سایکوآکوستیک: معماری توهم در صدا

توضیحات

دسته: آنچه باید بدانید

نوشته شده توسط بهرنگ برزین

سایکوآکوستیک (Psychoacoustics) یا روان‌شناسی صدا، دانش بررسی درک ذهنی انسان از امواج صوتی است. به زبان ساده، آکوستیک به فیزیک خود صدا که شامل موج، فرکانس و دامنه است می‌پردازد، اما سایکوآکوستیک بررسی می‌کند که مغز و سیستم شنوایی ما چگونه این پدیده فیزیکی را تفسیر و درک می‌کند.

اثر پوشش شنوایی (Auditory Masking) زمانی که دو صدا هم‌فرکانس یا نزدیک به هم باشند، صدای قوی‌تر (بلندتر) صدای ضعیف‌تر را محو یا «ماسک» می‌کند. مهندسان صدا در میکس از اکولایزر استفاده می‌کنند تا فرکانس‌های تداخلی را پاکسازی کنند و اجازه دهند هر صدا یا وضوح طبیغی خود شنیده شود.

 بلندی صدا به صورت ذهنی در گوش انسان حساسیت یکسانی به همه فرکانس‌ها ندارد (ما فرکانس‌های میانی یعنی محدوده صدای انسان را بسیار بهتر از فرکانس‌های خیلی بم یا خیلی زیر می‌شنویم) مهندسان صدا در مرحله مسترینگ از این اصول استفاده می‌کنند تا صدا در ولوم‌های مختلف، بالانس و قدرتمند به نظر برسد.

وقتی در صندلی سینما یا یک سیستم رفرنس سینمایی خانگی می‌نشینید و هلی‌کوپتری را حس می‌کنید که از پشت سرتان پرواز می‌کند و به سمت جلو می‌رود، سیستم صوتی در حال جابه‌جا کردن فیزیکی اسپیکرها نیست؛ بلکه مهندسان صدا با استفاده از قوانین سایکو آکوستیک در حال هک کردن سیستم ادراکی مغز شما هستند.

در طراحی صدا برای سینما، هدف فقط بازپخش صدا نیست، بلکه خلق توهم فضا و واقعیت است. 

در دنیای واقعی، ما صداها را به صورت کاملاً محیطی و در تمام زوایا می‌شنویم، اما در سینما یا استودیو، تعداد کانال‌های صوتی و مکان اسپیکرها محدود است. برای حل این چالش، سایکو آکوستیک از فرمول‌های شبیه‌ سازی آناتومیک استفاده می‌کند. وقتی صدایی در یک سمت شما تولید می‌شود، قبل از رسیدن به گوش مخالف، باید از روی چگالی استخوان سر، لاله گوش و شانه‌های شما عبور کند. این موانع فیزیکی باعث تغییر در فاز، ایجاد تأخیر زمانی و کاهش شدت فرکانس‌های بالا در گوش دورتر می‌شوند.

 الگوریتم‌های آبجکت‌ فرمت های مدرن صوتی, مانند دالبی اتمس و دی‌تی‌اس‌ ایکس از این فیلترهای آناتومیک شبیه‌ سازی‌ شده استفاده می‌کنند.

جهت‌ دهی صوتی در این سیستم‌ها صرفاً کم و زیاد کردن صدا بین بلندگوها نیست؛ بلکه پردازنده صدا، فرکانس و فاز سیگنال را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که مغز تصور می‌کند صدا از بالا، عقب یا اعماق تصویر می‌آید، حتی اگر در آن نقطه اسپیکری وجود نداشته باشد.

یکی از حیاتی‌ترین قوانین در میکس سینمایی و کالیبراسیون سیستم‌های صوتی، اثر پیشتازی است. طبق این قانون، اگر دو صدای همسان و با فاصله میکروثانیه از دو جهت مختلف به گوش برسند، مغز هر دو صدا را یکپارچه کرده و جهت صدا را بر اساس اولین صدایی که به گوش رسیده تعیین می‌کند.

پردازنده‌های سینمایی با اعمال هم‌ راستایی زمانی، کاری می‌کنند که موج صوتیی کانال اصلی جلو، همیشه کمی زودتر از اسپیکرهای جانبی به گوش برسد. با این تکنیک، دیالوگ‌ها و صداهای اصلی همیشه به پرده سینما و نمایشگر خانگی جوش می‌خورند، در حالی که اسپیکرهای جانبی فقط حس محیط را تقویت می‌کنند.

منحنی‌های هم‌شنوایی و جادوی فرکانس‌های پایین

یکی از دلایلی که در سیستم‌های سینمایی از کانال مجزا و اختصاصی برای ساب‌ووفر استفاده می‌شود، ساختار درک فرکانسی گوش انسان است.

طبق منحنی‌های ادراک شنوایی، گوش ما در فرکانس‌های بسیار پایین و عمیق به شدت کم‌شنواست و مهم‌تر از آن، توانایی جهت‌یابی خود را در این محدوده از دست می‌دهد. این یعنی مغز به تنهایی نمی‌تواند تشخیص دهد بیس‌ های بسیار عمیق از کدام سمت اتاق می‌آیند.

مهندسان صدا از این ضعف سیستم شنوایی به عنوان یک فرصت استفاده کردند. تا تمام فرکانس‌های عمیقِ صداهای انفجار، برخوردها و تعلیق‌های سینمایی از کانال‌ های اصلی فیلتر شده به ساب‌ووفرها منتقل شوند. از آنجا که این صداها در مغز ما جهت ندارند، شما ساب‌ووفرها را هر جای اتاق که بگذارید، حجم صوتی آن را متصل به کل فضا و تصویر روی پرده حس خواهید کرد. و تنها شدت و جنس صدا تغییر خواهد کرد.

ماسک کردن زمان و فرکانس در میکس اکشن

در یک سکانس شلوغ سینمایی، صدها لایه صوتی شامل دیالوگ، موسیقی متن، صدای باد، شلیک و انفجار وجود دارد. اگر همه این صداها بدون برنامه پخش شوند، پدیده ماسک صوتی رخ می‌دهد و صداها تبدیل به یک نویز آزاردهنده و نامفهوم می‌شوند.

مهندسین میکس صدا با استفاده از اکولایزرهای پویا، در محدوده فرکانسی که وضوح صدای انسان در آن قرار دارد، یک چاله فرکانسی در موسیقی و افکت‌ها ایجاد می‌کند. با این کار، دیالوگ‌ها بدون نیاز به بلندتر شدن، کاملاً واضح شنیده می‌شوند؛ چرا که فرکانس‌های مزاحمِ دیگر محو شده‌اند.

پس از یک انفجار مهیب، سیستم شنوایی انسان برای یک لحظه کوتاه دچار افت حساسیت موقت می‌شود. مهندسین صدا با آگاهی از سایکو آکوستیک بلافاصله بعد از یک اقکت صوتی سنگین با فرکانس پایین, شدت صداهای میانی و بالا را کم می‌کنند تا فضای میکس خلوت شده و گوش تماشاچی دچار خستگی صوتی نشود.

در نهایت، می‌توان گفت سایکوآکوستیک چیزی جز مهندسی خطای دید برای گوش نیست. جادویی که در آن، فرمت‌های مدرن صوتی با ترکیب فیزیک صدا و روان‌ شناسیی شنیداری، دیوارهای محدودکننده سالن سینما یا اتاق شما را فرو می‌ریزند. درک این اصول به ما ثابت می‌کند که کیفیت واقعی یک شاهکار صوتی، در تعداد بلندگوها یا بلندی صدا خلاصه نمی‌شود, بلکه در هماهنگیِ بی‌نقص و میلی‌ ثانیه‌ایی پالس‌های صوتی با کدهای مخفی مغز و سیستم شنوایی انسان تعریف می‌شود. جایی که تکنولوژی و ادراک دست در دست هم می‌دهند تا شما نه تنها صدا را بشنوید، بلکه در اعماق واقعیتت آن زندگی کنید.