Микрофонная система МS stereo

В системеМS stereo, также как и системе ХY,используются два микрофона, установленные в одной точке, но диаграммы направлен-ности у этих микрофонов – разные, хотя принцип работы тот же самый – интенсивностная стереофония. Чаще всего используется пара микрофонов - один с кардиоидной диаграммой направленности, другой - с диаграммой направленности типа «восьмерка». Реже – с круговой и «восьмеркой».При этом сигналы с этих микрофонов подвергаются суммарно-разностному преобразованию.

Основной вклад в разработку этой системы также был сделан известным ученым и изобретателем Аланом Блюмляйном. Считается, что первые записи по системе MS были сделаны на фирме EMIеще в 1931 году именно под его руководством.

Свое название система MS получила от двух немецких слов – «Mitte» (середина) и «Seite» (сторона)

В сущности,система MS является модификацией системы XY и с точки зрения результатов, эти системы практически эквивалентны. Однако MS-система имеет перед системой XY ряд преимуществ.

На практике разделение сигналов на «сигнал середины» и «сиг-нал направления» можно получить, если использовать два определенным образом ориентированных микрофона: один микрофон (M) должен быть приемником давления с кардиоидной или круговой диаграммой направленности, а другой (S) - приемником градиента давления сдиаграммой направленности типа «восьмерка». При этом микрофон «М», если он является кардиоидным, следует расположить таким образом, чтобы ось его максимальной чувствительности была направлена точно в центр записываемого музыкального коллектива (или иного объекта записи), а микрофон «S» - перпендикулярно этому направлению. Микрофон «М» также может иметь круговую диаграмму направленности(рис. 9.13).

Принцип действия этой системы состоит в следующем. Предпо-ложим, что на некотором расстоянии от микрофонной системы по дуге полуокружности движется источник звука (рис. 9.13).

Из графика, представленного на рис. 9.14 и иллюстрирующего изменение уровней сигналов на выходах обоих микрофонов, видно, что уровень сигнала на выходе микрофона «М» с круговой диаграммой направленности при этом остается неизменных и, как и следует ожидать, не зависит от угла падения звуковой волны. Другими словами, вне зависимости от расположения источника звука, микрофон «М» будет формировать на своем выходе одно и то же напряжение. По сути эта обычный моносигнал, то есть сумма всех сигналов, поступающих на микрофон со всех направлений. Здесь следует напомнить, что для приемника давления направление на источник звука роли не играет, он лишь фиксирует наличие какого-либо звукового давления или его отсутствие, уменьшение или увеличение акустической энергии.

Напряжение на выходе микрофона «S» зависит от расположения источника звука относительно оси его максимальной чувствительности. Если источник звука переместится полностью влево (на 90° относительно центра оси минимальной чувствительности микрофона «S»), то величина напряжения на его выходе будет равна величине напряженияна выходе микрофона «M». При расположении источника звука строго посередине (в точке 0º), напряжение на выходе микрофона «S» будет минимальным и стремиться к нулю. А если источник звука пе-реместится вправо на 90°, то напряжение на выходе микрофона «S»снова будет равно по величине напряжению на выходе микрофона «M», однако будет противоположным ему по фазе. Таким образом, микрофон «S» фиксирует информацию о расположении источников звука по азимуту.

Однако сигналы M и S не являются конечными стереофоническими сигналами. Они содержат только промежуточную информацию в виде монофонической суммы и стереофонической разности. Чтобы получить окончательные стереофонические сигналы, пригодные для записи или прослушивания, информацию системы MS необходимо преобразовать в информацию XY. Для этого нужно произвести суммарно-разностное преобразование получаемых сигналов. Если в один канал направить сумму сигналов М и S, а в другой канал их разность, то зависимость выходного напряжения от направления прихода звуковых волн для каждого из каналов будет представлена соответствующими кривыми М+S и М–S (рис.9.15).

Поскольку М = Х+Y и S =X–Y то:M+S = (X+Y)+(X–Y) = 2Х и

M-S = (X+Y)–(X–Y)=2Y.Данные формула говорят о том, обе системы интенсивностной стереофонии сходны по своим результатам.

На практике преобразование сигналов M и S в сигналы левого и правого каналов происходит с помощью специального суммарно разностного преобразователя (рис. 9.16). В левый канал направляется сумма сигналов M и S, а в правый канал направляется разница этих сигналов (а это является суммой сигнала M и сигнала S, перевернутого по фазе на 180º). Такое преобразование сигналов обеспечивают некоторые звуковые карты и аудиоинтерфейсы со встроенными MS-процессорами. Распространены также программные модули для преобразования MS-сигналов в конечную пару стереосигналов. Внешний вид стереопары системы MS показан на рис. 9.17. Здесь верхний микрофон имеет кардиоидную диаграмму направленности, а нижний является двунаправленным (с диаграммой типа «восьмерка»)

Подобно системе XY, система MS является полностью моносо-вместимой. Важным преимуществом системы MS является возмож-ность регулировки ширины стереобазы за счет изменения уровня сигнала с выхода микрофона «S». При его минимальном значении результирующая фонограмма превращается в монофоническую. Расширить стереобазу можно, увеличив уровень сигнала S.

Сигнал M содержит монофоническую информацию, а если мик-рофон «М» является ненаправленным, то способен хорошо передавать акустику помещения. Поэтому многие отмечают, что, в сравнении с системой XY, записи сделанные по системе MSвыглядят более естественными и лучше передают пространственность звуковой панорамы, т.е. реверберация в помещении передается MS-системой несомненно лучше. Более высокая степень натуральности звучания достигается в случае использования в качестве микрофона «М» прибора с круговой диаграммой направленности.

Следует отметить, что расстояние от места размещения системы MS до источников звука («эффективное» расстояние) для получения детальной и широкой стереопанорамы не должно быть очень большим. Изменение этого расстояния и ее направления на них – главный инструмент звукорежиссера при записи по системе MS. Поэтому данная технология записи применяется, в основном, при записи небольших инструментальных составов. Иногда микрофоны, сгруппированные по MS-системе, используются в качестве «обзорных» при использовании полимикрофонной техники записи. Превосходные по своим эстетическим качествам результаты система может дать при записи камерной музыки (струнные квартеты, квинтеты, различные трио), главное условие при этом – хорошие акустические свойства помещения. Таким образом, преимуществом системы MS перед системой ХY, кроме всего прочего, является то, что она позволяет легко регулировать как общую ширину базы, так и ширину отдельных участков, за-нятых группами исполнителей.

К недостаткам системы MS можно отнести невозможность непосредственного прослушивания итогового стереофонического сигнала без специального суммарно-разностного преобразователя.