Что, если бы во время записи звука в фильме «Мы из Кронштадта» голые стены комнаты не закрыли суконной тканью? На уроках физики школьники изучают поведение звуковых и световых волн. Уроки о световых волнах запоминаются лучше, так как они обычно сопровождаются будоражащими воображение экспериментами: в полутемном классе ученики наблюдают опыты по дифракции и интерференции, смотрят, как луч света падает на зеркальную поверхность под определенным углом к перпендикуляру, проведенному из точки падения, и отражается от поверхности под таким же углом, – это наглядно, интересно и невероятно развлекает школьников. Звуковые волны ведут себя аналогично волнам света, но выглядит это не так зрелищно, зато наблюдать отражение звуковых волн можно, слушая эхо в пустых помещениях, в куполах ротонд, арках больших зданий или в горах. Крикнешь громко, а через некоторое время гора отвечает тебе твоими же словами и почти твоим же голосом, только чуть ослабленным. Это и есть результат отражения звуковых волн от поверхности, ровно по тому же закону, по которому луч света отражался от зеркала в полутемной классной комнате.
Если мы хлопнем в ладоши, стукнем молотком по гвоздю или просто произнесем звук, частицы воздуха вокруг ладоней, шляпки гвоздя или речевого аппарата начнут совершать колебательные движения. Частицы воздуха возле ладоней заставят колебаться соседние частицы, а те в свою очередь передадут колебания дальним частицам – так и распространяются звуковые волны. Точно как круги на воде от брошенного камня. Только на воде мы видим волны, а в воздухе – нет. Та поверхность, которая отделяет уже колеблющиеся частицы от пока еще не колеблющихся, называется фронтом волны. Когда фронт звуковой волны наталкивается на препятствие, волна теряет часть акустической энергии, поэтому отраженный сигнал становится немного слабее. Потери происходят частично за счет поглощения поверхностью и частично за счет прохождения сквозь препятствие. Через гору сигнал не пройдет, а вот через тонкую стену к соседям – возможно. Степень поглощения звука препятствием зависит от спектрального состава звука, от характеристик и свойств поверхности – ее плотности и гладкости. Кроме того, в свободной воздушной среде происходит естественное ослабление звукового сигнала. Например, звук двигателей летящего самолета доходит до земли ослабленным, и мы с удовольствием наблюдаем за самолетом в небе, хотя там, наверху, громкость звука работающих двигателей составляет примерно 160 дБ. Для сравнения: по данным журнала «Звукорежиссер» № 4 за 2000 год, болевой порог достигается при звуковом давлении 140 дБ[8].
Эффект эха связан не только с отражением, но и с задержкой звука. Задержкой называют интервал времени от момента, когда источник излучает звук (человек крикнул), до момента, когда отраженный звук возвращается к источнику (человек услышал). Эхо – это отраженный от поверхности сигнал, уровень громкости которого сопоставим с уровнем громкости первичного источника. Иными словами, мы слышим отраженный звук как более тихое повторение первичного звука. Эхо может быть однократным отражением или многократным, которое будет затухать по мере повторений.
Другой пример, не менее увлекательный, – это пение в ванной комнате. Ванная комната имеет небольшие размеры, но стены, пол и потолок в этом помещении гладкие и твердые. Петь в ванной комнате приятно, потому что голос становится красивым и объемным, что позволяет представить себя поющим в концертном зале. Здесь тоже участвует отраженный звук, только он отражается не от далекой горы, а от стен, находящихся от певца в метре или двух.
Поющий человек издает звук, который отражается от одной стены, попадает на другую, потом на противоположную, отражается от потолка и пола, все эти отражения накапливаются и смешиваются в комнате, образуя диффузное поле. Отраженные звуки взаимодействуют друг с другом и с самим звуком источника. Именно так и появляется странный и приятный в данном случае эффект. Он называется реверберацией. Реверберация изменяет звук, который слышит поющий человек, потому что к нему поступает информация не только о его собственном голосе, но и о свойствах помещения, в котором он поет. У его голоса изменились плотность и временная структура.
Реверберационный процесс происходит в любом помещении, не только в ванной комнате. Многочисленные отражения формируют реверберацию, характерную для каждого вида помещения, и зависят от его формы, количества людей в нем, от материалов отделки стен и других причин. Процесс не бесконечен, через какое-то время поверхности все-таки поглощают звук и он затухает.
В звукозаписи применяются и эхо, и реверберация, но это должны быть контролируемые процессы, чтобы не страдало качество звука. Все помнят, как объявления на вокзалах и в аэропортах заставляют напрягаться, чтобы услышать номер своего рейса или путь отправления поезда, – это результат реверберации. Реверберация и эхо – сложные процессы, которые могут сделать речь неразборчивой, а музыку неприятно невнятной, если они не применяются специально для создания желаемого эффекта.
Цифровые редакторы имеют в своих наборах аудиоэффектов и эхо, и реверберацию. Можно увеличить количество повторений звука, чтобы эхо многократно повторило последние слова реплики, а можно изменить акустическое пространство, превратив его в концертный зал, кафедральный собор или грот.
Во время записи фильма «Мы из Кронштадта» необходимо было добиться, чтобы на микрофон попадал только прямой звук от исполнителей. Неконтролируемые звуковые отражения были нежелательны. Чтобы исключить отражение звука от стен, их закрыли поглощающим акустическим материалом – суконной тканью. В поглощении звука участвовала также и многолюдная толпа актеров, музыкантов и массовки.
Интересный пример применения реверберации как звукового образа в фильме «Гражданин Кейн». Этот фильм очень любят студенты-кинематографисты, потому что режиссер Орсон Уэллс использовал целый набор кинематографических приемов в своем дебютном и в то же время выдающемся фильме, который можно рассматривать практически как учебное пособие. Обратите внимание, как звучит диалог Кейна с его женой Сьюзан Александер в гигантском замке. Тайм-код: 01.38.17–01.40.00.
Эпизод начинается общим планом замка Кейна, чтобы зритель оценил размах жилища медийного магната. А внутри мы слышим диалог, который звучит в огромном здании. Реверберация не просто подчеркивает ненормальность размера помещения, она его фактически создает, демонстрируя постоянную гулкость диалогов, показывая, как разобщены супруги, как они одиноки, находясь вдвоем.
Обращали ли вы внимание, как звучат слова вашего собеседника во время разговора в большом помещении? Если человек вдали от вас, то сказанное им будет звучать так же гулко, как звучат слова Кейна в представленном эпизоде. Но стоит вашему собеседнику начать двигаться в вашу сторону, его голос станет звучать все ближе и ближе, менее заметным станет отраженный звук, и в конце концов, когда он окажется рядом с вами, вы услышите его, как если бы вы оба находились в маленьком помещении. Прямой звук его голоса замаскирует отраженные сигналы. Отражения по-прежнему будут заполнять помещение, но вы практически не будете их слышать из-за близости источника – ваш собеседник стоит рядом с вами.
В эпизоде в замке такого эффекта нет. Где бы ни находился Кейн относительно Сьюзан и относительно нас, зрителей, его и ее реплики звучат одинаково гулко, обозначая огромный объем помещения. Зритель видит их рядом, но слышит их одинаково далеко и от себя, и друг от друга. Это звуковой прием, с помощью которого звукорежиссер показал одиночество героев фильма.