С музыкой по жизни

Музыка может быть увлечением, профессией или просто приятным времяпрепровождением. Она открывает целый мир воспоминаний и позволяет нам снова пережить прекрасные моменты прошлого. К сожалению, люди с потерей слуха лишаются удовольствия слушать музыку и получать от нее такие же эмоции, как раньше. Современные слуховые аппараты позволяют меломанам не просто вернуться в мир звуков, но и получить дополнительные возможности в прослушивании музыкальных произведений.

О днако не каждый слуховой аппарат способен в полной мере подарить пользователю именно те эмоции от музыки, которых он ждет. Часто музыканты остаются недовольны качеством звука в устройстве. Это связано с тем, что при разработке и настройке слуховых систем первостепенная роль отдаётся восприятию речи в разной акустической среде. Для этого, говоря простым языком, создаётся акустическая модель речи и, основываясь на аудиметрических данных, по необходимости регулируется громкость устройства. Всё это вполне можно спрогнозировать, потому что речь имеет равномерный частотный спектр, она постоянно воспроизводится человеческим голосовым аппаратом с предсказуемой скоростью артикуляции. Речь, кроме всего прочего, делится на сегменты, которые следуют друг за другом. Таким образом, речь последовательна и обычно не содержит одновременно высокие и низкие тона. Это похоже на то, если бы человек играл на фортепьяно только одной рукой и только в басовом ключе, или только в среднем или верхнем регистрах, и никогда бы не задействовал бы всё это вместе.

Музыка является универсальным языком, её все понимают без слов. С технической точки зрения она существенно отличается от человеческой речи. Музыка — это синхронное явление, и её задача в том, чтобы одновременно воспроизводить как низко- так и высокочастотные звуки. Именно это мы называем гармонией. Поэтому с помощью голоса, например, невозможно имитировать звучание пианино или с помощью гитары — воспроизвести человеческую речь. Понятно, что музыка требует значительно большей ширины частотных полос и динамики, чем речь (рис. 1). При этом музыка, в отличие от человеческой речи, должна транслироваться преимущественно на нейтральных частотах, поскольку повышение громкости или компрессии в отдельно взятом диапазоне частот приведёт к искажению звука или отдельных обертонов в процессе музицирования.

Следовательно, применение единой акустической модели для вычисления компрессии и усиления звука для речи и музыки практически невозможно, поскольку, в отличие от речи, музыка может транслироваться из разных источников: это могут быть живые концерты, стерео- или цифровое звучание. При этом, из какого бы источника музыка не воспроизводилась, есть общее правило: звуки музыки нужно обрабатывать отдельно от звуков речи, они должны получить собственную частотную и компрессионную структуру, для того чтобы наилучшим образом донести до слушателей всё волшебство музыки.

В то время как для речи пороги срабатывания уровня звукового давления чётко установлены на 50, 65, 80 и 90 Дб, для живой музыки эти значения часто меняются. Применяемые широкополосные пороги срабатывания разнятся в зависимости от громкости входного сигнала: для тихих звуков 40 дБ SPL, для средних 65 дБ SPL, для громких 90 дБ SPL и 105 дБ SPL для очень громких.

Эти изменения приводят к специфической, характерной только для музыкальных звуков схеме сжатия. Она предлагает пригодный динамический диапазон с целью достижения наилучшей гармонии в музыке. Благодаря применению линейного подхода и умеренному соотношению между средними и громкими входными сигналами музыка получает большую чистоту звука и лучшую динамику. Прежде всего, это динамика, которая придаёт музыке новые слуховые импульсы и выразительность. Особенно актуально это для контрастных динамических изменений, которые «вдыхают» в музыкальные произведения новую жизнь и дарят нам моменты, когда от звуков музыки по коже идут мурашки. Или, выражаясь формально, мы получаем пик-фактор сигнала.

Пик-фактор сигнала — отношение мгновенной, «пиковой» амплитуды сигнала к его эффективному, действующему значению. Речь имеет относительно постоянный пик-фактор, около 12 дБ, в то время как пик-фактор музыкального сигнала у разных музыкальных инструментов может колебаться от 18 до 20 дБ. Для того чтобы воссоздать этот динамический диапазон без искажений, нужно, чтобы уровень сигнала во время усиления достиг 100 дБ SPL. Сегодня на рынке немало моделей слуховых аппаратов, учитывающих возможность для пользователя слушать музыку без искажений. Как правило, в современных устройствах для этих целей существует отдельная программа. Цифровые технологии позволяют не только наслаждаться любимыми музыкальными произведениями, но и обеспечивают прямой стриминг звука с аудиоустройства в слуховой аппарат. И неважно, танцует ли человек вальс или играет в джаз-бенде, посещает рок-концерт или слушает новые хиты по радио.