ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ

Transcript

1 ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΙΟΝΙΩΝ ΝΗΣΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΗΧΟΥ & ΜΟΥΣΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΕΧΝΙΚΕΣ SURROUND ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗΣ Του Παντέλογλου Κων/νου Επιβλέπων: Μηνάς Εμμανουήλ ΛΗΞΟΥΡΙ

2 2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή μου Μηνά Εμμανουήλ για την βοήθεια του στην επιλογή του θέματος και για την υπόδειξη της κατεύθυνσης που έπρεπε να ακολουθήσω για την πραγματοποίηση της εργασίας. Τον κο. Ίσσαρη Άρη για την βοήθεια του στην διεκπεραίωση της ηχογράφησης. Τέλος τους κκ. Ιωάννη Στεργίου, Λάζαρο Καραγιάννη και Άκη Γκολφίδη για τις πολύτιμες πληροφορίες που μου έδωσαν.

3 3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η εξέλιξη της μουσικής τεχνολογίας έδωσε έρεισμα στους μηχανικούς ήχου να δοκιμάσουν νέα πράγματα και τεχνικές στην ηχογράφηση και αναπαραγωγή του ήχου. Μέσα από πολλές δυσκολίες κατάφεραν να αναπτύξουν μια διαφορετική λογική όσον αφορά στην πιστή αναπαράσταση του ήχου μέσα στον χώρο που βρίσκεται ο ακροατής. Δηλαδή ο ακροατής να αντιλαμβάνεται από πού έρχεται ο κάθε ήχος. Έτσι ανέπτυξαν την τεχνολογία του surround, δηλαδή του πολυκάναλου κυκλικού ήχου. Η πραγματοποίηση της εργασίας αντιμετώπισε πολλές δυσκολίες λόγω του ότι υπάρχουν λίγα στοιχεία για το surround και επίσης διότι στον υπάρχουν λίγοι γνώστες του αντικειμένου και η συνάντηση μου μαζί τους ήταν δύσκολη. Παρόλα αυτά το υλικό που υπάρχει στις σελίδες που ακολουθούν θα μας βοηθήσει να γνωρίσουμε και να κατανοήσουμε καλύτερα την τεχνολογία του πολυκάναλου κυκλικού ήχου, όσον αφορά στην καταγραφή και αναπαραγωγή, όπως και στην κωδικοποίηση του.

4 4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4 1.ΗΧΟΣ SURROUND-STEREO vs SURROUND Tι είναι το surround STEREO vs SURROUND ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ SURROUND ΤΕΧΝΙΚΕΣ SURROUND ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗΣ Double M/S Ambisonic/B-format Bruck system Klepko Method OCT IRT ή SAM Hamasaki Square ICA Holophone High Spatial Resolution Microphone Array Surround ηχογράφηση των ακουστικών οργάνων Στόχοι και προβληματισμοί Πραγματοποίηση surround ηχογράφησης 29 ΕΠΙΛΟΓΟΣ...34 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ..35

5 5 1.1 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ SURROUND ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΧΟΣ SURROUND Το surround είναι ένας όρος που ακούγεται και χρησιμοποιείται πάρα πολύ στις μέρες μας. Το surround υποδηλώνει τον ήχο που μας περιβάλλει και φανερώνει την πρόθεση της δημιουργίας μιας,όσο το δυνατό, πιο πειστικής ακουστικής ψευδαίσθησης. Πολλοί πιστεύουν ότι ο όρος αυτός σημαίνει ότι κάτι καινούργιο έχει προστεθεί σε ένα ηχητικό stereo σήμα, κάτι που απαιτεί παραπάνω από δυο ηχεία για να αναπαραχθεί. Ενώ αυτό είναι αλήθεια, θα έπρεπε να κατανοηθεί ότι το stereo από μόνο του δεν μπορεί να περιοριστεί μόνο σε δυο κανάλια. Μπορεί να χρησιμοποιεί παραπάνω από δυο ηχεία που απλώς μεταφέρουν την ίδια ηχητική πληροφορία. Το surround όμως αποτελεί φυσική εξέλιξη της στερεοφωνίας όχι μόνο από τεχνολογική άποψη, αλλά και ως προς το θεωρητικό του σκέλος. Tο surround είναι μια τεχνολογία πολυκάναλου κυκλικού ήχου 1 διακριτών σημάτων που εκμεταλλεύεται τις δυνατότητες της ανθρώπινης ακοής να λαμβάνει πληροφορίες στο ηχητικό γίγνεσθαι από τις διαφορές της έντασης και της φάσης με τις οποίες ένα ακουστικό σήμα γίνεται αντιληπτό. Το surround είναι μια τεχνολογία αρκετά περίπλοκη όσον αφορά τους νόμους που την διέπουν όπως αποστάσεις και μοίρες μεταξύ των μικροφώνων καθώς και των τεχνικών για την πραγματοποίηση μιας ηχογράφησης αλλά είναι τόσο απλή στην φιλοσοφία και στον λόγω δημιουργίας και ύπαρξη της, η οποία είναι πιο πιστή και ποιοτική απόδοση του ηχητικού περιβάλλοντος. 1 Χρήστος Καρακίτσιος, Η Τέχνη της Μίξης, εκδ. ΙΩΝ, Αθήνα 2005 σ.59

6 6 1.2 STEREO vs SURROUND Οι τεχνολογίες αυτές, stereo και surround, διαφέρουν αρκετά μεταξύ τους έστω και αν η δεύτερη αποτελεί τεχνολογική εξέλιξη της πρώτης. Για να είμαστε όμως πιο ακριβείς και να καταλάβουμε τις διαφορές των δυο τεχνολογιών θα πρέπει να ξεχωρίσουμε τους δυο όρους: Surround (πολυκάναλη καταγραφή και αναπαραγωγή) και stereo (δικάναλη στερεοφωνία). Η τεχνολογία surround διέπεται από διαφορετικούς νόμους απ ό,τι η δικάναλη στερεοφωνία, δηλαδή τις γνώσεις που έχουμε για την στερεοφωνία δεν μπορούμε να τις εφαρμόσουμε αμιγώς στην τεχνολογία του surround. Οι διαφορές που προκύπτουν αναφέρονται τόσο στην καταγραφή και αναπαραγωγή όσο και στην διαδικασία της μίξης του ήχου. Μια από τις βασικές διαφορές των δυο τεχνολογιών είναι η απόδοση της αίσθησης του χώρου. Με την στερεοφωνία θα πρέπει να δημιουργήσουμε μέσω της μίξης την αίσθηση του χώρου ενώ στο surround λόγω της προσθήκης τριών καναλιών ( κεντρικό μπροστά, πίσω δεξιά και αριστερά) έχουμε καλύτερη απόδοση του χώρου, μιας και τα πίσω κανάλια αναλαμβάνουν την λήψη και αναπαραγωγή του πίσω ηχητικού πεδίου ενώ το κεντρικό μπροστά κανάλι αναλαμβάνει την λήψη και αναπαραγωγή του κεντρικού ηχητικού πεδίου. Έτσι με τον τρόπο αυτό φαίνεται ότι η μουσική περιβάλλει τον ακροατή και δημιουργεί διαφορετική αίσθηση ακουστικής. Επίσης με το surround είναι πιο εύκολο να καθορίσουμε την ισορροπία θέσης μεταξύ του βασικού οργάνου και των συνοδευτικών μιας μπάντας ή ορχήστρας σε σχέση με το stereo που θα πρέπει να ασχοληθούμε περισσότερο με το Pan-pot 2 της κονσόλας για να αποδώσουμε τις θέσεις τους μέσα στο χώρο. Όσον αφορά όμως στην καταγραφή του ήχου, η τεχνολογία του stereo είναι πιο απλή λόγω του αριθμού των μηχανημάτων που απαιτεί καθώς και της τοποθέτησης των μικροφώνων (βλ.εικ.1) σε σχέση με το surround που χρησιμοποιεί πιο πολύπλοκο εξοπλισμό και οι τεχνικές τοποθέτησης των μικροφώνων (βλ.εικ.2) είναι πιο περίπλοκες και απαιτούν μεγαλύτερη μελέτη από τον μηχανικό ήχου. 2 Ρυθμιστής, που ελέγχει και καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο ένα στερεοφωνικό σήμα μοιράζεται μεταξύ των δύο καναλιών.

7 7 Βάσει λοιπόν την βασικότερη διαφορά μεταξύ των δυο τεχνολογιών συμπεραίνουμε ότι τεχνολογία του surround είναι πιο πειστική στην απόδοση της αίσθησης του χώρου που μας περιβάλλει κατά την ηχογράφηση και κατά την αναπαραγωγή. Εικόνα 1 Τοποθέτηση μικροφώνων για stereo ηχογράφηση 3 Εικόνα 2 Τοποθέτηση μικροφώνων για surround ηχογράφηση 4 3 Ανδρέας Παπαχρίστου, Περί Μουσικής και Ηχοληψίας, εκδ. Μουσικός Οίκος Φίλιππος Νάκας Αθήνα

8 8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ SURROUND Τείνουμε να σκεφτόμαστε τον ήχο surround ως μια σύγχρονη ανάπτυξη. Η πρώτη έκδοση του ήχου surround πραγματοποιήθηκε κατά την διάρκεια του δευτέρου παγκοσμίου πολέμου, και εξελίχθηκε τελικά στον ήχο surround που συναντάμε σήμερα στους κινηματογράφους και τα θέατρα. 2.1 ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ Από πολλές απόψεις ο Walt Disney μπορεί να θεωρηθεί ο εφευρέτης του ήχου surround με την εταιρεία Fantasound. Όταν το 1941 βγήκε στις αίθουσες η ταινία Fantasia (βλ.εικ.3)στην ουσία ήταν η πρώτη ταινία που ενσωματώνει το surround. O Disney τοποθέτησε ένα μπροστινό κεντρικό ηχείο, ένα δεξί μπροστινό ηχείο, ένα αριστερό μπροστινό ηχείο και δυο οπίσθια ηχεία, δεξιά, αριστερά. Το κύριο μουσικό και ακουστικό μέρος οδηγούταν από τα τρία μπροστινά ηχεία ενώ τα δυο οπίσθια καταγραφήκαν σε μια χωριστή μπομπίνα και τα «οδηγούσαν» χωριστά όποτε αυτό ήταν αναγκαίο. Εικόνα 3 Η αφίσα της ταινίας Fantasia του Walt Disney

9 9 Το σύστημα Fantasound αποδείχθηκε όμως πάρα πολύ σύνθετο και δαπανηρό για να υιοθετήσουν άλλα στούντιο. Χρειάστηκε να περάσει μια δεκαετία έως ότου το Hollywood να αγκαλιάσει μια πιο προσιτή τεχνολογία πολλαπλών-καναλιών, που έκανε την εμφάνιση της μαζί με την γέννηση νέων σχημάτων ταινιών της μεγάλης οθόνης, ειδικότερα των Cinerama και CinemaScope. Τα νέα σχήματα της μεγάλης οθόνης χρειάστηκαν τα πολλαπλάσια κανάλια για να γεμίσουν όλο τον μπροστινό τομέα της κινηματογραφικής οθόνης. Η λύση ήταν ένας τοίχος ήχου, χρησιμοποιώντας 4-6 ηχητικά κανάλια για την στερεοφωνία στη μεγάλη οθόνη. Μεταξύ των πρόωρων ταινιών πολλαπλού-καναλιού ήταν οι ταινίες This is Cinerama το 1952 (με τον ήχο surround 7 καναλιών) και The Robe το 1953 (σε CinemaScope, με ήχο 4 καναλιών). O αληθινός ήχος surround όμως έκανε την επιστροφή του στη δεκαετία του 70 με την εισαγωγή της τεχνολογίας Dolby Stereo. Παρά το γεγονός ότι η ονομασία της τεχνολογίας αυτής μας παραπέμπει στην δικάναλη στερεοφωνία, ήταν μια οπτική τεχνολογία 4 καναλιών (βλ.εικ.4), που εισήχθη το 1976 από τα εργαστήρια Dolby. H διαφορά ήταν ότι αντί για την χρησιμοποίηση των μαγνητικών ακουστικών ταινιών η εταιρεία Dolby επανήλθε στην οπτική τεχνολογία καταγραφής. Πρόσθεσε και την τεχνολογία αποθορυβοποίησης για καλύτερη αναπαραγωγή του ήχου. Τελικά όμως η μεγάλη ώθηση για τον ήχο surround ήρθε με την ταινία Star Wars το 1977 με τα πολύ καλά αποτελέσματα των οπισθίων καναλιών. Η επιτυχία του Star Wars ενέπνευσε πολλούς ιδιοκτήτες θεάτρων να αναβαθμίσουν τον ηχητικό εξοπλισμό τους στα στερεοφωνικά πρότυπα Dolby, και οδήγησε παραγωγούς και στούντιο να υιοθετήσουν το σχήμα του ήχου surround.

10 10 Λόγω όμως της μεγάλης επιτυχίας της Dolby, την δεκαετία του 80 όλο και περισσότεροι κινηματογράφοι χρησιμοποίησαν την τεχνολογία Dolby Stereo.Το 1983 η Loucasfilm εισάγει την πιστοποίηση THX (που ονομάζεται μετά από την πρώτη ταινία του George Lucas, THX 1138), ένα σύνολο τεχνικών προτύπων με σκοπό να εξασφαλίσουν μια υψηλής ποιότητας αναπαραγωγή ήχου των ηχητικών λωρίδων ταινιών στους ειδικά εξοπλισμένους κινηματογράφους. Το 1987 η Dolby εισήγαγε το Dolby SR, ένα οπτικό σύστημα τεσσάρων καναλιών που πρόσφερε ευρύτερη δυναμική περιοχή και μια ευρύτερη ανταπόκριση συχνότητας από το προηγούμενο Dolby στερεοφωνικό σύστημα. Εικόνα 4 Σύστημα 4.0 καναλιών Η ΔΕΚΑΕΤΙΑ ΤΟΥ 90: Digital Sound Dolby, DTS, SDDS, EX Ο ήχος surround έγινε ψηφιακός το 1992 με την εισαγωγή του ψηφιακού προτύπου Dolby,αρχικά γνωστό ως Dolby AC-3 6. Το σύστημα AC-3 κωδικοποιεί τις ακουστικές πληροφορίες για τις οπτικές διαδρομές μιας ταινίας αλλά σε ψηφιακή μορφή αντί σε αναλογική. Με το Dolby Digital επίσης προστέθηκαν περισσότερα κανάλια μια διαμόρφωση 5.1 με τρία μπροστινά ηχεία (κεντρικό, αριστερό, δεξί.) και δυο πίσω ηχεία surround (αριστερά, δεξιά) και ένα χωριστό κανάλι για την αναπαραγωγή των χαμηλών συχνοτήτων (LFE). 5 en.wikipedia.org/wiki/surround-sound 6 συντομία για την ακουστική κωδικοποίηση 3

11 11 Το 1993 όμως, η εταιρεία Digital Theater System εισήγαγε την ανταγωνιστική τεχνολογία ήχου surround DTS. Όπως το Dolby Digital έτσι και το DTS είναι ένα ψηφιακό σύστημα 5.1 (βλ.εικ.5) καναλιών. Αντίθετα από το Dolby Digital το DTS καταγράφει τα ηχητικά κανάλια στο CD, το οποίο στην αναπαραγωγή ήχου είναι συγχρονισμένο με το χρονικό κώδικα της ταινίας. Η πρώτη DTS ταινία ήταν το 1993 το Jurassic park. 7 Εικόνα 5 Σύστημα 5.1 καναλιών Επίσης το 1993 μια τρίτη εταιρεία θυγατρική της Sony μπαίνει στην τεχνολογία του surround. H Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) χρησιμοποιεί ένα οπτικό σύστημα όπως το Dolby Digital αλλά με 7.1 (βλ.εικ.6) κανάλια τακτοποιημένα σε ένα μοναδικό σχέδιο-πέντε μπροστινά κανάλια(αριστερό, κεντρικό αριστερό, κεντρικό, κεντρικό δεξί, δεξί).αριστερό και δεξί surround(πλαισίου) και ένα κανάλι χαμηλών συχνοτήτων (subwoofer).αυτό το πολλαπλό σύστημα μπροστινών ηχείων παράγει την καλύτερη απεικόνιση του διαλόγου. H πρώτη ταινία που χρησιμοποιήθηκε το σύστημα SDDS (βλ.εικ.7) ήταν το 1993 The Last Action Hero. Εικόνα 6 Σύστημα 7.1 καναλιών 8 Εικόνα 7 Το συστημα SDDS 9 7 en.wikipedia.org/wiki/surround-sound 8 en.wikipedia.org/wiki/surround-sound 9 Glen M. Ballou,Handbook fot sound engineers, Focal Press USA 2005

12 12 Κατά το τέλος όμως της δεκαετίας και συγκεκριμένα το 1999, η Dolby εισήγαγε ακόμα μια νέα τεχνολογία surround ήχου, το Dolby Digital Sound EX. Αυτό το οπτικό σύστημα 6.1 (βλ.εικ.9) καναλιών προσθέτει ένα οπίσθιο κανάλι surround στα ήδη υπάρχοντα δεξί και αριστερόsurround κανάλια. Η πρώτη EX ταινία ήταν το Star Wars: Episode One The Phantom Menace (βλ.εικ.8) Εικόνα 8 Star Wars: Episode One The Phantom Menace 10 Εικόνα 9 Σύστημα 6.1 καναλιών en.wikipedia.org/wiki/surround-sound

13 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΕΧΝΙΚΕΣ SURROUND ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗΣ 3.1. Double M/S Όπως προκύπτει και από την ονομασία της, η Double M/S (βλ.εικ.8,εικ.9) είναι μια διπλή M/S 12 και δημιουργείται με την προσθήκη ενός τρίτου και κατευθυντικου μικροφώνου, το οποίο τοποθετείται αντιδιαμετρικα με το μπροστά κεντρικό και αναλαμβάνει να λάβει το πίσω ηχητικό πεδίο. Αναπτύχθηκε την δεκαετία του 80 από τους Curt Witting και Neil Muncy και στην αρχική της εκδοχή χρησιμοποιούσε δυο ανεξάρτητες M/S. Η μια κοίταζε μπροστά και εξήγαγε τα σήματα των δυο μπροστινών καναλιών, ενώ η δεύτερη έμπαινε αρκετά μέτρα πιο μακριά και μέσα στο πεδίο αντήχησης του χώρου, ήταν στραμμένη προς τα πίσω και έβγαζε τα σήματα των δυο περιφερειακών καναλιών. Ο Michael Bishop της εταιρείας Telarc εξέλιξε μια άκρως πρωτότυπη παραλλαγή της, στην οποία συνδυάζει ένα Dummy Head KU 100 (βλ.εικ.10) που κοιτάει την ορχήστρα, και μια Double M/S στραμμένη κατά 90 μοίρες. Το KU 100 μπαίνει μέτρα πιο μπροστά και οι δυο M/S απέχουν μεταξύ τους περίπου 2 μέτρα Ωστόσο, σήμερα χρησιμοποιείται πιο πολύ η συμπωτική Double M/S, στην οποία τα δυο καρδιοειδή μικρόφωνα μοιράζονται τις πληροφορίες του ενός figure-8 μικροφώνου. Η διάταξη αυτή είναι εξαιρετικά βολική και χρησιμοποιείται κατά κόρον στο ραδιόφωνο, σε ντοκιμαντέρ και σε εξωτερικές λήψεις, αφού χρειάζεται μόνο τρία κανάλια και τρία μικρόφωνα, τα οποία μπορούν να προσαρμοστούν σε μια κοινή βάση στήριξης. Εικόνα 10 Το Dummy Head KU Είναι stereo τεχνική ηχογράφησης που χρησιμοποιεί 2 μικρόφωνα. Το ένα έχει διάγραμμα καρδιάς και το άλλο διάγραμμα 8

14 14 Εικόνα 11 Η διαδικασία για την πραγματοποίηση της Double M/S Εικόνα 12 Τα τρία μικρόφωνα της σειράς Colette της Schoeps τοποθετημένα σε διάταξηdouble M/S με την βοήθεια ενός ειδικού αντικραδασμικού συστήματος στήριξης της Rycote 13 Εγχειρίδιο Shoeps 14 Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ. 123

15 Ambisonic/ B-Format Η πιο ιδιαίτερη περίπτωση συμπωτικής τεχνικής είναι αυτή της περιφωνικής λήψης του ηχητικού πεδίου (ambisonic). Υλοποιείται από ένα ειδικό μικρόφωνο, το οποίο όμως έχει τέσσερα διαφράγματα τοποθετημένα στο ίδιο σημείο, αλλά με τις κάψες τους στις διευθύνσεις που προκύπτουν από την διάταξη ενός κανονικού τετράεδρου. Οι κάψες είναι κατευθυντικές, αλλά τα τέσσερα σήματα που άμεσα προκύπτουν, οδηγούνται σε έναν αποκωδικοποιητή που τα μετατρέπει σε σήματα B-Format (βλ.εικ.13), δηλαδή σε τρία δικατευθυντικά (figure-8) και ένα παντοκατευθυντικό (omni). Το εκπληκτικό αυτού του τύπου μικροφώνων είναι ότι στη συνέχεια και συνδυάζοντας τα τέσσερα σήματα B-format μπορούμε να δημιουργήσουμε όποια συμβατική στερεοφωνική τεχνική θέλουμε, την οποία έχουμε την δυνατότητα να στρέψουμε στο χώρο χωρίς να πλησιάσουμε το μικρόφωνο: απλά και μόνο μεταβάλλοντας τις παραμέτρους από τον αποκωδικοποιητή. Λαμβάνει και πληροφορίες ύψους, ενώ μας δίνει και ξεχωριστά σήματα για αναπαραγωγή μέσω τεσσάρων ηχείων ή έξι για surround 5.1. Τα μικρόφωνα αυτά κατασκευάζονταν αρχικά από την εταιρεία AGM Digital Arts, αλλά εδώ και πάρα πολλά χρόνια αποτελούν την αποκλειστικότητα της Soundfield (βλ.εικ.11), το όνομα της οποίας έχει σχεδόν ταυτιστεί με την τεχνική Ambisonic. Είναι πάρα πολύ απλά και βολικά στη χρήση τους, ενώ προσφέρουν μοναδική ευελιξία, αφού τοποθετούνται πιο εύκολα από κάθε άλλη τεχνική (ένα μικρόφωνο που δεν είναι καν ανάγκη να το στρέψουμε προς το κέντρο της ηχητικής πηγής),χρειάζονται μόνο τέσσερα κανάλια εγγραφής και μας δίνουν την δυνατότητα να εξάγουμε κάθε δυνατή παραλλαγή στερεοφωνικού ή πολυκάναλου σήματος κατά το στάδιο της μίξης.

16 16 Εικόνα 13 Τα 4 σήματα B-format τα οποία παράγονται μετά την επεξεργασία των σημάτων A-format που εξάγονται από τις κάψες ενός μικροφώνου Soundfield. 15 Εικόνα 14 Η διάταξη των 4 διαφραγμάτων του μικροφώνου Soundfield Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.135

17 Bruck System Δημιουργήθηκε από το μηχανικό ήχου Jerry Bruck στην προσπάθεια του να ενισχύσει τις κατευθυντικές ιδιότητες του μικροφώνου σφαίρας KFM 6 (βλ.εικ.15) της Shoeps, κατά την στερεοφωνική λήψη και αναπαραγωγη. Έτσι τοποθέτησε από ένα μικρόφωνο figure-8 δίπλα σε καθένα από τα δυο παντοκατευθυντικά μικρόφωνα που είναι προσαρμοσμένα στην σφαιρική επιφάνεια του KFM 6 και με τέτοιο τρόπο ώστε ο άξονας μηδενικής λήψης τους να είναι κάθετος στην σφαίρα. Εικόνα 15 Η τεχνική του Jerry Bruck σε σχηματική απεικόνιση 17 Κάθε ζευγάρι μικροφώνων (το ένα omni της σφαίρας και το διπλανό του figure-8) λειτουργεί ως ένα σύστημα M/S που είναι προσανατολισμένο στα πλάγια. Συνδυάζοντας τα σήματα του omni και του figure-8 της κάθε πλευράς και ανάλογα με την αναλογία που κάθε φορά θα επιλέξουμε (από τα fader μιας κονσόλας ή μέσω ενός ειδικού αποκωδικοποιητή), έχουμε τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε τέσσερα εικονικά μικρόφωνα, καθένα από τα οποία μπορεί να έχουμε όποια κατευθυντικότητα και ένταση θέλουμε. 17 Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.125

18 Klepko Method Παρουσιάστηκε στα τέλη του 1997 από τον John Klepko και συνδυάζει τρία κατευθυντικά μικρόφωνα που κοιτούν μπροστά και ένα Dammy Head (βλ.εικ.16) που μπαίνει 1.24 m πιο πίσω τους και αναλαμβάνει την λήψη του περιφερειακού πεδίου. Τα μικρόφωνα απέχουν μεταξύ τους 17.5 cm και διατάσσονται σαν να στοχεύουν τα τρία μπροστινά ηχεία: το ένα κοιτάει ακριβώς μπροστά (καρδιοειδές) και τα άλλα δυο (σούπερ-καρδιοειδή) είναι αστραμμένα κατά 30 μοίρες προς τα αριστερά και δεξιά. Εικόνα 16 Η μέθοδος Klepko Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.124

19 OCT (Optimized Cardiod Triangle) Το «Βελτιστοποιημένο Καρδιοειδές Τρίγωνο» υλοποιήθηκε από τον Günter Theile του γερμανικού ερευνητικού ινστιτούτου IRT,με σκοπό να λύσει το πρόβλημα της ασάφειας του κεντρικού ειδώλου και γενικότερα της θέσης των οργάνων της ορχήστρας που εμφανίζει η διάσημη στερεοφωνική τεχνική Decca Tree (βλ.εικ.17). Εικόνα 17 Η τεχνική Decca Tree 19 Ακολουθεί την ίδια γενική διάταξη, αλλά με διαφορετικές αποστάσεις ανάμεσα στα μικρόφωνα, τα οποία εδώ είναι κατευθυντικά (καρδιοειδές το μπροστινό κεντρικό και σούπερ καρδιοειδή τα πλα ι να). Το κεντρικό μικρόφωνο τοποθετείται 8 cm πιο μπροστά από την ευθεία που ενώνει τα άλλα δυο, ενώ τα πλα ι να απέχουν μεταξύ τους από cm. Η ακριβής απόσταση εξαρτάται από την «στερεοφωνική γωνία ηχογράφησης» που επιδιώκουμε, δηλαδή από το πλάτος της ορχήστρας που θέλουμε να καλύψουμε. Όσο μικραίνει η μεταξύ τους απόσταση τόσο μεγαλώνει η γωνία κάλυψης. 19 Εγχειρίδιο DPA microphones Banff,Ιούνιος 2003 σ.4

20 20 Η OCT (βλ.εικ.18) χρησιμοποιείται πλέον για την λήψη των τριών μπροστινών καναλιών ενός διακριτού πολυκάναλου σήματος τύπου 5.1 και συνδυάζεται με κάποια τεχνική λήψης των περιφερειακών πληροφοριών ή του πεδίου αντήχησης ενός χώρου, όπως, για παράδειγμα, οι IRT Cross και Hamasaki Squre. Έχουν όμως δημιουργηθεί και δυο παραλλαγές της : η OCT 2 και η OCT Surround. Η OCT 2 (βλ.εικ.20) τοποθετεί το κεντρικό μικρόφωνο ακόμη πιο μπροστά και συγκεκριμένα σε απόσταση 40 cm από την ευθεία των πίσω. Έτσι πλησιάζει ακόμη περισσότερο την Decca Tree και επιτυγχάνει μεγαλύτερη συμβατότητα που επιθυμούμε να καταλήξουμε σε ένα δικάναλο στερεοφωνικό σήμα. Ένα άλλο θετικό της OCT 2 είναι ότι μπορεί να εξάγει τα ακριβή χαρακτηριστικά της OCT μέσω της καθυστέρησης του κεντρικού σήματος κατά 1 ms. Η OCT Surround (βλ.εικ.19,εικ.21) διατηρεί την διάταξη OCT, αλλά την ενισχύει με την προσθήκη δυο καρδιοειδών μικροφώνων, που είναι στραμμένα προς το πίσω επίπεδο (αντιδιαμετρικά με το μπροστινό κεντρικό) και τοποθετούνται 40 cm πιο πίσω από τα δυο πλα ι να της OCT και με 20 cm πιο διευρυμένη την μεταξύ τους απόσταση. Η τεχνική αυτή εξάγει απευθείας τα πέντε σήματα των καναλιών 5.1 και δημιουργεί ένα πολυκάναλο ηχητικό πεδίο που διακρίνεται για το ιδιαίτερα μεγάλο του sweet spot Είναι το ιδανικό σημείο ακρόασης. Δηλ. το σημείο όπου ο ήχος και η αντήχηση ισσοροπούν

21 21 Εικόνα 18 Τοποθέτηση μικροφώνων της τεχνικής OCT 21 Εικόνα 19 Η τεχνική OCT Surround

22 22 Εικόνα 20 Η τεχνική OCT 2 23 Εικόνα 21 OCT Surround

23 IRT Cross ή SAM Μια ακόμη υλοποίηση του Günter Theile, η οποία είναι πολύ διαδεδομένη για εξωτερικές ηχογραφήσεις και ιδανική για την πιστή αποτύπωση των ακουστικών χαρακτηριστικών ενός περιβάλλοντος, ενώ πολύ συχνά χρησιμοποιείται ως συμπληρωματική τεχνική για τη λήψη της αντήχησης και του περιφερειακού πεδίου σε ηχογραφήσεις κλασσικής μουσικής. Η διάταξη αποτελείται από τέσσερα καρδιοειδή μικρόφωνα που τοποθετούνται με κλίση 90 μοιρών μεταξύ τους και σε τέτοιες αποστάσεις, ώστε οι κάψες τους να βρίσκονται στις τέσσερις κορυφές ενός τετραγώνου που έχει πλευρές με διαστάσεις από cm (βλ.εικ.22). Τα μικρόφωνα είναι στραμμένα προς τα ηχεία ενός υποτιθέμενου τετραφωνικού συστήματος (Quadraphonic). Η τεχνική αυτή αναφέρεται συχνά και με τους όρους Theile ή Atmo Cross και δεν εξάγει κεντρικό κανάλι. Εικόνα 22 Τοποθέτηση μικροφώνων στην τεχνική IRT Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.127

24 Hamasaki Squre Η τεχνική αυτή είναι αντίστοιχης λογικής και χρήσης με την IRT Cross και υλοποιείται με την τοποθέτηση τεσσάρων μικροφώνων δικατευθυντικών (figure-8) στις τέσσερις άκρες ενός τετραγώνου με πλευρές διαστάσεων 2-3 m, τα σήματα των οποίων οδηγούνται απευθείας στα αντίστοιχα τέσσερα κανάλια-ηχεία ενός πολυκάναλου συστήματος (βλ.εικ.23). Τα τέσσερα μικρόφωνα κοιτούν στα πλάγια και κατά συνέπεια δεν λαμβάνουν απευθείας τις πληροφορίες ούτε του μπροστινού αλλά ούτε και του περιφερειακού πεδίου. Έτσι, είναι ιδανική ως συμπληρωματική τεχνική για την λήψη ιδιαίτερα διαχυτών πεδίων αντήχησης και για την ηχογράφηση του ήχου του κοινού στις συναυλίες (βλ.εικ.24). Εικόνα 23 Τοποθέτηση μικροφώνων στην τεχνική Hamasaki Square 26 Εικόνα 24 Hamasaki Square σε συνδυασμό με την OCT Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.126

25 ICA-5 (Ideal Cardioid Arrangement) Η «Ιδανική Καρδιοειδής Διάταξη» είναι δημιουργία των Volker Henkels και Ulf Hermann, οι οποίοι την ανέπτυξαν όταν ήταν ακόμη φοιτητές σε μια γερμανική σχολή ηχοληψίας. Αποτελεί συγκεκριμένη παραλλαγή της γενικής διάταξης MMAD (Multichannel Microphone Array Design) και χρησιμοποιεί πέντε καρδιοειδή μικρόφωνα, όπου τα τρία μπροστινά είναι τοποθετημένα με κλίση 90 μοιρών μεταξύ τους και απέχουν 17.5 cm από το γενικό κέντρο της διάταξης. Τα δυο περιφερειακά έχουν μια κλίση μεταξύ τους ίση με 60 μοίρες και απέχουν 59.5 cm από το κέντρο. Στο εμπόριο υπάρχουν πολλοί βραχίονες στήριξης για την άμεση υλοποίηση της, οι οποίοι επιτρέπουν την δημιουργία αμέτρητων παραλλαγών της, μέσω της μεταβολής των αποστάσεων μεταξύ των μικροφώνων. Πιο ενδιαφέρουσα όμως θεωρείται η συνεργασία των εταιρειών SPL και Brauner Microphones, η οποία οδήγησε στην εξέλιξη και την κυκλοφορία του ολοκληρωμένου συστήματος Atmos 5.1 (βλ.εικ.25). Εικόνα 25 Το σύστημα Atmos Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.135

26 Holophone Το πιο απλό στην χρήση του πολυκάναλο μικρόφωνο, το οποίο είναι ταυτόχρονα και ένα από τα δυο ή τρία πιο ισχυρά και αποτελεσματικά συστήματα πολυκάναλης λήψης που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα. Το εντυπωσιακό είναι ότι για η χρήση του δεν απαιτεί ιδιαίτερη γνώση ή εμπειρία καθώς και επιπλέον εξοπλισμό, ενώ δεν χρειάζεται να συνοδεύεται από κάποιον επεξεργαστή ή αποκωδικοποιητή. Έχουμε απευθείας ένα πολυκάναλο σήμα διακριτών καναλιών. Είναι δημιουργία του Καναδού ηχολήπτη Mike Godfrey και έχει την μορφή μιας μισής μπάλας του ράγκμπι, που στην πιο πλήρη μορφή του (H3-D) (βλ.εικ.26) φέρει οκτώ εσωτερικά μικρόφωνα και εξάγει απευθείας ένα σήμα 7.1 (βλ.εικ.27). Το έβδομο κανάλι έχει πληροφορίες ύψους ενώ τα υπόλοιπα συνθέτουν ένα πλήρες σήμα 6.1 με κεντρικό πίσω κανάλι και κανάλι.1. Το Holophone διατηρεί την ισχύ του ακόμη και κατά την ακρόαση μέσω συμβατικών στερεοφωνικών ακουστικών και είναι ιδανικό για λήψη ζωντανών εκδηλώσεων, ντοκιμαντέρ και εξωτερικών ηχογραφήσεων. Εικόνα 26 Tο Holophone H3-D 29 Εικόνα 27 Το μικρόφωνο Holophone με 8 εσωτερικά μικρόφωνα Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.128

27 High Spatial Resolution Microphone Array Ίσως το πιο εξελιγμένο, πρωτότυπο και τεχνολογικά πολύπλοκο σύστημα πολυκάναλης λήψης που έχει αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Αν και βασίζεται στη χρήση μη συμπωτικών μικροφώνων, μοιάζει πολύ στη λογική και πρακτική του με την Ambisonic, αφού και αυτό λαμβάνει σήματα τα οποία δεν μπορούν να οδηγηθούν άμεσα στα κανάλια ενός πολυκάναλου συστήματος. Απαιτεί την επεξεργασία των σημάτων από έναν ειδικό αποκωδικοποιητή, ο οποίος όχι μόνο αναλαμβάνει να μετατρέψει τα αρχικά σήματα σε μια τελική ομάδα διακριτών καναλιών 5.0 (ή και παραπάνω), αλλά έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει πέντε σήματα τα οποία μπορούν τα αποκτήσουν κάθε δυνατή πολική απόκριση, να περιστραφούν και να συνδυαστούν με όλους τους τρόπους για την υλοποίηση ενός τελικού στερεοφωνικού ή πολυκάναλου σήματος. Είναι δημιουργία της εταιρείας Trinnov Audio και υλοποιεί την πρότυπη τεχνολογία High Spatial Resolution (HSR). Αποτελείται από την ειδική βάση HSR Microphone Array που έχει υποδοχές για την τοποθέτηση παντοκατευθυντικών μικροφώνων σε προκαθορισμένες θέσεις και τον αναβαθμισμένο επεξεργαστή SRP (Surround Recording Platform) που επιλέγει όλες τις αναγκαίες επεξεργασίες κατά την διάρκεια ή μετά την εγγραφή των οχτώ επιμέρους σημάτων (βλ.εικ.28). Εικόνα 28 Η βάση και ο επεξεργαστής High Spatial Resolution Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007, σ.128

28 28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 SURROUND ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗ ΑΚΟΥΣΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ 4.1 Στόχοι και προβληματισμοί Κατά την ηχογράφηση με την χρήση της τεχνολογίας surround προκύπτουν στόχοι και προβληματισμοί που πρέπει να επιτευχθούν και να επιλυθούν. Το ζητούμενο σε μια τέτοια ηχογράφηση είναι η αληθοφάνεια ή ρεαλισμός, δηλαδή η δημιουργία ενός ηχητικού πεδίου τόσο αληθοφανούς ώστε να ικανοποιεί το μέσο σύστημα αυτί-εγκέφαλος όπως ικανοποιείται σε πραγματικές συνθήκες. Αληθοφάνεια όμως δεν σημαίνει και ακρίβεια στην αναπαραγωγή και αυτό συμβαίνει λόγω του ότι πολλές φορές η αναπαραγωγή στο σπίτι μπορεί να υπερβαίνει σε ποιότητα το πραγματικό γεγονός, όπως για παράδειγμα όταν σε μια συναυλία η θέση μας δεν είναι ιδανική ούτε από οπτικής αλλά ούτε από ακουστικής απόψεως. Κατά συνέπεια προκύπτει ο προβληματισμός πως θα καταφέρουμε να αποδώσουμε όσο πιο πιστά γίνεται μια ικανοποιητική προσομοίωση του ηχητικού πεδίου. Ο Dave G. Malham (Department of Music, University of York, UK) υποστηρίζει ότι μια παραγωγή μουσικής για να είναι υψηλής ποιότητας πρέπει να εμπεριέχει όλες τις πληροφορίες του χώρου μιας παράστασης, πέραν των προφανών απαιτήσεων για ουδέτερη απόκριση συχνοτήτων και χαμηλή παραμόρφωση. Ένα ηχητικό πεδίο, σε ένα σύστημα εγγραφής/αναπαραγωγής, για να έχει φυσικότητα πρέπει να πληρή τους παρακάτω δυο όρους. Πρώτον, να είναι ομοιογενές, δηλαδή να μην ευνοείται καμιά διεύθυνση. Δεύτερον να είναι συναφές, δηλαδή τα είδωλα των ηχητικών πηγών να παραμένουν σταθερά ακόμη και αν ο ακροατής αλλάζει θέση μέσα σε αυτό.

29 ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ SURROUND ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗΣ Με βάση τα παραπάνω κεφάλαια έχουμε τις πληροφορίες για την πραγματοποίηση μιας surround ηχογράφησης καθώς και για την επεξεργασία των σημάτων για την αναπαραγωγή τους. Η ηχογράφηση πραγματοποιήθηκε στον χώρο του Reaction studios στις 13/5/2008 με την βοήθεια του κου. Ίσσαρη Άρη. Το περιεχόμενο της είναι η ηχογράφηση μιας κιθάρας και ενός πιάνου με διάταξη μικροφώνων σε 5.1 (ICA-5) με μερικές διαφοροποιήσεις σε αποστάσεις και μοίρες. Ο λόγος που χρησιμοποιήσαμε αυτή την τεχνική είναι γιατί χρησιμοποιεί την γενική φιλοσοφία του στησίματος ενός συστήματος surround. Tα μικρόφωνα βρίσκονται στις θέσεις που θα βρίσκονταν και τα ηχεία σε ένα σύστημα home theatre για την αναπαραγωγή των ήχων. Πιστεύω πως με την τεχνική αυτή αποδίδουμε πιο πιστά τον ήχο σε ένα σύστημα surround. Η επιλογή των οργάνων έγινε με βάση την ακουστική του live room, διότι είναι «ζωντανό» δωμάτιο και γιατί τα συγκεκριμένα ακουστικά όργανα αποδίδουν καλύτερα το φάσμα των συχνοτήτων τους. Εικόνα 29 Το στήσιμο των μικροφώνων

30 30 Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε είναι: 2 πυκνωτικά μικρόφωνα καρδιοειδή (Shoeps CMC 6) για τα μπροστινά, δεξιά-αριστερά, κανάλια, 1 πυκνωτικό μικρόφωνο καρδιοειδή (Neuman U-87) για το μπροστινό κανάλι και 2 πυκνωτικά μικρόφωνα omni (Studer Shoeps CMC 6) για τα πίσω-surround κανάλια. Η κονσόλα Harrison και το πρόγραμμα που έγινε το project είναι το logic 7.1. Η επεξεργασία των σημάτων για τον διαχωρισμό τους και την σωστή τοποθέτηση και διεύθυνση στα ηχεία έγινε με το πρόγραμμα Nuendo 2 (βλ.εικ.30). Εικόνα 30 Τοποθέτηση σημάτων. Από πάνω προς τα κάτω: κεντρικό μπροστά,δεξιά-αριστερά μπροστά, δεξιά-αριστερά πίσω

31 31 Οι θέσεις των μικροφώνων(αποστάσεις, μοίρες) είναι ως εξής: Εικόνα 31 Οι μοίρες μεταξύ των μικροφώνων Εικόνα 32 Οι αποστάσεις μεταξύ των μικροφώνων

32 32 ΣΤΙΓΜΙΟΤΥΠΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΗΧΟΓΡΑΦΗΣΗ Εικόνα 33 Η ηχογράφηση της κιθάρας Εικόνα 34 Η ηχογράφηση του πιάνου

33 33 Εικόνα 35 Το στήσιμο 5.1 των μικροφώνων Εικόνα 36 Οι αποστάσεις των μικροφώνων

34 34 ΕΠΙΛΟΓΟΣ Ο χώρος της τεχνολογίας του ήχου έχει πολλές δυνατότητες εξέλιξης και δημιουργίας. Μια από αυτές ήταν και η τεχνολογία του surround. Μια τεχνολογία που είναι εξέλιξη της stereo τεχνολογίας και που μπορεί να είναι και το εναρκτήριο σημείο για την ανακάλυψη νέων τεχνικών και τεχνολογιών για την καταγραφή και αναπαραγωγή του ήχου. Με βάση αυτά που αναφέρθηκαν στις παραπάνω σελίδες αποκτούμε βασικές γνώσεις και πληροφορίες για να κατανοήσουμε την τεχνολογία surround και τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη καταγραφή και αναπαραγωγή του ήχου και να μπορέσουμε να πειραματιστούμε περεταίρω πάνω στον τομέα αυτό. Ύστερα και από την επαφή μου με την τεχνολογία του surround λόγω της πραγματοποίησης μιας surround ηχογράφησης και επεξεργασίας των ηχητικών σημάτων πιστεύω πως η τεχνολογία αυτή διευρύνει τους ορίζοντες μας στις τεχνολογίες του ήχου καθώς και στην καλύτερη καταγραφή μιας ηχητικής «ιστορικής» στιγμής..

35 35 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σημειώσεις ηχοληψίας, Άκης Γκολφίδης& Χρήστος Κουτσοδημάκης, Περί Ήχου & Ακρόασης, Μ.Ι.Α 1998 Ηitech, «Surround Τεχνικές» Music pro 2, 2007 < 14 Μαρτίου 2008 Εγχειρίδιο DPA microphones Banff,Ιούνιος 2003 < Μαρτίου 2008 < Απριλίου 2008 Glasgal, R. Realism in Music Reproduction, Part 1 < 4 Μαΐου 2008 Εγχειρίδιο Shoeps 2007 < > 22 Μαΐου 2008 Χρήστος Καρακίτσιος, Η Τέχνη της Μίξης, εκδ. ΙΩΝ Αθήνα 2005 < Ιουνίου 2008 < techniques.htm > 3 Ιουλίου 2008 Ανδρέας Παπαχρίστου, Περί Μουσικής και Ηχοληψίας, εκδ. Μουσικός Οίκος Φίλιππος Νάκας Αθήνα 2001 Glen M. Ballou,Handbook fot sound engineers, Focal Press USA 2005