ков, сколько для частичного заглушения слишком резких звуков, или скорее в качестве средства для получения оттенка, чем для получения тембра самостоятельного значения.

Здесь уместно сопоставить условия применения описанного фильтра в ЭМИ с условиями применения тон-контроля в {Радиовещательном приемнике или каком-либо другом устройстве электрического воспроизведения музыки.

В радиоприемнике или усилителе назначение регулятора тембра (или точнее - только регулятора ширины полосы канала) сводится главным образом к корректировке частотных искажений, имевших место в какой-либо предшествовавшей части тракта звукопередачи, или к достижению компромисса между ясностью звучания передачи и подавлением сопутствующих шумов. Изменение тембра звукопередачи в зависимости от вкуса слушателя - второстепенная задача, сомнительная по смыслу. Но так или иначе слушатель имеет дело с готовым звуковым материалом, в оригинале оптимально сформированным для музыкального восприятия. Область частотной характеристики по высоким звукам, которая подвергается при этом деформации, не опускается, как правило, ниже 3 000 гц.

В ЭМИ фильтр полосы воздействует на сырой звуковой спектр, чтобы придать ему именно те музыкальные качества, которые пока у него не существовали. Поэтому деформации, вносимые фильтром, могут быть значительно глубже. Как показывает рис. 52, частота среза по высоким частотам в 500 гц, совершенно не приемлемая для обычных звуковоспроизводящих устройств, здесь не только допустима, но и необходима в случае формирования тембра низких звуков. Для самого низкого регистра музыкального диапазона частота среза фильтра может опускаться и еще ниже, достигая уровня 200-300 гц.

Таким образом (как это отчасти должно быть ясно из материалов гл. 1), для различных регистров ЭМИ оптимальные частоты среза полосы будут также различны и, следовательно, для той или иной конкретной частотной характеристики фильтра существует (определяется этой характеристикой) оптимальный диапазон инструмента, выход за границы которого неизбежно приведет к ухудшению тембра звучания. С другой стороны, повышение частоты среза (от допустимо низкой в данном регистре) возможно, но при этом будет получен другой, более светлый или открытый тембр звука.

Изложенные соображения позволяют сделать некоторые частные выводы и вывести расчетные соотношения для применения фильтров среза высоких частот в одноголосных и многоголосных ЭМИ.

В одноголосных ЭМИ можно применять систему фильтров, например с октавным интервалом частот среза, как это иллюстрирует рис. 53. Нужный фильтр включается применительно к регистру исполняемой мелодии (или партии в ансамбле) с учетом необходимой мягкости тембра.

С учетом соотношения диапазона звуков к частоте среза высоких частот, вытекающего из рис. 52, характеристика / по рис. 53, очевидно, может быть использована только для звуков басового регистра - не выше малой октавы. Чтобы обеспечить полное прохождение на высшем звуке такого диапазона его первой гармоники (fiMaKc) и хотя бы Небольшое обогащение ее 2-й и 3-й гармониками, нужно выполнить условие

f,Ma.: = 0,6fep. (19)

Для кривой / рис. 53 (/ср = 400 гц) по этому условию Ьмакс =

=240 гц или соответствует примерно си малой октавы. Что же касается диапазона оптимального звучания, в котором будет сочетаться полнота и мягкость звука, то его можно считать заключенным в пределах

f, опт = (0,1-0,5) fop, (20)

т. е. он будет включать в себя две октавы с терцией, приблизительно от ми контроктавы до соль малой октавы (диапазон контрабаса). Если использовать в том же диапазоне фильтры с характеристиками 2, 3 и 4, будут получены более светлые тембры. Использовать фильтры с характеристиками вида 5 я 6 в басовом диапазоне рекомеидо-

юо 200 т 800 то згоо вт 1гвооги

Рис. 53. Система характеристик фильтра среза высших частот для мелодического ЭМИ.

вать нельзя, поскольку в этом случае тембр звуков будет слишком резким и интонационно нечетким.

Соотношения, выведенные для басового регистра, можно перенести иа более высокие регистры, для которых, если их рассматривать расположенными по октавам, будет последовательно выпадать возможность использования фильтров с характеристиками /-5. Однако следует иметь в виду, что в более высоких регистрах допустима большая острота тембра, чем для басового регистра, так что, например, в диапазоне виолончели (от до большой октавы) может стать вполне пригодным фильтр с характеристикой типа 4, 5 и даже 6. Следует также добавить, что для получения точных имитаций некоторых тембров или для удовлетворения тонких требований к тембрам в целом октавная градация частоты среза может оказаться недостаточно тонкой.

В многоголосных ЭМИ, как вытекает из рис. 52 и из расчетов, связанных с рис. 53, получить равноценный тембр для всех регистров инструмента, если включен один единственный фильтр в канале соединенных голосов, ие представляется возможным. Басы будут звучать слишком напряженно, а дискантовый участок неизбежно окажется слишком тусклым и, возможно, недостаточно громким.

Для того чтобы получить требуемую мягкость или звоиквсть тембра всех регистров многоголосного ЭМИ, необходимо применять

групповые фильтры для относительно узких участков диапазона, а затем соединять их в одном или нескольких широкодиапазонных каналах. Чтобы в смежных звуках двух смежных каналов не ощущалось значительной разницы по тембру, в частотные каналы рекомендуется объединять не более 4-6 полутонов, а смежные полутона смежных каналов вводить в оба канала одновременно, но с половинным напряжением в каждый канал.

Уточним условия применения фильтра среза низких частот (рис. 52). Если проходит сигнал со спектром Crii через фильтр с характеристикой 3, иа выходе будет получен совершенно немузыкальный звук, так как в полосу прозрачности фильтра попадает участок спектра высоких, сильно уплотненных гармоник, в то время как интонационная зона спектра будет полностью отфильтрована.

Примерно то же получится и в случае спектра Сяа. Однако если этот спектр будет пропущен через фильтр с плавно восходящей характеристикой 4, подавление гармоник интонационной зоны не будет носить катастрофического характера и будет получен просто очень резкий звук, пригодный для особых эффектов в ансамбле. Сходный с этим результат может быть получен в схеме фильтра с крутым срезом (см. рис. 51), если в нее ввести дополнительный резистор i?9, который обеспечивает на некотором уровне прямое прохождение низких частот на выход фильтра и создает, таким образом, ступеньку характеристики полосы пропускания со стороны низких частот, как это показано на кривой 5 рис. 52.

Для спектра типа Спз (см. рис. 52) применение фильтра с характеристикой 3 приведет к эффекту поражения только одной-двух нижайших гармоник, что не вызовет существенного снижения интонационного качества звука, но приведет к заметному изменению тембра в сторону жесткости и крикливости. Эффект этот, сам по себе не вполне музыкальный, представляет все же интерес в ансамблевой музыке. В случае спектра Сп, как должно быть ясно из рисунка, фильтр с характеристикой 3 (и 5) на тембр звука влияния не окажет (поскольку через полосу прозрачности фильтра полностью проходят все гармоники спектра), а действие фильтра с характеристикой 4 будет незначительным.

Приведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что фильтры с крутым срезом низких частот создают довольно критичные соотношения для диапазона звуков с тембрами музыкального значения, и их применение требует большой осмотрительности. Их имеет смысл применять для получения характерных резких тембров в относительно узком диапазоне высоты звуков. Менее критичны фильтры с плавной характеристикой. Их применение может оказаться весьма желательным, а иногда и просто необходимым в тех случаях, когда требуется снять известную тяжесть звука, обусловленную гудящим характером нижайших гармоник.

ПОЛОСОВЫЕ ФИЛЬТРЫ

Представляет интерес сочетание фильтров среза высоких и низких частот для получения ряда более характерных тембров. В этом случае может быть образована полоса прозрачности для частот, ограниченных срезом как снизу, так и сверху. Ширина н ноложение такой полосы может иметь множество вариантов в зависимости от тембра, который надо получить, и диапазона звуков, для которого такой фильтр предназначается. Если частоты среза