STEREOFONIJA

STEREOFONIJA, primarna biološka funkcija slušanja — određivanja mjesta izvora zvuka (→ sluh). U suvremenim komunikacijskim sistemima odnosi se na snimanje, prijenos i reprodukciju zv. prostora; dakle predstavlja — uz sve komponente samog zvuka — još i njegova najkonkretnija prostorna svojstva usklađena s film. slikom. Temelji se na svojstvu sluha da zv. izvoru može odrediti mjesto i položaj u prostoru, slušno pratiti njegovo kretanje (stereofonska lokalizacija), te odrediti veličinu i svojstvo okolnoga zv: prostora u cjelini (stereofonska identifikacija). Stereofonska orijentacija sluha u prostoru svodi se na određivanje smjera dolaska zvuka (lateralna lokalizacija), na udaljenost zv. izvora (distancijalna lokalizacija) i na njegovo kretanje u prostoru (kinetalna lokalizacija). Identifikacija zv. prostora vrši se sluhom na osnovi jačine zvuka, vremenskog kašnjenja pojedinih zvukova i boje zvuka, odn. karaktera njegove → reverberacije, što je u prvom redu posljedica činjenice da zv. podražaje primamo putem 2 uha.

Stereofonska transpozicija, tj. prijenos zv. prostora i njegovo uspostavljanje na drugom mjestu, na filmu se postiže s pomoću elektroakustičkih sistema. S. se pojavila ubrzo nakon elektroakustičkih aparata, mikrofona i slušalica, u XIX st. Franc. inženjer Clément Ader izveo je prvi stereofonski prijenos iz pariške Velike opere još 1881, za vrijeme svjetske izložbe. Prijenos je realiziran s pomoću više mikrofona, telefonskih linija i slušalica na prijemnoj strani. Odvojenim linijama za lijevo i desno uho dobiven je prostorni efekt zvuka, pa se moglo čuti kretanje pjevača po sceni i položaj orkestra.

Pojava zv. filma i radiofonije pridonijeli su da se elektroakustički uređaji neprestano usavršavaju. God. 1931. A. D. Blumlein pronalazi stereofonsku gramofonsku ploču za uskladištenje stereozvuka (→ fonografija, filmska). Prvu širu primjenu S. je doživjela upravo u kinematografiji, kada ju je Abel Gance 1930. koristio uz pomoć zvučnika postavljenih iza platna i u gledalištu. Pojavom Disneyjeva anim. filma »Fantazija« 1940, sa stereotonom po sistemu fantasound, počinje nagli razvoj stereofonske fonografije u kinematografiji. Stereofonska transpozicija ostvaruje se snimanjem zv. signala primjerenim izborom i postavom mikrofona te prijenosom njihovih signala odvojenim kanalima do zvučnika ili slušalica (binauralna stereofonija).

U tehnici stereofonske transpozicije primjenjuju se 3 osnovna sistema: AB, XY i MS. Svi koriste jedan par mikrofona koji su međusobno elektroakustički spregnuti i daju 2 osnovna kanala. Međusobnom kombinacijom sistema dobiju se kombinirani sistemi, a korištenjem više mikrofona polimikrofonski sistemi.

Sistem AB u osnovi čine 2 mikrofona jednakih elektroakustičkih svojstava (A — lijevi, B — desni), postavljeni međusobno na određenoj udaljenosti, od kojih svaki — spojen na svoje pojačalo sve do zvučnika — čini 1 kanal. Koristi principe intenzitetno-vremenske stereofonije, jer se na mikrofonima dobiju signali različiti po intenzitetu i vremenu pristizanja. Iako je neprikladan za bežičnu radio-komunikaciju (jer nije kompatibilan s postojećom monofonijom), u kinematogafiji je naišao na svoju optimalnu primjenu. Naime, miješanjem A- i B-signala nastaju znatna izobličenja u boji zvuka gubitkom pojednih ton. visina (zbog interferencije). Sinkrono je snimanje film. scena u stereofonskoj tehnici najčešće s pomoću → mikrokrana s primjenom polimikrofonskog AB-sistema. U trokanalnoj stereofoniji na filmu snima se sa 3 mikrofona, a u peterokanalnoj sa 5 (raspoređenih na određenoj međusobnoj udaljenosti). Razmaci među mikrofonima kreću se najčešće u granicama između 20 cm za krupni plan do 10 m u eksterijernomu panoramskom snimanju (total). U eksterijernom snimanju zv. efekata i šumova akustičke atmosfere karakteristično je da — što je zv. izvor glasniji — iziskuje to veći razmak između mikrofonâ. Tako u peterokanalnoj stereofoniji može iznositi čak nekoliko desetaka m (buka slapova, udaranje morskih valova), da bi se postigla njihova jasna, potpuno razaznatljiva lokalizacija.

Sistem XY čiste je intenzitetske stereofonije, jer koristi 2 jednaka mikrofona postavljena jedan uz drugi, međusobno zakrenuta pod određenim kutom. Time se postiže da X — lijevi, i Y — desni signali, budu stalno »u fazi«, tj. pojavljuju se istodobno ali različitog intenziteta (zbog njihovih usmjerenih karakteristika). Pruža optimalnu mogućnost korekcije položaja odn. pomicanje zv. izvora u prostoru između zvučnikâ (panoramizacija, koja se postiže pan-pot regulatorom / → filtri, elektroakustički/). Tako, smanjenje intenziteta X-signala za samo 2 dB uzrokuje pomak zv. izvora po ekranu prema desnom zvučniku za cca 10% njegove širine. Sistem je prikladan za stereofonsku transpoziciju manjih prostora s razmakom zvučnika prosječno 3m. Zbog postizanja relativno slabih intenzitetnih razlika signalâ, u reprodukciji ostvaruje usku zonu stereoefekta, pa se primjenjuje pretežno u »kućnoj kinematografiji«. Za razliku od sistema AB, koji u reprodukciji udaljava sredinu zv. prostora, XY ju približava. Ovi nedostaci nadoknađuju se korištenjem kombiniranog sistema AB i XY, koji je našao vrlo uspješnu primjenu u snimanju dijaloga, glazbe i zv. efekata.

Sistem MS također je intenzitetski. Otkrio ga je Danac H. Lauridsen, a koristi 2 mikrofona različitih usmjerenih karakteristika postavljena pod kutom od 90°. Mikrofon M (njem. Mitte: sredina), okrenut prema zv. izvoru, ima najčešće kardioidnu usmjernu karakteristiku, s S (njem. Seite: strana) osmičastu s minimalnim prijemom sredine, a maksimalnim bočnih strana (bokova). M-signal predstavlja u osnovi zbroj X- i Y-signala — M = X + Y, a S njihovu razliku — S = X-Y. Sistem MS ima uglavnom sl. svojstva kao sistem XY, s tom razlikom što se s pomoću M- i S-signala postiže optimalna regulacija veličine zv. prostora. Promjenom odnosa intenziteta M- i S-signala regulira se širina i dubina zv. prostora. Povećanje intenziteta S-signala baza-korektorom ima za posljedicu povećanje širine, tzv. baze zvučnog prostora između zvučnikâ. Promjena udaljenosti zv. izvora i promjena dubine zv. prostora vrši se istodobnim djelovanjem promjene intenziteta M-signala i prezens-absens odn. prezens-difuz elektroakustičkog filtra. Sistem MS primjenjuje se uglavnom za prijenos stereofonskog signala elektroakustičkim sistemima i snimanju u »kućnoj kinematografiji«, jer omogućuje da jedan M-kanal sadržava ukupnu informaciju zvuka obaju kanala.

U formiranju zv. prostora u skladu s film. slikom koristi se elektronički sklop, tzv. stereofonski regulator, s matrixom — sklopom za pretvaranje XY-signala u MS i obratno, kojim se mogu vršiti opisane regulacije zv. prostora.

Stereoefekt se može postići i umjetno u reprodukciji, primjenom određenih teh. sredstava i zahvata.

Pseudostereofonija u postizanju stereoefekta koristi u reprodukciji više zvučnika različito raspoređenih u prostoru, na koje se u pravilu dovodi isti zv. signal — monofonski. Stereoefekt se već postiže sa 2 razmaknuta zvučnika postavljena u 2 vrha zamišljenog trokuta, u čijem se trećem nalazi slušalac. S pomoću 3 zvučnika postavljena u sva 3 vrha trokuta s jednokanalnim ili dvokanalnim signalima postiže se pseudotrifonija, sa 4 zvučnika postavljena u vrhove kvadrata — pseudokvadrofonija, a s mjestom slušaoca u sredini zvučnicima omeđenog prostora.

Kvazistereofonija ostvaruje stereoefekt uporabom dodatnih sklopova, kojima se postiže umjetno kašnjenje el. signala ili njegova reverberacija, kao i sklopova za zbrajanje i oduzimanje intenziteta signala pojedinih kanala. Tako, u reprodukciji sa 2 zvučnika jednoga istog signala, smanjenje intenziteta signala u jednom zvučniku za više od 14 dB ili njegovo kašnjenje za više od 3 ms pomiče mjesto zv. izvora od sredine sasvim u drugi zvučnik. Primjenom takvih sklopova s pomoću 1 signala a 3 zvučnika dobija se kvazitrifonija, sa 1 ili 2 signala a 4 zvučnika kvazikvadrofonija i dr. Obje se ove vrste stereofonije, zajedno s dvokanalnom stereofonijom, uspješno primjenjuju u »kućnoj kinematografiji«, gdje se ostvaruju uglavnom manji zv. prostori.

Novouspostavljeni zv. prostor na drugom mjestu može biti manji od primarnoga i tada se radi o stereofonskoj kompresiji, ili pak veći po svojim dimenzijama, kada je riječ o stereofonskoj ekspanziji i gdje se promjenom međusobnih odnosa prostornih dimenzija zv. prostora može mijenjati i stereofonska perspektiva.

U stereofonskoj kinematografiji u dvoranama se najčešće ostvaruju znatno uvećani zv. prostori, što iziskuje primjenu višekanalne stereofonije. Veći broj kanala omogućuje vjernije prenošenje i postizanje određenoga zv. prostora. Povećanjem broja kanala se u većih povećanja zv. prostora izbjegavaju nastali gubici sredine ili pojedinih dijelova zv. prostora, odn. popunjuju zv. šupljine u prostoru između zvučnika. S obzirom na broj stereo-fonskih signala, S. može biti: dvokanalna (bifonija), trokanalna (trifonija), četverokanalna (kvadrofonija), peterokanalna itd.

Sredinom 60-ih godina pojavljuje se sferofonija, koja s minimalno 3 kanala (X, Y, V /sferotrifonija/) najvjernije i najpotpunije prenosi i ostvaruje cjelokupan zv. prostor u svim smjerovima oko slušaoca. Podesna je za »kućnu kinematografiju« i u kino-dvoranama.

U »kućnoj kinematografiji« najrasprostranjenija je dvokanalna stereofonija, a u kino-dvoranama trokanalna i peterokanalna stereofonija.

Trokanalna stereofonija (3+1) koristi 3 stereofonska kanala sa zvučnicima smještenim iza ekrana (lijevi, srednji, desni) i 4. kanal za ambijentalne zv. efekte, čiji se signal reproducira preko više zvučnika smještenih oko gledališta. Također u raznim se slučajevima projekcije s pomoću pan-pot korektora može pretvoriti monosignal (tj. jednokanalni) u pseudotrokanalnu stereofoniju, koristeći u fonografiji dodatne upravljačke kanale i, za vrijeme projekcije, dodatni integrator. Kinemat. sistemi koji koriste trokanalnu stereofoniju sa 4 traga su: cinemascope (3+1), techniscope, superscope, panavision-35, vista-vision, perspecta i technirama.

Peterokanalna stereofonija (5+1) koristi 5 zvučnika iza ekrana (lijevi, polulijevi, srednji, poludesni, desni) i 6. za zv. ambijentalne efekte, tj. reprodukciju akustičke atmosfere u gledalištu. Peterokanalnu stereofoniju sa 6 kanala koriste sistemi širokoformatnog filma: Todd-A0-70, super-panavision-70, ultra-panavision-70, super-technirama-70, aimex i cinemascope-55. Peterokanalna stereofonija (5+2) s dodatna 2 kanala za reprodukciju ambijentalnih zv. efekata oko gledališta (lijevi, desni) primjenjuje se u tzv. panoramskoj kinematografiji u sistemima cinerama sa 35mm magnetfilmom sa 7 tragova, super-cinerama, ultra-cinerama, cinemiracle, wonderama (ARK-120), hera-clorama i D-150. Poboljšana cinerama u SSSR-u pod nazivom kinopanorama koristi 9 kanala — od toga 5 stereofonskih i 4 za ambijentalne zv. efekte reproducirane oko gledališta (lijevi, pozadinski, desni i stropni).

Stereofonsko ozvučenje film. slike sastoji se od faze sinkronoga stereofonskog snimanja i faze stereofonske sinkronizacije. Ona se pak sastoji od postupka panoramizacije dijalogâ, u kojem se zvuk govornika postavlja u prostor tako da zvuči s istog mjesta na kojem se nalazi njegova slika na ekranu, što se postiže regulatorom (XY — MS).

U fazi stereofonskog miješanja glazbe, šumova i zv. efekata nastaje konačno formiranje ukupno ga zv. prostora i primjerene stereofonske perspektive pojedinih scena u skladu sa slikom. Tu se, kao i za formiranje signala za pojedine kanale, primjenjuju stereofonski korektori, elektroakustički filtri i umjetna reverberacija.