Александр Звинцов

Современный человек погружен в мир информации, значительная часть которой поступает ему в звуковом виде. Отсутствие звуковой информации затрудняет социальные, психологические контакты и снижает шансы на выживание. Примерно 25% информации об окружающем мире человек получает от слуховых анализаторов, 60% — от зрительных и 15% — от остальных.

Слуховая система человека воспринимает только ограниченный класс механических колебаний среды, находящихся в определенных пределах по уровню громкости (изменение уровня звукового давления от 0 дБ до 120 дБ) и по высоте (изменение частоты от 20 Гц до 20000 Гц) (см. гл. 3). В этом отношении человек сильно уступает другим биологическим субъектам (например, диапазон слышимых частот дельфина достигает 110 кГц и т. д.).
Все окружающие звуки можно условно разделить по различным признакам, например:
— по способу создания — на натуральные и искусственные (природный шум, речь, музыка, биосигналы, электронные звуки);
— по информационному признаку — на звуки для передачи семантической (смысловой) и эмоциональной информации (речь, пение и музыка); для передачи информации об окружающей среде (шум, сигнальные звуки и др.);
— по физическим параметрам, таким как: частотный диапазон (инфразвук, ультразвук, гиперзвук и др.); степень предсказуемости (случайные сигналы, например белый шум; детерминированные сигналы; квазислучайные сигналы, в т. ч. музыка и речь); временная структура (периодические, непериодические, импульсные и др.) и т. д.
Всеми этими видами сигналов занимаются различные направления акустики.
В одном из обзоров знаменитой фирмы «Брюэль и Кьер» было предложено условно разделить историю взаимоотношения человека со звуком (а следовательно, и историю акустики) на три крупных этапа:
— от начала эпохи человека разумного до начала XX века — когда звук из чисто сигнального средства, необходимого для выживания, вырос в средство коммуникации (речь), и, наконец, отдельные виды звуков начали использоваться как средство эмоционального и эстетического воздействия (музыка). К началу XX века музыка стала мощным средством передачи величайших глубин человеческой мысли и эмоций, гениальные композиторы подняли музыкальное творчество на необыкновенную высоту, разработали особый музыкальный язык, способный передавать не меньшее богатство мыслей и нюансов, чем письменная и устная речь.

Человечество создало огромную палитру музыкальных инструментов, отработало вокальную технику, построило великолепные концертные залы, театры, соборы и др. Однако эти величайшие достижения искусства были доступны очень ограниченному кругу людей (доли процента могли слушать хорошую музыку в акустически совершенных залах);

— от начала XX века до 1960-х годов — с момента изобретения радио и телевидения музыкальное и вокальное искусство стало доступно миллионам, но, как всегда при массовом тиражировании, качество звука резко упало, отставали технические средства. Главной задачей была передача смысловой (семантической) информации. К середине века техника звукозаписи, воспроизведения и звукопередачи значительно усовершенствовалась, и это позволило обеспечить новый уровень передачи эмоциональной и эстетической информации: зародилось движение Hi-Fi («высокой верности воспроизведения»), идеология которого состояла в том, чтобы создаваемая акустическая аппаратура могла воспроизводить звук максимально приближенным к оригиналу. Это движение зародилось в Англии (фирмы KEF, Таппоу и др). Постановка такой задачи дала мощный толчок к развитию науки (акустики) и созданию индустрии производства звукотехнической аппаратуры;

— в конце 1980-х годов были сформулированы проблемы третьего этапа развития — переноса пространственной атмосферы первичного поля в любое вторичное помещение прослушивания. Сама постановка такого вопроса была бы в принципе невозможна без создания новой научной и технической базы — развития цифровых компьютерных технологий обработки звука и соответствующих технических средств: звуковых процессоров; цифровых станций для обработки, монтажа, редактирования, архивирования и т. д; цифровых лазерных проигрывателей; магнитофонов и др. Разработка этой проблемы продолжается, но она уже привела к созданию пространственных систем звукозаписи и звуковоспроизведения (систем Surround Sound, бинауральной стереофонии и др.), появлению адаптивных цифровых процессоров, систем аурализации и др. Она потребовала решения целого ряда принципиально новых научных задач в различных направлениях акустики и аудиотехники — например, таких как: расшифровка механизмов слухового восприятия звукового образа; создание виртуальных трехмерных звуковых и видеопространств,

разработка новых алгоритмов синтеза музыкальных звуков (в частности, компьютерных физических моделей музыкальных инструментов и голоса) и др. Все это послужило стимулом в развитии всех направлений акустики.
Современная акустика представляет собой мощное и развитое направление науки и имеет огромную промышленную базу в большинстве стран мира: сотни научных институтов, тысячи фирм, разрабатывающих и производящих огромное разнообразие аудио- технической аппаратуры, в том числе студийное оборудование (пульты, микрофоны, контрольные агрегаты и др.); передающее оборудование (передатчики, усилители, кодеры, и др.); воспроизводящее оборудование (акустические системы, проигрыватели, магнитофоны и др.).