Блок DI (прямой вход или прямая инжекция) — это электронное устройство, обычно используемое в студиях звукозаписи и в системах звукоусиления для подключения несимметричного выходного сигнала с высоким выходным сопротивлением к симметричному входу микрофонного уровня с низким сопротивлением , обычно через разъем XLR и кабель XLR. Блоки DI часто используются для подключения электрогитары или электробас-гитары к входному разъему микрофона микшерного пульта . Блок DI выполняет согласование уровня, [ требуется цитата ] балансировку и либо активную буферизацию , либо пассивное согласование импеданса / мостовое соединение импеданса . Блоки DI обычно представляют собой металлические коробки с входными и выходными разъемами, а для более дорогих устройств — переключателями «заземления» и аттенюатора.
DI-боксы широко используются в профессиональных и полупрофессиональных системах PA , профессиональных системах звукоусиления и в студиях звукозаписи . Производители выпускают широкий ассортимент устройств, от недорогих, базовых, пассивных устройств до дорогих, сложных, активных устройств. DI-боксы могут предоставлять многочисленные функции и управляемые пользователем опции (например, выбираемый пользователем 0 дБ, 20 дБ или 40 дБ pad и/или переключатель « ground lift »). Они могут поставляться в различных типах корпусов, обычно в металлическом шасси, которое помогает защитить от электрических помех. Некоторые басовые усилители имеют встроенные DI-блоки, так что выходной сигнал басового усилителя может быть подключен напрямую к микшерному пульту в контексте звукоусиления/живого шоу или записи.
Устройства DI также называются DI-боксами , директ-боксами или просто DI , при этом каждая буква произносится как «Dee Eye». Термин по-разному расшифровывается как прямой вход , прямая инжекция , прямая индукция или прямой интерфейс .
Пассивные директ-боксы впервые появились в Соединенных Штатах в середине 1960-х годов, особенно в Детройте на радиостанциях и студиях звукозаписи, таких как Motown , United Sound Systems , Golden World Records , Tera Shirma Studios и дистанционно записывающий грузовик Metro-Audio Capstan Roller. Эти DI были изготовлены на заказ инженерами, такими как Эд Вольфрум с его " Wolfbox ", и концертными звуковыми компаниями для усиления электрических музыкальных инструментов.
Эти коробки обычно содержали аудиотрансформатор с коэффициентом трансформации приблизительно от 8:1 до 12:1, чтобы помочь с мостовым сопротивлением от высокого выходного сопротивления звукоснимателя инструмента к относительно низкому входному сопротивлению микрофонного предусилителя типичного микшерного пульта . Например, Triad A-11J, используемый в Wolfbox, имеет коэффициент трансформации 10:1 [1] и, таким образом, коэффициент трансформации 100:1. Типичное входное сопротивление предусилителя пульта в 1500 Ом будет выглядеть для электронного инструмента как высокое входное сопротивление в 150 000 Ом. [2]
Пассивный директ-бокс подходил для большинства электронных музыкальных инструментов, но он негативно окрашивал звук инструментов с более слабыми выходными сигналами, такими как пианино Fender Rhodes и бас-гитары Fender Precision с однокатушечными звукоснимателями. Для размещения этих инструментов были разработаны активные директ-боксы, содержащие электронные схемы с питанием, которые увеличивали входное сопротивление до более чем 1 000 000 Ом. В 1975 году для студии звукозаписи Леона Рассела был разработан активный директ-бокс с фантомным питанием 48 В , его схема была опубликована в апрельском выпуске журнала dB 1975 года о звукотехнике. [3] Звуковая компания Tycobrahe, известная поддержкой крупных рок-фестивалей, таких как California Jam , в 1977 году предложила активный директ-бокс для продажи, способный выдавать линейный уровень +9 дБм со встроенным аттенюатором для компенсации различных входных уровней. [4] [5]
У директ-бокса есть два связанных назначения: аудио и электрическое. Аудио назначение — доставлять чистый, неизмененный инструментальный сигнал на микшерный пульт или записывающее устройство, где он может быть обработан с использованием других устройств (эквализация, компрессия, модуляция, реверберация и т. д.) для удовлетворения потребностей аудиопроизводства. Без директ-бокса инструмент или микрофон необходимо подключить к усилителю, который затем может быть подключен к динамику, другому микрофону, а затем к микшерному пульту. Эти электронные каскады и кабели могут окрашивать звук способами, которые некоторые звукорежиссеры и музыканты считают нежелательными. Конечно, верно и обратное — часто музыканты и звукорежиссеры ищут эту окраску, потому что она соответствует стилю музыки или записи.
Электрическое назначение прямого ящика — соединить импеданс входа и выхода. Большинство электронных инструментов и микрофонов нельзя подключить напрямую к входам предусилителя микшерных пультов или записывающих устройств из-за несоответствия импеданса . Инструменты обычно имеют высокий импеданс, тогда как микрофонные входы имеют низкий импеданс.
Директ-бокс принимает несбалансированный сигнал с высоким импедансом и преобразует его в сбалансированный сигнал с низким импедансом. [6] Это позволяет передавать сигнал по длинным кабелям без потери сигнала и обеспечивает более эффективное подавление помех благодаря преимуществу подавления синфазного сигнала в сбалансированном сигнале. [7] Кроме того, он позволяет направлять сигнал с низким импедансом на входной предусилитель микшерного пульта, который предназначен для приема входного сигнала от микрофонов с низким импедансом.
Поскольку все кабели являются емкостными, длинные кабели, используемые в живом звуке и записи, могут стать фильтром нижних частот , который снижает высокие частоты при использовании с источником с высоким импедансом. [8] Еще одним преимуществом блоков DI является то, что DI содержит трансформатор для обеспечения гальванической развязки, которая может устранить фон заземления . [8]
Пассивный блок DI состоит из аудиотрансформатора , используемого в качестве симметрирующего трансформатора . Термин «пассивный» указывает на то, что блоку не требуется источник питания (например, батареи или фантомное питание) для работы. Это делает пассивные DI менее дорогими, но это также означает, что они не могут усиливать мощность сигнала. Коэффициент трансформации на пассивном DI обычно выбирается для преобразования номинального источника сигнала 50 кОм (например, магнитного звукоснимателя электрогитары или электробаса) в 100–200 Ом, ожидаемых микрофонным входом аудиомикшера . Типичные коэффициенты трансформации находятся в диапазоне от 10:1 до 20:1. [9] [10] [11] Реже пассивный блок DI может состоять из резистивной нагрузки с конденсаторной связью или без нее . Такие блоки лучше всего подходят для выходов, предназначенных для наушников или громкоговорителей . [ требуется ссылка ]
Менее дорогие пассивные DI-блоки более восприимчивы к гулу, а пассивные блоки, как правило, менее универсальны, чем активные; однако, им не требуется источник питания, они проще в использовании, а лучшие блоки чрезвычайно надежны при использовании по назначению. Отсутствие батарей в пассивных DI означает, что пользователям не нужно беспокоиться о том, что батареи разрядятся во время живого выступления или сеанса записи.
Некоторые модели не имеют настроек или переключателей, в то время как другие могут иметь переключатель Ground Lift (чтобы избежать проблем с контуром заземления или помех), переключатель Pad (для адаптации к разным уровням источника и ослабления слишком сильных сигналов) и переключатель пассивного фильтра/эквалайзера для окрашивания звука или тона.
Активный блок DI содержит предусилитель . Активные блоки DI могут обеспечивать усиление и по своей сути более сложны и универсальны, чем пассивные блоки. Активным блокам DI требуется источник питания, который обычно обеспечивается батареями или стандартным подключением к розетке переменного тока, и может содержать опцию использования фантомного питания . Большинство активных блоков DI оснащены переключателями для повышения их универсальности. Они могут включать регулировку усиления или уровня, заземление, выбор источника питания и моно- или стереорежим. Переключатели заземления часто отключают фантомное питание. Некоторые активные блоки DI также имеют электронные блоки эффектов .
Сквозной разъем — это второй разъем, иногда просто параллельный входному разъему, который подает входной сигнал без изменений, что позволяет вставлять блок DI в сигнальный тракт, не прерывая его. Это позволяет пользователю, например, бас-гитаристу, подключать свой бас к блоку DI, который направляет басовый сигнал на микшерный пульт, и в то же время подключать бас к басовому усилителю на сцене для мониторинга. Сквозной разъем также обычно называют обходом . Настоящий обход происходит, когда сигнал идет напрямую от входного разъема к выходному разъему без участия схем и без нагрузки на импеданс источника. Ложный обход (или просто «обход») происходит, когда сигнал направляется через схему устройства с буферизацией и без других преднамеренных изменений сигнала. Однако из-за природы электрических конструкций в сигнале почти всегда есть некоторое небольшое изменение. Степень изменения и то, насколько оно может быть заметным, могут различаться от блока к блоку.
Ряд компаний выпускают комбинированные предусилители -DI-блоки для электробаса , контрабаса или для акустических инструментов, использующих пьезоэлектрические звукосниматели (например, скрипки, акустической гитары, мандолины и т. д.). Эти блоки могут быть размещены в формате педали «стомпбокс», в небольшом стоечном блоке (часто меньшем, чем полное пространство стойки), или в блоках, предназначенных для крепления на поясе или прикрепления к инструменту.
Предусилители для электрической бас-гитары обычно содержат ручки усиления, иногда включающие блок эффекта овердрайва , ручки эквалайзера и, для некоторых более дорогих устройств, несколько каналов (например, «чистый» канал и «грязный» канал, причем последний содержит эффект овердрайва).
Блоки предусилителя-DI для контрабаса и других акустических инструментов часто не имеют функций овердрайва, но добавляют дополнительные функции, которые помогают производить хороший звук и тон для акустических инструментов, такие как эффект аудиокомпрессии , фазоинверторный переключатель и режекторный фильтр (последние две функции предназначены для уменьшения нежелательных звуковых «воплей» обратной связи). Блоки предусилителя-DI для акустических инструментов часто включают в себя два канала и простой микшер, чтобы позволить исполнителю использовать как звукосниматель, так и конденсаторный микрофон . Некоторые блоки предусилителя-DI обеспечивают фантомное питание , в случае, если это необходимо для питания конденсаторного микрофона. Блоки предусилителя-DI могут работать от батареи, иметь вилку для сети переменного тока или и то, и другое.
Директ-боксы обычно используются с электроинструментами или другими электронными музыкальными устройствами, которые содержат только несимметричный выход 1/4" , который необходимо подключить к входу XLR микшерного пульта. Внутри одного корпуса можно смонтировать несколько схем директ-боксов. Они используются для нескольких несимметричных выходов, например, для банка электронных клавиатур.
DI-боксы можно использовать на инструментах с электронными схемами и звукоснимателями , которые не содержат сбалансированный выход XLR. Примером такого применения может служить электроклавиатура, которую необходимо подключить к микшерному пульту напрямую или через аудиокабель . Другим примером может служить акустическая гитара со звукоснимателями, электрогитара или бас-гитара или контрабас с пьезоэлектрическими звукоснимателями. Эти инструменты можно подключить к DI-боксу, а DI-сигнал будет микшироваться через микшерный пульт в основной или мониторный микс.
Некоторые инструментальные усилители , в частности басовые усилители , содержат встроенные блоки DI и могут быть подключены к микшерному пульту напрямую, без необходимости использования внешнего директ-бокса. Это будет типичная установка для басиста, который хотел бы подключить свой инструмент через систему оповещения (PA system) или систему звукоусиления на живом концерте, сохраняя при этом уникальный звук предусилителя усилителя и схемы эквалайзера , а также пользовательские настройки. Для сравнения, если используется внешний DI-бокс, когда басист подключает свой бас в DI-бокс и отправляет сигнал на свой басовый усилитель, сигнал DI-бокса будет прямым сигналом от звукоснимателей баса. При подходе с внешним DI-боксом формирование звука, добавленное к сигналу баса на усилителе (например, усиление предусилителя, добавление овердрайва или настройка эквализации для изменения тона), не будет присутствовать в сигнале внешнего DI-бокса. Некоторые инструментальные усилители имеют возможность отключать эквалайзер усилителя (EQ) с помощью переключателя pre-eq/post-eq. Это можно использовать, если требуется «чистый» прямой выходной сигнал с усилителя, не содержащий тембральной коррекции, создаваемой басистом с помощью настроек эквалайзера.
Обычно используют как сигнал DI, так и микрофон перед кабинетом динамика или комбоусилителем, как в живом звуке, так и в настройках записи. Один из методов заключается в подключении выхода уровня динамика усилителя бас-гитары (через пэд, чтобы ослабить сигнал) к DI, а затем запустить его на один канал микшерного пульта и запустить сигнал кабинета динамика гитары с микрофона на другой канал микшерного пульта. Другой метод заключается в подключении DI между гитарой и усилителем. Сигнал DI и динамик гитары с микрофона затем можно выборочно смешивать, при этом DI обеспечивает более непосредственный, настоящий, яркий, невыровненный звук, а микрофон обеспечивает более «живой» звук с характеристиками усилителя инструмента и корпуса динамика и некоторой атмосферой помещения (естественная реверберация ).
Прямая запись используется почти в каждой партии электробаса в Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band , наиболее заметно в " Lucy In The Sky With Diamonds ", " When I'm Sixty-Four ", " Lovely Rita " и " A Day in The Life ", а также в " Only A Northern Song ", " I Me Mine " и соло-гитаре, вступающей в " Revolution ". [12] Другие примеры включают " So Much To Say " группы Dave Matthews Band и " Daydreamer " группы Adele . [12] Основной гитарный рифф в " Black Dog " группы Led Zeppelin был записан напрямую через микрофонный предусилитель и пропущен через пару 1176 Peak Limiters . [13] Фронтмен и гитарист Byrds Роджер Макгинн добился своего знаменитого звенящего гитарного звука в студии, записав свой 12-струнный Rickenbacker напрямую через компрессор, чтобы подчеркнуть высокие частоты. [14]