Путь к творческим высотам начинается на «земле»...

Еще лет пятнадцать назад профессия звукорежиссера была одной из наиболее экзотических в нашей стране - почти, как профессия дрессировщика. Сегодня же в клетку к хищникам, простите, в студию к музыкантам входят несколько сот человек.

В большинстве случаев современного российского звукорежиссера можно отнести к одной из двух групп: музыканты, умеющие паять, и инженеры, не лишенные слуха. К последней группе относит себя и ваш покорный слуга. Настоящие заметки адресованы молодым представителям первой группы звукорежиссеров, чей опыт не позволяет быстро ориентироваться в разнообразной студийной технике, бурным потоком хлынувшей в отечественные студии.

Возможно, кое-что из предложенного мною покажется читателю азбучной истиной, а что-то - утратившим актуальность. Эта статья - экстракт пятнадцатилетнего опыта разработки, эксплуатации и ремонта профессионального звукового оборудования, и каждый читатель вправе выбрать из этого экстракта интересующие его компоненты.

Во-первых, условимся, что некие фундаментальные понятия (такие, как уровень сигнала, входное и выходное сопротивление, симметричное и несимметричное согласование, а также закон Ома) известны и понятны читателю.

Во-вторых, не будем касаться проблем чисто компьютерных студий и студий, оснащенных консолями класса Neve и SSL, а сосредоточимся на самом многочисленном "среднем классе".

Основу таких студий составляют, как правило, консоли Mackie, Soundcraft, Soundtracs, Allen&Heath, Tascam, TAC и т.п. и многоканальные магнитофоны Alesis A-DAT, Tascam и Fostex. Это оборудование, конечно уступает по качеству и возможностям дорогостоящим "монстрам", однако редкие музыканты миновали в начале своей карьеры работу в спартанских условиях наших средних студий. А ведь именно первые шаги зачастую определяют судьбу исполнителя.

Может ли студия среднего класса выглядеть достойно и выпускать продукцию, пристойно соседствующую с материалом от студий-гигантов? Жизнь показывает, что в принципе может. Но для этого необходимы три условия.

Первое, разумеется, — квалификация и дисциплина технического персонала. Есть примеры, когда альбомы, записанные на 2" Otari через Neve, почти не отличались от записанных на "легендарной" Электронике ПМ 03. Чем сложнее аппарат, тем больше возможностей для порчи звука он предоставляет.

Второе, также обязательное условие – грамотно скоммутированная, без ошибок заземленная и оптимально настроенная аппаратура во всем комплексе.

Замечательно сбалансированное сведение может быть изуродовано дешевым и "грязным" компрессором, стоящим на выходе пульта.

Выполнение двух первых условий гарантирует получение крепкой, профессиональной демо-записи.

Чтобы, не краснея, отдавать материал на мастеринг для последующего тиражирования, придется научиться использовать возможности оборудования на 120%, то есть, освоив руководства по эксплуатации, применять нестандартные режимы или коммутации при строгой технической корректности. Иначе говоря, не пробовать, чтобы затем осмыслить (в лучшем случае этот путь ведет к потере времени, в худшем — к счету за ремонт), а вникнув и осмыслив, пробовать.

Предметом нашего разговора являются возможности использования имеющейся техники на 100% и 120%. Рассмотрим, к примеру, любой пульт, так как в принципе все пульты одинаковы и отличаются лишь количеством возможностей и качеством исполнения. Типовой путь сигнала от источника до выхода лежит через входной буферный усилитель In Amp, регулятор чувствительности Gain, эквалайзер EQ, разрыв Insert, регулятор уровня Fader, компенсирующий усилитель А, панорамный регулятор Pan, шину Bus, суммирующий усилитель Z, разрыв главный Master Insert, общий регулятор уровня Master Fader и его компенсирующий усилитель А и заканчивается выходным усилителем Out Amp (рис. 1).

Как видно из схемы, при заданном значении уровня входного сигнала необходимый уровень на выходе можно установить с помощью, как минимум, трех регуляторов, причем комбинаций их взаимного положения бесконечно много, а оптимальное, с точки зрения шумов, искажений и динамики, окажется одно.

Дело в том, что диапазон рабочих значений уровня сигнала ограничен: сверху — напряжением питания и, следовательно, линейностью характеристик активных элементов (микросхем и транзисторов), а снизу - тепловыми шумами элементов. В горячке сведения легче легкого добиться нужного баланса первыми попавшимися под руку регуляторами.

Поверьте (а лучше — проверьте сами), такой звук абсолютно хуже, чем полученный на сбалансированном пульте, и, как правило, при дальнейшей работе над сведением ситуация ухудшается лавинообразно: Fader уже до упора, добавим Gain ... эквалайзер похрюкивает... сумматор искажает... приберем Fader, добавим Gain... куда делась динамика? А компрессор в разрыве "давит" уже 12 дБ! Приберем... Эй, а куда баланс делся?!

Знакомо? Поверьте, чем меньше у вас времени, тем важнее потратить несколько минут на "чистку", то есть согласование регулировок. Эффект гарантирован! "Вычищенный" по регулировкам пульт виден сразу: индивидуальные ("входные") фейдеры во всех каналах стоят около риски "0 dB" (с этого собственно, процесс "чистки" и начинается), Master Fader почти до упора, приборы, включенные в insert, работают в нужном режиме, эквалайзеры (там, где они нужны) выставлены, регуляторы Gain обеспечивают приблизительный баланс. Остается лишь чуть-чуть подобрать взаимное расположение фейдеров, и можете быть уверены, что в вашем балансе шумы пульта и вероятность перегрузок будут минимальны.

Если вы пользуетесь аналоговым "мультитреком", обязательна настройка его именно на ту ленту, которой он заправлен, и профилактика необходима не реже, чем раз в полгода. Причем, перед началом эксплуатации магнитофона обязательно пригласите профессионала с тест-лентой для настройки независимо от того, куплен ли он у коллег или только что привезен из Японии (Германии, Соединенных Штатов). В дальнейшем, если у вас нет собственного теста, может помочь лента с записью генератора 1 кГц 0 дБ (для магнитофона, см. инструкцию по эксплуатации) и частот 31,5-63-125-250-500 Гц – 1-2-4-6,3-8-10-12,5-14 и 16 кГц с уровнем -20 дБ, сделанной сразу после настройки. И хотя такая лента не является тестом в полном смысле этого понятия, вы в любой момент можете выяснить степень износа головки и разболтанности лентопротяжного механизма. Этими рекомендациями можно пренебречь - подумаешь, всего-то раза в три сократится жизнь магнитофона.

Применение цифровых машин, таких, как, например, Alesis A-DAT, требует особого внимания к уровню записи - категорически недопустимы как перегрузка, даже кратковременная, так и занижение уровня записи. В связи с этим особое внимание следует уделить измерителям уровня (ИУ), в первую очередь на многоканальном магнитофоне и пульте. Согласовать их "нули" часто бывает недостаточным, их баллистические характеристики – время интеграции и время возврата – могут быть различными, что приведет к разным показаниям, причем эта разница во многом зависит от характера и жанра программы.

Время возврата — это то время, за которое указатель прибора (стрелка или столбик светодиода) при отключении сигнала с номинальным для ИУ уровнем переместится с отметки 0 дБ до отметки -20 дБ. При большом времени возврата (свыше 1,5-2 сек.) средний уровень показаний ИУ окажется выше среднего уровня сигнала, то есть достоверными являются лишь пиковые значения.

Еще важнее для работы характеристика времени интеграции. Упрощенно, это минимальная длительность пика сигнала, которую зарегистрирует ИУ. И если у вашего ИУ время интеграции составляет 30-60 мсек., так называемый измеритель промежуточных значений, завышение пиковых уровней практически неизбежно. ИУ для работы с "цифрой" должен иметь время интеграции не более 5 мсек.

Писать на «цифру» с помощью вольтметра (VU) абсолютно бессмысленно. VU - измеритель среднего уровня, и его время интеграции равно 200 мсек.

Иногда использовать 100% возможностей студии мешает неправильная разводка сети и "земли". К сожалению, обеспечить безупречно чистую сеть и отдельную "землю" бывает невозможно прежде всего по экономическим причинам, но по мере сил следует приближаться к идеалу. Возможная схема питания и заземления приведена на рис. 2.

Кроме того, обязательно нужно соблюдать следующие основные правила.

1. Не следует пользоваться заземлением через розетки.
2. Корпуса всех приборов обязательно должны быть заземлены.
3. Питание компьютера и пульта от одного удлинителя приводит к сильным помехам.
4. Все, что составляет студию, должно питаться от одной фазы либо иметь трансформаторную развязку.
5. Электроосветительные и нагревательные приборы должны питаться от отдельного автомата на вводе.
6. Использовать автотрансформаторы или ЛАТРы для питания приборов, рассчитанных на 110 В, очень опасно.
7. Соединение приборов с "землей" в электророзетке при наличии отдельного контура заземления приводит к выгоранию оных.

Итак, будем считать, что студия скоммутирована и настроена правильно. Оборудование профессиональное, "мозги" современные, вокалист и даже гитарист (я же сказал, будем так считать!) знают и умеют все, что надо для создания суперхита. Пишем... Сводим... Слушаем... Мд-да... Звук какой-то ватный, голос удавлен, гитара скребет даже внутреннее ухо, ритм дряблый. Почему?

Для того, чтобы наметить путь к ответу на этот сакраментальный вопрос, заглянем внутрь схемы приборов и пульта. Любой аналоговый прибор построен из так называемых активных элементов, обычно транзисторов или микросхем –операционных усилителей. Это те же транзисторы, но выращенные на одной "грядке" – кристалле и уже объединенные в некую усилительную схему. Инженеры да простят меня, музыканты да поверят мне на слово, а желающие узнать об этом подробнее да начнут самообразование с чудесной книги П. Хорвица, У. Хилла "Искусство схемотехники", том 2, (М: Мир, 1993).

Активные элементы составляют каскады, обеспечивающие то или иное воздействие на звуковой сигнал. Для того, чтобы отдельные приборы работали вместе и не влияли друг на друга, на входе и выходе каждого из них ставят согласующие, или буферные, каскады.

Для защиты от высокочастотных помех между каскадами ставят фильтры, а для изменения амплитудно-частотной характеристики - эквалайзеры и фильтры звуковых частот. Для устойчивой работы каскады корректируют, то есть изменяют характеристику зависимости усиления от частоты. В итоге каждый каскад при прохождении звука что-то с ним делает. Причем чем проще схема, тем заметнее она меняет звук на разных режимах, поэтому супердорогие пульты Neve и SSL начинены сложнейшей схемотехникой, часть которой отслеживает режимы каскадов, обрабатывающих звук. Далеко не последнюю роль играют и сами компоненты-микросхемы, резисторы, конденсаторы, причем не только их тип, но и страна-изготовитель.

Разберем конкретный пример. Значительную часть микшерного пульта составляют согласующие усилители. Они разделяют каналы, обеспечивают раздельность регулировок и подключение внешних приборов. Как правило, эти усилители ничего не усиливают, а просто согласуют звенья схемы, так как имеют большое входное и малое выходное сопротивление. Строят такие схемы на так называемых ОУ - операционных усилителях. Операционный усилитель - это универсальная микросхема с очень большим собственным коэффициентом усиления (порядка десятков тысяч). Так как для адекватной передачи звукового сигнала необходимо точно передать все переходные процессы (импульсный характер атаки многих инструментов),  такой усилитель должен  быть очень широкополосным, вплоть до нескольких миллигерц. А усиление буфера равно единице. Чтобы получить единичное усиление, ОУ охватывают 100% отрицательной обратной связью (ООС), когда разница между выходным и входным сигналами полностью вычитается и на выходе ОУ со 100% ООС амплитуда выходного сигнала всегда повторяет амплитуду входного. Но для схемы с очень большим внутренним усилением, построенной на десятках транзисторов, всегда найдется частота, на которой из-за внутреннего сдвига фазы выходное напряжение по петле обратной связи придет на вход не в противофазе (180 градусов), а с меньшим сдвигом, вплоть до 0 градусов, и не вычтется из входного. Это приводит к выбросу фронта или даже самовозбуждению ОУ. Удобно рассматривать эти процессы на осциллографе, подав на вход исследуемого каскада прямоугольные импульсы с частотой 20 кГц. На рисунках За изображена осциллограмма выход генератора прямоугольных импульсов, Зb - выхода каскада со 100 % ООС без коррекции. Выброс на переднем фронте импульса проявляется в реальном звуке, как резкий металлический "привкус" или очень "грязный" эксайтер.

Во избежание этого эффекта ОУ корректируют, то есть вводят параллельную ООС, снижающую усиление на ультразвуковых частотах. На рисунке 3d показан сигнал после оптимально скорректированного ОУ. Однако из-за разброса параметров элементов (а чем больше этот разброс, тем дешевле элементы) многие фирмы-изготовители перестраховываются и корректируют ОУ с солидным запасом. Такие каскады работают весьма устойчиво. Однако если посмотреть на рисунок Зс, показывающий выходной сигнал перекорректированного ОУ, то можно легко увидеть, что фронт импульса получил заметный наклон (за счет фильтрации высших гармоник), а также сдвинулся назад по фазе на некоторый угол α. Поскольку корректирующая ООС работает только на высоких частотах, на остальной части спектра сдвиг фазы практически отсутствует, то есть сигнал как бы "растягивается" по фазе. Это приводит к искажению формы огибающей и на слух воспринимается как "ватное", непрозрачное звучание. Характерно, что попытка поднять ВЧ эквалайзером никак не улучшает прозрачности. Особенно неприятен и заметен фазовый сдвиг на ВЧ в сумматорах пультов. Ударные, собранные в подгруппу, проходят два сумматора, и это способно полностью "убить" их звучание в итоговой фонограмме. Сигналы же с более узким спектром и вялой атакой, как, например, вокал, группирование переносят легче, поэтому в целях экономии приборов динамической и психоакустической обработки бэк-вокал можно обработать в стерео-группе.

Фазовые сдвиги — не единственная беда электронных каскадов. При большом их числе накапливается достаточно высокий коэффициент интермодуляционных искажений. Этот вид искажений намного заметнее нелинейных гармонических, так как в результате интермодуляции в звуковом сигнале появляются составляющие, не входящие в гармонический ряд ни одного из инструментов.

Сделаем вывод из вышесказанного. Для получения максимально чистого звучания в пределах имеющегося оборудования следует, во-первых, исключать по возможности из тракта "лишние" каскады, во-вторых, делать это осмысленно, так как нарушение согласования ведет к еще большим бедам, и, в-третьих, на наиболее критичных источниках (основной вокал, ритм-секция, солирующие инструменты) никогда не применять "грязные" и "мутные" приборы. С этой целью желательно прослушать все приборы в студии и пульт по частям по принципу "с ним/без него", исключая прибор перемычкой из хорошего профессионального кабеля.

Эквалайзеры зачастую (правда не всегда) можно заменить компрессорами.

На большинстве студий персонал не замечает "ватности" своего пульта просто потому, что все и всегда слушается через него, и ухо как бы адаптируется к звучанию. Попробуйте прослушать хотя бы вокал и малый барабан не через пульт. Непосредственно соединив магнитофон и усилитель контрольных мониторов, вы будете озадачены разницей в звуке.

Напоследок приведу пример из личной практики. На CD «Танцующий город» Натальи Гулькиной песни № 3, 7, 8, 9, 10 и 11 записаны и сведены автором этих строк на студии Mix Art с применением всего изложенного выше. В частности, вокал записывался по схеме: микрофон-пульт Allen&Heath GL3S — «вынимался» из insert и далее через компрессор Tender CAT STC поступал на магнитофон TASСАМ MSR 24. Компрессор обеспечивал легкое сжатие (примерно 3:1) с «мягкой» характеристикой и установку уровня записи. На сведении сигнал вокала с выхода магнитофона через компрессор Tender CAT STC и Superexciter Tender CAT поступал в insert return, прямо на Fader, причем канальный эквалайзер не включался.

При возможных различиях в сугубо творческих аспектах, звучание вокала по сравнению с песнями, записанными на аналогичных по классу студиях по традиционной технологии, всеми экспертами, прослушавшими данный CD, было оценено выше.

Дмитрий Колесник, инженер, звукорежиссер
Опубликовано в журнале «Шоу-мастер», №10, 1997