Фантазвук: Система многоканального звука для фильма «Фантазия»

Введение

Fantasound — система воспроизведения звука, разработанная инженерами студии Уолта Диснея и RCA для мультфильма Уолта Диснея «Фантазия» — первого коммерческого фильма, выпущенного в стереофоническом звучании.

Происхождение

Популярность мультяшного персонажа Уолта Диснея Микки Мауса снизилась к середине 1930-х годов. В 1936 году Дисней разработал способ вернуть Микки популярность с помощью "Ученика колдуна" – более масштабного эпизода мультсериала "Весёлые симфонии", созданного на музыку "Ученика колдуна" Поля Дюкаса, а также живой, демонстрации многоканального звука на большом расстоянии годом позже.

Ученик колдуна

В январе 1938 года более 100 музыкантов собрались в студии Culver в Калифорнии для записи девятиминутного произведения Дюкаса. План заключался в создании многодорожечной записи, позволяющей разделить звуковые каналы, что давало возможность регулировать динамический баланс музыки при воспроизведении. Для увеличения реверберации сцена была акустически изменена с помощью пяти двойных фанерных перегородок, разделявших секции оркестра, создавая первые в мире диффузоры. Хотя запись была удовлетворительной, в те времена, когда наушники и клик-треки для контроля темпа не были широко распространены, музыканты не могли достаточно четко слышать другие инструменты, что влияло на темп произведения. Плохой контроль над разделением низкочастотных звуков представлял собой дополнительную проблему при воспроизведении музыки. И процесс начался всерьез. Восхищенный богатым звуком, который он слышал при воспроизведении в студии Culver, Дисней считал, что обычные звуковые системы того времени звучали слишком плоско и были недостаточны для того опыта, который он хотел создать в «Фантазии». «Мы знаем, что музыка, звучащая из одного динамика за экраном, звучит тонко, звеняще и напряженно. Мы хотели воспроизвести такие прекрасные шедевры так, чтобы зрители чувствовали, будто стоят на дирижерском пульте вместе со Стоковским», — сказал он. Целью было воспроизвести в театре полноценный симфонический оркестр с его нормальным диапазоном громкости и акустическим выходом. Настройка, использованная для записи «Ученика волшебника», была сохранена, вокруг оркестра были размещены микрофоны, которые записывали музыку, которая затем была перенесена на восемь оптических записывающих машин, расположенных в подвале зала. Было предпринято несколько мер предосторожности для предотвращения пожара, поскольку академия была построена из дерева. В зал одновременно допускалось не более 18 рулонов нитратной пленки, а грузовик для доставки пленки, припаркованный снаружи зала, был переоборудован в склад для хранения достаточного количества пленки. Шесть каналов записывали различные секции оркестра, обеспечивая «крупный план» инструментов – виолончели и контрабасы, скрипки, альты, духовые инструменты, деревянные духовые инструменты и литавры, – в то время как седьмой канал записывал смесь первых шести, а восьмой – общее звучание оркестра на расстоянии. Каждый микрофон подключался к центральной коммутационной панели, где оператор читал партитуру и отключал те, которые не использовались, чтобы свести к минимуму шум и перекрестные помехи. Инженеры в подвале использовали наушники для сведения звука и осциллографы с электронно-лучевой трубкой для индикаторов уровня, а те, кто записывал звук отдаленного оркестра, использовали роговые мониторы. За 42 дня сессий было записано более ста километров звуковой дорожки. После проявки пленка была отправлена в студию Диснея в Бербанке, штат Калифорния, где были внесены тональные и другие корректировки перед мастерингом. Под руководством Уильяма Э. Гарити, главного звукоинженера студии Диснея, техники разработали многоканальную систему воспроизведения, которая получила название Fantasound – процесс, который должен был стать востребованной альтернативной звуковой системой. Первой задачей было создать иллюзию «движения» звука между соседними динамиками. Было обнаружено, что размещение двух динамиков на расстоянии примерно 6 метров друг от друга позволяет создать «движущийся» звук, но добиться этого эффекта только за счет регулировки громкости было невозможно. Проблема была решена с помощью трехконтурной дифференциальной переходной сети под названием «пан-пот» (панорамный потенциометр), которая позволяла звуку плавно перемещаться с помощью постоянного затухания с конфигурацией левого, центрального и правого динамиков. Второй проблемой был динамический диапазон – разница в громкости между самыми громкими и тихими звуками. Динамический диапазон типичных саундтреков к фильмам того времени был ограничен плохим соотношением сигнал/шум, составлявшим около 40 дБ. Это было решено путем увеличения громкости во время громких фрагментов и уменьшения ее во время тихих, что увеличивало динамический диапазон. Было создано устройство регулировки усиления тона, или «Togad», которое изменяло громкость воспроизводимого звука под управлением тона с изменяющейся амплитудой. Это устройство стало предшественником автоматизированных систем сведения, которые можно найти в современных студиях звукозаписи.

In January 1938, over 100 musicians assembled at Culver Studios in California for the recording of the nine minute Dukas piece. The plan was to create a multi track recording that allowed the separation of sound channels which would allow the dynamic balance of the music to be adjusted on reproduction. To increase reverberation, the stage was altered acoustically with five double plywood partitions that separated the sections of the orchestra, creating the world's first baffles. Although a satisfactory recording was made, in the days before widespread use of headphones and click tracks to control the speed, the musicians could not hear the other instruments clearly enough and this affected the tempo of the piece. Poor control over the separation of low frequency sounds presented a further problem on playback of the music. and the process began in earnest. Fascinated with the rich sound he heard from the playbacks at Culver Studios, Disney felt the conventional sound systems at the time sounded too tinny and inadequate for the experience he wanted Fantasia to be. "We know that music emerging from one speaker behind the screen sounds thin, tinkly and strainy. We wanted to reproduce such beautiful masterpieces so that audiences would feel as though they were standing at the podium with Stokowski", he said. The goal was to reproduce a full symphony orchestra with its normal volume range and acoustic output in the theatre. The set up used for the recording of The Sorcerer's Apprentice was abandoned, placed around the orchestra captured the music which was transferred onto eight optical recording machines located in the hall's basement. Several safety measures were enforced to prevent the risk of fire as the Academy was constructed of wood. A maximum of 18 rolls of raw nitrate film stock were allowed in the venue at any one time, with a film delivery truck parked outside the hall being converted into a storage unit for a sufficient quantity of film. Six of the channels recorded different sections of the orchestra which provided a "close up" of the instruments – cellos and basses, violins, violas, brass, woodwinds and tympani – while the seventh channel recorded a mixture of the first six and the eighth captured the overall sound of the orchestra at a distance. Each microphone was channeled to a central switching panel, where an operator would read the score and mute those that were not in use to keep noise and leakage to a minimum. Engineers in the basement used headphones for sound mixing and cathode ray oscilloscopes for level indicators, while those who picked up the distant orchestra sound used horn monitoring. In the 42 days of sessions, over ninety miles of sound track were recorded. After being developed, the film was shipped to the Disney studios in Burbank, California where tone and other adjustments were made prior to mastering. Led by William E. Garity, the chief audio engineer at the Disney studios, technicians developed a multi channel reproduction system that was dubbed Fantasound, a process that was to be a desirable alternative sound system. The first task was to create the illusion of sound "moving" across neighboring speakers. It was found that by placing two speakers roughly 20 feet apart it was possible to produce a "moving" sound, but the effect could not be achieved through simple volume control. The problem was solved with a three circuit differential junction network named the "pan pot" (panoramic potentiometer), that allowed sound to progressively travel using constant fades with a left, center and right speaker configuration. The second issue was dynamic range, the difference in volume between the loudest and quietest sounds. The dynamic range of typical film soundtracks at the time was limited to a poor signal to noise ratio of about 40 dB. This was tackled by increasing the volume during loud passages and reducing it during quiet ones, to which the dynamic range would increase. A tone operated gain adjusting device, or "Togad," was built that varied the volume of the replayed sound under the control of a tone of varying amplitude. This device was the predecessor of the automated mix down systems found in modern recording studios.

Роуд-шоу "Фантазия" с Fantasound, 1940-41

Дебют "Фантазии" состоялся в формате роудшоу под эгидой Walt Disney Productions в Бродвейском театре в Нью-Йорке 13 ноября 1940 года. Двенадцать из тринадцати театров были настоящими театрами, переоборудованными для этой цели, а не кинотеатрами, поскольку требовалось закрыть театр на время установки системы Fantasound. Из-за этих расходов и значительного бюджета "Фантазия" не смогла получить прибыль при первом выпуске в прокат. Система Fantasound не была внедрена ни в одном другом месте, кроме первоначальных показов в формате роудшоу в Нью-Йорке, Лос-Анджелесе (где использовалась автоматическая система Mark X), Бостоне, Филадельфии, Чикаго, Детройте, Сан-Франциско, Балтиморе, Вашингтоне, Миннеаполисе, Буффало, Питтсбурге и Кливленде. Восемь из этих показов использовали системы Mark IX.

Наследие

Fantasound ознаменовал первое использование клик-трека, наложения оркестровых партий и одновременной многодорожечной записи. Почти пятая часть бюджета фильма была потрачена на технологии музыкальной записи. «Фантазия» неоднократно переиздавалась, а полнометражная версия вернулась в кинотеатры в 1946 году. Стереозвук был восстановлен только к выпуску 1956 года, когда фильм также был представлен в SuperScope – анаморфном широкоэкранном формате, подобном CinemaScope. Для создания стереосаундтрека оригинальные дорожки передавались по телефонным линиям из оптического оборудования Fantasound на новое магнитное записывающее оборудование. Оборудование располагалось в разных зданиях и не могло быть объединено. Эта передача по проводам привела к некоторой потере высоких частот, но копии сохранили оригинальный динамический диапазон. К выпуску «Фантазии» в 1982 году оригинальные записи были полностью отброшены, и был записан совершенно новый саундтрек с использованием цифровой стереотехнологии в Dolby Stereo под руководством Ирвина Костала, который позже написал музыку к «Рождественской песне Микки» (1983). Оригинальный саундтрек вернулся, когда Fantasound также был воссоздан в Dolby Stereo для театрального показа фильма в 1990 году. Звукорежиссер Disney Терри Портер потратил шесть месяцев на восстановление саундтрека Стоковского. Он использовал технологии ремастеринга для удаления около 3000 щелчков с четырехдорожечной магнитной копии 1955 года, а также инструменты для коррекции фазы, шипения и искажений. «Я предложил руководству собрать саундтрек таким образом, чтобы воссоздать эффект оригинального роуд-шоу. При воспроизведении он точно имитирует звучание оборудования в кинотеатрах того времени». Результат, получивший название «Fantasound 90», был представлен только в двух кинотеатрах – по одному в Нью-Йорке и Лос-Анджелесе. Шестиканальный объемный звук, созданный Портером, также был использован в качестве основы для основного саундтрека к DVD-выпуску фильма 14 ноября 2000 года. Упоминание о Fantasound появляется в финальных титрах фильма.

Fantasound marked the first use of the click track, overdubbing of orchestral parts, and simultaneous multi track recording. Almost a fifth of the film's budget was spent on musical recording techniques. Fantasia was re released multiple times, with the full length version making a return to theaters in 1946. Stereo sound was not restored until its 1956 release when it was also presented in SuperScope, an anamorphic widescreen format similar to CinemaScope. To create the stereo soundtrack the original tracks were transferred across telephone lines from the optical Fantasound equipment to the new magnetic recording equipment. These were housed in separate buildings and could not be brought together. This wire transfer resulted in some loss of treble response, but the copies retained the original dynamic range. For Fantasias 1982 issue, the original recordings were abandoned altogether and a completely new soundtrack was recorded using digital stereo technology in Dolby Stereo, conducted by Irwin Kostal, who later composed the score for Mickey's Christmas Carol (1983). The original soundtrack returned when Fantasound was also recreated in Dolby Stereo for the film's 1990 theatrical release. Disney audio engineer Terry Porter spent six months restoring the Stokowski soundtrack. He used remastering technology to remove some 3,000 pops from the four track magnetic copy from 1955, with tools also used on phasing, hiss and distortion. "I proposed to management that we could piece the soundtrack together in a way that re created the impact of the original roadshow. When we play it back it exactly simulates the way their equipment played in the theaters back then." The result, named "Fantasound 90," was only set up in two theaters, one each in New York City and Los Angeles. The six channel surround print that Porter created was also used as the basis for the master soundtrack of the film's DVD release on November 14, 2000. A mention for Fantasound appears in the film's closing credits.