к стойкому поражению слуха. Чувствительность слуха начинает спадать примерно с частоты 800 Гц, и к 4 кГц этот спад достигает примерно 40 дБ.
Врачи-гигиенисты рекомендуют ограничить слушание музыкальных программ с помощью плееров двумя часами в день. Однако изготовители подобных аппаратов пока не стремятся включить эти рекомендации в инструкции по пользованию плеерами.
^
9.10. Субъективные оценки акустических свойств помещения
9.10.1. Недостатки объективных методов
Придумано и введено в научный обиход много параметров, призванных объективно отображать акустические свойства помещений:
время реверберации, его частотный ход,
время эквивалентной (эффективной) реверберации,
акустическое отношение и других.
Поэтому, наряду с объективными, широко используют субъективные показатели и методы оценки акустических свойств помещений.
Как это ни странно, объективные параметры и методу исследования акустики помещений не дают однозначного ответа на вопрос: Хорошо ли помещение в акустическом отношении или плохо?
Числовые значения времени реверберации, считающиеся оптимальными, иногда различаются на 30...40 %, Эти различия можно объяснить художественными склонностями, привычками музыкантов и экспертов, занимающихся оптимизацией параметра, считающегося основным.
Значительно различаются воззрения относительно частотной характеристики времени реверберации. В американской практике считается полезным иметь подъем времени реверберации на частоте 125 Гц ~ на 40...50 % по отношению к времени реверберации на частоте 500 Гц, и несколько меньший подъем (на 30...40 %) на частоте 4 кГц. Полагают, что эти подъемы в некоторой степени компенсируют спад чувствительности слуха на краевых участках частотного диапазона слышимых звуков.
В Европе считается более приемлемой горизонтальная частотная характеристика времени реверберации. Считается допустимым лишь небольшой подъем на нижних частотах. Некоторые исполнители и дирижеры высоко оценивают залы, в которых зафиксированы даже спады частотной характеристики времени реверберации на нижних и верхних частотах.
Эстетическая оценка звучания музыки в двух залах, в которых время реверберации расчетными и конструктивными мерами доведено до оптимального, может существенно отличаться. Оказывается, существенное влияние на оценку зала влияют времена прихода к слушателям начальных отражений. Если геометрия зала такова, что времена запаздывания близки к рекомендованным, музыка и речь звучат хорошо, несмотря на то, что время реверберации далеко от оптимального.
Существенную роль играют направления прихода волн, отраженных от преград. Если большая часть энергии начальных отражений приходит к слушателям со стороны сцены или эстрады, звучания оказывается "плоским", пространственные ощущения подавлеными. Еще хуже, если энергия начальных отражений приходит сзади, когда происходят сильные отражения от тыльной стены зала.
Для эстетической оценки акустических свойств зала важнее обращать внимание на явные акустические недостатки: "бубнение", обусловленное сильно выраженными резонансами зала на нижних частотах, фокусировку звука, наличие или отсутствие "порхающего эха", сильное поглощение звуковой энергии на средних и верхних частотах сидящими в зале слушателями (зрителями). Этот недостаток получил название «эффект слушательских (зрительских) мест». Он вызван тем, то основная часть энергии распространяется параллельно плоскости партера, а не путем отражений от потолка и стен помещения, и потому сильно поглощается слушателями (зрителями).
Существуют и иные акустически недостатки, не учитываемые принятыми объективными параметрами.
Долгое время считалось, что для получения хороших акустических свойств нужно стремиться к высокой диффузности, т.е. возможно более равномерному распределению звуковой энергии по объему помещения. Работы Тиле, Дрейзена, Качеровича, Фурдуева развеяли это заблуждение. Об этом можно прочесть в разделе "Измерение степени диффузности звукового поля" гл. 2.
Следовательно, и этот введенный в обиход параметр "Степень диффузности звукового поля" не дает однозначной оценки акустических свойств помещений. Необходимы иные, субъективные параметры. Они дополняют объективные параметры и характеристики.
^
9.10.2. Понятия, используемые при субъективной оценке акустических свойств помещений
Субъективные параметры имеют большей частью качественный, эстетический характер. Нужно подчеркнуть, что их вводят именно для оценки акустических свойств помещений, а не для оценки качества сигналов, уже прошедших вещательный канал или тракт. Эксперты, производящие субъективную оценку акустических свойств помещений, должны быть специально подготовлены для выполнения своих задач. Важно, чтобы они однозначно понимали словесные определения, используемые в субъективных экспертизах. Количество субъективных понятий достигает многих десятков. Идут изыскания по сокращению числа экспертных оценок. Унифицируются и оговариваются условия наблюдении, подбираются специально музыкальные и речевые произведения, чтобы результаты экспертиз, производимых в разных залах, могли быть сравнимы.
Для оценки длительности отзвука пользуются определениями: чрезмерная, нормальная, заниженная. Иногда употребляют более тонкую нюансоровку определений.
Пространственное впечатление определяют словами: объемно, воздушно, распределено в глубину, "собрано в кучу". Пространственные ощущения усиливаются при минимальной когерентности сигналов, поступающих в правое и левое ухо, при значительной доле энергии отраженных волн.
Ясность звучания характеризуют хорошей разделимостью звучания оркестровых и хоровых групп: разделимостью звучания отдельных инструментов и голосов певцов. Иногда пользуются определением: детальность. Широко пользуются парными понятиями (антонимами): разборчиво - неразборчиво, раздельно - слитно, детально - смазано.
Различают баланс звучностей и тембровый (тональный) баланс. Под балансом звучностей понимают соразмерность звучания оркестровых групп или групп голосов хора, отсутствие излишнего подчеркивания звучностей отдельных инструментов. Тембровый (тональный) баланс характеризуют следующими ассоциативными понятиями: нейтрально - окрашено, светло - тускло, звонко - глухо, мягко - жестко, резко - мягко, полно - жидко. Как о недостатках, говорят: крикливо, трудно, резко.
При артикуляционных испытаниях обращают внимание на ясность, четкость восприятия звуков речи и интонацию: богатая - бедная, теплая - холодная, выразительная - невыразительная, живая - мертвая, уточенная - грубая, жизнерадостная - грустная. Иногда оценивают громкость звучания ансамбля или солистов в зале.
Громкость звучания определяется не только интенсивностью звуков, извлекаемых из инструментов, но и звукопоглощением зала, интенсивностью начальных отражений, равномерностью или неравномерностью звукового поля на слушательских местах. Громкость сама по себе не является параметром качества. Но от нее зависит различимость полезного звучания при наличии акустических шумов, и в этом понимании громкость характеризует качество звучания.
^
9.10.3. Связь субъективных и объективных параметров
Существует множество работ, посвященных субъективной оценке акустического качества залов и её связи с объективными параметрами. Из них наибольшего внимания заслуживают исследования, проведенные группами акустиков и музыкантов под руководством Беранека, Кремера, Рейхардта, Шредера.
Результатом работы группы Шредера была методика, позволяющая оценить акустические качества помещения по двум критериям:
четкость, определяемая как отношение энергии, приходящей в точку приема за начальный период отзвука (50 мс) ко всей энергии, пришедшей за время отзвука;
интеруральная когерентность, т.е. степень схожести звуков, поступающих к правому и левому уху за длительность отзвука.
Иные результаты получила группа Кремера. Музыкантам-экспертам были предложены 150 пар возможных критериев, После критического обсуждения количество пар было сокращено до 19, а затем до 4-х критериев. Однако не удалось выяснить, с какими весовыми коэффициентами эти критерии должны входить в общую оценку качества.
Наибольший объем исследований по субъективной оценке акустического качества залов провела группа Беранека. Беранек ранжировал по качеству 47 наиболее удачных по акустическим качествам залов во всем мире. Было проверено, имеется ли корреляция между качеством залов и 18 критериями, принятыми к рассмотрению при субъективных оценках.
При обработке результатов Беранек пришел к выводу, что количество субъективных критериев может быть сведено к восьми.
Рейхардт {Дрезденский технический университет) предположил, что из 18 критериев, предложенных Беранеком, можно выделить четыре главных. При этом он исходил из того, что критерии, характеризующие заметные и устранимые недостатки, должны быть исключены из рассмотрения. Для оценки оставшихся четырех критериев были найдены соответствующие объективные критерии:
прозрачность звучания соответствует критерию ясности С
пространственное впечатление - соответствует критерию пространственного впечатления R
тембральное окрашивание звучания - частотной характеристике времени реверберации T(f)
громкость - плотности звуковой энергии в помещении ε = E/V, где V- объем помещения, Е - энергия, заключенная в этом объеме.
^ 9.11. Контрольные вопросы
1. В чём разница между объективными и субъективными оценками качества звучания?
2. Что понимается под корректностью измерений качества звучания?
3. Назовите отличия между тональным и артикуляциионным методами оценки разборчивости.
4. Назовите основной критерий, определяющий качество звучания речевого сигнала.
5. Сколько точек было выбрано в зале Государственного академического большого театра России при оценке разборчивости речи в 2000 г.?
6. Какова балльная шкала для оценки качества речи по методу парных сравнений?
7. Какова длительность чтения каждой табличной фразы при нормальном и ускоренном темпах при оценке фразовой разборчивости речи?
8. Назовите критерий правильно принятой экспертом фразы при оценке фразовой разборчивости речи.
9. Чем отличаются прямые экспертные прослушивания от сопоставительных?
10. Как называется система отбора экспертов качества звучания по их компетентности, предложенная В.В. Фурдуевым?
11. Перечислите причины, препятствующие получению достоверных результатов оценки качества звучания при субъективной оценке.
12. Назначение блоков в структуре аудиометра.
13. Каковы преимущества и недостатки аудиометров, в которых испытательные сигналы представлены в виде готовой фонограммы?
14. Какие операции выполняют при калибровке аудиометров?
15. Почему кроме аудиометров, в которых генерируются тональные измерительные сигналы, используют речевые аудиометры?
16. Какие технические требования предъявляют к акустическим камерам, в которых производят аудиометрию?
17. Почему в дополнение к объективным вводят субъективные оценки качества акустики помещений?
18. Какими субъективными понятиями характеризуют акустические качества помещений?
19. Каковы связи между субъективными и объективными параметрами?
20. Какие субъективные параметры и почему можно исключить из дальнейшего рассмотрения?
21. В чем заключается суть исследований акустических свойств помещений, проведенных под руководством различных акустиков?
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.)
|
Испытательный протокол для субъективной оценки качества записей |
|||||||
|
Группа прослушивания |
Испытательный протокол |
Дата |
|||||
|
Заглавие |
стерео/моно |
||||||
|
Замечания |
|||||||
|
1. Пространственное впечатление |
|||||||
|
2. Прозрачность |
|||||||
|
3. Музыкальный баланс |
|||||||
|
4. Тембр |
|||||||
|
5. Помехи |
|||||||
|
6. Исполнение |
|||||||
|
7. Стереофоничность |
|||||||
|
8. Аранжировка |
|||||||
|
9. Техника звукосъема и записи |
|||||||
|
Шкала |
Отлично |
||||||
|
оценок: |
Хорошо |
||||||
|
Удовлетворительно |
|||||||
|
Плохо |
|||||||
|
Вовсе непригодно |
|||||||
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.
Все музыкальные инструменты изготавливаются в соответствии с требованиями стандартов, конструкторской документации и эталонов, утвержденных в установленном порядке. Ко всем музыкальным инструментам прикладывается эксплуатационная документация "Паспорт" и "Инструкция по пользованию и хранению" или "Инструкция по эксплуатации", которые содержат сведения о правилах транспортирования, эксплуатации и хранения, списки гарантийных мастерских. Электромузыкальные инструменты сопровождаются дополнительно инструкцией, содержащей методические указания по музыкально-исполнительской технике, отражающей особенности и возможности данного инструмента.
Все музыкальные инструменты поступают в продажу после прохождения предпродажного контроля.
В понятие качества музыкальных инструментов включается качество звучания, игровые возможности и художественно-технический уровень производственного исполнения. Проверяется качество инструмента в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
В условиях торговли при проверке качества применяют в основном органолептический метод. Проверку проводят в определенной последовательности: внешний вид, игровые возможности и качество звучания.
Проверка внешнего вида сводится к проверке целостности инструмента и его деталей и состояния покрытий. При этом у различных видов инструментов - специфические требования к качеству. Так инструменты, изготовленные из дерева, должны иметь правильно подобранную и симметрично расположенную текстуру дерева, ровный тон окраски, отсутствие дефектов поверхности (непроклейки, вмятины, трещины, царапины, задиры, коробления, пятна от клея, подтеки лака, помутнения и отслоения лаковой пленки, шероховатости). В инструментах, изготовленных из металла, внутренние и наружные поверхности корпусов на всем протяжении должны быть чистыми. Не должно быть наплывов припоя, нагара или других загрязняющих веществ, а также заусенцев, трещин, острых кромок. Наружные поверхности инструментов должны иметь никелевое или хромовое покрытие или иметь полированную поверхность с сохранением натурального цвета. Кожи всех перепончатых инструментов должны быть целыми и роимыми по всей поверхности, равномерно натянутыми па инструменты. Корпус литавр не должен иметь каких-либо вмятин и трещин и должен быть покрыт цветной эмалью. Тарелки не должны иметь зазубрин, трещин, заусенцев на кромках. Они должны быть отполированы и покрыты цветным лаком. У клавишных пластмассовые клавиши должны быть хорошо отполированы, одинакового цвета, без пятен.
Игровые возможности оценивают при проигрывании на инструменте, при этом анализируются: легкость звукоизвлечения, динамический диапазон громкости звучания, отзывчивость инструмента при тихой игре, отсутствие посторонних призвуков.
Легкость звукоизвлечения неодинакова не только в каждой группе инструментов, но и среди инструментов одной и той же группы, так как она зависит от формы, размеров, конструкции всего инструмента и его отдельных узлов. Так для щипковых и смычковых инструментов существенны размеры корпуса и грифа, удобство обхвата левой рукой. Для клавишных инструментов - это легкость управления клавишным механизмом, определяемая статическим сопротивлением норма находится в пределах 60-100 г, достаточной репетицией, т. е. возможностью повторения звуков при частом ударе по одной и той же клавише. Клавишный механизм должен работать четко, т. е. без стуков, скрипов и других призвуков, а сами клавиши не должны западать.
В язычковых инструментах меха должны легко растягиваться и сжиматься, клавишный механизм и механизм регистровых переключателей должен работать легко, плавно и бесшумно. Усилия для нажатия правой и левой клавиатур должны быть одинаковыми и незначительными. Необходимо, чтобы клапанно-рычажные механизмы и клавиатуры работали четко, легко, бесшумно.
У духовых инструментов легкость звукоизвлечения зависит от усилий, необходимых для возбуждения воздушного столба и нажатия вентилей и клапанов. Эти усилия могут находиться в самых широких пределах в зависимости от вида инструмента.
Качество звучания зависит от акустических свойств инструмента и определяется при проигрывании музыкальных произведений квалифицированным продавцом или товароведом, умеющим играть на данном инструменте. Перед проверкой качества звучания инструмент должен быть работоспособным: щипковые и смычковые настроены по паспорту, ударно-клавишные подстроены, у ударных натянута перепонка и т. п. в зависимости от вида инструмента. Язычковые и духовые инструменты предторговой регулировке не подвергаются. Все указанные выше операции производит настройщик, обычно имеющийся в штате магазина музыкальных товаров. После настройки переходят к проверке качества звучания.
При определении качества звучания оценивают точность и стабильность строя, громкость и длительность звучания, тембр во всем звуковысотном диапазоне звучания. Точность и стабильность строя являются наиболее важными характеристиками, так как от них зависит способность инструмента постоянно воспроизводить звуки требуемой высоты в точном соотношении друг с другом. При плохой точности и стабильности строя возникает фальшивость звука.
Правильность строя музыкальных инструментов определяют по камертону или по инструментам, имеющим темперированный строй, например, фортепиано. Для обеспечения точности и стабильности строя в струнных инструментах должны быть правильно подобраны и надежно натянуты струны, точно рассчитана их мензура, а в щипковых инструментах, кроме того, правильно произведена разбивка ладов; в язычковых инструментах тщательно обработаны и настроены голосовые язычки; в духовых инструментах соблюдена длина звукового канала, вентильный и клапанный механизмы должны действовать точно.
Точность строя проверяют на слух или с помощью камертона ля первой октавы, имеющего частоту колебаний 440 Гц, это единственный прибор, применяемый в условиях торговли.
Громкость звучания определяется субъективно, путем сравнения с эталонным инструментом или на основании собственного представления о громкости звучания инструмента данного вида.
Тембр и возможность его изменения оцениваются на слух, так же как и громкость звучания.
Проверка качества ЭМИ осуществляется в той же последовательности, что и проверка акустических инструментов.
В торговле предпродажный контроль производится органолептическим методом. Проверка внешнего вида ЭМИ ничем не отличается от проверки инструментов из дерева или металла с отделкой поверхностей пластмассами, искусственными кожами, гальваническими и лакокрасочными покрытиями.
Проверка игровых возможностей ЭМИ осуществляется квалифицированными музыкантами при проигрывании. При этом оцениваются легкость переключения тумблеров и вращения регуляторов. Включая поодиночке или совместно регистровые переключатели, проверяют работоспособность схем формирования тембров и звуковых эффектов.
Работоспособность клавишных механизмов и переключателей проверяют поочередным нажатием клавиш при различных положениях переключателей. Клавишные и подклавишные системы должны работать бесшумно и безотказно. Конструкция педальных механизмов должна обеспечивать четкость ощущения позиции педали по отношению к степени нажатия.
Аттестацию музыкальных инструментов, оценку их качества производит экспертный совет, в состав которого входят представители предприятия-изготовителя, артисты, преподаватели музыкальных учебных заведений, дизайнеры и товароведы. Совет оценивает музыкально-акустические, игровые и художественно-эстетические показатели инструментов на основе методики, разработанной Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом музыкальной промышленности НИКТИМП.
При аттестации МИ учитывают следующие показатели:
¦ объективные, определяемые по общепринятой методике (проверка массы инструмента, диапазона звучания, количества клавиш, точности настройки, класса отделки и др.);
¦ субъективные (органолептические, используемые для проверки музыкально-акустических свойств инструмента и игровых свойств инструмента, его товарного вида);
¦ конструкторско-художественный уровень.
Каждый из показателей имеет свой коэффициент значимости, исходя из оценки отдельных показателей дается комплексная оценка.
«Сразу же после репетиции я прослушал запись и могу сказать, что соответствие записи оригиналу высочайшее. Считаю этот метод записи и аппаратуру очень перспективной и многообещающей».
Ядер Биньямини, дирижёр
Скачать презентацию "Уникальная методика звукозаписи"
С момента возникновения звукозаписи конструкторы аудиотехники стремились создать такое оборудование, которое позволило бы как можно ближе подойти к реальному звучанию. Однако, несмотря на значительный прогресс в звукозаписывающей и звуковоспроизводящей технике, достичь этого никак не удаётся.
А как вообще оценить, что звучит лучше, а что хуже? Более того, с появлением и развитием цифрового звука, применяемые объективные методы оценки, основанные на измерениях искажений и частотных характеристик, не дают точного ответа на этот вопрос. Как известно, аппаратура даже с идеальными техническими характеристиками может звучать далеко не идеально.
Как утверждал родоначальник субъективного метода оценки качества звука Джастин Гордон Холт (Justin Gordon Holt), инженер-акустик и основатель журнала Stereophile (США), аудиооборудование выпускается для того, чтобы его слушать, а не для того, чтобы измерять его параметры. Традиционные измерения величины гармонических искажений, частотной характеристики или выходной мощности могут выявить много вещей, которые аппарат делает плохо, но до сих пор нет общепринятой процедуры сопоставления результатов измерений с тем, как они влияют на качество звука. И совершенно очевидно, что многое из того, что люди реально слышат, не может быть измерено вообще.
Поэтому можно сказать, что идея оценки звучания аудиоаппаратуры возникла в Wagner Audio Lab , как ответ на требование времени. Ведь проблемы с качеством звучания многих выпускающихся сегодня аппаратов, как студийных, так и бытовых, - очевидны.
Во-первых, было предложено использовать такие методы оценки качества звучания, которые позволяют взглянуть на процесс звукозаписи и звуковоспроизведения в целом - от студии звукозаписи или микрофона в концертном зале до домашней стереосистемы.
На фото: Концертный зал Мариинского театра. Театр основан в 1783 году.
Во-вторых, большую роль в разработке методики оценки звучания сыграло сотрудничество Wagner Audio Lab с Мариинским театром в Санкт-Петербурге. В процессе работы по звукозаписи оркестра Мариинского театра эта методика развивалась шаг за шагом с активным участием художественного руководителя-директора театра, знаменитого дирижёра Валерия Гергиева . Причём сначала она была опробована на профессиональном аудиотракте для совершенствования звукозаписи оркестра Мариинского театра.
Так рождалась методика оценки качества звучания T&C .
Основной идеей методики является экспертное сравнение качества звуковоспроизведения записи музыкального произведения через акустическую систему, установленную в зале прослушивания, со звучанием оркестра в зале театра во время проведения записи. Временной промежуток между этими событиями должен быть по возможности небольшим, чтобы качество экспертных оценок было наиболее достоверным. Сравнение проводится в одном и том же здании Мариинского театра в Санкт-Петербурге по нескольким критериям, которые специально отбираются экспертами-участниками прослушивания.
На фото: Во время прослушивания в зале Прокофьева Мариинского театра.
А самое важное в этой методике - какие эксперты участвуют в оценке качества звука. Когда речь идёт о музыке, очевидно, что лучше всего оценивать её звучание может тот, кто ежедневно её создаёт - музыкант, а лучше всего - дирижёр, наиболее объективный в оценке звука, так он он слышит весь оркестр целиком и следит за совпадением с голосами певцов.
Можно сказать, что Wagner Audio Lab имеет в этом отношении уникальную возможность, поскольку в оценке правдивости и чистоты звука, его идентичности реальному звучанию участвует маэстро Валерий Гергиев . Мы с гордостью можем добавить, что среди экспертов - такие известные исполнители, как Анна Нетребко , Юрий Башмет , Игорь Бутман , Денис Мацуев .
На фото: Звукозапись концерта Дениса Мацуева в Концертном зале Мариинского театра.
С января 2017 к нашей команде присоединился еще один профессионал высокого класса - это итальянский дирижер Ядер Биньямини, ученик Риккардо Шайи, одного из лучших дирижеров мира. Знакомство состоялось в Большом Театре при содействии Анны Нетребко, давшей самые высокие рекомендации работе дирижера. Данное сотрудничество - очень большой вклад в развитие и в применение методики оценки качества звучания.
На фото: Тестовое прослушивание фрагментов оперы после репетиции в Большом Театре.
Конечно, методика T&C достаточно затратная в разных отношениях. Зато она даёт наиболее точный результат, на который можно положиться. Главное, чтобы звучание записи было не только безупречным с точки зрения параметров звука, но чтобы оно передавало также идею и эмоции, заложенные в музыкальном произведении композитором и исполнителями. Таким образом, аппаратура должна быть достойна уровня великих мастеров.
Мы были уверены, что методика T&C может использоваться и в других залах и другими экспертами. Но важно, чтобы качество акустики зала и используемой аудиосистемы были высокими, не говоря уже об уровне экспертизы.
* J. Gordon Holt . Sounds Like? An Audio Glossary. Stereophile, Jul 29, 1993
