Nayteikkuna

Miksaus kuulokkeilla on oma lajinsa – osa 2

Kuulokemiksaus vaatii oikeat vehkeet ja pätevää tietoa.

Kaiutin- ja kuulokekuuntelun olennainen ero on, että äänilähteet paikallistuvat niissä eri tavalla.

Paikallistumiseron takia peittoilmiö vaikuttaa kaiuttimilla ja kuulokkeilla eri tavalla, joka vuorostaan muuttaa soitti-mien balanssia. Harvoin kuitenkaan tehdään erikseen kuuloke- ja kaiutin-miksausta, vaan yhden miksauksen on soitava yhtä hyvin kaikille kuuntelijoille.
Yleensä äänet sijoitetaan stereokannalle mikserin tai työaseman panorointisäätimellä, joka annostelee monosignaalia eri voimakkuuksilla vasempaan ja oikeaan kanavaan. Kuviteltu äänilähde sijoittuu stereokannalle voimakkuussuhdetta vastaavaan paikkaan.
Kaiutinstereon synnyttämä äänipanoraama on harha-aistimus, ääni-illuusio. Suurin osa ihmisistä kuvittelee kuulevansa ääniä myös kaiuttimien väliseltä alueelta, vaikka todellisuudessa ääntä lähtee vain itse kaiuttimista. Jos ääni kuuluu molemmista kaiuttimista samanaikaisesti yhtä voimakkaana, se tuntuu tulevan kaiutinparin välisestä keskipisteestä. Äänet jotka ovat voimakkaampia vasemmassa kuin oikeassa kanavassa, tuntuvat paikantuvan stereokannan vasemmalle puolelle ja oikealla vastaavasti oikealle puoliskolle. Panorointisäädin perustuu juuri tähän yksinkertaiseen voimakkuuseron vaikutukseen.
Ihanteellisessa sijoittelussa stereokaiuttimet ovat ns. kuuntelukolmion kahdessa kärjessä ja kuuntelija kolmannessa. Se onkin sitten ainoa paikka jossa stereoääni toistuu tarkalleen oikein. Jos kaiuttimien välinen kulma kuuntelijasta katsoen on yli 60 astetta, stereoilluusio hajoaa. Kaiuttimet alkavat erottua erillisinä äänilähteinä ja äänikuvaan muodostuu keskelle aukko, johon ei paikannu mitään ääniä. Jos kaiuttimien välinen kulma on pienempi kuin 60 astetta, stereon tilavaikutelma vähentyy ja äänilähteet paikallistuvat tarkemmin.

Suuntavihjeet

Suuntakuulo perustuu pääasiassa ihmisen kaksikorvaisuuteen. Suuntakuulo käyttää äänilähteen suunnan havaitsemiseen useita vihjeitä; korvien välisiä voimakkuuseroja, aikaeroja ja vaihe-eroja. Jos äänilähde on suoraan kuuntelijan edessä, takana, ylhäällä tai alhaalla, näitä eroja ei synny. Jos äänilähde on sen sijaan jossain muussa suunnassa, ääni saapuu läheisempään korvaan hieman voimakkaampana ja aikaisemmin kuin kaukaisempaan korvaan. Jollain tietyllä hetkellä värähtely on myös eri korvissa erivaiheinen ja vaihe-ero on eri taajuuksilla erisuuruinen.
Edellisten suuntavihjeiden lisäksi pään, ylävartalon ja korvalehtien vaikutus äänenväriin antaa vihjeitä äänilähteen suunnasta, ja apuna ovat myös päällä tekemämme pienet liikkeet. Käytämme kaikkia näitä suuntavihjeitä jokapäiväisen elämän todellisissa tilanteissa.

Kaiutin- ja kuulokekuuntelun ero

Musiikin kuunteleminen kaiuttimilla ja kuulokkeilla poikkeaa kuulemisesta todellisen elämän tilanteissa, koska ääntä kuuluu vain kahdesta kaiuttimesta tai kuulokkeesta. Oikeassa elämässä äänilähteitä on useita ja ne todella ovat niissä suunnissa joista niiden (suora) ääni kuuluu. Voimakkaasti ääntä heijastavat pinnat niin sisä- kuin ulkotiloissakin saattavat tosin toisinaan sotkea suuntavihjeitä pahanpäiväisesti. Massiiviset seinät, rakennelmat, tai ulkona myös maaston muodot vaikuttavat suunnan havainnointiin, mutta musiikin esitys- ja tallennustilanteessa akustiikka useimmiten onneksi tukee suuntavaikutelmien syntyä eikä hämärrä niitä.
Kaiutinkuuntelussa kuulijan molempiin korviin saapuu ääntä kummastakin kaiuttimesta. Vasen korva kuulee ääntä sekä vasemmasta että oikeasta kaiuttimesta. Oikean korvan kohdalla sama ilmiö tapahtuu peilikuvana. Oikeanpuoleinen kaiutin on vasemmasta korvasta hieman kauempana kuin vasen kaiutin. Tämän vuoksi ääni saapuu oikeasta kaiuttimesta vasempaan korvaan pikkuisen myöhemmin kuin vasemmasta kaiuttimesta. Korvien välille syntyy kaiutinkuuntelussa aikaeroja, joita kuulo tarvitsee äänilähteen paikallistamiseen.

 

Kumpikin korva kuulee ääntä molemmista kaiuttimista, mutta hieman eri aikaan. Syntyy suunta-aistimus. Kuulokkeilla tilanne on toinen.


Kuulokekuuntelussa kumpikin korva kuulee ääntä vain yhdestä kanavasta, vasen vasemmasta ja oikea oikeasta. Korvien välisiä aikaeroja ei synny ollenkaan, koska ääni syötetään kummastakin kuulokkeesta vain yhteen korvaan.

Kuulokekuuntelussa äänet paikallistuvat korviin ja takaraivoon.

Suuntakuulo yrittää aina tulkita äänilähteen paikan niiden vihjeiden perusteella joita on tarjolla. Koska kuulokkeilla kuunnellessa ei välity yhtä paljon, eikä samoja suuntavihjeitä kuin luonnollisessa kuulemisessa, kuulo tulkitsee väärin, ja äänet paikallistuvatkin pään sisäpuolelle. Ääni, joka on molemmissa kanavissa yhtä voimakas, paikallistuu keskelle päätä. Useimmat ihmiset paikallistavat sen tämän lisäksi vielä takaraivoon, hieman vaakatason alapuolelle. Pelkästään vasempaan kanavaan panoroitu ääni paikallistuu vasemman korvan kohdalle ja oikealle panoroitu oikean korvan kohdalle. Laidasta laitaan panoroitu ääni etenee pään sisällä taaksepäin suuntautuvaa kaarta pitkin korvasta korvaan. (Kuva 4)
Jos äänilähteet on sijoiteltu miksauksessa niin että ne paikantuvat stereokannalle tasaisin välimatkoin kaiuttimilla kuunnellessa, niin kuulokkeilla äänet tuntuvat kasautuvan kolmeen paikkaan, korviin ja pään keskelle. Näiden ruuhka-alueiden välimaastoon ei tunnu paikallistuvan juuri mitään.
Kuulokekuuntelun paikallistumisongelmaa on yritetty ratkaista erilaisilla stereokanavien sekoitusmenetelmillä, jotka jäljittelevät korvien välisiä aikaeroja. Näissä menetelmissä käytetään HRTF- tai konvoluutiosuotimia ja kehittyneimmissä järjestelmissä jopa pään liikkeitä seuraavia antureita, jotka ohjaavat kuulokesignaalien muokkausta reaaliaikaisesti. Käytännössä näitä järjestelmiä on kuitenkin vain joissakin suurissa ja kalliissa miksereissä, joten ne eivät ole aivan jokapäiväisiä työvälineitä.
Kuulokkeilla korviin saapuu vain ”hyötyääni”, joten miksauksen tilavaikutelma saattaa jäädä kuulokkeilla köyhemmäksi tai pienemmäksi kuin kaiuttimilla tehdyn miksauksen. Kaiuttimilla kuunnellessa sekä kuuntelutilan akustiikka että äänitteen tilavaikutelma summautuvat yhteen. Myös huoneessa syntyvät seisovat aallot vaikuttavat kuulovaikutelmaan. Kuulokkeisiin tarkkaamotilan akustiikka ei kuitenkaan kuulu. Kuulokkeen ja korvan väliin jäävä ilmatila taas on niin pieni, että seisovat aallot syntyvät monien kilohertsien taajuuksille, joten ilmiöllä ei ole mitään merkitystä.
Kuulokkeet eivät myöskään tuota matalia taajuuksia sellaisella tavalla, että ne aistittaisiin rintakehän ja vatsan kautta. Vaikka kuulokkeet toistavatkin aika matalia ääniä, niin rintakehässä tai vatsassa ei tunnu jytinää. Kuulokkeilla kuunnellen saattaakin erehtyä luulemaan että miksauksesta puuttuu jotakin tämän fyysisen värähtelyn tuntemuksen puutteen takia.

Panorointi

Jos monoääntä liikutetaan panoroimalla stereon vasemmasta laidasta oikeaan laitaan, niin liike tuntuu tapahtuvan kaiuttimilla ja kuulokkeilla eri tahtiin. Ääni ei kuulu kaikissa panorointisäätimen asennoissa kaiuttimilla ja kuulokkeilla samasta suunnasta. Yhtäpitäviä suuntia on ainoastaan kolme, äärilaidat ja keskikohta. Niiden väliset alueet ovat ongelmallisia. Kun ääni siirtyy panoroidessa kaiuttimilla kuunnellen tasaisesti, niin kuulokkeilla ääni irtoaa kovin tahmeasti keskeltä ja reunoista. Ääni ei siirry lineaarisesti, sen ballistiikka on erilainen.
Panorointieroa voi testata jollakin laajakaistaisella monoäänellä jossa on sekä matalia että korkeita taajuuksia. Vertaa äänen paikallistumista panorointisäätimen eri asennoissa kuuloke- ja kaiutinkuuntelussa. Myös eri laitteiden ja softien panorointisäätimien säätökäyrät ovat keskenään erilaisia. Yhden mikserin tietty säätimen asento sijoittaakin äänen eri paikkaan kuin toisen.
Harvat meistä pystyvät erottamaan stereoäänestä instrumenttien paikkoja alle noin 20 asteen suuntaeroilla pelkästään kuuntelemalla. Useimmat panoroivatkin enemmän näön kuin kuulon perusteella, siis pelkästään panorointisäädintä tai goniometriä katsomalla. Suuntasäätimet käännellään aluksi karkeasti vaikkapa viiteen eri suuntaan ja niitä hienosäädetään myöhemmin. Tutulla laitteistolla tällainen työtapa on toki hyvä ja nopea.
Voimakkuussuhteiden lisäksi ääniä voidaan sijoitella myös viiveillä. Jo muutaman millisekunnin viive siirtää kuvitellun äänilähteen paikan stereokannan reunasta toiseen. Viive ja kaiku stereon vastakkaiselle puolelle panoroituina saattavat loiventaa panorointia, mutta silti tukea panoroinnilla saavutettua erottelevuutta.

 

Stereokuvan kaventaminen
Koko miksauksen stereokuvaa voi kaventaa seuraavalla tavalla:
• Panoroi kaikki normaalisti laitoihin saakka.
• Syötä kaikki kanavat mastereiden lisäksi alaryhmiin.
• Säädä alaryhmiin hyllykorjain, jolla vaimennat korkeita taajuuksia 2 kHz:n yläpuolelta noin 3–10 dB. Korjaimessa syntyy vaimennuksen lisäksi vaihesiirtoja.
• Syötä alaryhmien lähdöt päämiksaukseen, vastakkaisiin laitoihin panoroituina – siis ryhmä yksi oikeaan laitaan ja ryhmä 2 vasempaan päälähtöön.

 

Normaalit omituisuudet

Stereon keskelle panoroitu ääni paikallistuu kaiuttimilla kuuntelijan etupuolelle ja ennen kaikkea hänen ulkopuolelleen, mutta kuulokkeilla sama ääni kuuluu paradoksaalisesti pään keskeltä tai takaraivosta! Koska olemme tottuneet tällaiseen paikallistumiseen, emme pidä sitä mitenkään omituisena. Toisaaltahan intiimi vaikutelma saattaa myös olla toivottava ja miellyttävä, monet pyrkivät juuri tähän. Kaiuttimilla ei pystytä saavuttamaan samaa läheisyyden vaikutelmaa kuin kuulokkeilla. Ääni ei koskaan paikannu lähemmäksi kuin lähin kaiutin.
Sen sijaan monet kokevat pelkästään stereokannan toiseen laitaan panoroidun yksittäisen äänen todella epämiellyttäväksi. Todellisessa elämässä emme koe vastaavaa tilannetta oikeastaan koskaan, paitsi jos joku kuiskaa korvaan tai hyönteinen pörisee siellä. Ötökkä korvassa on epämiellyttävä, kuiskaus useimmiten miellyttävä. Kuulokekuuntelun kannalta on kuitenkin parempi olla sijoittamatta monoääniä aivan stereokannan äärilaitoihin. Noin kymmenen prosentin sisäänveto siirtää vaikutelmaa pois korvasta, mutta ei vielä kavenna kaiutinstereota merkittävästi. Stereovaikutelmaa kannattaa toisaalta varoa kaventamasta liikaa, sillä kavennus vaikuttaa äänikuvan leveyteen kaiuttimissa enemmän kuin kuulokkeissa. Leveässä äänikuvassa on paljon tilainformaatiota ja ambienssia.
Mikrofonipareilla tehdyillä stereoäänitteillä ei esiinny yhtä paljon kuulokekuunteluongelmia kuin panoroiduilla monoäänillä. Mitä pienempi stereoparin mikrofonien välimatka on, sitä enemmän ne sieppaavat samankaltaista ääntä, joka voidaan hyvin levittää koko stereokannalle. Mutta esimerkiksi metrin päässä toisistaan olevat rumpujen overheadien signaalit ovat tässä mielessä erillisiä ääniä, jotka saattavat kuulostaa kuulokekuuntelussa omituisilta. Efektit ovat toki efektejä kun sellaisia halutaan tehdä, ja ne kuuluvat tiettyihin musiikkigenreihin. Luonnonmukaisuus ei ole popissa, rokissa ja muussa sähköisessä musiikissa kelvollinen arviointiperuste. Eihän särökitaroitakaan ole luonnossa olemassa ilman sähköistä muokkausta.

Peittyminen

Kaikkien edellä käsiteltyjen ilmiöiden perimmäinen syy on, että aivojen kuulomekanismi käsittelee ääniärsykkeitä kuuloke- ja kaiutinkuuntelussa eri tavoin. Kaiutinkuuntelussa kuulo prosessoi korviin saapunutta informaatiota yhtenä kokonaisuutena, mutta kuulokkeilla kuunnellessa kuulo pitää eri korviin saapuneita ääniä erillisinä ääninä. Tästä seuraa että ärsykkeiden käsittely aivoissa on erilaista. Niinpä mm. peittoilmiö vaikuttaa eri kuuntelutavoilla eri lailla. Peittoilmiö tarkoittaa sitä että samanaikaista hiljaista ääntä ei havaita voimakkaan äänen alta, läheinen ääni peittää kaukaisen, laajakaistainen kapeakaistaisen, kuvio taustan jne.
Tavallisessa kaiutinmiksauksessa esimerkiksi soittajan tai laulajan väärä ääni, väärä vire tai time saattaa peittyä vahingossa tai pystytään tarkoituksella peittämään samaan suuntaan panoroidun voimakkaamman äänen alle. Virhe voi kuitenkin paljastua kuulokekuuntelussa. Sama ilmiö pätee tietysti myös kääntäen.
Erilaiset stereokuvan laajentajat eivät toistu kuuloke-kuuntelussa ollenkaan oikein. Pahimmassa tapauksessa ne saattavat  jopa kaventaa äänikuvaa kuulokkeissa. 
Säädä stereoekspanderit kaiuttimien avulla.

Binauraalinen ääni

On mahdollista tehdä nimenomaan kuulokkeisiin tarkoitettuja äänitteitä. Kuulokkeilla kuunneltavaa stereoääntä kutsutaan binauraaliseksi eli kahdella korvalla kuunneltavaksi ääneksi. Ns. keinopäästereossa äänet paikallistuvat pään ulkopuolelle ja äänikuva on kolmiulotteinen, mutta keinopään heikkous on että monet paikallistavatkin edessä olleet äänilähteet kuuntelijan taakse. Tämä johtuu pääasiassa siitä että suuntakuulon tarvitsemat pienet pään pyöritysliikkeet eivät ole käytettävissä, koska keinopää pysyy paikallaan. Toisaalta, jos kuulokkeilla kuunteleva kääntää päätään, koko äänikenttä kääntyy pään mukana.
Kaiutinkuuntelussa binauraalinen äänikuva on hyvin leveä ja siihen syntyy helposti keskelle aukko. Binauraalinen ääni soveltuu huonosti kaiutinkuunteluun.
Binauraalinen äänikuva syntyy esimerkiksi kahdella mikrofonilla jotka ovat noin 15–20 sentin päässä toisistaan. Niiden väliin voi laittaa pystyyn pyöreän, pehmustetun, halkaisijaltaan noin 30 cm levyn. On saatavana myös nappikuulokkeilta näyttäviä korvamikrofoneja, jotka äänittäjä laittaa omiin korviinsa ja toimii ”aitopäänä”. Varsinaiset keinopäät ovat kalliita.
Koinsidenssit mikrofoniasetelmat, joissa mikrofonit ovat akustisesti samassa pisteessä, eivät tuota kelvollista kuulokestereota. Kanavien välille ei synny aika- eikä vaihe-eroja, ja stereovaikutelma perustuu kanavien välisiin voimakkuuseroihin. Koska äänet syötetään kuulokkeista suoraan korviin, tarvittavia aika- ja vaihe-eroja ei synny kuuntelutilanteessakaan.

•••

Oheinen artikkeli on julkaistu alunperin Riffi-lehden numerossa 7/2011. Aihepiiriin liittyviä, vastaavanlaisia juttuja julkaistaan säännöllisesti Riffi-lehdessä.
Tekstin kirjoittaja, Eero Aro, on kokenut äänittäjä/äänisuunnittelija ja kouluttaja, joka on kirjoittanut myös monikanavaiseen äänentoistoon ja -tallennukseen keskittyvän Tilaääni-kirjan.

 

27.01.2014
|
Eero Aro
Tekninen toteutus: Sitebuilders Finland Oy