,Эхосигнал представляет отраженную от препятствия звуковую волну. Явление реверберации состоит в суперпозиции различных эхосигналов от одного источника звука. Эффект реверберации можно наблюдать в закрытых помещениях после выключения источника звука. Художественно-эстетическое впечатление, создаваемое реверберацией, зависит от контекста звукового произведения и определяется в высших разделах головного мозга. Обычно избыточная длительность реверберации приводит к неприятной гулкости, "пустоте" помещения, а недостаточная - к резкому отрывистому звучанию, лишенному музыкальной "сочности". Искусственно создаваемая реверберация в определенных пределах способствует улучшению качества звучания, создавая ощущение приятного "резонанса" помещения.
При записи речи, пения, музыки, а также создания различных шумовых эффектов использование искусственной реверберации является составной частью общей обработки аудио-сигнала. Такой вид обработки определяется как техническими условиями проведения записи, так и художественно-эстетическими задачами. Реверберацию используют для улучшения и подчеркивания художественной выразительности речи, пения, звучания отдельных музыкальных инструментов. Так, например, при записи музыкальных программ в помещении с неудовлетворительной акустикой или малого для данного состава исполнителей объема обычно не удается получить необходимое соотношение между гулкостью и четкостью звучания. В этом случае применение искусственной реверберации позволяет добиться улучшения качества звучания музыкальной программы. Аналогично, реверберация помогает создать необходимую акустическую окраску голоса или инструмента при записи вокалиста или солирующего инструмента, когда он "тонет" в звучании сопровождающего ансамбля [1].
С помощью реверберации можно создать эффект приближения и удаления источника звука. Для этого постепенно изменяют уровень реверберации, создавая иллюзию изменения акустического отношения, а значит, и впечатление изменения звукового плана. При озвучивании видеофильма или звуковом оформлении презентации нередко возникает потребность подчеркнуть акустическую обстановку того или иного места действия. Для этого также используют эффект реверберации.
Эффект реверберации может нести не только характер внешнего оформления, но и использоваться как средство усиления драматического действия. Известно, например, какое действие производит шепот, записанный с большим временем реверберации. Необходимо также помнить, что на фоне музыки, записанной с реверберацией, наблюдается более четкая разборчивость речи, чем при наложении на музыку, записанную без реверберации. Однако следует избегать чрезмерного увлечения реверберацией, так как это может отразиться на четкости звучания.
Математическую модель реверберационного процесса можно представить выражением
| , | (1.1) |
где x[t] - сигнал источника звука, y[t] - реверберационный сигнал, {
}- время задержки и коэффициент затухания l-го
эхосигнала, причем коэффициенты затухания по модулю меньше единицы.
Типичное распределение коэффициентов затухания реверберационного процесса для закрытого помещения показано на рис. 1, где по оси абсцисс отложены времена задержки, а по оси ординат - абсолютные величины коэффициентов затухания эхосигналов.
Рис.1. Типичное распределение коэффициентов затухания реверберационного процесса для замкнутой области пространства
В начальной стадии временная структура реверберационного процесса дискретна, однако с увеличением времени задержки колличество отраженных сигналов возрастает, а временные интервалы между ними уменьшаются. Коэффициенты затухания отраженных сигналов также постепенно уменьшаются, причем в реальных помещениях зависимость коэффициента затухания от времени задержки имеет флуктуационный характер. Завершающий участок реверберационного процесса определяет так называемую "гулкость" звучания, свойственную пустому помещению [2].
Для подавления мешающих эхосигналов аудиозапись обрабатывают инверсным по отношению к (1.1) линейным фильтром
 , | (1.2) |
где y[t] - реверберационный сигнал, z[t] - оценка сигнала источника, {}- время задержки и коэффициент затухания l-го эхо-сигнала.
Оценка параметров инверсного фильтра, т. е. времени задержек и коэффициентов затухания эхосигналов для естественного реверберационного процесса представляет сложную задачу. В случае одиночного эхо или небольшого числа хорошо разрешенных эхосигналов можно использовать следующую стратегию поиска неизвестных параметров:
В результате, получим оценку времени задержки и коэффициента затухания некоторого эхо-сигнала.
1. Козюренко Ю.И. Звукозапись с микрофона. М:. Радио и связь, 1988.
2. Выходец А.В., Гитлиц М.В., Ковалгин Ю.А. и др. Радиовещание и электроакустика. М.: Радио и связь, 1989.