Efekty przestrzenne. Jeszcze słów kilka o pogłosie

Nie padnie tu również ani jedno słowo na temat tego, jak używać poszczególnych rodzajów efektów, ani też które z nich są idealne dla bębnów, a jakie nieodpowiednie dla wokalu itd. Dobór rodzaju efektu oraz jego wykorzystanie jest wyłącznie wypadkową kreatywności, „smaku” oraz doświadczenia w posługiwaniu się tego rodzaju narzędziem.

Materiał ten nie dotyczy również żadnego konkretnego producenta urządzeń – choć wysoce niestosownym byłoby nie wspomnieć tu o jednej z klasycznych marek, której dokonania w dziedzinie konstruowania tego typu urządzeń są wręcz imponujące.

LEXICON

Dla wszystkich osób związanych w jakikolwiek sposób z branżą muzyczną słowo „Lexicon” kojarzy się raczej jednoznacznie. Od 1971 roku, gdy na rynek trafił pierwszy produkt tej marki o enigmatycznej nazwie „Delta-T 101”, z zasługującą na najwyższe uznanie konsekwencją producent ten wyznaczał wciąż kolejne poziomy standardu w zakresie perfekcji brzmienia procesorów efektowych, i nie tylko tych.

Urządzenia marki Lexicon od blisko czterech dekad wykorzystywane są podczas realizacji koncertów oraz w studiach nagraniowych. Słyszymy je w ponad 80% produkcji, które powstały na świecie, a warto wiedzieć, że są to nie tylko albumy płytowe ogromnej rzeszy popularnych wykonawców, ale również ścieżki dźwiękowe do wielu słynnych obrazów kinowych.

To jednak nie wszystko, bo procesorom tej marki zaufali również nadawcy, wykorzystując je od etapu przygotowania i montażu materiału, po synchronizację transmisji antenowej.

Lexicon kojarzony jest przede wszystkim z procesorami umożliwiającymi generowanie efektów echa i pogłosu, a to głównie dlatego, że są one efektami powszechnie wykorzystywanymi przez muzyków, realizatorów, a przede wszystkim przez producentów muzycznych. Lexicon – jak wcześniej wspomniałem – zaistniał dopiero na początku lat 70. ubiegłego stulecia. Zanim jednak stały się powszechnie dostępne owe wygodne w użyciu cyfrowe procesory, umożliwiające symulowanie pogłosu o zmiennych parametrach, z uzyskaniem tego efektu radzono sobie na wiele różnych sposobów, i o tym właśnie będzie mowa tym razem.

Zaraz, zaraz... Czyżby do mojego materiału zaczęły wkradać się pewne nieścisłości? Przecież od czasu do czasu słyszy się utyskiwania realizatorów na „wredne” warunki akustyczne tego czy innego pomieszczenia, objawiające się między innymi długim czasem pogłosu. W tym miejscu automatycznie nasuwa się pytanie o sens konstruowania urządzeń umożliwiających generowanie tego, co w różnych sytuacjach uważane jest za zjawisko szkodliwe, potrafiące skutecznie utrudnić uzyskanie brzmienia mozolnie wypracowanego podczas wielogodzinnych prób.

Rzecz w tym, że stosując identyczny schemat rozumowania można kwestionować każde działanie. Równie „logicznie” można by pytać o sens budowania samochodów i motocykli, z uwagi na fakt, że każdego roku w wypadkach komunikacyjnych ginie wielu użytkowników tych pojazdów. Paranoja...

Postawione przeze mnie pytanie – jakkolwiek bardzo naiwne – nie jest jednak do końca pozbawione sensu. Pogłos i echo to zjawiska ogólnie rzecz biorąc znane, a mimo to pewne zagadnienia, które dotyczą tych zjawisk, są błędnie rozumiane, często bywają mylone lub zbyt „swobodnie” interpretowane. Pogłos w rozumieniu obiektywnego parametru charakteryzującego akustykę pomieszczenia oraz, pogłos jako efekt świadomie wykorzystywany w produkcjach muzycznych, to dwa różne tematy. Pomimo zbieżności nazwy oraz kilku innych wspólnych cech zagadnienia te należy wyraźnie rozgraniczać. Przede wszystkim należy wystrzegać się używania ogólników, a także nad wyraz uproszczonego toku rozumowania, który drogą pozornej tylko logiki nieuchronnie zaprowadzi nas w ślepy zaułek.

W dalszej części artykułu oczywiście postaram się odpowiedzieć na postawione wcześniej pytanie, ale póki co zacznę od przypomnienia podstawowych definicji.

CO TO JEST ECHO?

Echo jest falą akustyczną odbitą od przeszkody i docierającą do słuchacza już po zaniku wrażenia słuchowego, które wywołane zostało przez falę docierającą bezpośrednio. Wrażenie echa pojawia się, gdy opóźnienie pomiędzy falą docierającą bezpośrednio oraz falą odbitą jest większe niż 100 ms. Przy krótszym czasie opóźnienia mamy do czynienia ze zjawiskiem nazywanym pogłosem.

Czas opóźnienia dłuższy niż 100 ms umożliwia człowiekowi wyraźne rozróżnienie dźwięku źródłowego (głównego) oraz dźwięku odbitego, a to dlatego, że jest to czas dwukrotnie większy od rozdzielczości czasowej ludzkiego słuchu. Przy temperaturze około 20°C odpowiada to sytuacji, gdy odbijająca przeszkoda jest oddalona od słuchacza o co najmniej 17 m.

W naturze zjawisko echa powstaje najczęściej w wyniku odbicia dźwięku od różnych przeszkód naturalnych, stanowiących ukształtowanie powierzchni terenu lub jej pokrycie. Mogą to być przykładowo ściany lasów, górskie zbocza, skały, jary i wąwozy. Echo własnego głosu możemy usłyszeć, gdy dźwięk odbity od takiej przeszkody powraca i dociera do naszego ucha. Oprócz branży muzycznej zjawisko echa akustycznego znalazło zastosowanie w wielu innych, mniej rozrywkowych dziedzinach życia. Jest ono na przykład wykorzystywane w hydrolokacji, defektoskopii oraz ultrasonografii medycznej.

CZYM JEST POGŁOS?

Pogłos jest zjawiskiem stopniowego zanikania energii dźwięku po ustaniu emisji dźwięku przez źródło. Zjawisko to związane jest z występowaniem dużej liczby fal odbitych od powierzchni odbijających w pomieszczeniu, które ucho ludzkie identyfikuje jako przedłużenie dźwięku źródłowego. Pogłos możemy zdefiniować ilościowo poprzez czas pogłosu, czyli liczbę sekund potrzebną do spadku poziomu ciśnienia akustycznego o 60 dB, a więc do 10- 6 wartości początkowej. Tak zdefiniowany czas pogłosu oznaczany jest symbolem T60.
Do teoretycznego wyliczenia czasu pogłosu wykorzystuje się różne wzory empiryczne, jak na przykład wzór Sabine’a, Eyringa czy Millington-Sette’a, ale w tym materiale żadnymi „wyliczankami” nie będziemy się zajmować.

Podobnie jak ma to miejsce w przypadku echa, ze zjawiskiem pogłosu również spotkamy się w życiu codziennym. Występuje ono na klatkach schodowych, korytarzach, w pustych pomieszczeniach oraz wszędzie tam, gdzie znajdują się duże powierzchnie dobrze odbijające dźwięk.

Skoro mamy już uporządkowane podstawowe wiadomości, możemy przejść do kolejnego zagadnienia, jakim jest

CHARAKTERYSTYKA POGŁOSU

Otóż zjawisko pogłosu charakteryzują cztery główne etapy, które zostały zaznaczone na wykresie obrazującym schematycznie zanik poziomu ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu pobudzonym dźwiękiem impulsowym w postaci klaśnięcia. Odpowiedź impulsowa przykładowego pomieszczenia składa się z (patrz rysunek):

– dźwięku bezpośredniego (Initial Sound), który jest pierwszym dźwiękiem, docierającym w linii prostej od źródła do słuchacza. Decyduje on o wrażeniu głośności i wyrazistości. Z różnych przeprowadzanych badań wynika, że o subiektywnym odczuciu kierunku dźwięku decyduje dźwięk bezpośredni oraz odbicia o opóźnieniu do 1 ms.

– opóźnienia początkowego (Initial Delay), które jest różnicą czasu między dźwiękiem bezpośrednim, docierającym do słuchacza, oraz pierwszym odbiciem. Od jej wartości zależy subiektywne wrażenie wielkości pomieszczenia. Na podstawie przeprowadzanych badań potwierdzono, że w najlepszych salach koncertowych różnica ta – dla słuchacza siedzącego w środku sali – wynosi od 15 do 30 ms. Wynika stąd, że droga przebyta przez falę odbitą powinna być od 5 do 10 metrów dłuższa, niż droga przebyta przez falę bezpośrednią. Jeśli różnica ta jest zbyt duża, to wywołuje ona u słuchacza wrażenie przebywania w olbrzymiej przestrzeni. Odbicie docierające z opóźnieniem większym od 100 ms jest odebrane jako echo.

– grupy wczesnych odbić (Early Reflections), obejmującej dźwięki dochodzące do słuchacza w czasie do 80 ms – od momentu dotarcia dźwięku bezpośredniego. Niejaki pan H. Haas w przeprowadzonych badaniach wykazał, że odbicia opóźnione o 20-50 ms powodują wrażenie zwiększenia głośności dźwięku bezpośredniego. Dźwięki docierające z opóźnieniem mniejszym od 40 ms wywołują wrażenie, że słyszany dźwięk dochodzi tylko z jednego źródła. Zwiększają one również poczucie „intymności” akustycznej. Przyjmuje się, że aby uzyskać dużą pełnię brzmienia, wczesne odbicia powinny docierać do słuchacza z możliwie jak największej liczby kierunków.

– „ogona” pogłosowego (Dense Reflections) składającego się z dużej liczby dźwięków wielokrotnie odbitych. Wyniki przeprowadzanych badań dowiodły, że w ciągu jednej tylko sekundy do słuchacza dociera powyżej 2.000 odbić. Odstępy między kolejnymi falami odbitymi są tak krótkie, że wspomniany „ogon” pogłosowy ma charakter stopniowo zanikającego przedłużenia dźwięku bezpośredniego. Zależnie od uwarunkowań architektonicznych oraz współczynników pochłaniania dźwięku przez powierzchnie pomieszczenia, ogon pogłosowy może zanikać powoli lub bardzo gwałtownie, a to przekłada się na czas pogłosu danego pomieszczenia.

W tym miejscu należy dodać, że oprócz wcześniej wymienionych uwarunkowań, czyli wielkości i kształtu pomieszczenia oraz zastosowanych materiałów konstrukcyjnych, czas pogłosu pomieszczenia zależy również od kilku innych czynników, takich jak wilgotność i temperatura otoczenia, położenie źródła dźwięku, a także zakres częstotliwości. W większości typowych pomieszczeń wyższe częstotliwości „wygasają” zwykle szybciej od częstotliwości niskich.

Długość pogłosu danego pomieszczenia decyduje o możliwościach jego wykorzystania dla określonych celów. Poniżej przedstawione zostały przykładowe preferowane długości czasu pogłosu dla wybranych pomieszczeń:

– dla sali koncertowej: 1,7– 2,1 s (większy dla zespołów większych, a mniejsze dla zespołów kameralnych).
– dla sali operowej: 1,3 – 1,6 s (z uwagi na zrozumiałość mowy).
– dla studia nagrań: 0,5 – 1 s.
– dla studia do nagrań lektorskich: 0,3 – 0,5 s.
– dla reżyserki studia nagrań: 0,2 – 0,4 s.

Trzeba tu jednak wyraźnie zaznaczyć, że czas pogłosu jest wyłącznie parametrem obiektywnym dla oceny akustycznej wnętrza. Pozwala on na określenie jego chłonności akustycznej, ale... nie daje żadnej – podkreślam żadnej – wiedzy odnośnie jakości dźwięku w tym pomieszczeniu!

Wiemy już, że pogłos jest zasadniczo dźwiękiem odbitym od różnych powierzchni pomieszczenia, charakteryzującym się różnymi czasami docierania do słuchacza oraz różnymi czasami „wygasania”. Kiedy uczestniczymy w koncercie, który odbywa się w wielkiej hali lub na stadionie, doświadczamy wrażenia, że występujący na scenie zespół po prostu „pławi się” w pogłosie. Tym, co w rzeczywistości słyszymy, jest dźwięk dochodzący ze sceny wraz z dźwiękiem przetwarzanym przez system nagłośnieniowy oraz dźwiękiem odbijającym się od różnych elementów konstrukcji obiektu, w którym odbywa się koncert.

W małym klubie ten sam zespół zabrzmiałby o wiele bardziej ubogo, sucho lub wręcz nienaturalnie, a to dlatego, że dźwięk w tego typu pomieszczeniu odbija się o wiele szybciej z racji mniejszych odległości źródła do elementów odbijających. W takich właśnie sytuacjach przychodzą z pomocą procesory efektów. Odpowiedni rodzaj pogłosu – umiejętnie dobrany i zastosowany – daje wrażenie przestrzeni, witalności oraz „otwartości” dźwięku.

W tym miejscu pozwolę sobie na pewną dygresję. Wielu początkujących gitarzystów, zafascynowanych potężnym brzmieniem gitar, słyszanym podczas koncertów swoich idoli, z desperacją dąży później do uzyskania tego samego brzmienia. Sala prób, w której spędzają oni najwięcej czasu, jest zwykle niewielkim, „suchym” pomieszczeniem, w którym czas odbicia dźwięku jest stosunkowo krótki. Mozolnie wypracowane, „potężne” brzmienie, które oprócz różnych innych efektów w znacznym stopniu bazuje na dodaniu „tony” sztucznego pogłosu, w warunkach niewielkiej sali prób potrafi być rzeczywiście imponujące.

Problemy pojawiają się dopiero w konfrontacji z realiami koncertowymi, gdy okazuje się często, że tak wykreowane brzmienie powoduje więcej szkody niż pożytku, a często jest po prostu niemożliwe do zaakceptowania przez realizatora.

Głównym powodem dodawania rzeczonej „tony” pogłosu jest wykreowanie wrażenia olbrzymiej przestrzeni. O ile w przypadku małego pomieszczenia, jakim jest wspomniana sala prób, ma to jako taki sens, o tyle w przypadku pomieszczenia dużego klubu czy areny sportowej już nie koniecznie. Sztucznie wygenerowany pogłos, jakkolwiek brzmi on pod wieloma względami autentycznie, nigdy nie będzie zgadzał się z naturalnym pogłosem, który powstaje w wyniku rozproszenia dźwięku w pomieszczeniu i powstających tą drogą odbić. Przesadne powielenie tego, co naturalnie występuje już w danym środowisku, skutkuje niemal zawsze identycznym finałem – ciężko wypracowane podczas prób brzmienie po prostu rozpada się w pył. Brzmienie w nowym miejscu wcale nie jest tym brzmieniem, tak dobrze zapamiętanym przez muzyka z sali prób, a jakby tego nie było dość, nowa sytuacja uruchamia lawinę dalszych „zaskakujących” problemów. Brzmienie w nowym miejscu nie tylko nie jest już tak imponująco potężne, jak w sali prób, ale staje się „dziwnie” podbarwione, a przede wszystkim pozbawione dynamiki i wyrazistości, co przywołuje natychmiast kolejne problemy. Główny polega na tym, że „gitara” przestaje być selektywna, a to sprawia, że wszelkie czynione przez realizatora starania, by była ona słyszana w miksie, kończą się zazwyczaj niepowodzeniem.

W podobnych sytuacjach zza konsolety kierowana jest najczęściej prośba o skorygowanie ustawień wzmacniacza i/lub zredukowanie ilości dodanego przez muzyka pogłosu, co nie zawsze spotyka się z przychylnym zrozumieniem tego ostatniego. Do głosu dochodzi tu prosta logika, która podpowiada muzykowi, że skoro poprzedniego dnia jego brzmienie w sali prób było „idealne”, to znaczy, że w dniu następnym ustawienia jego wzmacniacza i jego efektów nie mogą być przyczyną narastających problemów. Prośby tego rodzaju nie należy nigdy postrzegać w kategoriach przytyku. Jest to jedynie życzliwa sugestia, a w niektórych sytuacjach – wręcz rozpaczliwe – wołanie o współpracę, której celem jest uratowanie miksu.

Wiemy już, że czas pogłosu pomieszczenia jest parametrem obiektywnym dla oceny chłonności akustycznej wnętrza, który nie daje wiedzy na temat jakości dźwięku w danym pomieszczeniu. Jakość dźwięku jest wypadkową wielu czynników, takich jak na przykład rozmieszczenie głośników w pomieszczeniu, doświadczenie realizatora, a także (lub głównie) okazana przez muzyków wola współpracy oraz ich gotowości do kompromisów w niektórych specyficznych sytuacjach.

Jak wspomniałem wcześniej, różnego typu pogłosy są narzędziem często wykorzystywanym przez producentów muzycznych. Z wielu powodów stosuje się je w procesie produkcji nagrań, choć trafiłem kiedyś na informację, że niektóre grupy (głównie thrash-metalowe) nie korzystały z pogłosu podczas nagrywania, co miało na celu ogólne zwiększenie agresywności brzmienia gitar. Nigdy nie miałem możliwości, aby wiarygodność tej informacji zweryfikować, więc nie twierdzę, że jest ona prawdziwa. Faktem jest natomiast to, że pogłos dodawany jest bardzo często dla pojedynczych śladów lub grup śladów, w celu wykreowania przestrzeni oraz zachowania separacji pomiędzy śladami lub instrumentami. Pogłos dodawany jest również do pojedynczych śladów lub grup śladów w celu uzyskania zamierzonego, ściśle określonego efektu. Sposoby wykorzystania i rodzaje pogłosu stosowanego w procesie produkcji nagrań leżą zawsze w sferze indywidualnych wizji, pomysłowości i doświadczenia producentów, więc przejawem ignorancji byłoby doszukiwanie się tu jakichkolwiek schematycznych prawidłowości.

Efekt sztucznego pogłosu wykorzystywany w procesie produkcji muzycznych może być generowany zarówno w sposób mechaniczny, jak i na drodze elektronicznej. Jak zaznaczyłem wcześniej, cyfrowe procesory pojawiły się dopiero na początku lat 70, ubiegłego wieku.

Wcześniej, bo już w latach 60., stosowana była płyta pogłosowa, a także moduły sprężynowe, podobne do tych, jakie montowane były (i są nadal) we wzmacniaczach gitarowych.

Zanim odkryto specyficzne właściwości sprężyn i zanim wymyślono płytę pogłosową, dość powszechnie stosowaną metodą uzyskania przestrzeni było odtwarzanie nagranego dźwięku w pomieszczeniu i jego ponowne nagrywanie.

Studia nagrań wykorzystywały do tego celu różne przypadkowe pomieszczenia, ale też projektowały i budowały we własnym zakresie specjalne „komory pogłosowe”, które później stawały się swego rodzaju wizytówką danego studia nagrań.

Niektóre z wypracowanych w tamtym okresie metod i trików, jakie stosowano podczas rejestracji instrumentów, wykorzystuje się również dziś. Jednym z nich jest na przykład nagrywanie perkusji z wykorzystaniem specyficznych warunków pogłosowych jakiegoś pomieszczenia. Innym jest metoda stosowana przy nagrywaniu gitar, gdzie mikrofon umieszczany jest w pewnej odległości od głośnika, dzięki czemu przetwarza on dźwięk emitowany przez głośnik, a także po części dźwięk rozpraszany w pomieszczeniu, dodając brzmieniu tak zwanego „powietrza”.

Z uzyskaniem efektu pogłosu eksperymentowano już na początku lat 50., wykorzystując w tym celu różne media – od taśmy magnetofonowej i wirującej głowicy, po dyski lub bębny magnetyczne, ale o tym wszystkim powiem w kolejnej części.

Wspólnym celem wszystkich technik i trików, zarówno stosowanych w przeszłości, jak i współcześnie, jest stworzenie iluzji przestrzeni, witalności i naturalności dźwięku. Nagrania zrealizowane bez pogłosu byłyby płaskie, pozbawione „życia” i nienaturalne. Wynika to z faktu, że nasz słuch identyfikuje pogłos (lub odbicia dźwięku – jeśli ktoś takie określenie woli) i wykorzystuje go do kalkulacji wielkości przestrzeni oraz orientacji w otoczeniu, w którym się znajduje. Stosowanie efektu pogłosu jest więc na swój sposób kompensowaniem wrażenia braku przestrzeni. O tym również będzie kilka zdań w następnej części.

ZAMIAST PODSUMOWANIA

1. Pogłos jest zjawiskiem występującym naturalnie w naszym otoczeniu. Jego efekt może być też sztucznie symulowany w sposób mechaniczny lub na drodze procesów elektronicznych.
2. Pogłos jest serią odbić akustycznych, które pojawiają się w danym środowisku, towarzysząc procesowi kreowania dźwięku.
3. Czas pogłosu pomieszczenia jest parametrem obiektywnym dla oceny chłonności akustycznej wnętrza. Nie daje on jednak wiedzy na temat jakości dźwięku w danym pomieszczeniu.

4. Rozkład czasowy, częstotliwość i liczba odbić bywa różna w zależności od wielkości, kształtu oraz materiałów konstrukcyjnych i przedmiotów stanowiących wyposażenie danego pomieszczenia. Zależy też od ilości i sposobu rozmieszczenia źródeł dźwięku w pomieszczeniu.
5. Pogłos – zarówno naturalny, jak i sztucznie uzyskany – dodaje nagraniom przestrzeni i witalności, dostarczając słuchaczowi (podświadomie) informacji umożliwiających wyobrażenie miejsca, w którym odbyło się, lub mogłoby się odbyć, dane zdarzenie muzyczne.
6. Pogłos powinien być umiejętnie dobrany i stosowany z rozwagą. Przesadna ilość pogłosu może spowodować, że brzmienie stanie się „muliste”, miks nieczytelny, a mowa niezrozumiała dla słuchacza.

Marek Witkowski