Kas ir skaņas skatuve? Part 1

Daba cilvēku ir apveltījusi ar divām ausīm. Pateicoties ausu izvietojumam un pietiekoši advancētai smadzeņu darbībai, cilvēka dzirdes iespējas ir iespaidīgas. Cilvēks spēj dzirdēt skaņas, kuru skaļums atšķiras miljoniem reižu. Skaņas, kuru frekvence atšķiras tūkstoti reižu. Un kas ne mazāk svarīgi - spēj noteikt skaņas avota atrašanās vietu (virzienu telpā uz to).

Sensenos laikos šīs dzirdes spējas noderēja izdzīvošanai. Gan medījot, gan izvairoties pašiem kļūt par medījumu citiem, cilvēki savas dzirdes spējas izmantoja ļoti aktīvi un dzirdi bija ''uztrenējuši'' līdz perfektumam. Jo likumsakarība bija vienkārša - izdzīvoja tie, kas labāk dzirdēja, uzmanīgāk klausījās un ātrāk reaģēja.

Šodien mums vairs nav jāslēpjas no plēsējiem. Arī medīt vairs nav jāiet. Šodien dzirdes unikālās īpašības tiek izmantotas komforta funkcijām. Piemēram, baudot teātrus, koncertus. Jā, arī ikdienā dzirdes iespēja noteikt skaņas avotu (un arī - ignorēt citus, traucējošus trokšņus) lieti noder - mūsu ikdiena ir pilna ar sadzīves trokšņiem (satiksmes trokšņi uz ielas, kolēģu sarunu troksnis birojā, utjpr.). Par šo aspektu mēs pat nepiedomājam - dzirde un smadzenes visu izdara ''automātiski''.

Šajā bloga ierakstā es parunāšu tieši par dzirdes komforta funkciju - mūzikas baudīšanu.

Iesākumā ļoti īsi par dzirdes tehniskajām iespējām. Pētījumi pierāda: cilvēks ar korekti strādājošu dzirdi spēj noteikt skaņas avotu (vidējās frekvencēs, šeit dzirdes izšķirstpēja ir vislabākā):

a. horizontālajā plaknē - ar precizitāti ap 2..3 grādiem;

b. vertikālajā plaknē - ar precizitāti ap 15..20 grādiem.

Šādu augstu izšķirtspēju dzirde uzrāda testos, kuros skaņas avots nav redzams vizuāli. Tam ir nozīme tieši mūzikas klausīšanās procesā, jo tipiski (tieši klausoties mūzikas ierakstus) skaņas avotu vizuāla identificēšana izpaliek. Klausītājam atliek aizvērt acis un ... iztēloties skatuvi/koncertu, balstoties tikai uz dzirdes uztverto.

Ja mēs baudam akustiskās mūzikas koncertu klātienē (koncertā netiek izmantotas skaņu pastiprinošas iekārtas), situācija ar skaņas skatuvi ir vienkāršāka - mūziķi un instrumenti ir redzami. Dzirdei lieliski palīdz redze. Turklāt, skaņas avotu vizuālā (fiziskā) atrašanās vieta sakrīt ar to radītās skaņas vietu telpā. Viss ir pašsaprotami - tur atrodas solists, šeit - koris, šeit - vijoles, ģitāras, utjpr.

Situācija mainās, ja koncertā tiek izmantota skaņu pastiprinoša aparatūra. Situācija mainās vēl vairāk, ja zūd vizuālā kontrole - klausītājs dzird tikai skaņu (piem., atskaņojot koncerta ierakstu).

Pagājušā gadsimta vidū strauji attīstījās tehnoloģijas. Sākumā cilvēki iemācījās pārraidīt un ierakstīt/atskaņot skaņu, vēlāk - tika izgaudrota arī televīzija. Skaņas trakts vairākus desmitus gadu sastāvēja no viena skaņas uztveršanas/pastiprināšanas kanāla. Ilgāku laiku pat nebija jautājumu par to, ka vajadzētu vairākus skaņas ''celiņus''. Kāpēc gan?

Viena kanāla skaņas traktam bija ierobežojumi. Visa skaņa nāca no viena telpas punkta (pat, ja radio bija vairāki skaļruņi, lielākā attālumā no tā - varam uzskatīt, ka skaņas avots bija viens, jo visi šie skaļruņi atskaņoja vienu muzikālo materiālu/bija saslēgti paralēli). Tā bija fundamentāla atšķirība no dzīvās mūzikas koncerta, kurā katrs skaņas avots (solisti, instrumenti) skanēja no cita telpas punkta. Nepārpotami - daļa informācijas skaņas reprodukcijas gaitā tika zaudēta. Ja tehnoloģiju attīstības saķumposmā visi bija sajūsmā par pašu tehnoloģijas spēju pārraidīt un saglabāt informāciju, tad ar laiku pieauga kvalitātes prasības.

Pirmie eksperimenti bija ar divu kanālu (stereo) sistēmām, vēlāk tika izmēģināta arī četru kanālu (kvadro) aparatūra. Es izlaidīšu vairāku desmitu gadu eksperimentu posmu. Šis posms ir ļoti interesants, iesaku pameklēt informāciju Interneta plašumos. Apstāšos tikai pie šībrīža sapratnes par kvalitatīvu skaņas reprodukciju.

Izrādījās, ka skaņas skatuvi diezgan kvalitatīvi telpiski atjaunot var, izmantojot tikai divus skaņas reprodukcijas kanālus:

a. ar diviem kanāliem diezgan precīzi/ticami var atjaunot katra skaņas avota atrašanās vietu telpā horizontālajā plaknē. Ierobežjumi - instrumentu atrašanās vieta: 60..100 (aptuveni) grādu plašā ''kūlī'', atkarībā no skandu izvietojuma. Problēmas sākas, ja vēlamies plašāku instrumentu izvietojumu (tad talkā nāk daudzkanālu sistēmas);

b. gan divu, gan daudzkanālu atskaņošanas sistēmām ir problēmas ar skaņas avotu vertikālās pozīcijas atjaunošanu. Šeit gan tipiski lielas problēmas nerodas, jo mūziķi parasti atrodas ''uz zemes'', instrumenti - vai nu novietoti pie kājām, vai atrodas mūziķu rokās vai tiek spēlēti ar muti. Jā, ja mūziķi ''lidinās'' gaisā, vai skaņas avots planē virs klausītāju galvām - tad līdzēs tikai advancētākās daudzkanālu sistēmas (un, protams, atbilstoši sagatavoti ieraksti);

c. visu (gan divu, gan daudzkanālu) sistēmu vājā vieta - tās diezgan slikti reproducē skaņas avotu izmērus un klausītāja attālumu līdz tiem. Labā ziņa - skaņas avotu izmērus cilvēka dzirde neuzskata par īpaši svarīgu parametru (un ir ar diezgan sliktu izšķirtspēju šajā ziņā), savukārt - attālums līdz skaņas avotam (šī attāluma subjektīvā uztvere) ir ļoti atkarīgs no skaņas skaļuma. Mūsu smadzenes saka - skaļa skaņa nāk no tuvu esoša skaņasavota, savukārt, tālu esošs skaņas avots skan klusu. Atliek tikai pamainīt reproducētās skaņas skaļumu. Arī ar šo sadaļu lielas problēmas nerodas.

Attēlā - vintage stereo aprīkojums. Divi skaņas reprodukcijas kanāli. Divas skandas, kas novietotas pa kreisi/labi no klausītāja. Aprīkojums, kas radikāli mainīja skaņas reprodukcijas kvalitāti. Tiesa gan, ceļš līdz šai kvalitātei bija garš un sāpīgs. Bet, par to - turpinājumā.