Естественное восприятие звука
Когда вы находитесь в театре или на концерте, ваш слух без труда различает звучание отдельных инструментов — рояля, скрипок, определяет их расположение на сцене и интенсивность. Это ощущение объёмного звукового пространства возникает благодаря бинауральному слуху: наш мозг постоянно анализирует разницу между тем, как один и тот же звук воспринимается правым и левым ухом. Именно эта разница позволяет нам определять направление и удалённость источника звука.
Ограничения монофонического звука
Совершенно иная, «плоская» картина возникает при прослушивании обычного монофонического радиоприёмника или магнитофона. Звуки всех инструментов сливаются в единый поток, создавая впечатление, что они исходят из одной точки — динамика устройства. Даже использование нескольких микрофонов на записи и нескольких колонок для воспроизведения не решает проблему, так как все сигналы передаются по одному каналу. В результате теряется пространственная информация, и невозможно восстановить исходное расположение источников звука.
Принцип стереофонии
Воссоздать естественное пространственное ощущение при записи и воспроизведении позволяет стереофоническая система (от греческого «stereos» — пространственный). Её базовый принцип заключается в разделении звукового потока. В простейшем варианте используются два микрофона, два независимых канала усиления и, соответственно, два громкоговорителя. Звук, уловленный левым микрофоном, воспроизводится левой колонкой, а правым — правой. Таким образом, слушатель получает два слегка различающихся сигнала, что позволяет мозгу восстановить стереоэффект — ощущение ширины и глубины звуковой сцены. Стереосигналы можно не только усиливать, но и передавать по радио, а также записывать на грампластинки или магнитную ленту.
Стереофоническая запись
Стереомагнитофон конструктивно отличается от монофонического удвоением ключевых элементов: в нём две магнитные головки, два усилителя и два канала для подключения внешних акустических систем (лентопротяжный механизм при этом остаётся общим). Для записи двух независимых сигналов на магнитной ленте формируются две параллельные дорожки. При воспроизведении каждая дорожка подаётся на свой усилитель и динамик, что и создаёт объёмное звучание.
Эволюция: от стерео к квадрафонии
Стремление к ещё большей реалистичности привело к созданию четырёхканальных систем, известных как квадрафония. Такая установка включает магнитофон с четырьмя высококачественными усилителями и комплект из четырёх акустических систем. Четыре микрофона, размещённые в зале, записывают звук на четыре отдельные дорожки магнитной ленты. При воспроизведении в домашних условиях четыре колонки, расставленные по углам комнаты, создают эффект полного погружения, максимально приближая атмосферу к ощущениям от живого концерта.
Применение в кино и массовых мероприятиях
Многоканальные стереосистемы нашли широкое применение в современных широкоэкранных кинотеатрах, театральных и концертных залах. Например, в панорамном кино используется шестиканальное звуковое сопровождение, записанное на магнитную ленту с шестью дорожками. Пять групп динамиков располагаются за экраном, а динамики шестого, эффектного канала — в разных точках зрительного зала, что позволяет создавать сложные звуковые эффекты и полностью вовлекать зрителя в происходящее на экране.