У цій статті розбираються основні поняття і параметри, пов'язані з реверберацией, а також поради щодо її грамотному застосуванню в музичних композиціях.
У природі, звук рухається від свого джерела в формі сферичної хвилі зі швидкістю звуку - близько одного кілометра за кожні три секунди. Ці хвилі рухаються від джерела, зменшуючи амплітуду згідно назад-квадратичному закону (рівень падає пропорційно квадрату пройденої відстані), до тих пір, поки знаходять відображають поверхні. Всі поверхні поглинають деяку кількість енергії, відображаючи залишилася назад в простір. Кількість поглиненої енергії залежить від фізичних властивостей і форми, що відбиває.
Для прикладу, плоска мармурова поверхня буде відображати багато звуковий енергії, як дзеркало, тоді як дерево, вкрите тканиною, буде більше поглинати звук, а нерівна поверхня буде розкидати відображення, а не відображати його в одному напрямку. Відбитий звук потім відбивається знову від наступного перешкоди, яке він зустріне на шляху, збільшуючи таким чином складність відображень. Інтенсивність звуку зменшується з відстанню (знову назад-квадратичний закон) і з поглинанням матеріалами відображають поверхонь. У великих просторах також явно виражене поглинання повітрям високих частот.
Так як нелегко сказати, коли ревербераційний сигнал зовсім згасає, то стандартне вимірювання довжини ревербераційного «хвоста» визначається як час, протягом якого реверберація послаблюється на 60 dB. Це час визначається, як термін RT60.
Простір до початку відображень - важливий показник в сприйнятті розміру кімнати, і слово «кімната» в цьому контексті описує будь-який тип ревербераційного простору. У великій кімнаті звук повинен трохи помандрувати, перш ніж відіб'ється, тому інтервал часу між звуком і раннім відображенням буде значно довше, ніж в маленькій кімнаті. Через короткий час відображення стануть занадто щільними і хаотичними, щоб сприйматися окремо, але ранні відображення, негайно наступні за початком звуку, є для вух і мозку ключем до розуміння типу простору, в якому знаходиться звук.
Залишаючи поза увагою відображення від статі, ніякі ранні відбиття не можуть бути почуті, поки вони не досягнуть найближчої стіни або іншої перешкоди і відіб'ються в сторону слухача. Початкова затримка між прямим звуком і перший відбитий звук є важливими ключами до розуміння розмірів кімнати - якщо відображення повертається як чітке відлуння, значить, що відображає поверхню тверда і плоска. Більш розсіяне відлуння (з менш вираженими індивідуальними відбитками) передбачає нерівну поверхню.
Поглинання звукової енергії
Всі матеріали мають тенденцію відбивати одні звуки ефективніше, ніж інші, в більшості випадків високі частоти поглинаються більш легко, ніж низькі. Це забезпечує довшу реверберацію на низьких частотах. У дуже великих просторах ефект поглинання повітрям високих частот збільшує цю тенденцію, надаючи ревербераційній хвоста «розкотисте», або рокітливі звучання.
Записуючі студії спочатку використовували «живі» кімнати, пружинні і пластини ревербератори, щоб додавати штучну реверберацію на записах, але сьогодні майже повсюдно використовуються цифрові прилади. Проте, цифрові ревербератори насправді складні прилади, найбільш успішні моделі яких розроблені в тісній співдружності науки і мистецтва. Десь між 1000-м і 3000-м окремим луною важлива кожна частка секунди, щоб створити відчуття природної реверберації, і відстань між цими відбитками має бути по можливості довільним, інакше результат буде дуже неприродним.
Що відбувається потім, залежить від того, хто розробляв прилад. Більшість моделей формують ранні відбиття, а потім запускають їх знову в серію кільцевих затримок і фільтрів для симуляції складності пізніх етапів ревербераційного хвоста. Встановити кільцеві затримки так, щоб правильно відтворити довільну енергетичну щільність, досить важке завдання, і вона включає в себе безліч налаштувань.
Деякі компанії, особливо Lexicon і TC Electronic, використовують повністю окремі процесори - один для генерування ранніх віддзеркалень, і інший для щільного Ревера, який йде за ним. Хоча це і не абсолютно реальний шлях, яким виникає реверберація, але він виробляє найбільш правдоподібні результати, і допускає користувача до більш вільного редагування параметрів, так як в цьому випадку ранні відображення і хвіст реверберації не так тісно пов'язані один з одним.
Важливі параметри реверберації, що знаходяться під контролем користувача: тип ранніх віддзеркалень (early reflection), час попередньої затримки (pre -delay), загальний час загасання (decay time) і високочастотну ослаблення (high -frequency damping). Є ще багато інших, і вони можуть бути чи не бути доступні користувачеві, але ці - найважливіші на більшості програмованих приладів.
Тип ранніх віддзеркалень створюється розробниками, щоб емулювати холи, кімнати, камери, пластини, кахельні кімнати і т.д. і, хоча їх загальна тривалість може бути встановлена через деякі параметри кімнати, різновид цих параметрів встановлена заздалегідь. Чим просторового ранні відбиття, тим більше віртуальний розмір кімнати. Дані, з яких створюються ранні відображення, відрізняються в залежності від того, в якому місці кімнати знаходиться слухач, тому деякі виробники пропонують на вибір позиціонування. Як правило, ранні відбиття досягають слухача в дальньому кінці концертного залу дещо пізніше, ніж слухача в перших рядах.
Попередня затримка також впливає на суб'єктивний розмір кімнати і це просто затримка між прямим звуком і початком ранніх віддзеркалень. Це найпростіший шлях створити ілюзію розміру кімнати і також допомагає відокремити сухий звук від реверберації, хоча пам'ятаєте, що реальна кімната завжди звучить з деякою забарвленням через відбиття від статі, які можуть досягати слухача раніше відображень від бічних стін. Проте, наші вуха налаштовані більше чути бічні відображення, і можливо, це одна з причин, чому ми так легко піддаємося на ці спрощені ілюзії. Довший час pre-delay може бути корисно для використання разом з вокальною реверберацией, щоб зберегти ясність вокалу.
Велике загальний час загасання може наводити на думку про великих середовищах, але воно значно залежить від ранніх віддзеркалень, які передували їм. Для прикладу, дуже відображає, маленька кахельна кімната може мати майже такий же час загасання, як великий хол, але природа ранніх віддзеркалень і яскравість подальшого хвоста дають нам ключі до розуміння фактичного розміру кімнати. З моєї точки зору, ефективність, з якою прилад може емулювати маленьку кімнату, яка не має очевидних ревербераційних властивостей, виділяє цей прилад з числа прохідних моделей.
Високочастотний ослаблення створює в ревербераційному хвості час загасання високих частот меншим, ніж загальний час загасання. Це емулює шлях, яким матеріали в реальних кімнатах поглинають звук, хоча деякі прилади мають також незалежне регулювання ослаблення низьких частот - для створення спецефектів, або для імітації середовищ, які відображають тільки високочастотні звуки. Наприклад, покритий деревом хол може відображати середні і високі частоти досить ефективно, і поглинати низькі частоти, так що, якщо ви хочете зімітувати такий дерев'яний хол, ви повинні послабити низькі частоти в хвості і трохи високі, щоб скопіювати поглинання шторами, м'якими меблями і повітрям .
Вибравши відповідні ранні відбиття для формування середовища, яку ви хочете зімітувати, потім встановивши інші параметри, доступні вам, ви будете здивовані результатом. Насправді, деякі встановлені параметри для невеликих просторів, які я пробував на кращих приладах, звучать більш мертво, ніж спочатку приходить в них сигнал. Це майже повністю через те, що мала кімната забарвлює (фільтрує) звук. І ми всі знаємо, як здорово звучать параметри великого холу або кафедрального собору, але я не знаю, в яких музичних застосуваннях такі екстравагантні установки можуть знадобитися. Більшість корисних наборів знаходяться десь між двома екстремальними точками.
Більшість алгоритмів, що представляють ревербератор, включають установку розміру кімнати, яка насправді ховає в собі багато параметрів, що змінюються одночасно. Фактично, є багато алгоритмів, які об'єднують назва «реверберація», але вони доступні тільки розробнику, так як тільки він розуміє, що вони роблять.
Заглиблюючись в реверберацію
Крім вищеупомянутих установок, деякі прилади включають в себе подальший шар регулювань, доступних користувачеві. Наприклад, ми говоримо про високо- і низько-частотному ослабленні, але хто вирішує, в якому місці починаються і закінчуються високі і низькі частоти? Відповідь - в тому, де алгоритм встановив точку переходу між високими і низькими, яка може або не може бути досягнута користувачем. Там, де може, частотний перехід може коригуватися, що, в свою чергу, змінить забарвлення ревербераційного хвоста.
Щільність реверберації (reverb density) - ще один часто доступний параметр, і хоча деякі виробники використовують дещо інші опису, density зазвичай має відношення до щільності відображень, що створюють ревербераційну складову звуку. Чим щільніше кожне відображення, тим більше щільність. Низька щільність може робити грубе звучання реверберації на ударних звуках, але часто красиво звучить на вокалі і ненаголошених звуках. Високощільна реверберація має тенденцію звучати більш натурально на барабанах та перкусії.
Пов'язана з щільністю дифузія (diffusion) визначає ступінь, в якій відображення збільшуються в щільності після вихідного звуку. Велика, квадратна кімната з плоскими поверхнями покаже порівняно низький відсоток дифузії в порівнянні з такою ж за розмірами кімнатою, наповненою неплоскими поверхнями, це є причиною, чому концертні зали будують часто з колонами і нішами. Це дає здатність контролювати форму кривої часу загасання, так як у багатьох реальних просторах час загасання не обов'язково проста експоненціальна крива. Більшість фахівців з акустики вірять, що форма кривої часу загасання дуже важлива, і що багато хто добре звучать простору показують подвійне загасання, розділене коротким плато. На тих приладах, які генерують ранні і пізні відображення різними методами, цього також можна досягти, затримуючи пізні відображення щодо ранніх віддзеркалень, що додасть деяку зміну формі кривої часу загасання. Це може бути також можливо через установку параметрів, які формують хвіст пізніх відображень.
Ревербераційні алгоритми від різних виробників звучать по різному по ряду причин, більшість з яких зводиться до потужності процесора і методу розробки алгоритму. Більшість алгоритмів реверберації включають в себе складну ланцюг резонаторних затримок, щоб збільшити складність хвоста, але якщо вони не виставлені ретельно, різні частотні загасання призводять до некоректного зміни показників, викликаючи ефект металевого звучання. Це може бути добре, якщо ви використовували алгоритм plate, але зовсім небажано в симуляції природною кімнати. Велика потужність процесора дозволяє дизайнерам використовувати більше будівельних блоків, але мистецтво точної настройки як і раніше залишається найбільш важливою частиною процесу.
Один дуже простий тест, який кожен може зробити, щоб з'ясувати якість приладу, полягає в тому, щоб направити на прилад сигнал, збільшивши кількість обробленого сигналу до максимуму, і послухати результат. Якщо прилад добре сконструйований, характер і присутність вихідного сигналу все ще визначається, навіть якщо ви слухаєте 100% оброблений сигнал, але в менш вдалих приладах сигнал «wet -only» виходить частково розрізненим. Також пропустіть окремі удари робочого барабана через прилад і послухайте, чи немає неприродного металевого дзвону в пресетах room і hall. Кахельні кімнати і «пластини», з іншого боку, повинні показати певний елемент дзвону, емулюючи, як це відбувається з реальною річчю. Я також прослуховую довгі Ревера, де хвіст тремтить, зациклений між 0.5 і 2 секундами. Загасання в великій кімнаті теж не цілком рівне, але закрийте очі і перевірте, що зімітувати версія хоча б можлива.
Одна розробка компанії Lexicon, яка тепер використовується і іншими виробниками, включає параметри «обертання і бродіння» (Spin and Wander). Вони модулюють час кільцевих затримок в межах певного резонатора, щоб запобігти статичні побудови, які можуть викликати дзвін. У фізичних термінах, це родинно безперервному переміщенню стін і об'єктів в кімнаті на коротку відстань. Хоча настройка цього параметра дуже тонка, він виробляє багатий, м'який ревер. Звичайно, будь-яка модулированная затримка включає і модуляцію висоти тону, так що параметри Spin and Wander краще звести до нуля на таких інструментах, як класичне фортепіано, де слухач не повинен чути зрушення тону. Ефект цей не так явно чути, як хорус, тому що всі ці маленькі модуляції відбуваються в реверберації, а не перед нею або після неї, але деякий мерехтіння може бути виявлено на звуках з фіксованою частотою. Тривалі звуки також можуть виявити цей ці модуляції - якщо довгий розтягнутий звук грається в ревербераційному просторі, результуючі відображення в підсумку досягають стійкого стану, так що вихідний звук плюс відбитий виробляють одиночний, незмінний сигнал. Якщо модуляція застосовується там, де вона ніколи не може бути, треноване вухо відразу це помічає.