Уровень звука и расстояние до его источника

Один очень важный факт, связанный с передачей и воспроизведением звука, заключается в том, что по мере того, как звуковая волна проходит сквозь атмосферу, ее уровень снижается. Этот фактор необходимо учитывать и при акустическом оформлении помещений, и при организации киносъемок, и при создании современных систем видеонаблюдения

Да, звук становится тише по мере удаления от его источника. Это – объективная реальность. Отчасти это обусловлено потерей части энергии волны в воздухе из-за того, что звук, создающий колебания молекул воздуха, нагревает их. Однако основная причина снижения уровня звука с увеличением расстояния заключается в том, что по мере того, как звук распространяется дальше и дальше от своего источника, энергия звука распределяется на все больший объем пространства. Уровень энергии в любой конкретный момент на внешней стороне этой воображаемой сферы будет становиться все ниже, поскольку сама сфера непрерывно расширяется.

Все специалисты, профессионально занимающиеся вопросами телевидения, звукофикации или акустики, и об этом можно прочесть на stenhoff.ru или аналогичных компетентных ресурсах, знают, что, если говорить о звуке, то сокращение уровня энергии происходит в трех направлениях. Хорошей аналогией является надувание воздушного шарика, где с ростом объема  энергия распространяется в постоянно увеличивающемся внутреннем пространстве сферы. Для звука снижение уровня может быть очевидным - ожидается, что чем дальше от источника звука будет находиться слушатель, тем тише будет слышимый им  звук.

Насколько драматическим является эффект уменьшения громкости, становится ясно, когда взглянешь на  проблему более внимательно. Если микрофон находится на расстоянии  1 метра от оратора, то он может регистрировать вполне разумный уровень звука, но если отодвинуть микрофон на расстояние до 2 метров, то удвоенное  расстояние от оратора до микрофона уменьшит этот уровень звука в четыре раза. Причина этого в том, что звук, как было сказано выше распределяется не по прямой, а в объеме сферы, а площадь поверхности сферы, как известно из основ геометрии, определяется формулой πr2. В приведенном примере с микрофоном снижение уровня звука заставит звукооператора вчетверо увеличить усиление микрофона для того, чтобы компенсировать потерю уровня из-за возросшего расстояния. Мало того, в микрофон будет регистрировать вчетверо больший уровень фоновых шумов.

Такое уменьшение уровня звука известно как «закон обратных квадратов». Необходимо всегда помнить об этом законе, поскольку это математическое соотношение между расстоянием и уровня звука определяет характеристики всех звуков, которые записываются, вне зависимости от места. Его требуется учитывать, выбирая размещение микрофонов и громкоговорителей, а также методы, которые оператор использует для достижения максимально точного соответствия между звуком и изображением.

В теории эти параметры определяют все, что касается звука: он распространяется посредством волн, он изменяется по высоте (частоте) и он изменяется по громкости (амплитуде). Все звуки, которые слышит ухо, состоят из множества разных частот с  различными амплитудами. Они, складываясь все вместе, образуют те самые сложные звуки, которые мы ежедневно слышим в реальной жизни.

И это - еще не все, что надо знать о звуке

К сожалению, это – далеко не вся история. В действительности, любой записанный звук будет изменяться под влиянием того места, в котором он был записан. Конечно, будут появляться нежелательные шумы, и иногда можно найти способы их сокращения. И это – вероятно, одна из наиболее трудных проблем в записи звука, которая имеет множество последствий, я имею в виду влияние акустики.