Расширитель стереобазы. Способы расширения стереобазы трека Схемы расширения стереобазы в унч

В статье Ю. Кузнецова, М. Морозова и А. Шитякова под таким названием («Радио», 1985. № 1, с. 27h;28) было приведено описание устройства, которое, несмотря на свою относительную простоту, могло выполнять сразу две функции:

  • снижение уровня рокота;
  • улучшение разделения стереоканалов.

Вместе с тем, как показал проведенный анализ схемотехнических решений, аналогичное устройство может быть построено с использованием значительно меньшего числа пассивных и активных элементов. Принципиальная схема такого регулятора, разработанного автором, приведена на рис. 1.

Основные технические характеристики:

  • Номинальное входное напряжение, В.....0,5;
  • Входное сопротивление, кОм, не менее.... 70;
  • Коэффициент передачи по напряжению.... 1;
  • Максимальное расширение стереобазы, раз.... 2;
  • Уровень подавления низкочастотных противофазных составляющих рокота в режиме «Стерео» (максимально расширенной стереобазы), дБ, на частотах, Гц: 8 . . .26(20) 20 . .18(12); 50....... 10(4);
  • Коэффициент гармоник при номинальном входном напряжении, %, не более. 0.05;
  • Отношение сигнал/шум. дБ, не менее... 80;
  • Перегрузочная способность, дБ, не менее. 20;
  • Потребляемый ток, мА, не более. 7.

Устройство работает по принципу последовательного суммарно-разностного преобразования стерефонического сигнала. Оно состоит из узла суммирования сигналов левого и правого каналов на сдвоенном переменном резисторе R1 и узла разностного преобразования сигналов на двух ОУ DA1 и DA2. В первом регулируется ширина стереобазы от номинального значения до нуля, второй расширяет стереобазу на фиксированное значение.

Последовательное соединение этих узлов позволило получить устройство, регулирующее ширину стереобазы от нуля до максимального значения, определяемого узлом разностного преобразования.

Функции рокот-фильтра в описываемой конструкции выполняют переходные конденсаторы С1 и С2 совместно с регуляторами ширины стереобазы R1.1 и R1.2.

В правом (по схеме) положении движков резистора R1 неинвертирующие входы обоих ОУ объединены, и, следовательно, сигналы на их выводах равны по величине полусумме сигналов обоих каналов (режим «Моно»).

В левом положении движков этого резистора сигналы на входах ОУ DA1 и DA2 равны сигналам соответственно левого и правого каналов, поступающим на вход всего устройства, а узел разностного преобразования расширяет стереобазу до максимального значения. В промежуточном положении движков резистора R1 напряжения на неинвертирующих входах ОУ определяются выражениями: Uл1 = Uл0 (1 - a/2) + Uл0 * a / 2, Uп1 = Uл0 * a / 2 + Uп0 (1 - a/2) при R2>=R1, а выходные напряжения всего устройства:

  • Uл2 = Uл1(1+R/R4) - Uп1 * R/R4;
  • Uл2 = - Uл1R/R4 + Uп1(1 + R/R4);

где R=R3=R5; Uл0, Uл1, Uл2(Uп0, Uп1, Uп2) - напряжения левого (правого) канала, действующие соответственно на входе регулятора, неинвертирующих входах ОУ DA1 и DA2 и на выходе устройства, а - относительное перемещение движков переменного резистора R1 (а=0...1). В частности, при выборе отношения R/R4=0,5 (что соответствует максимальному расширению стереобазы в два раза) в среднем положении движков резистора R1 (а=0,5) на выходах ОУ формируется стереофонический сигнал Uл2= = Uл0, Uп2=Uп0 и стереобаза имеет номинальное значение.

При выводе соотношений для напряжений, действующих на выходах регулятора, предполагалось, что выходные сопротивления источников сигналов левого и правого каналов значительно меньше сопротивления резистора R1 Если это условие не выполняется, влияние выходных сопротивлений источников сигналов Rг на работу устройства может быть учтено путем формальной замены в выражениях для определения Uл2, Uп2 переменной а на новую переменную a1 = (a+RгR1) / (1+Rг/R1).

На практике влияние выходных сопротивлений источников сигналов сводится к уменьшению диапазона регулировки стереобазы в сторону ее расширения, причем это влияние может быть практически исключено соответствующим увеличением отношения R/R4.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора ширины стереобазы.

Рис. 2. Печатная плата регулятора ширины стереобазы.

В области нижних частот (f <= 1/2пR1C1 = 1/2пR1C2 = ~ 160 Гц) зависимость напряжения гармонического сигнала, лежащих в области частот значительно ниже 160 Гц, напряжения на входах ОУ приближаются к полусумме сигналов левого и правого каналов.

Для противофазных составляющих рокота (Uл0=-Un0) коэффициент передачи устройства описывается следующим выражением: К (jw) = Uл2 / Uл0 = Uп2 / Uп0 = 2jwR1C(1-a) / (1 + jwR1C), где С=С1=С2; w - круговая частота рокота.

Резистор R2 задает режим работы ОУ по постоянному току и совместно с конденсаторами С1 и С2 определяет нижнюю частоту среза АЧХ устройства. При указанных на схеме номиналах элементов; при этом такие его технические характеристики, как коэффициент гармоник, отношение сигнал/шум, потребляемый ток определяются только примененным ОУ.

Сдвоенный переменный резистор R1 -любой, с регулировочной характеристикой группы А. Сопротивление резистора R1 может быть иного, чем указано на схеме, номинала. Емкость конденсаторов С1 и С2 в этом случае необходимо изменить обратно пропорционально величине изменения сопротивления резистора R1.

Чертеж печатной платы устройства, рассчитанной на установку резисторов МЛТ (R2 - R5). СПЗ-23б (R1), конденсаторов КМ (C1, С2)} приведен на рис. 2.

В налаживании правильно собранное устройство не нуждается.

Следует отметить, что благодаря низкому выходному сопротивлению регулятор хорошо сопрягается с другими функциональными узлами стереотракта.

М. Старостенко. г. Миасс, Челябинской обл. Радио 1989, 11.

Человек прошёл сложный и долгий эволюционный путь для того, чтобы получить способность пространственного восприятия окружающей среды. И сейчас установить точное расположение источников звука вокруг — для каждого из нас дело абсолютно пустяковое.

В саундпродакшне же с приходом «цифры» управлять пространством миксов стало значительно проще, и теперь мы при помощи колонок или наушников слушателя можем погружать его в реальные или совершенно незнакомые ему условия. Что ж, к делу.

Чем стерео отличается от моно

В отличие от моно, где, независимо от количества каналов, слушатель получает одинаковую аудиоинформацию, стереозвук трёхмерен . То есть, способен передавать информацию о расположении каждого источника звука: слева он или справа, ближе или дальше, перемещается в пространстве или статичен.

По сути, работа со стереобазой позволяет нам, продюсерам управлять размерами и глубиной создаваемого микса, детализацией каждого отдельного инструмента и наращивать драматизм происходящего в треке, что не только приносит удовольствие слушателю, но и облегчает процесс .

Принцип и способы реализации широкого звучания

Базовый принцип работы со стереополем микса лежит на поверхности. Если ты внимательно прочёл вводную часть этой записи, то наверное уже догадался, что по-большому счёту, стерео это разница между звуком из левого и правого каналов . А что нам может помочь обеспечить эту разницу помимо панорамирования? Правильно, разные уровни громкости, психоакустические эффекты, задержка звука для одного из каналов, mid/side-обработка и отличающиеся параметры обработки в каналах.

Психоакустические эффекты я уже рассматривал отдельно, поэтому в этой записи на них останавливаться не будем

Поговорим о каждом из этих способов подробнее:

Панорамирование и уровни громкости

Как ты, наверное, знаешь, панорамирование инструментов в миксе позволяет смещать их влево или вправо относительно центра. Таким образом, мы можем «расставить» звуки вокруг слушателя, и кроме этого, изменяя уровни их громкости, приближать или удалять любой из инструментов трека.

Начинающие продюсеры часто бросаются панорамировать звуки в крайние положения, рассчитывая таким образом сделать широкий микс, но результат обычно звучит неестественно. Поэтому слушать такие треки (особенно в наушниках) больно тяжело.

Не перегибай палку — панорама не единственный способ расширения стереополя. Используй её по назначению, для сбалансированного позиционирования звуков.

Задержка звука и эффект Хааса

Если ты не поленился и прочёл книги по теории звука , то должен быть в курсе, что определить положение источника звука нам также помогает наличие и размер задержки, с которой он поступает в наши уши.

То есть, например, звук слева «считывается» левым ухом раньше, чем правым. Вопрос буквально пары десятков миллисекунд, но влияние, оказываемое на восприятие — просто огромное. Во многих источниках такой эффект можно встретить под названием «эффект Хааса».

Реализовать описанный приём можно продублировав дорожку с аудио- или midi-клипом, который нужно обработать, спанорамировать их в разные стороны и один из этих клипов задержать примерно на 5-28ms в ручную или средствами твоей DAW. Так, в на дорожках для этого есть параметр Track Delay.

06.02.2015 в 12:00

Есть много методов расширения стереобазы в миксе, все они в совокупности дают отличный результат на выходе. К этому можно отнести панорамирование, реверберацию, различные эффекты, игру с фазой, задержка между правым и левым каналами, Mid/Side-обработка и даже сатурация и компрессия могут дать нам ширину. Есть масса споров о применении данных методов, так, как на выходе можно получить кашу или много антифазы, что может сделать наш микс нечитаемым в определенных источниках. Конечно, при записи живых инструментов таковой проблемы нет, как правило, звук снимается несколькими микрофонами, снимается сам источник звука и его окружение (помещение), при таком методе записи не требуется накладывать каких-то эффектов, достаточно выставить нужные уровни, почистить и поджать для читаемости исходный сигнал. Но при работе с уже записанными фрагментами (сэмплами) совсем иная картина. При использовании сэмплов смешанных с помещением, с хвостами у нас нет возможности контролировать стереокартину нашего микса в полной мере, что дает очень скверный результат.

В книге «Библия Битмейкера » меня привлек метод, которым пользовались звукоинженеры раньше, он заключается в разделении канала на 2, разведенных до упора налево и направо, противоположно-продублированных с инверсией фазы. Данный метод называется «Левый минус правый » и применялся на аналоговых микшерах.

Огромное преимущество данного способа - это сохранение моносовместимости, то есть, при прослушивании в моно, звук не искажается, но дает хороший результат. Вы можете повторить его в вашем виртуальном микшере, но стоит учитывать, что уровни должны изменятся строго параллельно и прямо-пропорционально, на сколько изменили уровни левого канала, на столько же изменяйте уровень правого . (см. выше)

В FL Studio есть плагин, имитирующий эту цепь - Fruity Stereo Shaper . «Fruity Stereo Shaper . Стереоэффект с возможностью раздельного управления громкостью левого, правого канала и их инвертированных копий, а также их задержкой и сдвигом фазы. Появился в FL Studio 9 » - Википедия . Схема работы этого плагина точно такая же, как и «Левый минус правый », к тому же, он имеет несколько удобных регуляторов и 2 режима работы - PRE и POST , которые подразумевают место в цепочке обработки, соответственно названию режима.

Данный плагин Я использую на малом барабане, так, как очень сложно добиться его живости и глубины, а это очень важно, важно и по той причине, что в миксе стоит оставлять небольшой запас для вокала по середине, иначе они будут конфликтовать. Я ставлю его после эквалайзера, в режиме PRE , так, как он фактически обрабатывает еще «сухой» звук, выкручиваю ручку PHASE на 90-100% влево, с последующим смещением канала в микшере налево на 5-7% , выкручивая ручку стерео на 100% . Выглядит нелогично, но при суммирование этих смещений совсем не слышно, однако, малый барабан звучит намного шире, при этом без антифазы. Так же, Я направляю малый барабаны на посыл-канал с комнатной реверберацией, что дает еще больше глубины. Еще этот плагин можно использовать на групповом канале всех элементов ритм-секции, после всей обработки, лично у меня это: сатурация, фильтрация, компрессия. После всей обработки ставлю этот плагин уже в режиме POST , ручку PHASE до упора влево или вправо, на слух, и получаю еще более широкое звучание, но уже всей ритм-секции. Важно помнить, что, чем больше смещение фазы, тем меньше его слышно и тем меньше его влияние на стереополе . Пробуйте, экспериментируйте, в современном продакшне нет строгих правил.

Что такое стереобаза? Можно назвать ее воображаемой линией между двумя излучателями (то есть колонками) стереоакустической систему. На стереакустической системе занимают очередь участники проигрываемой музыкальной дорожки. Хотя, выстаиваться в очередь они могут не только на этой воображаемой линии, но и за нею. Все зависит от работы звукорежиссера, ведь он сводит студийную фонограмму. Понятное дело, что от размеров стереобазы зависит дальность и четкость звука. Чем она больше, тем понятнее нам открывается картинка звучания. К сожалению, наши жилищные условия не всегда предоставляют возможность достаточно разносить колонки друг от друга. Уже не говоря о различных аппаратах, на которых динамики находятся друг от друга в 15-20 см. В таком случае вам станет интересно узнать о расширении стереобазы. Эффект расширения стереобазы достигается через перекрестное сложение отфильтрованных сигналов левого и правого канала. В теоретические подробности вдаваться не стоит, так как никакие дискуссии нельзя сравнить с личным прослушиванием.


Первая схема расширителя стереобазы


Принципиальная схема расширителя стереобазы отечественного производства

Основные характеристики:

  • Входное сопротивление, не менее - 70 кОм
  • Коэффициент гармоник - 0,05%
  • Отношение сигнал/шум - 80 дБ
  • Потребляемый ток - 7 мА

Первая схема расширителя стереобазы довольно простая. Эта схема расширителя стереобазы построена на двух усилителях и нескольких других деталей. Ширину стереобазы можно отрегулировать с помощью переменного резистора R1. На выходе правого положения движка можно получить монофонический сигнал, так как стереобаза там минимальна. В левом же положении – стереобаза расширяется в два раза.
Схема расширителя стереобазы вовсе не привередлива к деталям, хотя переменный резистор все же лучше применять движковый. Такое устройство хорошо срабатывается с другими частями звукового тракта. Его можно подключить, к примеру, между предварительным усилителем и усилителем мощности. Питать устройство для расширения стереобазы можно с помощью двухполярного стабилизированного источника. Напряжение в нем не выше 15 В.


Вторая схема расширителя стереобазы


Принципиальная схема расширителя стереобазы на микросхеме TDA3810

Основные характеристики:

  • Номинальное входное напряжение - 0,5 В
  • Входное сопротивление, не менее - 75 кОм
  • Коэффициент передачи по напряжению - 1
  • Коэффициент гармоник - 0,1%
  • Отношение сигнал/шум - 80 дБ
  • Потребляемый ток - 6 мА

Вторая схема расширителя стереобазы немного сложнее первой, так как в этой нам понадобится микросхема TDA3810. Кроме расширения стереобазы эта деталь может так же получать псевдостереосигнал из монофонического. Это работает так: происходит сдвижение в обоих каналах по фазе в зависимости от частоты. Давайте рассмотрим характеристику этого устройства. В первую очередь нужно знать об его управлении: работать с микросхемой можно с помощью переключателей S1 и S2. Тогда, когда переключатели не сомкнуты, микросхема передает сигнал без изменений и в это время светодиоды HL1 и HL2 не горят. Если же оба выключателя замкнуты, то произойдет эффект расширения стереобазы в два раза и загорится светодиод HL1. Наконец, если замкнут только переключатель S2, то срабатывает преобразование моносигнала и горит светодиод HL2.
Так же нужно знать, что устройство расширения стереобазы питается от однополярного источника-стабилизатора. Схема расширителя стереобазы будет работать в диапазоне питающих напряжений от 4,5 до 16 В.