Для стереофонических систем воспроизведения с близко расположенными парами громкоговорителей целесообразно применить устройство расширения стереобазы. При этом субъ­ективное восприятие звуковой картины изменяется и создает­ся пространственное впечатление о локализации источников звука за пределами акустических систем. Звучание кассетных и переносных радиоприемников, магнитофонов и магнитол улучшается. В последнее время устройства расширения сте­реобазы стали применять даже в телевизорах со стереофониче­ским воспроизведением. Распространению таких устройств способствует и то, что фирма Philips разработала специальный звуковой процессор для расширения стереобазы и формирова­ния эффекта псевдостереофонии - БИС TDA3810 . В рассматриваемых ниже устройствах используются принци­пы, заложенные в этой удачной микросхеме.

Принципиальная схема расширителя стереобазы показана на рис. 10.3. Эффект расширения стереофонической базы (ши­рины стереофонической звуковой картины) достигается за счет

Рис. 10.3. Расширитель стереобазы

перекрестного сложения отфильтрованных левого и правого ка­налов. Частота среза фильтюов левого и поавого каналов опоеле-

ляется соотношением

В результате ослабляется сигнал середины, который подчер­кивает эффект монозвучания. Коэффициент пеоелачи со входа

левого канала до его выхода составляет

, а коэффициент передачи от входа левого канала до выхода правого отрицателен и равен

Поэтому ниже частоты 4 кГц стереобаза

расширяется. Делители R1R3 (R2R4 в другом канале) необхо­димы, чтобы уровни сигналов на входе и выходе устройства были одинаковыми.

Рис. 10.4. Печатная плата и размещение элементов расширителя стереобазы

Все детали расширителя стереобазы размещены на печат­ной плате размерами 44 х 41 мм из стеклотекстолита толщи­ной 2 мм (рис. 10.4). Монтаж деталей на ней лучше всего на­чать с установки двух перемычек из медного луженого прово­да толщиной 0,6…0,7 мм. Чтобы не возникало проблем при налаживании, перед монтажом подберите с точностью 3…5% элементы расширителя: R1 = R2, R3 = R4, R6 = R7, С2 = СЗ.

Этот модуль прост как и МП Устройство возбуждения гармоник.

Каждый диапазон имеет его собственный контроль расширения стереобазы. Уровень 0, говорит о том, что никакое расширение не применяется в данной частотной полосе. Положительные значения подразумевают расширение, в то время как отрицательные значения представляют " отрицательное расширение " или суммирование каналов, сближая их к центру.

Работая с расширителем стереобазы каналов, следите за контроллерами справа. Горизонтальная полоса - измеритель корреляции фазы (или измеритель фазы), а окошко "радарного тип" под ним, это - экран vectorscope. Оба используются, чтобы обеспечить информацией о разделении каналов (или "широте") Вашего микса.

Phase Meter

Указывает степень подобия или "корреляции" (соответствия) между левым и правым каналом.

Когда звук в левых и правых каналах подобен, измеритель «рисует» справа этой полоски. Когда левый и правый канал одинаковы, то значение корреляции будет +1, наш измеритель будет перемещен полностью направо.

Когда левые и правильные каналы не коррелируют или очень различны, измеритель гуляет в левом углу. Если левый и правый канал не совпадают по фазе, в такой ситуации корреляция --1, измеритель будет полностью слева. С течением времени фазы сигналов в каналах меняется, но полосочка остается окрашенной, что бы дать нам картину истории изменения корреляции. Яркая белая окраска указывают, что измеритель провел большее количество времени в этой области. Таким образом, прослушав микс, Вы быстро обнаружите крайности корреляции фазы также как и наиболее общие их области.

Обратите внимание, что Вы можете "обнулить" измеритель, щелкая на полоске.

Большинство записей имеет картину значений корреляции от 0 до +1. Краткие выбросы влево - не обязательно существенная проблема, но может представлять возможную мононесовместимость. Вы можете быстро проверить моносовместимость фаз, щелкая на дополнительных опциях Show Channel Ops. Это меню позволяет Вам получить микс в моно, инвертировать полярность левых или правых каналов и поменять их местами.

В процессе применения расширение стереобазы, корреляция фазы будет иметь тенденцию уходить к левой стороне, поскольку левый и правый каналы станут "более широкими" или менее подобными.

По умолчанию, измеритель фазы помещен в конце цепи сигнала, так что Вы " видите то, что Вы слышите ". Полезный побочный эффект этого - если замьютировать тот или иной диапазон, измеритель фазы показывает корреляцию стерео только для полосы (ос), которую (ые) Вы слушаете.

Vectorscope

Vectorscope также предлагает визуальное изображения сигнала.

Как правило, стерео запись рисуется в Vectorscope, является обычно более высоким чем широким (как показано в screenshot выше). Вертикальные формы подразумевают, левый и правый каналы подобны (приближаясь к моно сигналу, который является вертикальной линией). Горизонтальные формы рисунка подразумевают, что эти два канала очень различны, микс будет звучать более широко, но это и может означать проблемы моносовместимости.

Опции в vectorscope:

Вы можете щелкать на измерителе фазы, чтобы обновить картинку.

Если Вы хотите свернуть этот дисплей, Вы можете выключать его в меню Options Screen.

МП Стереозадержка

Мы сохранили наиболее интересную часть модуля отображения стерео для последней версии программы. Озон предлагает управление стерео задержкой, которая позволяет Вам регулировать задержку между левыми и правыми каналами. На первый взгляд подобная задержка не может принести качественного улучшения в микс, но применение именно многополосной задержки может давать некоторые очень интересные стерео эффекты.

Конечно, Вы знаете, чтобы делать звук исходящим справа Вы должны увеличиваете уровень правого канала. Это истина в том смысле, что звук который звучит на правой стороне, громче в правом ухе. Но есть и другой фактор. Звук исходящий справа достигает сначала правого уха. Есть короткая задержка прежде, чем он достигнет левого уха. Если Вы задерживаете канал на несколько миллисекунд, Вы можете эффективно перемещать секции микса вокруг стерео поля.

Чтобы экспериментировать с отображением стерео, используя задержки, попробуйте двигать регулятор управления задержкой налево или право. По умолчанию они сгруппированы, так что они все двигаются вместе синхронно. Вы должны слышать как микс реагирует и если Вы мастерите живая акустическая запись, сделанная парой стереомикрофонов, это может быть эффективный инструмент чтобы регулировать стереообраз без смещения поканального баланса. Таким образом, задержка может оказаться весьма полезной для мастеринга живых записей. Используйте ее и Вы будете с каждым разом иметь больше опыта.

Данная ситуация не единственное творческое использование задержки. Щелкните на “Group all band delays” и разгруппируйте задержки. Теперь Вы можете использовать задержку между левыми и правыми каналами для каждого диапазона произвольно. Смещая слайдер задержки вправоВы будете задерживает правый канал, влево -соответственно левый канал.

Если Вы ожидаете, услышать "эхо", Вы не услышите его. Это эхо здесь - очень короткие периоды задержки от 0 до 30 msec. В этом временном диапазоне Вы не различите два отличных сигнала, отсроченные во времени настолько, насколько Вы слышите эхо.

Так что Вы можете делать с МП задержкой? Пробуйте переместить расположение баса, используя Задержку в Диапазона 1. Вы можете перемещать восприятие позиции низких частот без установки стереопозиции. Или попробуйте сместить Диапазон 3 направо и Диапазон 4 налево для эффекта расширения верхних частот. Экспериментируйте.

Регулятор ширины стереобазы

РЕГУЛЯТОР ШИРИНЫ СТЕРЕОБАЗЫ – РОКОТ-ФИЛЬТР

Согласно исследованиям, устранение рокота (противофазных низкочастотных cоставляющих) совместно с расширением стереобазы (усиление разностсного сигнала на СЧ и ВЧ) психоакустически улучшает звучание, при прочих равных условиях, сильнее, чем снижение нелинейных искажений УМЗЧ с 0.1 до 0.01% .
Посему введение в усилительный тракт соответствующего устройства есть очень оправданным и целесообразным.

Вашему вниманию предлогаю схему такого регулятора,разработанную еще в 1989 М.Старостенко, г.Миасс, Челябинская обл. (" РАДИО " , 1989г. №11 , стр.52-54). Регулятор был собран и мной, и рядом моих знакомых, и зарекомендовал себя только с хорошей стороны.

Основные технические характеристики:

Номинальная чувствительность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.5В
Входное сопротивление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . не менее 70 кОм
Коэффициент передачи по напряжению. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Максимальное расширение стереобазы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . до 2-х раз
Уровень подавления рокота при расширении
стереобазы 1 раз (2 раза) , дБ, на частоте, Гц
8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (20)
20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (12)
50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 (4)
Нелинейные искажения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . не более 0.05%
Отношение сигнал / шум. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . не менее 80 дБ
Перегрузочная способность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 дБ
Ток потребления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . не более 8 мА

Устройство работает по принципу последовательного суммарно-разностного преобразования стереосигнала. На сдвоенном резисторе R1 собран сумматор сигналов левого и правого каналов, а на ОУ DA1 и DA2 - узел разностного преобразования. С1 и С2 совместно с R1.1 и R1.2 выполняют функции рокот-фильтра. В крайнем левом (по схеме) положении движков R1 имеем максимальное расширение стереобазы (и минимальное подавление рокота) , в правом -- режим " МОНО” с максимальным подавлением рокота. В среднем положении движков на выходе устройства имеем обычный стереосигнал с хорошим подавлением рокота.
Переменный резистор R1 -- с линейной зависимостью. Правильно собранное изделие в наладке не нуждается.

Несколько советов от ВЕПРЯ:

Если ОУ К544УД1А заменить на К544УД2Б, то нелинейные искажения снизятся до 0.02-0.03% , а если на LF351(LF147) -- то до 0.02% . Опыт использования данного регулятора показал: режим МОНО не нужен. Да
и рокот в те времена исходил в основном от " вертушек” (ЭПУ) -- где они теперь. Поэтому можно взять R1 = 33 кОм, а между его правыми (по схеме) выводами и R2 включить постоянный резистор 33 кОм. Многие просто ставили на входе постоянные резисторы 68 кОм -- экономия органов управления и места
на панели управления.

Данич Александр, он же VEPR .
г. Нежин, Черниговская обл.

Человек прошёл сложный и долгий эволюционный путь для того, чтобы получить способность пространственного восприятия окружающей среды. И сейчас установить точное расположение источников звука вокруг — для каждого из нас дело абсолютно пустяковое.

В саундпродакшне же с приходом «цифры» управлять пространством миксов стало значительно проще, и теперь мы при помощи колонок или наушников слушателя можем погружать его в реальные или совершенно незнакомые ему условия. Что ж, к делу.

Чем стерео отличается от моно

В отличие от моно, где, независимо от количества каналов, слушатель получает одинаковую аудиоинформацию, стереозвук трёхмерен . То есть, способен передавать информацию о расположении каждого источника звука: слева он или справа, ближе или дальше, перемещается в пространстве или статичен.

По сути, работа со стереобазой позволяет нам, продюсерам управлять размерами и глубиной создаваемого микса, детализацией каждого отдельного инструмента и наращивать драматизм происходящего в треке, что не только приносит удовольствие слушателю, но и облегчает процесс .

Принцип и способы реализации широкого звучания

Базовый принцип работы со стереополем микса лежит на поверхности. Если ты внимательно прочёл вводную часть этой записи, то наверное уже догадался, что по-большому счёту, стерео это разница между звуком из левого и правого каналов . А что нам может помочь обеспечить эту разницу помимо панорамирования? Правильно, разные уровни громкости, психоакустические эффекты, задержка звука для одного из каналов, mid/side-обработка и отличающиеся параметры обработки в каналах.

Психоакустические эффекты я уже рассматривал отдельно, поэтому в этой записи на них останавливаться не будем

Поговорим о каждом из этих способов подробнее:

Панорамирование и уровни громкости

Как ты, наверное, знаешь, панорамирование инструментов в миксе позволяет смещать их влево или вправо относительно центра. Таким образом, мы можем «расставить» звуки вокруг слушателя, и кроме этого, изменяя уровни их громкости, приближать или удалять любой из инструментов трека.

Начинающие продюсеры часто бросаются панорамировать звуки в крайние положения, рассчитывая таким образом сделать широкий микс, но результат обычно звучит неестественно. Поэтому слушать такие треки (особенно в наушниках) больно тяжело.

Не перегибай палку — панорама не единственный способ расширения стереополя. Используй её по назначению, для сбалансированного позиционирования звуков.

Задержка звука и эффект Хааса

Если ты не поленился и прочёл книги по теории звука , то должен быть в курсе, что определить положение источника звука нам также помогает наличие и размер задержки, с которой он поступает в наши уши.

То есть, например, звук слева «считывается» левым ухом раньше, чем правым. Вопрос буквально пары десятков миллисекунд, но влияние, оказываемое на восприятие — просто огромное. Во многих источниках такой эффект можно встретить под названием «эффект Хааса».

Реализовать описанный приём можно продублировав дорожку с аудио- или midi-клипом, который нужно обработать, спанорамировать их в разные стороны и один из этих клипов задержать примерно на 5-28ms в ручную или средствами твоей DAW. Так, в на дорожках для этого есть параметр Track Delay.

В статье Ю. Кузнецова, М. Морозова и А. Шитякова под таким названием («Радио», 1985. № 1, с. 27h;28) было приведено описание устройства, которое, несмотря на свою относительную простоту, могло выполнять сразу две функции:

• снижение уровня рокота;
• улучшение разделения стереоканалов.

Вместе с тем, как показал проведенный анализ схемотехнических решений, аналогичное устройство может быть построено с использованием значительно меньшего числа пассивных и активных элементов. Принципиальная схема такого регулятора, разработанного автором, приведена на рис. 1.

Основные технические характеристики:

• Номинальное входное напряжение, В.....0,5;
• Входное сопротивление, кОм, не менее.... 70;
• Коэффициент передачи по напряжению.... 1;
• Максимальное расширение стереобазы, раз.... 2;
• Уровень подавления низкочастотных противофазных составляющих рокота в режиме «Стерео» (максимально расширенной стереобазы), дБ, на частотах, Гц: 8 . . .26(20) 20 . .18(12); 50....... 10(4);
• Коэффициент гармоник при номинальном входном напряжении, %, не более. 0.05;
• Отношение сигнал/шум. дБ, не менее... 80;
• Перегрузочная способность, дБ, не менее. 20;
• Потребляемый ток, мА, не более. 7.

Устройство работает по принципу последовательного суммарно-разностного преобразования стерефонического сигнала. Оно состоит из узла суммирования сигналов левого и правого каналов на сдвоенном переменном резисторе R1 и узла разностного преобразования сигналов на двух ОУ DA1 и DA2. В первом регулируется ширина стереобазы от номинального значения до нуля, второй расширяет стереобазу на фиксированное значение.

Последовательное соединение этих узлов позволило получить устройство, регулирующее ширину стереобазы от нуля до максимального значения, определяемого узлом разностного преобразования.

Функции рокот-фильтра в описываемой конструкции выполняют переходные конденсаторы С1 и С2 совместно с регуляторами ширины стереобазы R1.1 и R1.2.

В правом (по схеме) положении движков резистора R1 неинвертирующие входы обоих ОУ объединены, и, следовательно, сигналы на их выводах равны по величине полусумме сигналов обоих каналов (режим «Моно»).

В левом положении движков этого резистора сигналы на входах ОУ DA1 и DA2 равны сигналам соответственно левого и правого каналов, поступающим на вход всего устройства, а узел разностного преобразования расширяет стереобазу до максимального значения. В промежуточном положении движков резистора R1 напряжения на неинвертирующих входах ОУ определяются выражениями: Uл1 = Uл0 (1 - a/2) + Uл0 * a / 2, Uп1 = Uл0 * a / 2 + Uп0 (1 - a/2) при R2>=R1, а выходные напряжения всего устройства:

• Uл2 = Uл1(1+R/R4) - Uп1 * R/R4;
• Uл2 = - Uл1R/R4 + Uп1(1 + R/R4);

где R=R3=R5; Uл0, Uл1, Uл2(Uп0, Uп1, Uп2) - напряжения левого (правого) канала, действующие соответственно на входе регулятора, неинвертирующих входах ОУ DA1 и DA2 и на выходе устройства, а - относительное перемещение движков переменного резистора R1 (а=0...1). В частности, при выборе отношения R/R4=0,5 (что соответствует максимальному расширению стереобазы в два раза) в среднем положении движков резистора R1 (а=0,5) на выходах ОУ формируется стереофонический сигнал Uл2= = Uл0, Uп2=Uп0 и стереобаза имеет номинальное значение.

При выводе соотношений для напряжений, действующих на выходах регулятора, предполагалось, что выходные сопротивления источников сигналов левого и правого каналов значительно меньше сопротивления резистора R1 Если это условие не выполняется, влияние выходных сопротивлений источников сигналов Rг на работу устройства может быть учтено путем формальной замены в выражениях для определения Uл2, Uп2 переменной а на новую переменную a1 = (a+RгR1) / (1+Rг/R1).

На практике влияние выходных сопротивлений источников сигналов сводится к уменьшению диапазона регулировки стереобазы в сторону ее расширения, причем это влияние может быть практически исключено соответствующим увеличением отношения R/R4.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора ширины стереобазы.

Рис. 2. Печатная плата регулятора ширины стереобазы.

В области нижних частот (f <= 1/2пR1C1 = 1/2пR1C2 = ~ 160 Гц) зависимость напряжения гармонического сигнала, лежащих в области частот значительно ниже 160 Гц, напряжения на входах ОУ приближаются к полусумме сигналов левого и правого каналов.

Для противофазных составляющих рокота (Uл0=-Un0) коэффициент передачи устройства описывается следующим выражением: К (jw) = Uл2 / Uл0 = Uп2 / Uп0 = 2jwR1C(1-a) / (1 + jwR1C), где С=С1=С2; w - круговая частота рокота.

Резистор R2 задает режим работы ОУ по постоянному току и совместно с конденсаторами С1 и С2 определяет нижнюю частоту среза АЧХ устройства. При указанных на схеме номиналах элементов; при этом такие его технические характеристики, как коэффициент гармоник, отношение сигнал/шум, потребляемый ток определяются только примененным ОУ.

Сдвоенный переменный резистор R1 -любой, с регулировочной характеристикой группы А. Сопротивление резистора R1 может быть иного, чем указано на схеме, номинала. Емкость конденсаторов С1 и С2 в этом случае необходимо изменить обратно пропорционально величине изменения сопротивления резистора R1.

Чертеж печатной платы устройства, рассчитанной на установку резисторов МЛТ (R2 - R5). СПЗ-23б (R1), конденсаторов КМ (C1, С2)} приведен на рис. 2.

В налаживании правильно собранное устройство не нуждается.

Следует отметить, что благодаря низкому выходному сопротивлению регулятор хорошо сопрягается с другими функциональными узлами стереотракта.

М. Старостенко. г. Миасс, Челябинской обл. Радио 1989, 11.