Сидишь за рулём, а вокал упорно звучит от левой двери. Правые динамики играют не тише, просто их звук доходит до тебя позже, примерно на миллисекунду. Для слуха этого достаточно: так работает эффект Хааса.
Эффект Хааса (эффект предшествования, precedence effect) - это свойство слуха определять направление по первому пришедшему звуку, подавляя восприятие близких по времени запаздывающих копий. Описан Гельмутом Хаасом в 1951 году.
Как это работает: кто первый крикнул
Представь, что тебя окликнули в комнате, а голос тут же отразился от стены. Ты повернёшься к человеку, а не к стене, хотя звук пришёл с обеих сторон. Слух верит первому звуку и «приклеивает» к нему направление. Запоздавшие копии он считает частью того же события.
Какая задержка что даёт?
| Разница во времени | Что слышно |
|---|---|
| До ~1 мс | Кажущийся источник плавно смещается в сторону опережающего динамика |
| Примерно 1–30 мс | Один источник со стороны первого звука; второй добавляет громкости и «объёма», но не направления |
| Дольше 30–50 мс | Второй звук слышен как отдельное эхо |
Запаздывающий звук может быть даже немного громче первого, до ~10 дБ, и всё равно не «перетянет» направление. Поэтому громкостью правого канала сцену в центр не вытащить.
Что эффект Хааса значит в машине?
Водитель сидит ближе к левым динамикам. Их звук приходит раньше, и сцена «прилипает» влево. Прикинем масштаб: звук проходит около 34 см за миллисекунду, так что разница в расстоянии всего 30 см даёт уже ≈ 0,9 мс. Ровно та зона, где источник сдвигается к опережающему динамику.
Поэтому процессором задерживают ближние динамики, чтобы звук от левых и правых приходил одновременно (см. Delay). С тылом тот же эффект работает на тебя: небольшая задержка тыловых каналов оставляет сцену спереди, например в схеме Хафлера.
- Выравнивай время прихода звука от левых и правых динамиков задержками.
- Тыл и заполнение задерживай относительно фронта.
- Проверяй центр сцены на моно-треках.
Если считаешь задержки сам
Задержка в миллисекундах равна разнице расстояний в сантиметрах, делённой на 34,3: звук проходит около 34 см за миллисекунду. Если левый СЧ ближе к уху на 25 см, его задерживают примерно на 0,73 мс. Рулетка даёт стартовую точку, а финальное значение подбирают по моно-треку или по замеру импульсного отклика.
Задержка 0,1 мс уже сдвигает центр сцены. Слух замечает разницу во времени прихода звука к ушам в десятки микросекунд, а 0,1 мс соответствует всего 3,4 см пути. Поэтому при настройке центра задержки двигают мелким шагом и после каждого шага слушают моно-трек с вокалом.
Ранние отражения от стёкол и торпеды приходят к уху на 1–5 мс позже прямого звука, и эффект Хааса сливает их с ним в одно событие. Направление они не перетягивают, но меняют тембр и ширину сцены: лишние полметра пути дают около 1,5 мс. Подробнее в статье про ранние отражения.
Рулетка меряет до решётки, а акустический центр динамика может лежать глубже, к тому же левый и правый каналы в салоне редко звучат одинаково по АЧХ. Разница тембров и уровней на средних частотах тоже сдвигает центр. Поэтому после рулетки задержки доводят на слух и по замеру, а потом выравнивают АЧХ каналов эквалайзером.
Тыл задерживают относительно фронта так, чтобы его звук гарантированно приходил позже, но укладывался в зону 1–30 мс. Тогда эффект Хааса оставляет направление за фронтом, а тыл добавляет только объём. Если задержка уходит за 30–50 мс, тыл начинает звучать отдельным эхом. Точное значение подбирают на слух под конкретный салон.
Другое мнение
И. А. Алдошина: Разность времени прихода звука к ушам при источнике точно напротив одного уха «составляет ~0,7 мс».
Это согласуется с нашей границей «до ~1 мс»: задержки такого порядка слух ещё трактует как направление, а не как отдельный звук. Именно поэтому в машине миллисекундные разницы в расстоянии до динамиков так сильно сдвигают сцену.
Источник: Бинауральный слух и пространственная локализация, «Звукорежиссёр», 1999, № 10.
Где ошибаются с задержками
- Сдвигать сцену балансом громкости вместо задержек.
- Задержать тыл так сильно, что он уходит за 30–50 мс и начинает звучать отдельным эхом.
- Выставить задержки рулеткой и не проверить на слух. Итоговую точку всё равно ставят по моно-треку.
Центр сцены входит в главные пункты оценки на соревнованиях, и ставят вокал точно по центру для водителя именно задержки, построенные на эффекте Хааса. Как это слушают судьи, описано в шаге «Оценка звучания и соревнования», как выставлять задержки, в «Настройке системы».
Посчитал задержки по рулетке, а вокал всё равно тянет влево? Скинь свои цифры в Telegram-чат, поищем, где ошибка.
Источники
- H. Haas, «Über den Einfluss eines Einfachechos auf die Hörsamkeit von Sprache», Acustica, 1951
- Л. Беранек, «Акустика» (русский перевод, 1965)
- В. К. Иофе, В. Г. Корольков, М. А. Сапожков, «Справочник по акустике», 1979
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
- И. А. Алдошина, «Основы психоакустики» (цикл статей, журнал «Звукорежиссёр», 1999–2000)
См. также: Delay, Локализация, ITD и ILD.