Stereo/Stereofonia — cóż to takiego?

Stereo, czyli stereofonia, to metoda rejestracji i odtwarzania dźwięku przestrzennego, która odwzorowuje naturalny sposób, w jaki ludzkie ucho odbiera otoczenie akustyczne. Dzięki niej jesteśmy w stanie określić kierunek, z którego dobiega dźwięk, nawet gdy jego faktyczne źródło znajduje się tuż przy naszych uszach. Potocznie słowo „stereo” funkcjonuje również jako określenie klasycznego zestawu dwóch kolumn głośnikowych lub wskazanie, że dane urządzenie audio – słuchawki, radio czy mini wieża – obsługuje odtwarzanie stereofoniczne.

Jak działa stereo

Stereofonia wykorzystuje naturalny dla człowieka sposób odbierania ciśnienia akustycznego, gdzie otaczające nas dźwięki docierają do dwojga uszu.

Ponieważ nasze uszy znajdują się w pewnym odstępie od siebie, nasz mózg na podstawie minimalnych różnic w prędkości docierania dźwięku do każdego ucha potrafi ocenić, skąd dobiega do nas słyszany dźwięk.

Aby przenieść naturalne wrażenie przestrzenności ze świata rzeczywistego do stojących statecznie głośników lub słuchawek, konieczne jest wykonanie nagrania przy użyciu co najmniej dwóch niezależnych mikrofonów nagrywających po jednym kanale.

Oczywiście usłyszenie dźwięku stereo będzie również wymagało zestawu przynajmniej dwóch głośników (źródeł dźwięku), z których każdy obsługiwać będzie po jednym kanale.

Czym dźwięk mono różni się od dźwięku stereo 

W odróżnieniu od stereo, dźwięk mono opiera się na zaledwie jednym kanale zarówno przy nagrywaniu, jak i odtwarzaniu. Sygnał monofoniczny można też uzyskać, łącząc lewy i prawy kanał stereo w jeden wspólny.

Muzyka odtwarzana w trybie mono nie niesie ze sobą żadnej informacji o przestrzennym rozmieszczeniu źródeł dźwięku. W praktyce oznacza to, że wszystko brzmi tak, jakby dochodziło z jednego centralnego punktu – nawet gdy gra z dwóch głośników ustawionych po przeciwnych stronach pokoju.

Najlepiej ilustruje to prosty przykład: nagranie orkiestry w mono sprawi, że nie odróżnisz pozycji poszczególnych muzyków na scenie. Natomiast to samo nagranie zarejestrowane w stereo pozwoli Ci wskazać miejsce każdego instrumentu i głosu, nawet jeśli nigdy nie byłeś na tej sali koncertowej.

Stereo czy surround

W przeciwieństwie do stereo, systemy surround wykorzystują jeszcze więcej kanałów, co może rodzić dość logiczne przekonanie, że im więcej, tym lepiej.

Wbrew jednak pozorom systemy surround sprawdzają się lepiej głównie podczas oglądania filmów, ze względu na sposób, w jaki przenoszą nagłe efekty dźwiękowe.

O ile faktycznie nagranie zrealizowane i odtworzone w wielu kanałach (np. pod systemy 5.0 lub 7.2) dostarczy innych, bardziej kwiecistych doznań, to nie do końca będzie to odpowiadało temu, jak postrzegamy dźwięk w naturze.

Dla przykładu, kiedy zamkniesz oczy, słuchając muzyki, dobry zestaw stereo pozwoli Ci poczuć się jak na prawdziwym koncercie.

Z kolei zestaw surround sprawi, że będziesz czuł się jak jeden z członków kapeli, co owszem może być ciekawym doświadczeniem, ale nie koniecznie naturalnym i pożądanym na co dzień.

Podstawy nagrywania stereo 

Uzyskanie dźwięku stereofonicznego wymaga rejestracji za pomocą minimum dwóch mikrofonów. Warto przy tym pamiętać, że sam ich dobór to dopiero połowa sukcesu – równie istotne jest prawidłowe ustawienie, czyli odpowiednia odległość między nimi oraz kąt, pod jakim są skierowane względem siebie.

Realizatorzy opracowali całą masę różnorodnych ustawień, zależnych przede wszystkim od charakterystyki danego zestawu mikrofonów np. 

• układ AB 
• układ XY 
• układ ORTF 
• układ DIN 
• układ NOS 

Aby utrzymać przyjazny dla laika charakter tego tekstu, rozwinę tutaj jedynie dwie najpopularniejsze, które najczytelniej oddają reguły wymagane do nagrania dźwięku w stereo. 

Mikrofony w układzie AB 

Układ AB znajduje zastosowanie, gdy nagranie stereo realizowane jest z użyciem mikrofonów dookólnych, czyli rejestrujących dźwięk z każdego kierunku. Oba mikrofony ustawia się równolegle do siebie, zazwyczaj w odstępie kilkudziesięciu centymetrów, choć w razie potrzeby dystans ten może sięgać nawet kilku metrów.

Odległość między mikrofonami dobiera się w zależności od kąta nagrywania instrumentów oraz akustyki pomieszczenia – można ją swobodnie modyfikować, aby osiągnąć pożądany charakter brzmienia. Układ AB sprawdza się najlepiej przy rejestracji większych składów muzycznych, szczególnie gdy zależy nam na uchwyceniu naturalnego pogłosu i akustyki sali.

Mikrofony w układzie XY 

Układ XY wykorzystywany jest podczas nagrywania stereo za pomocą mikrofonów kierunkowych, najczęściej o charakterystyce kardioidalnej (najpopularniejszy typ mikrofonu w zastosowaniach amatorskich). 

Tutaj mikrofony znajdują się bardzo blisko siebie, krzyżując się na styku membran. Kąt nachylenia pomiędzy nimi bazowo wynosi 90°, ale może być modyfikowany dla uzyskania pożądanych parametrów. 

Układ XY najlepiej sprawdza się podczas rejestracji dźwięku pojedynczego instrumentu lub małego zespołu. Dość słabo zbiera on jednak charakterystykę pomieszczenia (co nie musi być wadą). 

Na czym odtwarzać stereo 

Słowo „stereo” w codziennym języku rzadko odnosi się do stereofonii jako takiej – znacznie częściej używa się go na określenie konkretnego rodzaju sprzętu audio. Potocznie stereo to po prostu klasyczny zestaw dwóch kolumn głośnikowych z wzmacniaczem pośrodku. Wbrew temu dźwięk stereo można odtwarzać jednak na wielu różnych urządzeniach, jak choćby mini-wieżach, radiach czy słuchawkach.

Zobacz i posłuchaj nagrań prezentujących dźwięk stereo 

Jeżeli chcesz sprawdzić czy Twoje urządzenie gra w stereo lub nadal nie do końca jasne jest, czym tak właściwie jest dźwięk stereo – najlepiej sprawdzić to organoleptycznie.  

Pierwsze wideo to krótkie porównanie tego samego utworu odtwarzanego najpierw w mono a później stereo.

Drugie wideo z kolei jest graficznym przedstawieniem rozmieszczenia źródeł dźwięku, które usłyszysz na nagraniu.

Źródła pomocne przy tworzeniu artykułu:

1. Piotr Madziar, Stereofonia i dźwięk przestrzenny w nagraniach, https://www.youtube.com/watch?v=BF-hJP5X-As&t=1s&ab_channel=SOUNDEDITFESTIVAL, ostatni dostęp (23.01.2023)