Stereofoonia
ehk
stereoheli
ehk
ruumiline heli
on
helisalvestuses
kasutatav heli
taasesituse
viis, mille puhul kuulajal tekib
heli
ruumilisuse
illusioon
.
Tavaliselt saavutatakse heli taasesitusel heliallikate ruumilise paiknemise taju kahe voi enama
audiokanali
kasutamise teel, mis loovad helisignaali edastamise korral adekvaatselt paikneva kahe voi enama
kolari
kaudu heliallika(te) paiknemise suuna taju, aga ka nende kauguse ja muude omaduste tajumise, ligilahedase sellele, mille kuulaja saaks selle helipildi tegeliku kuul(a)mise korral.
Nii holmab termin "stereofoonia" rangelt vottes mitte uksnes tavalisi kahe kanali ja kahe kolariga (nagu seda esialgu moisteti), vaid ka paljukanalilisi susteeme. mis loovad kuulajat umbritseva helivalja (
ingl
surround sound
). Nende susteemide eelkaijaks oli peamiselt 1970. aastail katsetatud
kvadrofooniline
(neljakanaliline) helisusteem. Tanapaevase ruumilise heli susteemid pohinevad firma
Dolby
valjatootatud analoogtehnikal Dolby Surround ja selle edasiarendusel
Dolby Digital
.
Sageli vastandatakse stereofooniat
monofooniale
ehk monohelile, kus heli edastab vaid uks kanal. Valjuhaaldi tavaliselt asub otse kuulaja ees kuuldevalja keskel (analoogiliselt vaatevaljale). Sealt tulevad koik edastatava heli komponendid, soltumata nende allikate tegelikust paiknemisest. Selle heli uhest punktist lahtuvana tajumise puuduse leevendamiseks kasutatakse monofoonilise heli taasesitusel meeldivama helitaju andmiseks kullalt edukalt taasesitamist pseudostereofoonilisel viisil.
"Stereoheli kahekanalilisel edastamisel (kaks identset
mikrofoni
- ja
voimendikomplekti
, vastav saatja ja vastuvotja) maalivad kaks kolarit kuulaja ette katkematu helipanoraami ja reprodutseeritavate heliallikatega taitub nailiselt ka nende vahemik," on stereoheli kirjeldanud Eesti tehnikaloolane
Heino Pedusaar
. Vahemiku all tuleb siin moista ruuminurka ja kauguse osas peaksid heliallikad paiknema valjuhaaldite tasandist tagapool. Tegelikult voib esineda heliallika paiknemiskoha tajumist asuvana ka valjaspool seda valjuhaaldite taga olevat tsooni.
Stereoheli on tanapaeval tavaline nii
raadios
ja
televisioonis
kui ka helisalvestistel ja
kinos
. "Praegu ei osataks raadiosaadet, kodust muusikakuulamist voi teleri jalgimist ette kujutada teisiti kui stereoheliga," iseloomustab selle levikut Pedusaar.
[1]
Sona "stereofoonia" on tulnud
kreeka
sonadest
στερε??
(
stereos
), 'kindel'
[2]
ja
φων?
(
ph?n?
), 'heli, haal'
[3]
. Termini loi 1927. aastal ettevote
Western Electric
analoogselt sonaga "
stereoskoopia
".
Joonis Clement Aderi
teatrofoni
prototuubist ooperisaalis 1881. aasta Pariisi maailmanaitusel
Esimest kahekanalilist helisusteemi demonstreeris
Clement Ader
1881. aastal Pariisis. Rida telefonitransmittereid uhendasid
Pariisi Ooperi
lava
Palais Garnier
's ruumidega Pariisi Elektrinaitusel, kus kulastajad voisid kuulata etenduste otseulekannet kummagi korva jaoks ettenahtud eraldi kolari kaudu. Ajakiri
Scientific American
teatas:
- "Igauks, kellel oli onne kuulda telefone Palais de l'Industrie's, on markinud, et kahe korvaga kaht telefoni kuulates on helil eriline reljeefsus ja lokaliseeritus, mida uhe vastuvotjaga luua ei saa ... See fenomen on vaga ponev ning toob meile lahemale kahe korvaga kuulmise teooria, mida meile teadaolevalt pole kunagi varem rakendatud selle tahelepanuvaarse illusiooni loomiseks, millele voib peaaegu anda helilise perspektiivi nime."
[4]
See kahekanaliline telefonilahendus kandis Prantsusmaal 1890?1932 nimetust "
teatrofon
"
[
viide?
]
ning Inglismaal 1895?1925
electrophone
?
elektrofon
. Molemal puhul osutati teenust mundiga tootavate masinate kaudu hotellides ja kohvikutes voi kuumaksuga eratarbijaile.
[5]
Binauraalseks nimetatakse salvestusviisi, kus mikrofonid paigutatakse inimese korvade vahelise kaugusega tihti nn kunstpea "korvadeks". Nii saadud stereoheli kolab kuularitega kuulates peaaegu identselt sellega, mida kuulaja oleks kuulnud kunstpea asukohas olles.
Tegelikult on igasugune stereofoonia tajutav ainult kahe korvaga (binauraalselt) kuulates, kuid see nimetus on jaanud kasutusse ainult selles tahenduses.
Binauraalselt saadud helisignaali taasesitamisel valjuhaaldite kaudu osutub heli vaga lahedaseks monofoonilisele.
Muud stereofoonilise signaali saamise votted
[
muuda
|
muuda lahteteksti
]
Binauraalse stereo asemel kasutatakse ulaltoodud pohjustel mitmeid muid stereosignaali saamise votteid. Koigi nende puhul on vajalik mikrofonidest saadud signaalide vastav tootlus, et saada vasaku ja parema kanali signaale. Enamasti pole saadud signaalid identsed binauraalse signaaliga, mistottu nende puhul on tegemist teatavas mottes kvaasistereoga, kuid selle juures tekib "tugev stereoefekt", mis paljudel juhtudel ongi kas kunstiliseks eesmargiks (mitte absoluutselt toetruu helipildi saamine). Kuid olulisem eesmark on ilmselt realistliku stereofoonilise helipildi saamine just teineteisest suhteliselt kaugel asuvate valjuhaaldite kaudu kuulamisel. Teatavaks kuldreegliks on saanud valjuhaaldite ja kuulaja paiknemine vordkulgse kolmnurga tippudes.
Stereofooniline helisalvestus ja helikandjad
[
muuda
|
muuda lahteteksti
]
Stereofooniliseks helisalvestuseks on kasutatud nii optilist, mehaanilist kui ka magnetilist helisalvestust nende analoogkujul. Tanapaeval kasutatakse selleks enamasti digitaalset helisalvestust.
Vastavalt on muutunud ka salvestusviisid. Kui optilise ja magnetilise salvestuse korral erineb stereosalvestus monosalvestusest ainult salvestusradade arvult, siis mehaanilise salvestuse (
heliplaadi
) puhul on probleeme olnud rohkem, kuid uldtunnustatud lahenduseks sai nn 45/45-meetod.
Digitaalsel helisalvestusel kasutatakse kahe kanali heli edastamiseks kahte tehniliselt identset andmevoogu. Andmevoo kompresseerimise puhul (naiteks
MP3
meetodit kasutades) voidakse kasutada erinevaid stereokanalite edastamise viise, naiteks
joint stereo
meetodit.
Stereofoonilise heli edastamine raadios ja televisioonis
[
muuda
|
muuda lahteteksti
]
Stereofoonilise heli edastamisel raadioringhaalingus ja telepildi helina on tehtud mitmeid edusamme, mille tulemusena on FM-raadioringhaalingus kasutusel kanalite multipleksimise (
MPX
) meetod voi sellega peaaegu identne
polaarmodulatsioon
. Nende kahe meetodi erinevus on pigem detailides ja parameetrite vaartustes (abikandja sagedus) voi tehnilise teostuse isearasustes (abikandja mahasurumise aste, piloottooni olemasolu). MPX-meetodi puhul on abikandja sagedus 38 kHz, polaarmodulatsiooni puhul aga 31,625 kHz. Nii on MPX-meetodi puhul on abikandja teoreetiliselt taielikult maha surutud, polaarmodulatsiooni puhul aga norgestatud tapselt 5 korda resonantsahelaga, mille huvetegur on 100. MPX-meetodi puhul on lisatud abikandjaga sunkroonne piloottoon sagedusega 19 kHz ja amplituudiga 1/10 kompleksse stereosignaali nominaalsest nivoost. Molemad meetodid tagavad praktilise stereo-mono uhilduvuse monofoonilise vastuvotu korral, kuigi helitugevus stereofoonilise saate korral jaab kummekond protsenti vaiksemaks kui see on monofoonilise saate puhul.
AM
-
raadioringhaalingus
on kasutusel olnud ja on monel pool siiani kasutusel erinevad meetodid. Esialgu katsetati kahe stereokanali signaalide edastamist kahe erineva kandevsageduse abil, praktikas kahe saatjaga (nagu seda tehti, naiteks, Eestis aastal 1938). Kasutada on puutud ka AM-i ja FM-i uheaegset rakendamist uhel kandevsagedusel. Enamik praktilist kasutust leidnud meetoditest pohineb aga
faasimodulatsioonil
(PM) voi samasageduslike omavahel kvadratuursete kandevsignaalide moduleerimisel (kvadratuursete kandjate amplituudmodulatsioonil ehk
QAM
-l).
Stereofoonilise heli edastamisel digitaalsel kujul kompresseeritud kujul kasutatakse erinevaid stereokanalite edastamise viise, naiteks
joint stereo
, mille puhul pohiline bitivoog kulub kanalite summasignaali edastamiseks (monofoonilise heli edastamiseks),
Monofoonilise helisignaali esitamist viisil, mille puhul kunstlikult vahendatakse heliallika (valjuhaaldi) asukoha taju, voib nimetada pseudostereoks (kreeka
ψευδο?
= vale, volts). Lihtsaim selline vote on sama signaali edastavate valjuhaaldite paigutamine mitte otse kuulaja ette kuuldevalja keskele, vaid panoraami moodustavalt (nagu oli naiteks raadiovastuvotjas
Estonia-2
voi magnetofonides Дн?про). Selle tulemusena ei taju kuulaja heli enam uhest punktist tulevana, vaid ebamaarasest kaugusest eestpoolt kostvana. Koos ruumipeegeldustega tekib kuulajal mulje heli kuulamisest heliallikatest kaugemal olles (nagu kontserdisaalis lavast kaugetes osades). Selle juures ei teki ettekujutust heliallikate tegelikust paiknemisest, kuid monofoonilise heli taasesitus annab kuulajale palju meeldivama helitaju.
Mitme valjuhaaldi kaudu monofoonilise heli esitamise juures voidakse kasutada ka spetsiaalseid pseudostereofoonilisi vahendeid nagu
reverberaator
, taasesitamine
faasinihkeahelate
kaudu, erinevate valjuhaaldite kaudu esitatava signaali komponentide sageduslik eraldamine jms.
Kvaasistereo (ladina
quasi
? 'peaaegu, just nagu') all moeldakse stereofooniale veelgi lahedasemat muljet andvaid monofoonilise signaali esitusviise, mille puhul voib tekkida ka heliallikate nailise paiknemise taju, kuid see ei pruugi uldse vastata tegelikule heliallikate paiknemisele.
- ↑
Heino Pedusaar
"Kuidas ruumiline heli Noukogude Eestisse joudis"
[
alaline kodulink
]
Delfi/Tehnikamaailm, 8. august 2011 (vaadatud 8. augustil 2011)
- ↑
Henry George Liddell, Robert Scott
στερε??
,
A Greek-English Lexicon
, Perseus Digital Library
- ↑
Henry George Liddell, Robert Scott
φων?
,
A Greek-English Lexicon
, Perseus Digital Library
- ↑
The Telephone at the Paris Opera
Early Radio History. Scientific American, 31. detsember 1881, lk 422?423 (vaadatud 27. martsil 2009)
- ↑
"Court Circular",
The Times
(London), Nov. 6, 1895, p. 7. "Post Office Electrical Engineers. The Electrophone Service",
The Times
(London), Jan. 15, 1913, p. 24. "Wired Wireless",
The Times
(London), June 22, 1925, p. 8.