Реверберація схожа на відлуння, але суттєво відрізняється від нього! Реверберацією називають процес поступового згасання звуку у закритих приміщеннях після виключення його джерела. Звук відбивається від стін, стелі, підлоги... Цих рикошетів дуже багато, а відстані між джерелом і перешкодами порівняно малі. Час до першого повторення, після випромінювання звуку, менше 50-ти мілісекунд. Вухо чує безперервне звучання, яке зменшується по інтенсивності, а не окремі повторення початкового звуку.
Час, протягом якого в приміщенні зберігається звук після припинення його відтворення, називають "часом реверберації" або "decay". Він залежить від числа віддзеркалень і від кількості звукової енергії, що поглинається при кожному відображенні. Малий час реверберації (або взагалі її відсутність) робить музику нецікавою, млявою, позбавленої повітря, що вимагає від виконавців підвищеної гучності виконання. При занадто великому часу реверберації музика стає нерозбірливою, гуде, перетворюється в дисгармонічну суміш звуків.
Відбиті звуки відрізняються від початкового сигналу за тембром, так як низькі частоти погано поглинаються і відбиваються, реверберація містить багато високих і середніх частот.
Як вже зазначалось, для мелодійного звучання на записах, музичні інструменти та вокал потребують реверберації. Особливо це стосується лідируючих партій. За всю історію звукозапису студії застосовували різні способи запису музичних композицій із ефектом реверберації. Для створення природньої реверберації записи робились у великих приміщеннях з мінімальним поглинанням звукових хвиль, де розташовували гучномовці і мікрофони шукаючи потрібний характер звучання. Прикладом такого способу запису можуть бути відомі хіти Дуейна Едді (Duane Eddy) - Rebel Rouser (1958) та Peter Gunn (1958). Досягти такого потужного і, на той час, сучасного гітарного звучання з ефектом реверберації вдалось завдяки композитору і саундпродюсеру Лі Хезлвуду (Lee Hazlewood), який особисто обрав порожнє зерносховище з потрібним ефектом реверберації для запису цих композицій. Пізніше це зерносховище було придбано компанією звукозопису Phoenix, яка використовувала його як камеру для створення ефекту реверберації.
Звісно, такий спосіб запису музичних колективів не можна назвати зручним. З 1957-го року вже була у виробництві електромеханічна система "Plate Reverb" для створення штучного ефекту реверберації. Спеціально для студій звукозапису її розробила німецька компания Elektro-Mess-Technik (EMT), модель мала назву EMT 140. Принцип роботи ревербератора полягав у перетворенні електричних звукових частот у механічні коливання, які розповсюджувались по прямокутній пластині з нержавіючої сталі розміром 1 на 2 метри завтовшки 0.4 мм. Пластина підвішана в трубчастій сталевій рамі, в середній частині (але не рівно по центру) цього металевого листа встановлений вхідний електромеханічний перетворювач, за конструкцією подібній гучномовцю, який і створює звукові коливання у пластині металу. На певній відстані від вхідного перетворювача на листовому металі встановлений п'єзоелектричний контактний мікрофон (вихідний перетворювач), а з 1961-го року їх почали встановлювати два, для стереоефекту. З вихідних перетворювачів, так званий "wet" сигнал, за допомогою мікшера може бути доданий до початкового "dry" сигналу. Теоретично "Plate Reverb" імітує великий концертний зал або церкву з часом реверберації приблизно 5 секунд при частоті сигналу 500 Гц. Для зміни часу реверберації на зворотньому боці металевої пластини розташована стіна із звукопоглинаючим матеріалом, яка може пересуватись для налаштування. Чим ближче демпфіруюча стіна до металевого листа (але не торкаючись його), тим коротшим стає час реверберації. Вся конструкція має вагу 270 кг.
Через свою високу ціну EMT 140 був недоступний для невеликих студій звукозапису, тому здебільшого, як це робив Лі Хезлвуд, використовували усі доступні камери реверберації, або замість реверберації застосовували стрічковий ділей (delay).
Засновник компанії Hammond Organ Лоренс Хаммонд (Laurens Hammond) майже з початку серійного виробництва своїх електромеханічних органів шукав спосіб створення реверберації для них. Оскільки органи позиціонувались як інструменти для домашнього використання, ефект реверберації повинен був бути присутній у лінії посилення сигналу разом з чистим "dry" сигналом. Для реалізації цього Лоренс Хаммонд зробив електромеханічний ревербератор, заснований на пристрої одноразової затримки сигналу створеному в Bell Laboratories. Модифікувавши до багаторазового повторення сигналу, у 1939 році, Хаммонд запатентував його як пристрій для створення реверберації музичних інструментів (номер патенту US2230836A ). Механічна затримка звуку досягалась завдяки двом вертикально розташованим пружинам, які знаходились у трубках з оливою. Такий пристрій був заввишки 122 см.
З часом органи Hammond стали менші за розміром і потребували нової, компактної конструкції. Два інженери Hammond Organ Берт Мейнема (Bert Meinema) та Герберт Канфілд (Herbert Canfield) в 1958 році розробили новий штучний апарат реверберації, який також називали "necklace reverb" через те, що пружини в ньому висіли як намисто (номер патенту US2982819A ). Ревербератор мав ширину близько 330 мм., товщину 25 мм. і висоту 356 мм. Пружини були закріплені на металевому Т-подібному каркасі розташованому горизонтально. Нова конструкція була меньша за розміром, легша, дешевша і відтворювала більш природнє звучання, але при цьому у неї була одна прикра проблема - при будь-якому струсі пристрою, пружини вдарялись одна об одну та металеву Т-подібну раму, що створювало гуркіт у тракті посилення звуку. Зрозуміло, що розробники органів на той час це не сприймали як додаткову можливість створення звукових ефектів.
В 1960 році інженеру Hammond Organ Алану Янґу (Alan Young) була доручена розробка ще одного ревербератора, який би був позбавлений проблем попередніх блоків. Янґ також був музикантом, він часто брав проекти додому, щоб експериментувати вночі та у вихідні дні. Янґ хотів, щоб пружинний ревербератор (spring reverb) був не більший, ніж його портфель, його зусилля призвели до того, що зараз називається reverb Accutronics Type 4. Тоді мав назву Hammond Type 4 (номер патенту US3106610A ). Це була (і залашається) найвдаліша конструкція пружиннного ревербератора. Його довжина 42,5 см, ширина 11,1 см, висота 3,3 см.
Принцип роботи пружинного ревербератора Type 4 полягає у механічній затримці звуку. Вільно натягнута спіральна пружина зі сталевого дроту працює затримуючим елементом. На кінцях пружини кріпляться магнітні ротори, розташовані між полюсними наконечниками П-образного магнітопровідника з обмоткою (мал. 2). Коли подають сигнал з підсилювача в обмотку збудника, міжполюсними наконечниками утворюється магнітний потік, який впливає на ротор. Останній повертається на певний кут з частотою звукових коливань. Крутильні коливання передаються через пружину з затримкою, що дорівнює часу пробігу коливань по пружині, до ротора датчика (на іншому кінці пружини) і повертають його з тією ж частотою. Магнітне поле ротора вихідного перетворювача наводить в обмотці ЕРС, яка подається на передпідсилювач. Коли хвиля добігає кінця пружини частина її механічної енергії відбиваючись від кінця, повертається до початку, звідки відбивається ще раз і т.д. Таким чином, вихідний перетворювач отримує багаторазові відображені коливання з затухаючої амплітудою. Час згасання механічних коливань і визначає час реверберації (decay) пружинного ревербератора.
Для ущільнення спектру затухаючих коливань і для отримання рівномірної частотної характеристики Type 4 має дві паралельно встановлені пружини, які різняться за кількістю витків. Кожну пружину звивають з двох частин, намотаних в протилежних напрямках. В результаті одна частина пружини компенсує коливання іншої і запобігає резонуючому розкрученню.
Пружини звивають зі сталевих дротів довжиною близько 4 м і діаметром 0,25 - 0,35 мм. Одна частина пружини містить приблизно 360, інша - 280 витків (мал. 1 а, б). Їх з'єднують за допомогою металевої скоби.
Ротори виготовляють з постійного магніту циліндричної форми, але він може бути і прямокутний (мал. 4 Б). Ротор підтримується тонким немагнітним дротиком з фосфористої бронзи, кінці якого закріплені через амортизатори в опорах. З пружиною і підтримуючими дротиками магніт з'єднан тонкою мідною трубкою (мал. 4).
Магнітопровідники виготовляють з листового пермаллоя (мал. 3). Листи стягують за допомогою скоби і прикріплюють до опори.
Кількість витків обмоток перетворювачів визначається вхідним і вихідним імпедансом підсилювачів, до яких передбачається підключити ревербератор. Якщо намотувати катушку вхідного перетворювача з 130 витків дротом діаметром 0,13 мм, то її опір за постійним струмом буде 2,5 Ома. Катушка вихідного перетворювача містить 1800 витків дроту діаметром 0,06 мм, має опір за постійним струмом 170 Ом.
Перелік деяких типових моделей з номіналами опору катушок перетворювачів:
Type 4:
4AB3C1B, 4AB3C1C: Input: imp. 8 Ohm / 0.7-1 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4BB2A1B: Input: imp. 150 Ohm / 26 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4BB3C1B: Input:imp. 150 Ohm / 26 DC Ohm. Output:imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4DB3C1B: Input: imp. 250 Ohm / 31 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4EB2C1B: Input: imp. 600 Ohm / 58 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4EB3C1B: Input: imp. 600 Ohm / 58 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4FB3D1B: Input: imp. 1475 Ohm / 200 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
Type 9:
9AB1C1B, 9AB2A1B, 9AB2C1B, 9AB3C1B: Input: imp. 10 Ohm /0,8-1 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9BB2C1B: Input: imp. 190 Ohm / 26 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9EB2C1B: Input: imp. 800 Ohm / 56 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9FB2D1B: Input: imp. 1925 Ohm / 200 DC Ohm. Output :imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9GB2C1B: Input: imp. 8333 Ohm / 735 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
Шасі виготовляють з алюмінію і встановлюють у середину захисного кожуха підвішане на чотирьох амортизаційних пружинах (мал. 1в). Щоб виключити вплив зовнішніх магнітних полів, кожух зроблений зі сталі (мал 5).
Оскільки пружинний ревербератор Янґа був запатентований, Хаммонд продавав ліцензію на використання цієї конструкції, або її копіювання, іншим виробникам аудіотехніки. Одним з перших клієнтів, який скористався цим, був Лео Фендер (Leo Fender). Вже у 1961 році Фендер презентував блок реверберації для гітари - Fender Reverb Unit 6G15, де використовувався пружинний ревербератор Type 4. А створив він його завдяки гітаристу Діку Дейлу (Dick Dale). Саме Дейл запропонував Фендеру зробити блок реверберації з хамондівським Type 4, до якого можна би було підключати мікрофон. Лео Фендер виконав замовлення і Дік Дейл підключав мікрофон Shure Dynamic Bird співаючи на концертах. Пізніше Дейл підключив свою гітару Fender Stratocaster до блоку реверберації Фендера, чим створив свій фірмовий звук. Це було настільки вдалою ідеєю, що Лео Фендер не зволікаючи пустив у серійне виробництво Fender Reverb Unit 6G15. Також Фендер почав встановлювати пружинні ревербератори Type 4 в гітарні комбопідсилювачі.
Пізніше ліцензію на пружинний ревербератор Янґа придбали багато виробників, включаючи Gibson, Thomas Organ (виробник Vox в Америці), Ampeg, Kustom, Acoustic, Marshall, Shure, Peavey та інші. Хоча пружинний ревербератор за характеристиками та гнучкістю налаштувань поступається Plate Reverb, але саме через свое специфічне звучання для таких інструментів, як орган і гітара він залишається незамінний. Через низьку ціну і малі розміри більшість компаній звукозапису, до появи цифрових ревербераторів, використовували Type 4 в якості студійних ревербераторів.
Час, протягом якого в приміщенні зберігається звук після припинення його відтворення, називають "часом реверберації" або "decay". Він залежить від числа віддзеркалень і від кількості звукової енергії, що поглинається при кожному відображенні. Малий час реверберації (або взагалі її відсутність) робить музику нецікавою, млявою, позбавленої повітря, що вимагає від виконавців підвищеної гучності виконання. При занадто великому часу реверберації музика стає нерозбірливою, гуде, перетворюється в дисгармонічну суміш звуків.
Відбиті звуки відрізняються від початкового сигналу за тембром, так як низькі частоти погано поглинаються і відбиваються, реверберація містить багато високих і середніх частот.
Як вже зазначалось, для мелодійного звучання на записах, музичні інструменти та вокал потребують реверберації. Особливо це стосується лідируючих партій. За всю історію звукозапису студії застосовували різні способи запису музичних композицій із ефектом реверберації. Для створення природньої реверберації записи робились у великих приміщеннях з мінімальним поглинанням звукових хвиль, де розташовували гучномовці і мікрофони шукаючи потрібний характер звучання. Прикладом такого способу запису можуть бути відомі хіти Дуейна Едді (Duane Eddy) - Rebel Rouser (1958) та Peter Gunn (1958). Досягти такого потужного і, на той час, сучасного гітарного звучання з ефектом реверберації вдалось завдяки композитору і саундпродюсеру Лі Хезлвуду (Lee Hazlewood), який особисто обрав порожнє зерносховище з потрібним ефектом реверберації для запису цих композицій. Пізніше це зерносховище було придбано компанією звукозопису Phoenix, яка використовувала його як камеру для створення ефекту реверберації.
Звісно, такий спосіб запису музичних колективів не можна назвати зручним. З 1957-го року вже була у виробництві електромеханічна система "Plate Reverb" для створення штучного ефекту реверберації. Спеціально для студій звукозапису її розробила німецька компания Elektro-Mess-Technik (EMT), модель мала назву EMT 140. Принцип роботи ревербератора полягав у перетворенні електричних звукових частот у механічні коливання, які розповсюджувались по прямокутній пластині з нержавіючої сталі розміром 1 на 2 метри завтовшки 0.4 мм. Пластина підвішана в трубчастій сталевій рамі, в середній частині (але не рівно по центру) цього металевого листа встановлений вхідний електромеханічний перетворювач, за конструкцією подібній гучномовцю, який і створює звукові коливання у пластині металу. На певній відстані від вхідного перетворювача на листовому металі встановлений п'єзоелектричний контактний мікрофон (вихідний перетворювач), а з 1961-го року їх почали встановлювати два, для стереоефекту. З вихідних перетворювачів, так званий "wet" сигнал, за допомогою мікшера може бути доданий до початкового "dry" сигналу. Теоретично "Plate Reverb" імітує великий концертний зал або церкву з часом реверберації приблизно 5 секунд при частоті сигналу 500 Гц. Для зміни часу реверберації на зворотньому боці металевої пластини розташована стіна із звукопоглинаючим матеріалом, яка може пересуватись для налаштування. Чим ближче демпфіруюча стіна до металевого листа (але не торкаючись його), тим коротшим стає час реверберації. Вся конструкція має вагу 270 кг.
Через свою високу ціну EMT 140 був недоступний для невеликих студій звукозапису, тому здебільшого, як це робив Лі Хезлвуд, використовували усі доступні камери реверберації, або замість реверберації застосовували стрічковий ділей (delay).
Засновник компанії Hammond Organ Лоренс Хаммонд (Laurens Hammond) майже з початку серійного виробництва своїх електромеханічних органів шукав спосіб створення реверберації для них. Оскільки органи позиціонувались як інструменти для домашнього використання, ефект реверберації повинен був бути присутній у лінії посилення сигналу разом з чистим "dry" сигналом. Для реалізації цього Лоренс Хаммонд зробив електромеханічний ревербератор, заснований на пристрої одноразової затримки сигналу створеному в Bell Laboratories. Модифікувавши до багаторазового повторення сигналу, у 1939 році, Хаммонд запатентував його як пристрій для створення реверберації музичних інструментів (номер патенту US2230836A ). Механічна затримка звуку досягалась завдяки двом вертикально розташованим пружинам, які знаходились у трубках з оливою. Такий пристрій був заввишки 122 см.
З часом органи Hammond стали менші за розміром і потребували нової, компактної конструкції. Два інженери Hammond Organ Берт Мейнема (Bert Meinema) та Герберт Канфілд (Herbert Canfield) в 1958 році розробили новий штучний апарат реверберації, який також називали "necklace reverb" через те, що пружини в ньому висіли як намисто (номер патенту US2982819A ). Ревербератор мав ширину близько 330 мм., товщину 25 мм. і висоту 356 мм. Пружини були закріплені на металевому Т-подібному каркасі розташованому горизонтально. Нова конструкція була меньша за розміром, легша, дешевша і відтворювала більш природнє звучання, але при цьому у неї була одна прикра проблема - при будь-якому струсі пристрою, пружини вдарялись одна об одну та металеву Т-подібну раму, що створювало гуркіт у тракті посилення звуку. Зрозуміло, що розробники органів на той час це не сприймали як додаткову можливість створення звукових ефектів.
В 1960 році інженеру Hammond Organ Алану Янґу (Alan Young) була доручена розробка ще одного ревербератора, який би був позбавлений проблем попередніх блоків. Янґ також був музикантом, він часто брав проекти додому, щоб експериментувати вночі та у вихідні дні. Янґ хотів, щоб пружинний ревербератор (spring reverb) був не більший, ніж його портфель, його зусилля призвели до того, що зараз називається reverb Accutronics Type 4. Тоді мав назву Hammond Type 4 (номер патенту US3106610A ). Це була (і залашається) найвдаліша конструкція пружиннного ревербератора. Його довжина 42,5 см, ширина 11,1 см, висота 3,3 см.
Принцип роботи пружинного ревербератора Type 4 полягає у механічній затримці звуку. Вільно натягнута спіральна пружина зі сталевого дроту працює затримуючим елементом. На кінцях пружини кріпляться магнітні ротори, розташовані між полюсними наконечниками П-образного магнітопровідника з обмоткою (мал. 2). Коли подають сигнал з підсилювача в обмотку збудника, міжполюсними наконечниками утворюється магнітний потік, який впливає на ротор. Останній повертається на певний кут з частотою звукових коливань. Крутильні коливання передаються через пружину з затримкою, що дорівнює часу пробігу коливань по пружині, до ротора датчика (на іншому кінці пружини) і повертають його з тією ж частотою. Магнітне поле ротора вихідного перетворювача наводить в обмотці ЕРС, яка подається на передпідсилювач. Коли хвиля добігає кінця пружини частина її механічної енергії відбиваючись від кінця, повертається до початку, звідки відбивається ще раз і т.д. Таким чином, вихідний перетворювач отримує багаторазові відображені коливання з затухаючої амплітудою. Час згасання механічних коливань і визначає час реверберації (decay) пружинного ревербератора.
Для ущільнення спектру затухаючих коливань і для отримання рівномірної частотної характеристики Type 4 має дві паралельно встановлені пружини, які різняться за кількістю витків. Кожну пружину звивають з двох частин, намотаних в протилежних напрямках. В результаті одна частина пружини компенсує коливання іншої і запобігає резонуючому розкрученню.
Пружини звивають зі сталевих дротів довжиною близько 4 м і діаметром 0,25 - 0,35 мм. Одна частина пружини містить приблизно 360, інша - 280 витків (мал. 1 а, б). Їх з'єднують за допомогою металевої скоби.
Ротори виготовляють з постійного магніту циліндричної форми, але він може бути і прямокутний (мал. 4 Б). Ротор підтримується тонким немагнітним дротиком з фосфористої бронзи, кінці якого закріплені через амортизатори в опорах. З пружиною і підтримуючими дротиками магніт з'єднан тонкою мідною трубкою (мал. 4).
Магнітопровідники виготовляють з листового пермаллоя (мал. 3). Листи стягують за допомогою скоби і прикріплюють до опори.
Кількість витків обмоток перетворювачів визначається вхідним і вихідним імпедансом підсилювачів, до яких передбачається підключити ревербератор. Якщо намотувати катушку вхідного перетворювача з 130 витків дротом діаметром 0,13 мм, то її опір за постійним струмом буде 2,5 Ома. Катушка вихідного перетворювача містить 1800 витків дроту діаметром 0,06 мм, має опір за постійним струмом 170 Ом.
Перелік деяких типових моделей з номіналами опору катушок перетворювачів:
Type 4:
4AB3C1B, 4AB3C1C: Input: imp. 8 Ohm / 0.7-1 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4BB2A1B: Input: imp. 150 Ohm / 26 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4BB3C1B: Input:imp. 150 Ohm / 26 DC Ohm. Output:imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4DB3C1B: Input: imp. 250 Ohm / 31 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4EB2C1B: Input: imp. 600 Ohm / 58 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4EB3C1B: Input: imp. 600 Ohm / 58 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
4FB3D1B: Input: imp. 1475 Ohm / 200 DC Ohm. Output: imp. 2250 Ohm / 200 DC Ohm
Type 9:
9AB1C1B, 9AB2A1B, 9AB2C1B, 9AB3C1B: Input: imp. 10 Ohm /0,8-1 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9BB2C1B: Input: imp. 190 Ohm / 26 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9EB2C1B: Input: imp. 800 Ohm / 56 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9FB2D1B: Input: imp. 1925 Ohm / 200 DC Ohm. Output :imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
9GB2C1B: Input: imp. 8333 Ohm / 735 DC Ohm. Output: imp. 2575 Ohm / 200 DC Ohm
Шасі виготовляють з алюмінію і встановлюють у середину захисного кожуха підвішане на чотирьох амортизаційних пружинах (мал. 1в). Щоб виключити вплив зовнішніх магнітних полів, кожух зроблений зі сталі (мал 5).
Оскільки пружинний ревербератор Янґа був запатентований, Хаммонд продавав ліцензію на використання цієї конструкції, або її копіювання, іншим виробникам аудіотехніки. Одним з перших клієнтів, який скористався цим, був Лео Фендер (Leo Fender). Вже у 1961 році Фендер презентував блок реверберації для гітари - Fender Reverb Unit 6G15, де використовувався пружинний ревербератор Type 4. А створив він його завдяки гітаристу Діку Дейлу (Dick Dale). Саме Дейл запропонував Фендеру зробити блок реверберації з хамондівським Type 4, до якого можна би було підключати мікрофон. Лео Фендер виконав замовлення і Дік Дейл підключав мікрофон Shure Dynamic Bird співаючи на концертах. Пізніше Дейл підключив свою гітару Fender Stratocaster до блоку реверберації Фендера, чим створив свій фірмовий звук. Це було настільки вдалою ідеєю, що Лео Фендер не зволікаючи пустив у серійне виробництво Fender Reverb Unit 6G15. Також Фендер почав встановлювати пружинні ревербератори Type 4 в гітарні комбопідсилювачі.
Пізніше ліцензію на пружинний ревербератор Янґа придбали багато виробників, включаючи Gibson, Thomas Organ (виробник Vox в Америці), Ampeg, Kustom, Acoustic, Marshall, Shure, Peavey та інші. Хоча пружинний ревербератор за характеристиками та гнучкістю налаштувань поступається Plate Reverb, але саме через свое специфічне звучання для таких інструментів, як орган і гітара він залишається незамінний. Через низьку ціну і малі розміри більшість компаній звукозапису, до появи цифрових ревербераторів, використовували Type 4 в якості студійних ревербераторів.
Немає коментарів:
Дописати коментар