Профессиональным музыкантам, думаю, будет неинтересно.

Такты, паузы, точки

С аранжировкой надо разбираться на репетиции, а не в процессе записи. Какая может быть запись, если барабанщик не знает, сколько тактов ему играть?

Некоторые звукорежиссёры и продюссеры требуют приносить в студию нотную партитуру, редактируют её. Я не считаю нужным лезть в чужое творчество и никаких нот не прошу. Но советую набросать на бумаге и совместно согласовать «схему» песни – где сколько тактов, где какие паузы. ??ногда барабанщику трудно играть одному, а такая «шпоргалка» не даст ему сбиться и забыть ключевые моменты. Особенно это актуально для начинающих команд без студийного опыта.

Был случай, когда после записи ударных гитарист возмущался, что двух тактов не хватает и экстренно перекраивал композицию. Понятное дело, ничего хорошего из этого не вышло. Есть анекдот «сыграй мне гамму, я потом нарежу соло», но на практике таким онанизмом никто не занимается, да и «живости» в музыку это не прибавляет.

Метроном

Я обычно рекомендую записывать барабаны под метроном (барабанщику в наушники), а всё остальное – под барабанщика. В таких случаях музыканты должны заранее (на репетициях) определиться со скоростью метронома. Если барабанщик уверен в себе – то можно писать и без метронома.

Также придётся отказываться от обычного метронома в случае плывущей скорости. В таких случаях музыканты могут прописать свой специальный сложный метроном со всеми сбивками и с нужной скоростью сами и кинуть его на плеер. При этом качество звучания этого метронома не играет роли – он не попадёт на запись. Его единственная задача – поддержать барабанщика, не дать ему сбиться или «уехать».

Также очевидно, что ударник должен суметь сыграть свою партию под метроном с первого-второго раза. Однажды при записи барабанщик играл под метроном впервые в жизни и всё время сбивался, а без метронома играть наотрез отказывался. В итоге мы записали большое число дублей и забили на это дело.

Поиск звука

Следует помнить, что задача звукооператора звукозаписи – только фиксация звука. ??сточником звука являются музыканты и их инструменты. Если музыканты звучат грязно и фальшиво – хорошая запись получиться не может никак.

Звучание команды рождается не на записи, а на репетициях. Если на репетициях группа звучит паршиво, бочку и вокал не слышно, а бас сильно искажён – то хорошего звука на записи, скорее всего, не получится. Если сам музыкант не знает. как должен звучать его инструмент – то звукооператор тем более не может знать.

Если репетиционные условия не позволяют найти «свой» звук, то перед записью следует провести несколько репетиций в хорошей студии и посветить их именно поиску звука – сначала отдельных инструментов, а потом и всей команды. ??менно на этом этапе в композициях не должно остаться никакой «каши», все звуки, инструменты и слова должны хорошо читаться. Если никак не удаётся этого добиться – возможно, следует всерьёз подумать над аранжировкой, чтобы «освободить место» для лидирующих инструментов в композиции и избежать «каши», но не потерять при этом «плотности».

А для тех, кто приходит со скваером и просит сделать звук как у Ред Хот Чилли Пепперс, простой совет – купи гитару как у RHCP, научись играть как у RHCP, заработай денег сколько у RHCP, поезжай писаться в ту же студию и найми того же продюссера, что у RHCP.

Помешение, аппарат, люди

?? вот только когда выполнено всё вышеперечисленное, можно всерьёз думать о записи демки. Есть три основных фактора выбора студии – это качество комнаты для записи, используемая аппаратура и квалификация сотрудников. ??менно в таком порядке эти факторы будут влиять на качество фиксации Вашего материала.

Маленькая, гулкая и неотделанная комната может дать слышимые призвуки, избавиться от которых в дальнейшем не получится. Обычно для записи используют специальные заглушеные комнаты неправильной формы. Если звук на записи бубнит, расплывается или расположен как бы «вдалеке» – это, скорее всего, вызвано помещением, в котором записывались барабаны и гитары.

Если звук найден и извлечён – его необходимо поймать. Вот только на этой стадии встаёт вопрос качества используемой звукозаписывающей аппаратуры, которому почему-то уделяют незаслуженно много внимания. Обычно используются проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя приборы, а не те, цифры на которых круче.

Но даже если музыканты, комната и аппаратура идеальны, неквалифицированный звукооператор может легко всё испортить. Тут важно всё – от слуха и умения грамотно расставить микрофоны до опыта работы с конкретной аппаратурой. Кроме того, звукооператоры иногда специализируются на разных стилистиках – в силу личных музыкальных предпочтений или практического опыта звукозаписи.

Прочее

Обычно сведение делает тот же специалист, что и проводит запись. Обычно он прислушивается к мнению музыкантов, но может сделать и по-своему исходя из общепринятых стандартов на фонограммы и прочих факторов. В спорных случаях возможно изготовление двух вариантов мастера – «по-вашему» и «по-своему», оба из которых отдаются заказчику после оплаты.

Часто задают вопрос о допустимом количестве дублей, которое входит в базовую стоимость сессии звукозаписи. Если какой-то сложный кусок не получается – оператор записи наверняка пойдёт навстречу и будет его записывать несколько раз. Но если музыкант не может сыграть свою партию с третьего раза – то это уже о чём-то говорит…

Также следует явно обсудить права на распространение записываемой композиции. Если музыканты хотят, чтобы студия помогла распространить запись, скажем, в сети – об этом нужно сказать. Если же музыканты хотят распространять или продавать записи самостоятельно, или вовсе против публичного распространения – об этом также следует заявить явно.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕР??СТ??КА РАБОТЫ
Актуальность темы

Проблема снижения шума на борту пассажирских самолётов появилась в середине XX века в связи с развитием гражданского авиатранспорта. Высокий уровень шума в салоне вызывает дискомфорт и отрицательно влияет на здоровье пассажиров и персонала. Вредное воздействие шума возрастает с увеличением длительности полетов, поэтому описанная проблема особенно актуальна для магистральных авиалайнеров.

Основным источником шума в салоне современных скоростных самолётов являются колебания обшивки фюзеляжа, возбуждаемой пульсациями давления турбулентного пограничного слоя. Для расчёта колебаний и прогноза уровней шума в салоне необходимо знать структуру поля возбуждающих сил. Наиболее информативной функцией о поле возбуждающих сил, определяемых пристеночными пульсациями давления турбулентного пограничного слоя, является частотно-волновой спектр. Эта функция описывает распределение энергии этого случайного по пространству и времени поля по частотам и волновым числам.

Экспериментальное исследование является основным источником информации о частотно-волновом спектре пристеночных пульсаций давления турбулентного пограничного слоя. Такие измерения проводятся с 60-х годов XX столетия, но полная картина распределения энергии пока не получена. Большинство исследователей используют традиционные схемы спектрального анализа, не учитывающие специфику измеряемого поля. При этом экспериментаторы не задаются вопросом применимости используемых приборов для проведения измерений. Актуальной является и проблема интерпретации результатов измерений, оценки их достоверности.

В последние годы основное внимание аэроакустиков сосредоточено на длинноволновой области частотно-волнового спектра, так как часто именно она определяет уровень шума в салоне самолёта. В субконвективной области волновых чисел лежат длинноволновые моды колебаний обшивки, которые сложнее всего задемпфировать. Кроме того, акустическая область определяет долю звуковой энергии, переданную в салон нерезонансно, что определяется инерционным поведением обшивки фюзеляжа. Существующие данные об интенсивности пульсаций давления в области малых волновых чисел различаются более чем на три порядка, а достоверные экспериментальные данные о пульсациях давления в акустическом диапазоне волновых чисел отсутствуют. Этим оправдана необходимость экспериментального определения уровней частотно-волнового спектра поля пристеночных пульсаций давления турбулентного пограничного слоя.

Основным методом оценки уровней частотно-волнового спектра является измерение спектра пространственных корреляций. Однако спектр пространственных корреляций не чувствителен к длинноволновой области волнового спектра. Поэтому достоверных экспериментальных данных об уровнях пульсаций на малых волновых числах не получено, что подчёркивает актуальность разработки состоятельной методики эксперимента перед его проведением.

Цели работы

1) Анализ существующих методов измерения частотно-волнового спектра и выявление причин неудач предшествующих экспериментов.

2) Формулировка задачи многомерного спектрального анализа применительно к полю пристеночных турбулентных пульсаций давления. ??сследование применимости классических схем измерений и оценка ошибок, возникающих при их применении. Разработка методологической основы для экспериментального исследования частотно-волновых спектров.

3) Определение наиболее результативного метода измерений и его практическое применение для определения частотно-волнового спектра пристеночных турбулентных пульсаций давления. Получение спектральной плотности в длинноволновой области частотно-волнового спектра.

Научная новизна
В данной диссертации впервые:

1) ??сследованы особенности поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя, влияющие на возможность и точность измерения частотно-волнового спектра этого поля. Произведены оценки ошибок, возникающих при спектральных измерениях.

2) Разработаны эффективные многоэлементные антенные решётки и построена методика эксперимента, позволяющего провести измерения частотно-волнового спектра с максимальной точностью, используя минимальное число датчиков давления.

3) Проведена серия экспериментальных работ по измерению уровней частотно-волнового спектра пристеночных турбулентных пульсаций давления на поверхности канала малошумной аэродинамической установки с помощью прямоугольных мембран. Применение нескольких мембран с различными параметрами позволило получить результаты в широкой области частот и волновых чисел.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 90 страниц. Диссертация содержит 54 рисунка и 2 таблицы. Библиография содержит 51 наименование работ.

СОДЕРЖАН??Е Д??ССЕРТАЦ????

Во введении обосновывается актуальность задачи и описывается современное состояние вопроса об измерении частотно-волновых спектров.

В первой главе проводится критический анализ известных методов измерения частотно-волнового спектра: многоэлементные волновые фильтры, измерения спектра пространственных корреляций с дальнейшим преобразованием Фурье, использование мембраны в качестве волнового фильтра. Приведены характерные примеры экспериментальных исследований для каждого из методов анализа. Рассматриваются достоинства и недостатки этих методов. Установлено, что абсолютное большинство полученных результатов не являются достоверными, так как исследователи не доказали состоятельность полученных спектральных оценок и не оценили величины возможных ошибок.

Также проведён обзор существующих моделей частотно-волнового спектра пристеночных пульсаций давления, в результате которого были выявлены серьёзные противоречия между ними, что также указывает на необходимость проведения прямых измерений. Рассмотрены основные факторы, влияющие на спектральные уровни на малых волновых числах: применимость мультипликативной гипотезы и зависимость фазовой скорости от пространственного разделения между точками наблюдения.

Во второй главе рассмотрен вопрос разрешающей способности отдельного датчика давления, применяемого для измерений поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя. ??зготовители датчиков используют сетки сложной формы, и тем самым находят компромисс между чувствительностью датчика и уровнем помех от попадания потока сквозь защитную сетку. Неточечность чувствительной поверхности приводит к получению искажённых данных.

Для учёта фактора неточечности чувствительных элементов применяемых датчиков давления были вычислены корректировочные функции частотного спектра мощности. Были рассмотрены датчики, имеющие защитные сетки с отверстиями, равномерно расположенными внутри круга (число отверстий от 7 до 63), и датчики с отверстиями, расположенными по окружности и по дуге (от 1 до 32 отверстий).

Установлено, что при числе отверстий более 8 корректировочная функция датчиков с равномерным распределением отверстий практически совпадает с корректировкой круглого датчика такого же диаметра, а корректировочная функция датчиков с отверстиями, расположенными по кольцу практически совпадает с корректировкой датчика, имеющего чувствительную поверхность в форме кольца. Отличия незначительны и составляют доли децибел. Этот результат существенно упрощает обработку экспериментальных данных.

Также во второй главе рассмотрен вопрос о работе датчика давления, установленного под защитной сеткой прямоугольной формы с большим числом равномерно распределённых отверстий. Показано, что в этом случае чувствительность распределена по поверхности сетки неравномерно, а датчики такого типа неэффективны для волновой фильтрации.

В третьей главе проведена оценка ошибок, возникающих при измерении частотно-волновых спектров. Причины этих ошибок:

1) Дискретность многоэлементной антенной решётки. ??з-за невыполнения условий теоремы Котельникова-Найквиста восстановить измеряемое поле по конечному числу отсчётов невозможно. Это приводит к тому, что вся энергия, лежащая вне рабочего интервала волновых чисел антенной решётки, выступает в роли помехи. Величина этой помехи может быть оценена как спектральная плотность в конце рабочего интервала. Следовательно, для уменьшения этого вида помех и увеличения динамического диапазона следует расширять рабочий интервал волновых чисел, то есть уменьшать расстояние между отдельными элементами антенной решётки.

2) Ограниченность пространственной апертуры измерительной системы, согласно традиционным представлениям о спектральном анализе, приводит к ухудшению спектральной разрешающей способности. Это приводит к уширению измеренного конвективного максимума, появлению побочных максимумов, что делает невозможным провести точные измерения рядом с этим максимумом. Чтобы этого избежать, ширина основного лепестка волновой характеристики антенны должна быть меньше ширины конвективного максимума. Расчёт показывает, что для этого размер антенны должен быть не меньше четырёх масштабов корреляции поля турбулентных пульсаций давления в заданном направлении на данной частоте. Формально, при ограничении пространственного интервала вместо спектральной плотности мы получаем некую другую функцию, которая называется спектральной оценкой и является результатом свёртки спектральной плотности с волновой характеристикой антенны. Следовательно, чтобы получить спектральную плотность, нам следует найти множество функций, удовлетворяющих уравнению свёртки и признать, что на основании наших опытных данных мы не можем сказать, какая из этих функций является спектральной плотностью исходного поля. Разброс значений этого множества функций и будет характеризовать ошибку измерений.

3) Помехи и шум. Показано, что в ряде случаев увеличение числа датчиков приводит не к уменьшению, а к увеличению ошибок при измерениях за счёт аддитивного шума.

Также сформулирован критерий оптимизации многоэлементных антенных решёток и разработаны универсальные алгоритмы для построения одномерных и двумерных измерительных систем. Приведены примеры таких систем, разработанных для применения в эксперименте.

В четвёртой главе описана серия экспериментов по измерению длинноволновой области частотно-волнового спектра турбулентного пограничного слоя на поверхности стенки канала малошумной аэродинамической установки П-1 Московского комплекса ЦАГ??. ??змерения проводились на скоростях 45 и 65 м/с. Толщина пограничного слоя составляла 11 мм. Была изготовлена серия моделей, основой которых были натянутые мембраны со свободной поверхностью прямоугольной формы. Мембраны различались по геометрическим размерам, материалу, толщине и силе натяжения.

Эти модели поочерёдно закреплялись в рабочем проёме аэродинамической трубы так, чтобы поверхности мембраны и стенки трубы были заподлицо. Колебания мембраны измерялись при помощи интенсиметрического зонда, то есть согласованной парой микрофонов, которая измеряет давление и градиент давления. После обработки данных строились спектры колебательной скорости мембран, на которых имелись заметные резонансные пики. По положению, высоте и ширине этих резонансных пиков определялись добротность, характерная поверхностная масса и вычислялись уровни частотно-волнового спектра. Продольное волновое число резонанса вычислялось, исходя из длины мембраны и номера продольной моды, который определялся методом Хладни. Поперечное волновое число считалось равным нулю, так как поперечные размеры всех мембран значительно превосходили интегральный поперечный масштаб корреляции. ??змерения проводились только на первой поперечной моде и на нечётных продольных модах, так как интенсиметрический зонд устанавливался над геометрическим центом мембран. Обрабатывалось по 3-5 мод с каждой мембраны. При дальнейшем увеличении частоты падала добротность, и проявлялись высшие поперечные моды. Самые низкие волновые числа, на которых удалось провести измерения, определялись максимальной силой натяжения мембраны, которая, в свою очередь, зависела от механической прочности моделей.

Заключение содержит основные выводы и результаты работы.

1) Проведён анализ методов измерения частотно-волнового спектра пристеночных пульсаций давления турбулентного пограничного слоя с точки зрения применимости для измерения области малых волновых чисел. Рассмотрены особенности многомерного спектрального анализа недетерминированных полей.

2) ??сходя их проведённого анализа, выявлены основные источники ошибок при таких измерениях. Для каждого источника ошибок приведены количественные оценки, на основании которых находится динамический диапазон измерительной системы и исследуется возможность её использования для измерения длинноволновой области частотно-волнового спектра поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя.

3) Проведена серия измерений длинноволновой области частотно-волнового спектра пристеночных турбулентных пульсаций давления в малошумной аэродинамической трубе. Получены результаты в широкой области параметров.

/Опубликовано с сокращениями/