Передача акустических свойств хоровой музыки в помещении — одна из трудноразрешимых проблем звукозаписи. Современные технологии позволяют предложить ряд решений для упрощения процесса записи хора, однако такие важные проблемы, как недостаточный субъективный объем хорового ансамбля при воспроизведении фонограмм, неестественные вокальные тембры, ненатурально звучащие акустические пространства и прочие, оставляют данный вопрос открытым для интерпретации.

Цель статьи — представление эффективной модели звукозаписи хора, а также общих рекомендательных сведений об обработке хоровой музыки для получения максимально натуральной звуковой картины при воспроизведении.

Методика позволяет с высокой степенью эффективности моделировать позиционирование хора в объемной звуковой картине посредством разделения этапов звукозаписи для формирования различных звуковых планов, а также закреплять полученный резуль­тат при дальнейшей обработке аудиофай­лов с позиции функционального сохранения предполагаемых звуковых планов.

Какие критерии стоит учитывать при разделении процесса звукозаписи хора на эта­пы формирования различных звуковых планов? Акустические свойства даже наиболее совершенных современных и классических вокальных микрофонов не позволяют моделировать бинауральный слух достоверно. Первое впечатление от прослушивания рядовой хоровой фонограммы вызывает у слушателя впечатление неестественного, «плоского» звучания, тяготеет к ощущению избыточной яркости так называемой области презенс, в ко­торой у человеческого слуха наблюдается наибольшая чувствительность, — от 2 до 4 кГц и верхних частот.

Чтобы вывести критерии выбора стерео­фонического микрофонного позиционирования, сперва следует учесть положительные и отрицательные стороны различных микрофонных систем в контексте хоровой записи.

1. Разнесенная пара (система AB). В этом случае микрофоны, как правило, позиционируются параллельно друг другу на расстоя­нии от одного до нескольких метров друг от друга, перпендикулярно источнику звукового сигнала. Естественным образом возникающая временнáя задержка при фиксации микрофонами каждого отдельно взятого голо­са в хоре создает требуемый стереоэффект. Результирующая стереокартина будет созда­вать несколько гипертрофированное ощуще­ние объема источника звуко­вого сигна­ла, что вполне приемлемо при соответствующей по­становке творческой задачи, однако неприменимо для записи камерных ансамб­лей. Частичным решением проблемы может стать позиционирование третьего микрофо­на по цент­ру, также параллельного двум изна­чаль­но используемым в стереопаре.

При использовании этого метода следу­ет соблюдать правило «три к одному»: дистанция от каждого микрофона до источника звукового сигнала должна быть в три или более раз меньше, чем дистанция между мик­ро­фонами. В противном случае результирую­щие фазовые искажения не только будут моно­­несовмести­мы, но и негативно скажутся на об­щей естест­венности звучания хоровой записи.

Данная микрофонная техника позволяет создать впечатление объемного пространства, характеризуемое слушателем как общая «теплота» звучания, а также, что немаловажно, достоверно передать низкочастотную составляющую акустического сигнала, особенно при использовании всенаправленных широкомембранных конденсаторных микрофонов. Известным недостатком такой методики записи становится плохая моносовместимость, однако в случае хоровой записи этот аспект может быть в достаточной степени нивелирован.

2. Совмещенная пара. Существует не­сколь­ко классических постановок совме­щен­ных микрофонных стереопар: противо­по­­лож­но­на­прав­ленные кардиоидные мик­ро­фоны; кар­дио­идные микрофоны, направленные под углом 120–135°; XY (совмещенные кардиоидные микрофоны, расположенные под углом 90° ); техника Блюмляйна (два двунаправленных микрофона, расположенных под углом 90° ); MS-постановка и так далее.

Общей чертой вышеперечисленных мик­рофонных техник является определенная ка­мерность звучания, выражающаяся в умеренной стереокартине, а также в мягких, натуральных тембрах. Большинство из этих мик­рофонных техник имеют хорошую моносовместимость.

Результатом использования совмещенной стереопары микрофонов при хоровой записи будет эффект четких границ сложного источника звукового сигнала. Среди недостатков такого рода стереосистемы — ощутимые искажения пространственной панорамы. Особенно если речь идет об ощущении глубины сцены, что делает выбор данной техники неприемлемым для больших составов, но обоснованным для камерных.

3. Системы ORTF, DIN и NOS. Они предполагают моделирование реалистичного сте­реопространства с позиции слушателя. Осо­бенностью расположения микрофонов явля­ется в первую очередь расстояние между капсюлями: как правило, оно составляет от 17 до 21 см (принято считать, что расстояние между человеческими ушами составляет 17,5 см).

Рис. 1. Микрофонная система ORTF
Fig. 1. Microphone system ORTF

Таким образом достигается естественная стереокартина, которая максимально приближена к восприятию звука человеческим слухом в натуральном акустическом пространстве. Микрофонные системы обла­дают как хорошей моносовместимостью, так и в целом разностью фаз, которая крайне неве­лика и незначительно разнится лишь в области высоких частот.

Кратко рассмотрим использование данных микрофонных техник в предлагаемой методике записи.

Ключом к созданию объемной картины звучания хора на записи является априорное функциональное разделение методик постановки микрофонных стереопар. Основная цель звукоинженера в таких условиях — разделение звуковых планов хоровой записи на ближний и дальний, которые отличаются как техникой записи, так и способами дальнейшей обработки. Разумеется, в финальной фонограмме абсолютное положение каждого из указанных звуковых планов может варьироваться, однако их положение друг относительно друга остается неизменным.

Процесс записи

Для слоя хора, отвечающего за дальний звуко­вой план, предлагается использовать запись большого состава, в том числе если хор смешанный. В таком случае актуальны методи­ки микрофонной постановки разнесенных стереопар. Возможно и добавление дополнительной разнесенной микрофонной пары в диффузном (дальнем) поле, если помещение, в котором происходит запись, обладает необходимыми акустическими свойствами. Если же нет, то для достижения ощущения у слушателя натурального пространства на эта­пе сведения применяется техника ремай­кин­га. Ее предназначение — моделировать замкнутое акустическое пространство, которое имитирует положение виртуальных микрофонов. Параметры комнаты задаются пользователем не для достижения абстрактной «красивой» реверберации, которая отвечает исключительно творческим задачам, а для детальной имитации положения микрофона в натурально звучащем пространстве. Цель процесса — реконструировать один из этапов естественной эквализации сигнала. Панорамирование данного звукового слоя хора остается естественным и изменению не подлежит.

Для записи нескольких групп хора, отвечающих за ближний звуковой план, хор предлагается разбивать на подгруппы по 3–5 человек в соответствии с тембральной окраской голосов, например отделить группы первых сопрано, вторых сопрано, первых альтов и так далее. Группы намеренно записываются в «ограниченных» условиях для создания ощущения более камерной стереокартины фонограммы и возможности их дальнейшего гибкого панорамирования. Для фиксации малых групп вокалистов рекомендуется использовать микрофонную стерео­систему ORTF в ближнем звуковом поле на расстоянии, не превышающем 1 м от исполнителей. Комбинирование полученных вокальных слоев позволяет управлять как шириной стереопанорамирования ближнего звукового плана хора, так и его точным позиционированием по оси глубины в трехмерном акустическом пространстве.

Целеполагание описываемой методики наглядно представлено в следующей таблице:

Одной из первоочередных задач при записи хоровой музыки является передача пространственного и спектрального объема звучания ансамбля.

Пространственная составляющая звучания формируется либо на стадии фиксации источника звукового сигнала посредством установки одной или двух микрофонных стереопар в диффузном поле, либо на стадии формирования звуковых планов в процессе сведения, либо посредством комбинирования вышеперечисленных методик.

Задача формирования звуковых планов будет рассмотрена далее, а пока сконцентрируемся на тембральном объеме источника звука.

Безусловно, эквализация может сказаться положительным образом на общем впечатлении от тембра инструмента или голо­са, однако не следует забывать, что суть эквализации заключается в закреплении или ослаблении тех или иных спектральных областей сигнала без глубокого вмешательства в структуру его гармоник. Можно сделать вывод, что естественная эквализация сигнала еще на этапе запи­си является несоизмеримо более эффек­тив­ным инструментом работы с тембром ис­точни­ка звукового сигнала. Рассмотрим ее этапы.

Первый этап: выбор микрофона.

Второй этап: положение микрофона.

Третий этап: эффект близости.

Четвертый этап: использование естественных пространств с целью обогащения тембра источника.

Особое внимание следует уделить выбору микрофонов. Чаще всего для хоровой записи применяются широкомембранные конденсаторные микрофоны с кардиоидной диаграммой направленности. С целью унифицирования приводимых в статье методик записи рассмотрим именно их. При подготовке данной статьи учитывались три различных стереопары микрофонов: AKG C414 XL2, Audio-Technica AT4040 и Союз 017 FET.

AKG C414 XL2 наилучшим образом показали себя в записи женских голосов, а также благодаря небольшим отклонениям амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в области второй певческой форманты оказались наиболее пригодными для записи крупных хоровых составов и репертуара с достаточно большим динамическим диапазоном.

Рис. 2. Амплитудно-частотная характеристика микрофона AKG C414 XL2
Fig. 2. Amplitude-frequency response of the AKG C414 XL2 microphone

Существует мнение, что некоторые микрофоны звучат «дешевле» или «дороже» других. Субъективная слуховая оценка звучания носит строго индивидуальный характер. Однако, проанализировав АЧХ Audio-Technica AT4040, можно сделать вывод о том, что «дешевизна» его звучания при хоровой записи напрямую связана с весьма узкой резонансной областью в районе второй гармоники второй певческой форманты человеческого голоса и достаточно резкой флуктуацией кривой АЧХ в пределах следующих выше двух октав. Это критично сказывается на общем восприятии «объема» певческого голоса, и данный фактор является одним из важнейших при оценке общего качества записанного аудиоматериала.

Из перечисленных микрофонов стерео­пара Audio-Technica AT4040 показывает наименее естественно звучащий результат и поэтому малопригодна для полноценной хоровой записи.

Рис. 3. Амплитудно-частотная характеристика микрофона Audio-Technica AT4040
Fig. 3. Amplitude-frequency response of the Audio-Technica AT4040 microphone

Несмотря на относительную равномерность АЧХ микрофонов Союз 017 FET в области певческих формант, явные подъемы АЧХ в районе 5 и 7–8 кГц делают их более удачным выбором при записи мужских голосов. Чрезмерная яркость зачастую пагубно сказывается на ощущении объема звучания как женских голосов, так и смешанного хора, при этом весьма успешно передавая объем в мужских составах.

Рис. 4. Амплитудно-частотная характеристика микрофона Союз 017 FET
Fig. 4. Amplitude-frequency response of the microphone Soyuz 017 FEAT

Комбинируя различные сочетания микрофонов и микрофонных техник, возможно управлять как пространственными, так и тембральными параметрами результирую­щего сигнала еще на стадии его фиксации. Благодаря меньшему вмешательству в сигнал на стадии обработки звучание фонограммы получается более естественным.

Монтаж

Для записи хора по умолчанию применяются мультимикрофонные техники. Исполь­зование нелинейного монтажа с примене­нием алгоритмов фазового вокодера крайне ог­раничено, так как в большинстве современных секвенсоров отсутствует функция фазокогерентного метроритмического монтажа нескольких аудиодорожек во временнóй об­ласти. Однако некоторые секвенсоры, например Cubase 12 Pro, обладают возможностью монтажа и могут быть применены для временны́х корректировок ритма ис­полнения вне зависимости от численности хора.

Принцип работы фазокогерентного многодорожечного фазового вокодера можно описать следующим образом: в пределах небольшого временнóго окна методом преобразования Фурье отсчеты функции сигнала переводятся в частотную область и группируются в зависимости от частоты выбранной спектральной области в заданные узкие ча­стотные диапазоны с дальнейшим их соотнесением при нелинейном метроритмическом монтаже (монтаж, в свою очередь, производится во временнóй области). Другими словами, при переведении каждой аудиодорожки из временнóй области в частотную алгоритм фиксирует:

• n1 отсчетов с частотой f1;
• n2 отсчетов с частотой f2;…
• nm отчетов с частотой fm.

При дальнейшем фазовом (то есть временнóм) сдвиге аудиособытий в звуковом файле алгоритм уже в частотной области разрезает данные частотные диапазоны в их соотнесении между различными аудиотреками.

Если используемый секвенсор лишен подобной технической возможности, нелинейный монтаж категорически невозможен, так как приведет к нарушению фазовых соотношений между различными одновременно зафиксированными аудиотреками, нарушая общую целостность звуковой картины. В таком случае рекомендуется воспользоваться линейным монтажом, уделяя особое внимание областям наложения аудиообъектов друг на друга с целью соблюдения фазовых соотношений в областях этих наложений.

Стоит также отметить, что по вышеперечисленным причинам звуковысотный нелинейный монтаж хоровой записи категорически невозможен. В этой связи требуется уделять особое внимание интонированию вокалистов в процессе исполнения.

По этой же причине неприемлемо применение алгоритмов шумоподавления из-за вносимого ими фазового сдвига в изначальный звуковой сигнал. Следует помнить, что запись хора чаще всего носит академический характер и не должна восприниматься слушателем чрезмерно эстрадно и «стерильно».

Сведение

В статье не рассматриваются художественные аспекты сведения хоровой музыки в еди­ную аудиальную картину итоговой фонограммы, однако предлагаемая методика позволяет с высокой достоверностью позиционировать различные слои хоровой записи в трехмерном акустическом пространстве, опираясь на принцип формирования звуковых планов.

Рассмотрим три основных инструмента обработки звуковых сигналов для приближения и отдаления слоев хоровой записи: эквализацию, компрессию и пространственную обработку.

С точки зрения эквализации наибольший интерес при формировании звуковых планов представляет область верхних частот и область «презенс». Первая отвечает за существенное приближение или отдаление звукового сигнала ввиду психоакустических свойств человеческого слуха. Поэтому она зачастую подлежит существенному ослабле­­­нию для слоя хора, отвечающего за дальний звуковой план. В случае радикального из­менения тембра, вплоть до его неестест­вен­но­сти, рекомендуется использование пассивной эквализации. Область «презенс» от­вечает за несущественное приближение и отдаление источника звукового сигнала в трехмерном акустическом пространстве и может быть использована для гибкого позиционирования ближнего звукового плана хоровых групп.

Органами управления динамических при­боров, непосредственным образом влияю­щими на приближение звукового плана, являются: атака, параметр ratio и уровень ослабления сигнала. Отдаление при помощи использования компрессии невозможно.

Атака влияет на количество нюансов в результирующем звуке и настраивается на тем более быстрое значение, чем ближе требуется позиционировать источник звуко­вого сигнала. Очевидно, что для дальнего звукового плана малые значения атаки при компрессии противопоказаны — ее значения не будут менее 30–50 мс. Зачастую время атаки для дальнего звукового плана может быть существенно увеличено.

Параметр ratio также значительно влия­ет на субъективное ощущение приближения источника звукового сигнала. В связи с этим большие значения для слоя голосов, отве­чающие за дальний звуковой план, не исполь­зуются. Его значение в подобном случае не должно превышать 1,5 : 1 – 2 : 1.

Уровень сжатия наиболее явно сказывается на позиционировании источника звука вплоть до перекомпрессии. Поскольку пере­компрессия представляет собой фактическое нивелирование микродинамики сигнала, состояние компрессии скорее вызывает у слушателя ощущение художественного спецэффекта. Использовать большие значе­ния уровня сжатия сигнала для дальнего звукового плана неприемлемо — полное отсутствие сжатия сигнала влечет за собой максимальную разницу в положении ближнего и дальнего звуковых планов хора для достижения эффекта максимальной глубины фонограммы. Если с художественной точки зрения компрессия слоя хора, располагающегося в дальнем звуковом поле, все-таки необходима, уровень сжатия не должен превышать 2–3 дБ.

Поскольку время естественной реверберации в замкнутом пространстве составляет до 4 с, акустические свойства помещения, в котором производилась запись, зачастую не позволяют в полной мере передать худо­жественную идею расположения хора в фоно­грамме. С этой целью в процессе сведения в итоговую фонограмму используется отдаляющая реверберация.

Несмотря на то что в эстрадной музыке к вокалу нередко применяются неотдаляющие реверберационные алгоритмы, в частности плейт-реверберация, использование приборов художественной обработки сигнала неприменимо по отношению к хору по двум причинам: во-первых, слишком узкая стереокартина плейт-ревербераторов и пружинных ревербераторов; во-вторых, невозможность отдаления источника звукового сигнала по оси глубины в трехмерной звуковой картине фонограммы.

В работе с хором рекомендуется применение отдаляющих ревербераторов с упором на поздние отражения и с относительно большой длительностью реверберационного хвоста. Как правило, это алгоритмические холл-ревербераторы.

Количество холл-реверберации на отдельных слоях хоровых аудиодорожек напря­мую зависит от их положения по оси глубины в фонограмме. Очевидно, что на группах голосов, изначально фиксировавшихся для ближнего звукового плана, количество реверберации будет значительно меньше, чем для дальнего.

Описанная в статье методика записи и сведения хоровой музыки опирается как на теоретические основы звукорежиссуры, так и на практическое ее освоение в различных технических и творческих аспектах. Она обладает гибкостью и универсальностью, применима для широкого спектра хоровых составов и условий записи и способствует достижению наиболее реалистичных результатов воспроизведения хоровых фонограмм.