Эффект Хааса

В статье приводится описание эффекта Хааса, очень часто упоминаемого в литературе и в интернете, однако вразумительное описание в интернете, а тем более в российском сегменте отсутствует. По книге «Computer Speech: Recognition, Compression, Synthesis»

Одним из удивительных следствий бинаурального слуха является эффект предшествования или «закон первого волнового фронта». Был описан принстонским физиком Joseph Henry. Генри наблюдал, что когда два похожих звука достигают слушателя из разных направлений в быстрой последовательности, слушатель слышит только одиночный звук, пришедший с направления звука, который быстрее достиг уха.

Появилась гипотеза, что эффект предшествования развился у человека из-за того, что в реверберирующей среде (а это может быть плотным лесом или пещерой), направление первого волнового фронта указывало на хищника или на источник еды.

В 1950 году Helmut Haas (Гельмут Хаас) в своей диссертации показал, что более поздние звуки могут превосходить первый звук по интенсивности до 10 децибелл без ощутимой смены направления.

Так называемый эффект Хааса позволяет улучшить уровни звука в громковорительной системе посредством излучения усиленных, но задержанных сигналов, еще не слышимых ухом человека и не отвлекающих от основного, более слабого источника. Впервые такая система была установлена в 1953 году в соборе святого Павла в Лондоне. Дворец Конгрессов московского Кремля — пример помещения, где искусственная реверберация полностью доминирует над естественным звуком. Реверберация производится подземными камерами дворца и передается в главный зал по трубам.

Эффект предшествования можно хорошо продемонстрировать в забавном эксперименте, который впервые провел исследователь Phillips. Тоновый сигнал подается на два громкоговорителя, левый испускает только короткий переход и затем уровень звука уходить в ноль — в тишину, правый громкоговоритель излучает слегка задержанный и более стабильный тон. Из-за эффекта предшествования звук будет слышен из левого громкоговорителя.

В ревереберационной среде слушатели постоянно воспринимают тон как продолжающийся из более тихого громкоговорителя и удивляются, когда демонстратор эффекта отключает питание от левого громкоговорителя и отключенный громкоговоритель кажется источником звука. Интересно, что этот парадоксальный эффект восприятия работает только в среде с боковыми отражениями, где стереофонические маркеры стабильного тона (разницы в амплитуде и фазе) являются неоднозначными из-за многократных отражений. В этом случае ухо цепляется только за один неоднозначный признак звука — того, который пришел быстрее.

Точно так же может удивить и так называемый эффект «коктейльной вечеринки», который позволяет слушателю с бинауральным восприятием подавить нежелательные звуки, направления которых не совпадают с желаемым сигналом.

Похожий по смыслу с эффектом Хааса подход может быть полезен и для более прозаических задач сведения музыки и получения эффектного звучания. Creg Allen в своих размышлениях на тему звука в компьютерных играх ( книга Mixing, Recording, and Producing Techniques of the Pros: Insights on Recording Audio for Music, Video, Film, and Games) приводит пример получения эффектного «большого» и объемного звука — например, взрыва. Пропустив звук взрыва через компрессор (Alesis 3630 к примеру) и заставив его звучать на 50-100 мс после необработанного звука; ухо будет ощущать звук громче и больше, чем просто компрессированный звук. Это можно объяснить тем, что ухо и мозг фокусируется на опознании того, что заставило произвести такой звук. Необязательно должно быть громче, но уши погружены в прослушивание этого звука. Так как они заняты этим несильным звуком, разум не ожидает появления следующего — более сильного.

Еще одна полезная техника, которая понадобится, если из-за того что вся частотная полоса заполнена, но хочется, чтобы определенный звук пробился и прозвучал ярко в общем миксе. Подход часто используется при озвучивании автомобильных погонь — которые содержат звуки двигателя, выстрелы, пробуксовки колес. Если хочется услышать именно звук пробуксовки, то необходимо вырезать крошечные куски звука шина (всего лишь порядка пары миллисекунд). При прослушивании только звука пробуксовки это будет слышаться как заикание. Но если проиграть микс целиком, то внезапно мы услышим отчетливый звук визжания покрышек. Мозг знает о пробелах в звуке и пытается заполнить их. Ухо определяет пустоты, но пытается заполнить эти крошечные прерывания звука и наше сознание слышит скрип покрышек намного яснее. Это работает не всегда, но в некоторых это существенно помогает услышать определенный звук в общем миксе.

И напоследок видео о том, что такое эффект Хааса и как использовать его в миксе. Один из основных выводов — эффект Хааса — отличная замена обычному панорамированию, в частности искусственному — при получении стерео сигнала из моно.

Ссылки по теме:

Дисторсия как инструмент микширования

За пределами эквалайзера

Представим себе ситуацию, в которой эквалайзер ничего не может предложить для добавления яркости в канале с бас-гитарой или синтезатором, где высокие частоты не выражены. Это может быть потому, что фильтр нижних частот срезал верхние частоты или просто, потому что использовался генератор колебаний с ограниченной полосой. В таком случае в верхней части спектра может не оказаться энергии и эквализация будет бессильна изменить субъективное звучание. Единственная альтернатива – создать новые высокочастотные компоненты, которых раньше не было.

В этом случае, когда инструмент не генерирует частотные компоненты в требуемой частотной области и эквалайзер не исправляет положения дел, частотные компоненты могут быть просто недостаточно плотными для ощущения полноты балансы, с помощью эквалайзера не удастся настроить удовлетворительное усиление. Звук ощущается либо слишком маленьким, слабым, так как область спектра недостаточно «плотная» либо ощущается слишком большим, так как некоторые частоты в этой области спектра слишком выделяются из баланса. Увеличение плотности гармоник позволяет спектральной области остаться плотной в миксе без отдельных торчащих частотных компонент.

HarmonicDensity
На верхнем графике плотность гармоник меньше плотности гармоник на нижнем графике. Если гармоники не достаточно плотные, то дисторсия поможет их уплотнить

Инструмент, который может помочь в таких сценариях – дисторсия (Distortion). Эффект дисторсии широко используется в профессиональных кругах при микшировании, но достаточно часто игнорируется в небольших студиях. Хотя обычно люди стремятся минимизировать дисторсию во время звукозаписи, не стоит недооценивать её творческие возможности в миксе. По своей сути устройства дисторсии добавляют новые гармоники к обработанному сигналу, так как частоты тем или иным способом связаны с исходным сигналом, в них остается музыкальность. Вкратце, дисторсия позволяет изменить тембр звуковой дорожки без существенного изменения музыкальной функции в аранжировке. Дисторсия сейчас почти так же широко распространена как и эквалайзеры. Rich Costey использует дисторсию на главных вокальных треках. «Сегодня общепринято, что дисторсия для вокала почти то же, что дисторсия для гитары или баса. И, как правило, когда я свожу записи для других людей, то использую дисторсию для вокала, независимо от того, знают об этом люди или нет!». Возможно наиболее известное устройство для дисторсии в миксе – Tech 21 SansAmp, которое может сделать многое в работе над современным миксом, особенно если вас зовут Tchad Blake: “Обычно я ставлю одно на бас, одно на ударные, одно на малые барбаны(snare). Удивительно, как маленькая дисторсия делает длинный путь». Большой проблемой при использовании дисторсии в миксе, тем не менее, остается сдерживание добавления гармоник только на желаемых частотах. Ниже немного советов о том, как держать все под контролем.

Во-первых, хорошо иметь различные устройства дисторсии, из которых можно выбрать нужное для микса. Существует множество электрических устройств, которые могут создавать музыкально полезную дисторсию и многие из них смоделированы в цифровом виде в различных плагинах: магнитофон, гитарные усилители, педали эффектов, мягкий клиппинг, электронные лампы, транзисторы и трансформаторы. Многие из плагинов имеют большой выбор пресетов, предлагая широкое изменение звуков и даже нет необходимости понимать что-нибудь о том, как они работают, достаточно просматривать списки пресетов и искать что-то, что добавляет полезный эффект для звуковой дорожки. Даже lo-fi цифровая дробилка битов(bit-chrusher) может случайно оказаться полезной. «Дисторсия создает контраст между дорожкой и остальной песней» — говорит Serban Ghenea. “Нет нужды в большом количестве дисторсии, но она может сделать грандиозную разницу». Помните, однако, что цифровая дисторсия с этих устройств имеет тенденцию быть гораздо менее связанной со входным сигналом в плане музыкальности, поэтому проверяйте на неприятные негармоничные добавленные гармоники, особенно для тоновых инструментов.

Во-вторых, некоторые процессоры дисторсии имеют изобилие органов управления, но если быть честным, то жизнь слишком коротка, чтобы тратить годы, разбираясь, что значат большинство из них, поэтому стоит просто залиться маниакальным смехом и начать вращать рукоятки. Что действительно важно, так это то, как сильно их повернуть. Если обращаться с процессом дисторсии умеренно, можно получить неуловимое уплотнение звука, тогда как если удариться в высокий уровень дисторсии, можно будет с трудом различить исходный звук среди добавленной каши в частотной области. Если в модуле дисторсии присутствует орган управления с название Drive или Gain, то это то, на что стоит уделить свою внимание в первую очередь. Если такого органа управления нет, то управлять уровнем дисторсии можно путем изменения уровня сигнала на входе устройства дисторсии.

HarmonicDensity
Различные беслпатные плагины дисторсии (сверху вниз):
выпрямительная дисторсия( GSVT's GRect),
клиппирование с переменным изгибом( GVST's GClip),
магнитофонное насыщение (Jeroeen Breebaart's Ferox),
ламповая дисторсия (Silverspke's Ruby Tube) и трансформирующая дисторсия (Bootsy's Tessla SE)

Высокоскоростные эффекты модуляции:

Читать далее Дисторсия как инструмент микширования