Stereofoni [1] eller stereoljud (från annan grekisk στερεός "stereos" - "solid, rumslig" och φωνή - "ljud") är en metod för att spela in och återge ljud, som skapar illusionen av "ljudperspektiv" samtidigt som riktningar till olika ljudkällor. Detta uppnås genom användningen av den binaurala effekten och den samtidiga överföringen av ljudinformation genom två eller flera oberoende kanaler , i motsats till monofonisk ljudöverföring, när ljudet överförs genom en enda kanal.
I vardagen är det vanligt att kalla stereofonisk tvåkanalsljudinspelning , men detta koncept täcker ett bredare område och betecknar surroundljud med valfritt antal kanaler. Termen "stereofoni" hänvisar lika till sådana begrepp som "kvadrofoni" och " surroundljud ". När du spelar upp en stereoinspelning via en enda högtalare försämras ljudkvaliteten på grund av störningar av signaler från olika kanaler som är ur fas .
Det finns två fundamentalt olika sätt att få en stereoinspelning. I den första används två eller flera mikrofoner för att fixera ljudfältet , placerade på ett visst avstånd från varandra. Den pulserande ljudfrekvensströmmen som genereras av var och en av mikrofonerna förstärks av separata förstärkare oberoende av varandra och spelas in på separata mediakanaler . Under uppspelning förstärks ljudet som tas emot från var och en av mikrofonerna oberoende och matas till separata högtalare eller högtalare , placerade i enlighet med placeringen av mikrofonerna. På så sätt återskapas den ljudbild som fanns vid inspelningstillfället. Det ideala sättet att återge ljudfältet anses vara ett villkorligt plan, bestående av oändligt små högtalare som sänder ljud från mikrofoner arrangerade på samma sätt. Vid ljudinspelning av musikaliska verk, för att få en stereoeffekt, anses närvaron av två oberoende kanaler vara tillräcklig, och i kinematografi bör det inte finnas mindre än tre av dem för att utesluta ett "misslyckande" i mitten av ljudet bild, motsvarande mitten av skärmen. Så i widescreen- filmsystemen " Cinemasscope " och " Wide Screen " användes tre främre kanaler, och i bredbildssystemen " Todd-AO " och " NIKFI " - fem [2] [3] .
Den andra metoden kallas pseudostereo , och till skillnad från den första kräver den inte flera mikrofoner för att spela in ljudfältet. Ett stereoljudspår skapas genom att distribuera flera original monofoniska inspelningar till olika kanaler ( se Multitrack-inspelning ) med hjälp av en "panoramamixer" [4] . När du skapar pseudo-stereofonogram spelas olika ljudkällor in separat eller så installeras separata mikrofoner för dem. Sedan, i processen med att blanda (mixa), distribueras de mottagna signalerna mellan kanalerna i det färdiga fonogrammet. Samtidigt skapas effekten av lokalisering av ljudkällor både genom att justera inspelningsnivån i olika kanaler och genom att korrigera frekvenssvaret , eftersom det är känt att höga frekvenser har störst effekt på illusionen av riktning. Dessutom uppnås effekten ytterligare genom att justera intensiteten på det reflekterade ljudet och graden av fördröjning med hjälp av fördröjningslinjer .
Kallas även pseudo-stereo (kvasi-stereo) är effekten som erhålls med en enhet placerad mellan en monosignalkälla och en stereoförstärkare, eller mellan en monoförstärkare och stereohögtalare. Båda typerna av anordningar har varit kända sedan åtminstone andra hälften av femtiotalet; de fungerar på grund av skillnader i frekvens- och (eller) fasegenskaper hos kanalerna.
På 1960 -talet praktiserades ofta så kallade "duofoniska" skivor i USA , där stereoeffekten gavs till ursprungligen monofoniska inspelningar. Monoinspelningen fördelades över två kanaler med samtidig korrigering av frekvensgången. I den kanal som motsvarar partiell ljudlokalisering betonades höga frekvenser, medan de i den motsatta kanalen dämpades samtidigt som nivån för lågfrekventa signaler bibehölls. Därefter fördröjdes ljudet i en av kanalerna en bråkdel av en sekund, vilket skapade en falsk ekoeffekt. Skivbolagen gjorde detta med enkanalsinspelningar gjorda före introduktionen av stereoteknik ( Elvis Presley records , Frank Sinatra ), eller av någon teknisk anledning inspelade på ett enkanalssystem, trots möjligheten till stereofoni ( The Beatles [* 1] , The Beach Boys , så kallad falsk stereo ).
Inom kinematografi ersatte pseudostereofoni den ursprungliga flerkanalsinspelningen i början av 1960-talet, på grund av den tekniska komplexiteten i synkroniserad filmning . I Hollywood övergavs multimikrofonlinjer 1958, och i Sovjetunionen förklarades denna teknik föråldrad 1968; en av de sista sovjetiska storformatsfilmerna , vars ljudspår spelades in med femkanaliga stereomikrofoner, var bilden " Krig och fred " [5] . Därefter spelades det ursprungliga fonogrammet in med enkanalsbandspelare , följt av kanaldistribution med en panoramamixer; För detta ändamål designades en stereofonisk dubbningskonsol med panoramakontroll i Mosfilms filmstudio. [6]
Det amerikanska pseudo-stereofoniska ljudåtergivningssystemet "Perspective" baserades på automatisk växling av ett enda ljudspår till olika högtalare. För detta spelades ytterligare styrsignaler med frekvenserna 30, 35 och 40 Hertz in i fonogrammet, som inte återgavs av förstärkaren. Signaler för varje frekvens anslutna till motsvarande högtalare bakom skärmen på Vistavision-biograferna , skapar effekten av ljud som följer bilden. [7]
I FM-sändningar är närvaron av en så kallad pilotton vid 19 kHz ett tecken på att en stereosignal sänds. Den andra övertonen på 19 kHz (38 kHz) isolerad i radiomottagaren används som referensfrekvens för att helt återställa stereosignalen.
För första gången sattes stereofoniprincipen i praktiken 1881 i Paris av Clement Ader . På scenen i Paris Opera placerade Ader ett antal telefonöversättare , varifrån signalen gick genom ledningarna till hytterna på Paris Electric Exhibition. Båsbesökare kunde höra konserten live genom två telefoner (för varje öra).
Därefter justerades den kommersiella produktionen av tvåkanalstelefoner: 1890-1932. i Frankrike under namnet "Théâtrophone", 1895-1925. i Storbritannien under namnet "Electrophone"; de var inte allmänt spridda.
Inom ljudinspelning genomfördes de första testerna i stereofoni i början av 1930-talet. Ett stort bidrag till utvecklingen av stereofonin gjordes av den engelska ingenjören Alan Blumleins uppfinningar . Hans stereopar mikrofoner ("Blumlein-par") används fortfarande i ljudinspelningsövningar. Den består av två tätt placerade dubbelriktade mikrofoner orienterade i rät vinkel mot varandra. 1931 skapade han och hans kollegor en testfilm kallad "Walking and Talking" med hjälp av stereoljud, och 1935 skapades, med hans medverkan, kortfilmen "Trains at Hayes", som är historiens första film med stereoljud [8] .
I mars 1932 gjordes en inspelning vid Philadelphia Academy of Music med två mikrofoner , varifrån signalen gick till två nålar som skar två separata spår på samma vaxskiva . Den första av dessa inspelningar, gjorda den 12 mars 1932 (under framförandet av Alexander Skrjabins Prometheus ), är den tidigaste stereofoniska inspelningen som har överlevt till denna dag. Den allra första stereogramskivan i historien släpptes 1933 av EMI : två separata kanaler placerades på båda sidorna av skåran. 1940 skapades den första fullängdsanimerade filmen " Fantasy " med ett pseudo-stereo tre-kanals soundtrack. Inspelningen reproducerades med hjälp av " Fantasy Sound "-systemet från en separat film . Men på grund av systemets extrema komplexitet och den svagt uttalade stereoeffekten fick det ingen vidareutveckling [9] .
I februari 1954 gjorde RCA Victor en stereoinspelning med flerkanalsutrustning: uppträdandet av Boston Symphony Orchestra spelades in samtidigt på både mono- och tvåkanalsband. Flera liknande inspelningar följde, men de var inte avsedda att släppas på skivor, eftersom det ännu inte fanns någon marknad för massåtergivning av stereoljud. Men ett år senare, 1955 , dök de första stereobandspelaren upp och produktionen av stereorullar lanserades . Sedan 1957 har stereoinspelningsprocessen blivit utbredd i den amerikanska musikindustrin.
1958 tillverkade Western Electric Westrex - maskinen , som gjorde det möjligt att skära stereoskivor, från vilka det äntligen var möjligt att replikera konventionella skivor (det var Western Electric som myntade orden " stereo ", " stereo " i fältet av ljudinspelning). Samma år släpptes den första kommersiella stereoskivan. Dock fram till slutet av 1960-talet. ett betydande antal fonografskivor kom ut i monoljud, trots studioinspelningen .
Quadrophony (från latin quattuor - fyra, och annat grekiskt φωνή - ljud) är en typ av stereofoni som använder 4 oberoende kanaler. Till skillnad från tvåkanaligt stereoljud, som bildar ett panorama framför lyssnaren, är quad-ljud designat för att omge lyssnaren från 4 sidor och skapa känslan av hans närvaro "inne i ljudet". Quad-högtalare, som mikrofoner, är placerade i hörnen av rummet, men andra platser är möjliga, till exempel i mitten av väggarna. Quadron hade begränsad framgång på 1960- och 1980-talen, men var inte kommersiellt framgångsrik, främst på grund av kostnaden för utrustningen och, som ett resultat, den låga efterfrågan på flerkanalsljudbärare. Idag återupplivas intresset för quads på grund av förekomsten av flerkanalsljudformat (5.1).