Струнные инструменты и методика их записи.

втор выражает признательность Елизавете Михайловой за помощь в подготовке статьи

Любой музыкальный инструмент имеет несколько важнейших акустических параметров. Каждый из них влияет на художественные возможности инструмента, на его роль в ансамбле или оркестре, особенности репертуара и, в конечном счете, на то, как же ставить микрофон перед ним и какие еще технические средства надо применить, чтобы записать его максимально эффектно и выразительно.

Вот основные особенности музыкальных инструментов, которые особенно интересуют звукорежиссеров:

- частотный спектр с характерными формантами и шумами;
- направленность излучения;
- время и характер атаки и затухания звука;
- громкость излучения;
- динамический диапазон;
- оптимум реверберации;
- отзывчивость на работу разных типов корректоров;
- зависимость тембра от нюансировки.

Частотный cпектр состоит из зоны основных тонов, которая определяет тесситурные возможности инструмента, зона звукового спектра, которая ограничена уверенно воспроизводимыми обертонами и зона шумов, которая обычно простирается до границы слышимых частот.

Направленность излучения диктует наиболее выгодное расположение микрофона перед инструментом и определяет акустический баланс на общем микрофоне.

Время атаки определяет виртуозные возможности инструмента и его различимость в оркестре. Так, например, ударные инструменты всегда прекрасно слышны, даже находясь сзади оркестра. У многоголосного инструмента от характера атаки зависит рельефность, прозрачность фактуры: полифоническая музыка на клавесине (атака ок. 10 мс) звучит гораздо прозрачнее, чем на органе (атака до 500 мс).

Громкость инструмента и его динамический диапазон, кроме чисто музыкального воздействия на слушателя, оказывает влияние на баланс в ансамбле, так как форте и пиано часто оказывается различным у разных инструментов. Кроме того, все они имеют различную громкость в разных регистрах.

Оптимум реверберации - специфически "звукорежиссерская" особенность музыкальных инструментов. Этот параметр подразумевает наличие наиболее естественного и комфортно звучащего акустического баланса при передаче звучания определенного инструмента. Как пример, можно указать на наибольший оптимум реверберации для церковного органа и наименьший - для рояля или арфы.

Отзывчивость на работу корректора - тоже "звукорежиссерское" качество инструмента, определяющее, насколько можно изменить тембр тем или иным типом корректора. Хуже всего корректируются инструменты с малым количеством обертонов и "камертонным" звучанием, например, рояль, и высокозвучащие, вроде флейты пикколо или глокеншпиля.

Зависимость тембра инструмента от нюансировки определяет слышимость работы микшером и изменение динамики компрессором. Например, спектр скрипки не сильно меняется в зависимости от громкости в отличие от, например, рояля, у которого сильный удар по клавише возбуждает быстрогаснущие высокочастотные обертоны. Поэтому работа микшером при записи рояля особенно слышна.

Струнные смычковые инструменты

Проведение смычком по струне возбуждает ее колебания различных видов. Это прежде всего поперечные колебания, которые образуют сигнал основного тона и его обертонов. Кроме этого струна, растягиваясь, колеблется в длину, и вокруг своей оси, за счет закручивания смычком. Эти продольные и крутильные колебания являются паразитными, потому, что их частоты не соотносятся с высотой извлекаемого тона. Эти сопутствующие колебания музыканты обычно называют "канифолью". Для того, чтобы уменьшить их, подставка струнных смычковых инструментов конструируется такой формы, чтобы не передавать вредные колебания со струны на деку. На высоких звуках "канифоль" становится слышнее. Частотно эти призвуки расположены в зоне шумов.

Излучение всех струнных смычковых инструментов направленно. С повышением частоты звук концентрируется на верхней деке, становится направленным перпендикулярно к ней. Так же направлены и паразитные колебания.

Все струнные смычковые инструменты сконструированы так, что их корпус (резонаторный ящик) меньше, чем это нужно для резонирования на самой низкой ноте. Следовательно, у всех струнных смычковых инструментов на самых низких нотах слабо выражен основной тон.

Он устанавливается позже установки обертонов с задержкой до 100 мс. Это привносит в тембр инструмента некоторую вялость атаки. Впрочем, тут все зависит от музыканта, у которого широчайший выбор красок: от резкой, стреляющей атаки до еле заметно возникающего звука.

Все смычковые инструменты, будучи одноголосными, очень успешно реверберируются, а обилие высокочастотных обертонов делает звук очень чувствительным к работе корректора.

Скрипка

Динамический диапазон скрипки составляет 40 дБ (35…75 дБА) . Низшая частота 196 Гц, что соответствует ноте соль малой октавы. Высшая частота основного тона достигает 4 кГц, это уже флажолеты. Спектр звуков инструмента простирается до 8-10кГц.

Частотный спектр скрипки имеет четыре форманты: в районе 400 Гц, 800 Гц, 2…2,6 кГц и 3…4 кГц. Причем, чем ближе высшая форманта к 4 кГц, тем более качественным считается звук. У старинных итальянских инструментов, например, он обладает характерной сипотцой, словно звук идет через папиросную бумагу.

Диапазон установки микрофонов

При записи сольной скрипки лучшие результаты получались, когда ставились два мономикрофона на расстоянии 15…20 см друг от друга и от 1,5 до 2,5 метров от инструмента. Микрофоны по высоте должны быть на уровне самого инструмента или чуть выше. Поднимая микрофоны еще выше и "навешивая" над инструментом ближе к оси направленности звука, можно получить более насыщенное обертонами и призвуками звучание. Звук у хорошего инструмента становится более ярким звонким. У инструмента похуже начинает выделяться "канифоль", звук становится резким. Ближе одного метра опускать микрофоны в этом случае нельзя - звук приобретает чрезмерно резкий "железистый" тембр. Чтобы отстроится от сопения музыканта, если оно слишком громко, можно воспользоваться симметричностью излучения звука влево и вправо от исполнителя и установить микрофон на довольно высокой стойке слева от музыканта, со стороны его левого виска. Это несколько странно выгдядит, но звук нормальный.

Оси чувствительности ближних микрофонов могут быть направлены параллельно друг другу или образовывать небольшой угол, около 25-30°. Разворачивать шире, или ставить микрофоны друг от друга дальше, чем 20 см или не рекомендуется, так как скрипач-солист обычно при игре довольно активно двигается, причем эффект "раскачивания" можно уменьшить, если правый микрофон ориентировать в левую сторону, а левый - в правую. Характеристика направленности микрофонов может быть от кардиоиды до круга. "Восьмерки" звучат обычно резковато.

Если нет специальных задач, то для сольной музыки типа баховских партит или каприсов Паганини предпочтительно воздушное звучание с гулким "хвостом" отзвука и довольно большой задержкой (порядка 50…100 мс) перед ним. Обычно сольная музыка для скрипки чрезвычайно сложна для исполнителей, что дает в звуке большое количество "шлака". Поэтому в звуковой картине дистанция до исполнителя делается довольно большой.

Альт

Сказанное про скрипку можно отнести и к альту, если не считать некоторых особенностей. Нижний звук альта 131 Гц, а его спектр простирается до 9 кГц. На нижней частоте альт почти не резонирует. Если скрипка на нижних нотах почти ненаправлена, то ещё в большей степени это относится к альту, так как в его звуке меньше высокочастотных обертонов.

Виолончель

Качество звучания виолончели очень сильно зависит от качества самого инструмента, в большей степени, чем у скрипки. Для правильной передачи звучания виолончели в записи нужен хороший частотный баланс. При избытке высоких частот становится слышна "канифоль", стуки струн о гриф. При недостатке высоких частот, или при избытке низких частот звучание становится вялым, неполетным.

Динамический диапазон виолончели 35 дБ (от 35 дБ до 70 дБА). Самая низкая нота - до большой октавы звучит на частоте 65 Гц. Спектр простирается до 8 кГц. У виолончели три области формант: это 250…300 Гц, 400…500 Гц и 1,5кГц. Высшая форманта придает звучанию виолончели некоторую носовитость и полетность звука.

У виолончели довольно вялая атака из-за большой массы струн, подставки, деки. При игре arco время атаки составляет до 500 мс, при игре pizzicato - 15 мс. В момент резкой смены смычка виолончельная подставка совершает колебания, что приводит к появлению специфических назкочастотных ударов.

При записи лучшие результаты получаются, если музыканта приподнять над уровнем пола, посадив на подставку высотой около 40 см. Подставка не должна резонировать, то-есть она не должна быть закрытой снизу.

В отличие от скрипки, виолончель во время игры почти неподвижна.Удобно ставить два мономикрофона по системе AB с базой около 30 см на расстоянии, примерно равном 0,7…1,5 м. Уменьшать это расстояние нецелесообразно, так как при этом возрастает доля вредных шумов в звуке. Иногда удается уменьшить канифоль, если на микрофоны надеть ветрозащиту (способ А.В.Гросмана). Звук виолончели при близкой установке микрофонов сильно зависит от их высоты. Для записи кантилены микрофоны располагаются напротив подставки или чуть выше ее. При записи современных композиций, в которых применяются различные эффекты вроде игры за подставкой или пиццикато левой рукой - микрофон для уменьшения шумов можно передвинуть вниз до уровня подгрифка. Впрочем я несколько раз довольно успешно при записи современной музыки пользовался "петличкой", прищепнутой в районе подгрифка. Такой звук приобретал несколько "контрабасовый" оттенок, но отличался прекрасной прозрачностью даже при сильном реверберировании.

Диапазон установки микрофонов

Специфическим и неустранимым шумом виолончели является скрипы пуговицы, в которую вставляется шпиль, такой инструмент может испортить всю запись.

Динамический диапазон виолончели не выходит за рамки допустимого, но, при установленном максимальном уровне, на fortissimo могут наблюдаться резонансы на отдельных нотах. В этом случае вполне допустима небольшая компрессия или ограничение.

Виолончель хорошо ревеберируется, но надо следить за тем, чтобы ревебератор не моделировал флаттер-эффект, который может проявиться на pizzicato.

Контрабас

Контрабас очень труден для записи, прежде всего из-за скверного качества самих инструментов. К сожалению, звукорежиссеры очень редко встречаются на записи с хорошими инструментами - чаще музыканты играют на оркестровых фабричных контрабасах довольно плохой сохранности, имеющих глухой неясный тембр и весьма неравномерную частотную характеристику. Из теории музыкальной акустики известно, что для активного резонанса на низших частотах контрабасового диапазона размер инструмента должен быть значительно больше. При настройке нижней струны контрабаса на частоту 41 Гц (E контроктавы) фактически корпус инструмента начинает резонировать с частоты примерно 70 Гц, с которой у него начинается формантная область. Свойство человеческого слуха восстанавливать основной тон из набора его обертонов позволяет в этом случае слышать звуки именно той октавы, где должен быть этот тон, а не, скажем, октавой выше. Следовательно, при записи контрабаса вполне возможно применение низкочастотной обрезки для избежания сильных резонансов инструмента или помещения, или при наличии низкочастотных шумов в зале.

Звук контрабаса очень зависит от помещения, в котором запись происходит. Если в помещении мало низкочастотной реверберации, то звучание получается с обедненным низким регистром, если реверберации много, то запись звучит очень гулко, с вялой атакой. Коррекцией или установкой ближнего микрофона исправить звук в этом случае как правило не удается.

Контрабас резко различается по смыслу звучания в эстраде (джазе) и в классической музыке. В первом случае необходима максимальная конкретизация звучания, включая передачу сопутствующих шумов: щипка при pizzicato, звука "канифоли" при игре arco. Поэтому применяется запись сверхближним планом. Для классики контрабас не является инструментом, которому необходимы индивидуализирующие его призвуки (если только это не сольный контрабас, что встречается крайне редко). Роль традиционной партии контрабаса - в создании низкочастотной основы ("подушки"), часто дублирующей партию виолончелей. В этом случае басовая партия является голосом, синтезированным из двух групп инструментов: виолончелей и контрабасов, где темброобразующую роль играют виолончели, а контрабасы добавляются к ним, подобно тому, как органист добавляет в педаль регистр 32', который сам по себе звучит весьма невыразительно.

PZM-микрофон на подставке контрабаса

Поэтому запись классического репертуара ведется микрофонами, расположенными значительно дальше, нежели при записи эстрадного контрабаса.

Самая низкая частота контрабаса 41 Гц (E контроктавы у четырехструнного контрабаса) или 32 Гц (C контроктавы у пятиструнного контрабаса). Обертоны достигают 5 кГц, выше которых идут паразитные шумы, которые можно смело удалять обрезным фильтром. Контрабасовый диапазон имеет две области формант. Это область в районе 70…250 Гц и 400…500 Гц.

При записи контрабасовой группы в оркестре микрофон ставится у первого пульта примерно в одном метре от инструментов. Можно ставить несколько микрофонов - у каждого пульта, а также стереомикрофон между первым и вторым пультами, чтобы не создавать узкоконцентрированного звука в стереобазе. Очень красивый и натуральный звук дает установка микрофонов PZM на полу между ножками пюпитров.

При записи симфонического оркестра желательно наличие акустического щита между контрабасами и валторнами, так как при американской рассадке валторны создают некоторую проблему, потому что их раструбы повернуты прямо в тыльную часть микрофонов контрабасов. Это заставляет звукорежиссера приближать микрофоны к контрабасам вплотную, что приводит обычно к выделению контрабасов по плану и появлению большого количества призвуков: ударов струны по грифу при pizzicato, шума при смене смычка в detache и звука "канифоли", который у контрабасов особенно слышен из-за большой толщины и массы струн.

Звучание контрабасов, несмотря на их "крайне правое" положение в оркестре (американская рассадка), есть смысл панорамировать ближе к середине базы, что создаст лучшую совместимость. Тот факт, что виолончели могут оказаться правее контрабасов, несущественен из-за плохой локализации последних.

Контрабасу (особенно плохому инструменту) свойственна неравномерная по громкости игра на отдельных нотах из-за острых резонансов корпуса. Особенно эти выбросы проявляются при игре arco. В этом случае можно употребить компрессор, включенный на линейку контрабаса.

Одной из проблем при записи контрабаса является невозможность определить высоту ноты при игре в низком диапазоне инструмента. Это происходит в случае наличия резонансов, совпадающих с этим регистром. Это могут быть резонансы самого инструмента, резонансы помещения (особенно, если оно небольшое и незаглушенное) и резонансы контрольного громкоговорителя (особенно, если это фазоинвертор низкого качества).

Контрабасу требуется очень хорошая акустическая изоляция, так как сигнал его относительно невелик, вернее, негромок, потому что максимум колебаний находится в зоне минимальной чувствительности слуха. А колебания, играющие для слуха важную высотную темброобразующую роль, очень малы, и требуют подъема с помощью корректора, что приводит к увеличению доли паразитного диффузного поля для других инструментов.

Звукосниматель для контрабаса

При записи эстрадного джазового контрабаса микрофон надо устанавливать в непосредственной близости от инструмента. Для того, чтобы музыканту при этом было удобно играть, можно воспользоваться следующими способами.

Во-первых, микрофон можно вставить между ножками подставки, предварительно обернув его в поролон. Характеристика направленности обычно выбирается "круг". Во-вторых, можно небольшой по размеру микрофон спустить на кабеле через верхнее отверстие эфы внутрь инструмента и закрепить его в нем, обернув поролоном. Звук получается очень мягким, деревянным, без резкого звучания струн и щипка. Кстати в этом случае добиваются максимального подавления звуков других инструментов. Можно применить традиционную постановку - микрофон при этом располагается перед контрабасом на расстоянии 30 сантиметров от струн, над подставкой или чуть выше. Опасно в этом случае ставить его напротив эфы, т.к. инструмент будет резонировать на одной частоте.

Очень удачные записи были сделаны на микрофон PZM, прикрепленный липкой лентой к подставке или к щиту перед инструментом (см "Звукорежиссер" 1/2000). Звук в этом случае получается сочным и равномерным по частотному диапазону. Недостатком этого способа является плохая акустическая изоляция PZM-микрофона.

Может оказаться также удачным сочетание сигналов от нескольких по-разному поставленных микрофонов.

Кроме микрофонов, сигнал контрабаса может быть снят с помощью звукоснимателя, пьезоэлектрического или электромагнитного. Известны два вида пьезоэлектрических звукоснимателей: один в виде клипсы, которая прикрепляется к верхней деке у эфы контрабаса, другая конструкция состоит из двух кристаллов, плотно вставленных в прорези подставки. Пьезоэлектрический звукосниматель дает наиболее натуральный тембр инструмента, особенно, если поднять высокие частоты. Может потребоваться применение согласующего усилителя, так как сопротивление пьезокристалла велико по сравнению с входным сопротивлением пульта. Пьезоэлектрический звукосниматель-клипса, укрепленный на деке, очень чувствителен к посторонним звукам, так как он образует как бы мембрану пьезоэлектрического микрофона. Барабаны, медь очень хорошо слышны через такой "микрофон". Позтому требуется особенно хорошая акустическая изоляция контрабаса. Звукосниматель, установленный на подставке почти не чувствителен к помехам, так как прежде, чем возбудить эдс в звукоснимателе, энергия колебаний корпуса сначала должна быть передана через подставку струнам, а эти колебания уже пренебрежимо малы по сравнению с колебаниями струны при игре.

Электромагнитный звукосниматель состоит обычно из 4…8 датчиков, размещенных вблизи струн инструмента. Он применяется в случае использования струн со стальным сердечником, так как жильные струны или синтетические струны с алюминиевой канителью не создают магнитного поля. Особенностью электромагнитного звукоснимателя является принципиальное искажение формы колебаний струн (сигнал на выходе датчика появляется только в случае движения струны поперек магнитных силовых линий, а при приближении или удалении струны от него - нет). Это придает звучанию более звонкий, несколько рычащий в нижнем регистре тембр. Pizzicato, воспринимаемое электромагнитным звукоснимателем, становится более продолжительным. Однако, в этом случае подставка не работает как акустический фильтр, и в сигнал попадают неослабленными все виды паразитных колебаний струн, что особенно заметно при игре смычком. Поэтому при записи контрабаса требуется различная коррекция для игры pizzicato и arco: в первом случае необходим подъем, а во втором - завал высоких частот. Поэтому звукорежиссер должен быть готов к смене коррекции, если по партитуре требуется смена приема игры.