Система оповещения (или PA-система ) — это электронная система, включающая микрофоны, усилители, громкоговорители и сопутствующее оборудование. Она увеличивает кажущуюся громкость человеческого голоса, музыкального инструмента или другого акустического источника звука или записанного звука или музыки. PA-системы используются в любом общественном месте, где требуется, чтобы диктор, исполнитель и т. д. были достаточно слышны на расстоянии или на большой площади. Типичные области применения включают спортивные стадионы, общественный транспорт и объекты, а также места и мероприятия с живой или записанной музыкой. PA-система может включать несколько микрофонов или других источников звука, микшерный пульт для объединения и изменения нескольких источников, а также несколько усилителей и громкоговорителей для более громкой громкости или более широкого распространения.
Простые системы PA часто используются в небольших помещениях, таких как школьные аудитории, церкви и небольшие бары. Системы PA с большим количеством динамиков широко используются для объявлений в общественных, институциональных и коммерческих зданиях и местах, таких как школы, стадионы, пассажирские суда и самолеты. Системы внутренней связи, установленные во многих зданиях, имеют как динамики по всему зданию, так и микрофоны во многих комнатах, чтобы жильцы могли реагировать на объявления. Системы PA и внутренней связи обычно используются как часть системы экстренной связи .
Термин «система звукоусиления» обычно означает систему PA, используемую специально для живой музыки или других выступлений. [1] В Великобритании системы PA часто называют «tannoys» по названию компании с таким же названием , которая поставляла многие из систем, используемых там. [2]
Со времен Древней Греции и до девятнадцатого века, до изобретения электрических громкоговорителей и усилителей, конусы мегафонов использовались людьми, выступающими перед большой аудиторией, чтобы их голос лучше проецировался на большое пространство или группу. Мегафоны, как правило, представляют собой портативные, обычно ручные, конусообразные акустические рупоры, используемые для усиления голоса человека или других звуков и направления их в заданном направлении. Звук вводится в узкий конец мегафона, если поднести его к лицу и говорить в него. Звук проецируется из широкого конца конуса. Пользователь может направлять звук, направляя широкий конец конуса в определенном направлении. В 2020-х годах черлидинг является одной из немногих областей, где конус в стиле девятнадцатого века все еще используется для проецирования голоса. Устройство также называют «рупором», «рупором» или «громким рупором».
В 1910 году компания Automatic Electric Company из Чикаго, штат Иллинойс, уже являвшаяся крупным поставщиком автоматических телефонных коммутаторов, объявила о разработке громкоговорителя, который она продавала под названием Automatic Enunciator . Президент компании Джозеф Харрис предвидел множество потенциальных вариантов использования, и в первоначальной рекламе подчеркивалась ценность изобретения как системы оповещения в гостиницах, позволяющей людям во всех общественных помещениях слышать объявления. [3] В июне 1910 года была проведена первая «полупубличная» демонстрация для газетных репортеров в здании компании Automatic Electric Company, где голос говорящего передавался на громкоговорители, размещенные в дюжине мест «по всему зданию». [4]
Вскоре после этого в Чикаго была создана компания Automatic Enunciator Company, чтобы продавать новое устройство, и последовала серия рекламных установок. [5] В августе 1912 года на водном карнавале, организованном в Чикаго Ассоциацией яхт-клубов и моторных лодок Америки, была установлена большая наружная установка. Семьдесят два громкоговорителя были натянуты парами на расстоянии сорока футов (12 метров) вдоль доков, охватывая в общей сложности полмили (800 метров) трибун. Система использовалась для объявления отчетов и описаний гонок, для передачи серии речей о «Чикагском плане» и для обеспечения музыки между гонками. [6]
В 1913 году несколько единиц были установлены по всему бейсбольному стадиону Comiskey Park в Чикаго, как для объявлений, так и для музыкальных интермедий, [7] Чарльз А. Комиски сказал: «День человека с мегафоном прошел в нашем парке». Компания также создала экспериментальную службу, названную Musolaphone , которая использовалась для передачи новостей и развлекательных программ домашним и деловым абонентам в южной части Чикаго, [8] но эта попытка была недолгой. Компания продолжала продавать дикторы для объявлений в таких учреждениях, как больницы, универмаги, фабрики и железнодорожные станции, хотя Automatic Enunciator Company была распущена в 1926 году. [5]
Питер Дженсен и Эдвин Придхэм из Magnavox начали экспериментировать с воспроизведением звука в 1910-х годах. Работая в лаборатории в Напе, Калифорния , они подали первый патент на громкоговоритель с подвижной катушкой в 1911 году. [9] Четыре года спустя, в 1915 году, они построили динамический громкоговоритель с 1-дюймовой (2,5 см) звуковой катушкой , 3-дюймовой (7,6 см) гофрированной диафрагмой и рупором размером 34 дюйма (86 см) с 22-дюймовой (56 см) апертурой. Электромагнит создавал поле потока примерно в 11 000 Гаусс . [9]
В их первом эксперименте использовался угольный микрофон . Когда батарея 12 В была подключена к системе, они испытали один из первых примеров акустической обратной связи , [9] типичный нежелательный эффект, часто характеризующийся высокими звуками. Затем они разместили громкоговоритель на крыше лаборатории, и утверждают, что усиленный человеческий голос можно было услышать на расстоянии 1 мили (1,6 км). [9] Дженсен и Придхэм усовершенствовали систему и подключили фонограф к громкоговорителю, чтобы он мог транслировать записанную музыку. [10] Они делали это несколько раз, в том числе один раз в лаборатории Напа, на Панамо-Тихоокеанской международной выставке , [9] и 24 декабря 1915 года в мэрии Сан-Франциско вместе с мэром Джеймсом Рольфом . [10] Эта демонстрация была официальной презентацией работающей системы, и около 100 000 человек собрались, чтобы послушать рождественскую музыку и речи «с абсолютной отчетливостью». [9]
Первая внешняя трансляция была сделана неделю спустя, снова под наблюдением Дженсена и Придхэма. [1] [11] 30 декабря, когда губернатор Калифорнии Хирам Джонсон был слишком болен, чтобы произнести речь лично, в Civic Auditorium в Сан-Франциско были установлены громкоговорители , соединенные с домом Джонсона в нескольких милях от него кабелем и микрофоном, откуда он и произнес свою речь. [9] Дженсен наблюдал за тем, как губернатор использовал микрофон, в то время как Придхэм управлял громкоговорителем.
В следующем году Дженсен и Придхэм подали заявку на патент на то, что они назвали «Звуковой Увеличивающий Фонограф». В течение следующих двух лет они разработали свой первый ламповый усилитель. В 1919 году он был стандартизирован как 3-каскадный 25-ваттный усилитель. [9]
Эту систему использовал бывший президент США Уильям Говард Тафт во время речи в Грант-парке , Чикаго , и впервые использовал действующий президент, когда Вудро Вильсон обратился к 50 000 человек в Сан-Диего, Калифорния . [11] [12] Речь Вильсона была частью его общенационального тура по продвижению создания Лиги Наций . [13] Она состоялась 9 сентября 1919 года на Городском стадионе . Как и в случае с установкой в Сан-Франциско, Дженсен руководил микрофоном, а Придхэм — громкоговорителями. Вильсон говорил в два больших рожка, установленных на его платформе, которые направляли его голос в микрофон. [13] Аналогичные системы использовались в последующие годы Уорреном Г. Хардингом и Франклином Д. Рузвельтом . [9]
К началу 1920-х годов Маркони создал отдел, посвященный публичным выступлениям, и начал производить громкоговорители и усилители, чтобы соответствовать растущему спросу. [9] В 1925 году Георг V использовал такую систему на Британской имперской выставке , обращаясь к 90 000 человек через шесть громкоговорителей дальнего действия. [9] Это публичное использование громкоговорителей привлекло внимание к возможностям такой технологии. Королевские военно-воздушные силы 1925 года на аэродроме Хендон использовали систему Маркони, чтобы позволить диктору обращаться к толпе, а также усиливать оркестр. [9] В 1929 году гонка Schneider Trophy на косе Калшот использовала систему публичного выступления, которая имела 200 рупоров общим весом 20 тонн . [9]
Инженеры изобрели первые громкие, мощные усилители и акустические системы для систем оповещения и кинотеатров . Эти большие системы PA и звуковые системы кинотеатров были очень большими и очень дорогими, и поэтому их не могло использовать большинство гастролирующих музыкантов. После 1927 года небольшие портативные системы PA с питанием от сети переменного тока, которые можно было подключить к обычной розетке, «быстро стали популярными среди музыкантов»; действительно, «... Леон МакОлифф (с Бобом Уиллсом ) все еще использовал угольный микрофон и портативную PA вплоть до 1935 года». В конце 1920-х и середине 1930-х годов небольшие портативные системы PA и гитарные комбоусилители были довольно похожи. Эти ранние усилители имели «один регулятор громкости и один или два входных разъема, динамики с полевой катушкой» и тонкие деревянные корпуса; примечательно, что эти ранние усилители не имели регуляторов тембра или даже переключателя включения-выключения. [14] Портативные системы PA, которые можно было подключать к настенным розеткам, появились в начале 1930-х годов, когда внедрение электролитических конденсаторов и выпрямительных трубок позволило создать экономичные встроенные блоки питания, которые можно было подключать к настенным розеткам. Раньше усилители требовали тяжелых многоаккумуляторных батарей. [15]
В 1960-х годах электрическая версия мегафона, которая использовала громкоговоритель, усилитель и складной рупор, в значительной степени заменила базовый мегафон конусного типа. Небольшие ручные электрические мегафоны на батарейках используются пожарными и спасателями, полицией, протестующими и людьми, выступающими перед аудиторией на открытом воздухе. Во многих небольших ручных моделях микрофон установлен на задней стороне устройства, и пользователь держит мегафон перед своим ртом, чтобы использовать его, и нажимает на курок, чтобы включить усилитель и громкоговоритель. Более крупные электрические мегафоны могут иметь микрофон, прикрепленный кабелем, что позволяет человеку говорить, не закрывая своего лица расширяющимся рупором.
Самые простые и маленькие системы PA состоят из микрофона, усилителя и одного или нескольких громкоговорителей. Системы PA этого типа, часто обеспечивающие мощность от 50 до 200 Вт, часто используются в небольших помещениях, таких как школьные аудитории, церкви и сцены кофеен. Небольшие системы PA могут охватывать все здание, например, ресторан, магазин, начальную школу или офисное здание. Источник звука, такой как проигрыватель компакт-дисков или радио, может быть подключен к системе PA, чтобы через нее можно было воспроизводить музыку. Меньшие системы на батарейках на 12 вольт могут быть установлены в транспортных средствах, таких как туристические автобусы или школьные автобусы, чтобы гид и/или водитель могли разговаривать со всеми пассажирами. Портативные системы могут работать на батарейках и/или получать питание от подключения системы к электрической розетке. Их также могут использовать люди, выступающие перед небольшими группами, например, на информационных сессиях или собраниях команды. Системы на батарейках могут использоваться гидами, которые разговаривают с клиентами во время пеших экскурсий.
Системы оповещения состоят из источников входного сигнала (микрофоны, устройства воспроизведения звука и т. д.), усилителей , оборудования управления и мониторинга (например, светодиодные индикаторы, измерители уровня звука, наушники) и громкоговорителей . Обычный входной сигнал включает микрофоны для речи или пения, прямые входные сигналы с музыкальных инструментов и записанное устройство воспроизведения звука. В неисполнительных приложениях может быть система, которую операторы или автоматизированное оборудование используют для выбора из ряда стандартных предварительно записанных сообщений. Эти источники входного сигнала подаются на предварительные усилители и маршрутизаторы сигналов, которые направляют аудиосигнал в выбранные зоны объекта (например, только в одну секцию школы). Затем предварительно усиленные сигналы поступают в усилители. В зависимости от местной практики эти усилители обычно усиливают аудиосигналы до уровня линии громкоговорителя 50 В, 70 В или 100 В. [16] Контрольное оборудование контролирует усилители и линии громкоговорителей на наличие неисправностей, прежде чем они достигнут громкоговорителей. Это контрольное оборудование также используется для разделения зон в системе PA. Громкоговоритель преобразует электрические сигналы в звук.
Некоторые системы PA имеют динамики, которые охватывают более одного здания, распространяясь на весь кампус колледжа, офис или промышленный объект, или целый открытый комплекс (например, спортивный стадион). Большая система PA может также использоваться в качестве системы оповещения во время чрезвычайной ситуации.
Системы PA по размеру и подходу сабвуфера
[17]
Некоторые телефонные системы с АТС (PBX) используют пейджинговое оборудование, которое действует как связующее звено между телефоном и усилителем PA. В других системах пейджинговое оборудование не встроено в телефонную систему. Вместо этого система включает в себя отдельный контроллер пейджинга, подключенный к порту магистрали телефонной системы. Доступ к контроллеру пейджинга осуществляется либо по назначенному номеру справочника, либо по центральной офисной линии. Во многих современных системах функция пейджинга интегрирована в телефонную систему, поэтому система может отправлять объявления на динамики телефона.
Многие розничные торговцы и офисы предпочитают использовать телефонную систему в качестве единственной точки доступа для пейджинговой системы, поскольку функции интегрированы. Многие школы и другие крупные учреждения больше не используют большие, громоздкие микрофонные системы PA и перешли на пейджинговую телефонную систему, поскольку к ней можно получить доступ из многих разных точек в школе.
PA over IP относится к системам пейджинга и внутренней связи PA , которые используют сеть Интернет-протокола (IP) вместо центрального усилителя для распределения аудиосигнала по пейджинговым точкам по всему зданию или кампусу или в любом другом месте в пределах досягаемости IP-сети, включая Интернет. Сетевые усилители и устройства внутренней связи используются для обеспечения функции связи. На передающем конце компьютерное приложение передает цифровой аудиопоток через локальную сеть, используя звук со входов звуковой карты компьютера или из сохраненных аудиозаписей. На принимающем конце либо специализированные модули внутренней связи (иногда называемые IP-динамиками ), которые принимают эти сетевые передачи и воспроизводят аналоговый аудиосигнал. Это небольшие специализированные сетевые устройства, адресуемые по IP-адресу, как и любой другой компьютер в сети. [18]
Приемник беспроводной PA 2-Way Radio и рупорный громкоговоритель предназначены для облегчения прямой доставки голосовых сообщений с базовой станции или мобильной двусторонней радиостанции на громкоговоритель PA, расположенный на расстоянии, которое может измеряться милями. Сочетание приемника и громкоговорителя PA идеально подходит в ситуациях, когда традиционные проводные установки PA непрактичны, чрезмерно дороги или временны. Эти приемники работают в лицензированных диапазонах частот UHF и VHF бизнес-диапазона или на нелицензированных частотах MURS. Для установки требуется настройка частоты, которую вы хотите использовать как на радио, так и на системе PA, а также питание беспроводных приемников PA. [19]
Беспроводная мобильная телефония (WMT) PA Systems относится к системам PA paging и [интерком] , которые используют любую форму беспроводной мобильной телефонной системы, такой как сети GSM вместо централизованного усилителя для распределения аудиосигнала по пейджинговым точкам по всему зданию или кампусу или другому месту. Мобильные сети GSM используются для обеспечения функции связи. На передающем конце телефон PSTN, мобильный телефон, телефон VOIP или любое другое коммуникационное устройство, которое может получать доступ и совершать аудиозвонки на мобильную SIM-карту на базе GSM, может связываться с ней. На принимающем конце приемопередатчик GSM принимает эти сетевые передачи и воспроизводит аналоговый аудиосигнал через усилитель мощности и динамик. Это было впервые предложено Стивеном Робертом Пирсоном из Ланкашира, Англия, которому были выданы патенты на системы, которые также включают в себя функциональные возможности управления. Использование сети WMT (GSM) означает, что объявления в реальном времени могут быть сделаны в любой точке мира, где есть подключение WMT. Патенты охватывают все формы WMT, то есть 2G, 3G, 4G ..... ××G. Британская компания Remvox Ltd (Remote Voice experience) получила лицензию на разработку и производство продукции на основе этой технологии.
Система оповещения с длинной линией (LLPA) — это любая система оповещения с распределенной архитектурой, обычно охватывающая обширную географическую область. Системы этого типа обычно встречаются в железнодорожной, легкорельсовой и метрополитенской отраслях и позволяют запускать объявления из одного или нескольких мест в остальную часть сети по медным кабелям с низкой пропускной способностью, обычно по линиям PSTN с использованием модемов DSL или таких носителей, как оптоволокно , или GSM-R , или IP-сети. [20]
Железнодорожные системы обычно имеют интерфейс с сервером системы информирования пассажиров (PIS) на каждой станции. Они связаны с описателями поездов, которые указывают местоположение подвижного состава в сети с помощью датчиков на путевом сигнальном оборудовании. PIS вызывает сохраненное сообщение для воспроизведения из локальной или удаленной системы цифрового голосового оповещения или серию фрагментов сообщения для сборки в правильном порядке , например: " / the / 23.30 / Great_Western_Railway / Night_Riviera_sleeper_service / from / London_Paddington / to / Penzance / .... / will send from platform / one / this train is formed of / 12_carriages /." Сообщения маршрутизируются через IP-сеть и воспроизводятся на локальном усилительном оборудовании. Взятые вместе, PA, маршрутизация, DVA, пассажирские дисплеи и интерфейс PIS называются системой информации о клиентах (CIS) , термин, часто используемый взаимозаменяемо с системой информации о пассажирах . [ необходима цитата ]
Небольшие клубы, бары и кофейни используют довольно простую установку, с фронтальными акустическими системами (и сабвуферами, в некоторых случаях), направленными на публику, и мониторными акустическими системами, направленными назад на исполнителей, чтобы они могли слышать их вокал и инструменты. Во многих случаях фронтальные динамики приподняты, либо путем установки их на столбах, либо путем «подвешивания» их на анкерах в потолке. Фронтальные динамики приподняты, чтобы предотвратить поглощение звука первыми несколькими рядами зрителей. Сабвуферы не нужно приподнимать, потому что глубокий бас является всенаправленным. В самых маленьких кофейнях и барах аудиомикшер может находиться на сцене, чтобы исполнители могли микшировать свои собственные уровни звука. [21] В более крупных барах аудиомикшер может располагаться в зоне сидений зрителей или позади нее, так что звукорежиссер может прослушивать микс и регулировать уровни звука. Корректировку микса мониторных динамиков может выполнять один звукорежиссер с помощью основного микшерного пульта, или второй звукорежиссер, использующий отдельный микшерный пульт.
Для концертов популярной музыки используется более мощная и сложная система PA для обеспечения воспроизведения живого звука . В концертной обстановке обычно используются две полные системы PA: «основная» система и «мониторная» система. Каждая система состоит из микшерного пульта, звукообрабатывающего оборудования, усилителей и динамиков. Микрофоны, которые используются для улавливания вокала и звуков усилителя, направляются как через основную, так и через мониторную систему. Звукорежиссеры могут устанавливать разные уровни звука для каждого микрофона на основной и мониторной системах. Например, бэк-вокалист , голос которого имеет низкий уровень звука в основном миксе, может попросить сделать звук намного громче через свой мониторный динамик, чтобы он мог слышать свое пение.
На концерте с использованием живого воспроизведения звука звукорежиссеры и техники управляют микшерными пультами «основной» и «мониторной» систем, регулируя тембр, уровни и общую громкость.
Гастрольные постановки путешествуют с перемещаемыми большими линейными массивами PA-систем, иногда арендуемыми у компании по прокату аудиооборудования. Звуковое оборудование перемещается с места на место вместе с различным другим оборудованием, таким как освещение и проекция.
Все системы PA имеют потенциал для аудио обратной связи , которая возникает, когда микрофон улавливает звук из динамиков, который снова усиливается и снова передается через динамики. Часто это звучит как громкий пронзительный визг или визг и может возникнуть, когда громкость системы слишком высока. Обратная связь возникает только тогда, когда коэффициент усиления петли обратной связи больше единицы, поэтому ее всегда можно остановить, достаточно уменьшив громкость.
Звукорежиссеры предпринимают несколько шагов для максимизации усиления до возникновения обратной связи , в том числе держат микрофоны на расстоянии от динамиков, следят за тем, чтобы направленные микрофоны не были направлены на динамики, поддерживают низкий уровень громкости на сцене и снижают уровни усиления на частотах, где возникает обратная связь, используя графический эквалайзер , параметрический эквалайзер или режекторный фильтр . Некоторые микшерные пульты и блоки эффектов эпохи 2010-х годов имеют автоматические схемы предотвращения обратной связи.
Устройства предотвращения обратной связи обнаруживают начало нежелательной обратной связи и используют точный режекторный фильтр для снижения усиления частот, которые дают обратную связь. Некоторые автоматические детекторы обратной связи требуют, чтобы пользователь «устанавливал» частоты, подверженные обратной связи, путем намеренного увеличения усиления (во время проверки звука) до тех пор, пока не начнет возникать какая-либо обратная связь. Этот процесс часто называют «выходом из строя» или «эквалайзером» помещения/места. Затем устройство сохраняет эти частоты в своей памяти и готово их вырезать. Некоторые автоматические устройства предотвращения обратной связи могут обнаруживать и снижать новые частоты, отличные от тех, которые были обнаружены во время проверки звука.
система оборудования, которая используется для того, чтобы сделать речь достаточно громкой для того, чтобы ее услышало большое количество людей, особенно для передачи информации