Frekvenskurvor vid in- och avspelning av ljudfilm
Av civilingenjör Holger Marcus
AGA-nyheter, nr 1, maj 1950

De frekvenskurvor, som förekomma inom ljudfilmen, äro ej raka och horisontella. Rent tekniska och psykoakustiska skäl gör, att avvikelser från den horisontella kurvan ej blott äro lämpliga utan t.o.m. önskvärda.

Kompromissen i diskanten påverkas av filmens och apparaturens brusegenskaper. För att få en klar och naturlig diskant önskar man återge denna utan dämpning, men härvid blir bruset generande starkt. Man måste därför införa en diskantsänkning i avspelningsapparaturen och uppoffrar därmed en del av naturligheten till förmån för behagligheten. Hur långt man skall gå har bestämts av praktiska prov.

Bidragande till minskningen av bruset är även noiselessteckningen. Genom att minska de genomskinliga delarna i ljudteckningen till vad som behövs för modulationen kan man minska bruset från de tysta partierna avsevärt (10 dB och mera). Tyvärr ger noiselessteckningen i sig själv upphov till ett ljudfenomen, som motsvarar en inspelning med mycket låg frekvens. För att ej denna låga frekvens skall ge upphov till störande buller från högtalaren inför man en skärning i basen under 40 p/s.

Vid återgivning av ljudfilm är det den fullständiga återgivningsvägen från ljudband till ljudtryck, som man måste tänka på. Då de sista länkarna i denna överföringskedja äro svåra att mäta, nöjer man sig i vanliga fall med att mäta från ljudband till förstärkarutgång. Det kan givetvis förefalla alltför lättvindigt att ej inkludera två så viktiga faktorer som högtalare och rumsakustik, men för rutingenomgång lägger de mättekniska svårigheterna alltför stora hinder i vägen. För högtalarna mäter man dessutom vilka egenskaper de ha och vid val av karaktäristik ha de således påverkat avgörandet. Svårare ställer det sig med akustiken, men för diskantområdet inträffar sällan större komplikationer. Den genom lång praktisk erfarenhet godtagna avspelningskurvan i diskanten fastställdes av AMPAS (Academy of Motion Picture Arts and Sciences, USA), som standard och sedermera har utgivits en serie kurvblad, gällande för olika högtalartyper. En närmare undersökning av dessa kurvblad visar, att de olika typerna kräva praktiskt taget (± 2 dB) samma frekvenskurva, så att de för vanligt bruk kunna sammanfattas till en enda kurva, som väl ansluter sig till den först utgivna.



Frekvenskurva enligt AMPAS, film till förstärkarutgång.

Det kan förvåna, att man för en bra ljudåtergivning kan tillåta så stora diskantsänkningar som 5 dB vid 5.000 per. och 17 dB vid 8.000 per., men man får göra klart för sig, att välljud ej alltid är detsamma som ett stort frekvensområde.

Rent teoretiskt skulle man kunna kompensera diskantsänkningen vid återgivningen med en motsvarande höjning vid inspelningen, men i praktiken kan man tyvärr inte komma så långt på denna vag. Visserligen finns det ett litet utrymme för en diskanthöjning genom att sannolikheten för stor ljudstyrka är mindre i den höga diskanten än motsvarande sannolikhet för 400 p/s, men denna marginal är redan behövlig för kompensationen av kopieringsförlusterna. Genom höjning av diskanten vid inspelningen utsätter man sig vid användning av transversalmetoden för alldeles speciella risker, då den s.k. likriktningseffekten, dvs. intermodulationen stiger snabbt med frekvensen och utstyrningen.

Den totala frekvenskurvan för inspelning sammansättes av följande faktorer:

  • Studieakustik
  • Mikrofonkarakteristik
  • Förstärkarkarakteristik
  • Oscillografkarakteristik

Den sammanlagda frekvenskarakteristiken från mikrofon och geometrisk utstyrning på filmen är stigande från 2.000 p/s till 8.000 p/s, där den totala höjningen är omkring 8 dB.

Framkallning och kopiering sänker diskanten med ungefär samma värde, så att resultatet blir en horisontell frekvenskurva till utsläppskopian. En viss förbättring kan härvidlag dock inträda för s.k. ”fine grain” filmer, där man kan uppnå en överkompensering i diskanten.

För låga och medelhöga frekvenser (50—1.000 p/s) skulle den enklaste regeln vara att ha rak frekvenskurva. En sådan enkel regel följes t.ex. av Radiotjänst för sina program. Tyvärr finns dock ett allvarligt hinder för ett dylikt tillvägagångssätt och orsaken härtill ligger på det psykoakustiska planet. Den mänskliga hörseln har nämligen ej en av nivån oberoende frekvenskurva (jämför den vanliga hörselkurvskalan) utan örats frekvenskurva varierar för frekvenser under 1.000 p/s avsevärt med ljudstyrkan. För att ge god uppfattbarhet är ljudstyrkan vid återgivningen av tal i en biografsalong betydligt större än ljudstyrkan vid inspelningsscenen. Genom hörselns egenskaper motsvarar denna nivåhöjning en kraftig bashöjning, dvs. talet skulle bli onaturligt bullrande. Det är därför nödvändigt, att man på något ställe mellan mikrofon och högtalare inför en passande bassänkning. Den lämpligaste platsen för en sådan sänkning är inspelningsförstärkaren. Bassänkningen göres variabel, då olika scener kräva olika korrektion, sålunda erfordra viskningsscener, som dras upp till full ljudstyrka, avsevärd bassänkning (12 dB) och skrikscener erfordra obetydlig sänkning (3 dB). Om ljudet skall mixas, så kan den definitiva bassänkningen bestämmas i samband med denna operation. Det är olämpligt att överlåta inpassningen av ljudkaraktären till återgivningsapparaturen och man bör sålunda inte fordra, att maskinisten skall manövrera klangfärgskontrollen i takt med scenväxlingarna.

Vid frekvensgränserna i basen och diskanten förekomma ibland speciella avskärningar. För att förebygga uppkomsten av de för transversalmetoden typiska s-fräsen vid olämpligt uttalade s-ljud kopplar man ofta in ett brant diskantskärningsfilter, som börjar skära vid 7.000 p/s och ger en dämpning av 20 dB redan vid 8.000 p/s. Ett sådant filter kan rädda många tagningar, där skådespelare med s.k., ”dramaten-s” uppträda.

Vid inspelning av talscener användes ofta även en brant avskärning i basen, som börjar vid 140 p/s och sänker med 20 dB per oktav. Ett sådant filter användes, när lågperiodiga störljud förekomma såsom ateljebuller, buller från avlägsna motorer, vindljud, osv.

Redan förut har nämnts, att de elektriska delarna i överföringssystemet äro relativt enkla att mäta och man kan utan större kostnad ge önskade frekvenskurvor och egenskaper åt de skilda elementen, men att det ställer sig helt annorlunda med de akustiska förhållandena. Detta gäller såväl för akustiken i inspelningsateljén som för akustiken i biografen. Än så länge finns det inte någon filminspelningsateljé i Sverige, som byggts med tanke på just ljudinspelningen; ateljéerna i Hollywood äro däremot vad ljudisolering och inre akustik beträffar byggda med tanke på ljudfilmens krav. Härtill kommer tillverkningsmetoderna för uppställningarna. Det är endast sällan man kan kosta på sig ljudgenomsläppande material för de optiskt fasta väggarna och det har t.o.m. förekommit, att man har satt ett helt tak på ett rum i en scenuppställning. Följden är, att man får ojämna frekvenskurvor samt längre och varierande efterklangstider. Om man därtill av regissören blir tvingad att ha länga mikrofonavstånd, så ger sig den olämpliga akustiken än mer tillkänna. Den förvanskning, som uppstår genom olämplig akustik och för stora mikrofonavstånd är i det närmaste omöjlig att rätta till genom speciella frekvenskurvor. Man kan koppla in filter, som ha en mot efterklangstiden omvänd karaktär, och därigenom göra felet mindre påfallande, men någon metod att taga bort efterklang finns inte. Det har vid vissa tillfällen påyrkats, att kompensering av den olämpliga efterklangen i inspelningsateljén skulle göras i återgivningsförstärkaren, som då alltså bokstavligen skulle få en märkning på klangfärgskontrollen såsom ”svensk film” och ”USA-film”, men ett sådant sätt att avhjälpa felet är helt förkastligt. Det måste vara ljudinspelningens mål att presentera utsläppskopior, vilka låta bäst i den apparatur, som är inställd för en i alla avseenden riktig ljudinspelning. Kräver alltså en inspelning i en viss scenuppställning en 10 dB grop vid 300 p/s för att efterklangsfelet skall mildras, så skall denna korrektion införas direkt i inspelningsförstärkaren, så att man i fortsättningen kan arbeta med standard apparatur och standard frekvenskurvor.

Av stor betydelse är även akustiken i återgivningslokalen, då det slutliga ljudintrycket på en normal biograf till större delen härrör från ljud, som reflekterats av väggarna, och till mindre del från ljudet, som kommer direkt från högtalarna. Biografsalongerna byggas numera med tanke även på ljudfilmens akustiska krav och ej blott med tanke på bildåtergivning och skönhet vid upplyst salong. Tages vid beräkning av salongen hänsyn till efterklangstid och ljudfördelning, så erhålles ett gott resultat, när frekvenskurvorna äro normala och systemet arbetar med en för dessa frekvenskurvor avsedd högtalartyp.

Förhållandet blir däremot annorlunda, när biografsalongen ursprungligen varit avsedd för annat ändamål såsom t.ex. excercishus, matsal, e.d. eller när biografsalongen har onormalt små dimensioner såsom t.ex. fallet är vid körrum. Under sådana förhållanden erhåller man ett otillfredsställande resultat. Om felet består i för kort efterklangstid inom vissa frekvensområden, kan man genom höjningar i frekvenskurvan på dessa ställen uppnå en avsevärd förbättring, så att ljudintrycket blir fullgott. På liknande sätt minskar man förstärkningen för frekvenser, där lokalen har för lång efterklangstid. Denna åtgärd medför en förbättring av ljudkvaliteten, men man kan ej uppnå ett fullgott resultat i lokaler med mycket för lång efterklangstid. Det är helt naturligt, att ett fel på akustiken skall avhjälpas genom akustikförbättring, men detta ställer sig tyvärr oftast betydligt dyrare än halvmesyren med ändrad frekvenskurva i förstärkaren.

Till slut några rader om ljudstyrka vid återgivning. Som redan tidigare nämnts, påverkar ljudstyrkan även tonbalansen och en ökning av ljudstyrkan accentuerar basen. Det är därför viktigt, att ljudstyrkan i salongen inställes på rätt nivå. Det föreligger dock tyvärr olika uppfattning om vad som är rätt nivå, dels mellan olika personer i salongen, dels mellan ”medelpubliken” i olika länder. Det verkar, som om man i länder med god biografkultur, dvs. med en tyst och stillasittande publik, kör med en lägre ljudstyrka, och i länder, där publiken springer in och ut, prasslar med papper och pratar halvhögt, måste köra med en högre ljudstyrka. Dessa nivåskillnader kräva olika frekvenskurvor. I Sverige är biografkulturen god, vilket gör, att man kan köra med lägre och mindre tröttande nivå. Detta medför för frekvenskurvans del, att en viss bashöjning bör införas och därför är återgivningen i basen vid 100 p/s ofta 3—6 dB högre än ”AMPAS” standardkurva.


Till startsidan