Система звукоусиления представляет собой комбинацию микрофонов , процессоров сигналов , усилителей и громкоговорителей в корпусах , управляемых микшерным пультом , который делает живые или заранее записанные звуки громче, а также может распространять эти звуки на более широкую или более отдаленную аудиторию. [1] [2] Во многих ситуациях система звукоусиления также используется для улучшения или изменения звука источников на сцене, обычно с помощью электронных эффектов , таких как реверберация , а не простого усиления источников без изменений.
Система звукоусиления рок-концерта на стадионе может быть очень сложной, включая сотни микрофонов, сложные системы микширования живого звука и обработки сигналов, усилители мощностью в десятки тысяч ватт и несколько массивов громкоговорителей , и все это контролируется командой специалистов. звукоинженеры и техники. С другой стороны, система звукоусиления может быть такой же простой, как небольшая система громкой связи (PA), состоящая, например, из одного микрофона, подключенного к громкоговорителю с усилителем мощностью 100 Вт , для певца-гитариста, играющего в небольшой кофейне . . В обоих случаях эти системы усиливают звук, чтобы сделать его громче или распространить на более широкую аудиторию. [3]
Некоторые аудиоинженеры и другие представители профессиональной аудиоиндустрии расходятся во мнениях относительно того, следует ли называть эти аудиосистемы системами звукоусиления (SR) или системами громкой связи. Обычно различают эти два термина по технологии и возможностям, в то время как другие различают по назначению (например, системы SR предназначены для поддержки живых мероприятий , а системы PA предназначены для воспроизведения речи и записанной музыки в зданиях и учреждениях). В некоторых регионах или на рынках различие между этими двумя терминами важно, хотя во многих профессиональных кругах эти термины считаются взаимозаменяемыми. [4]
Типичная система звукоусиления состоит из; входные преобразователи (например, микрофоны ), которые преобразуют звуковую энергию, такую как пение человека , в электрический сигнал, процессоры сигналов , которые изменяют характеристики сигнала (например, эквалайзеры , которые регулируют низкие и высокие частоты, компрессоры , которые уменьшают пики сигнала и т. д.), усилители , которые производят мощную версию результирующего сигнала, который может управлять громкоговорителем и выходными преобразователями (например, громкоговорителями в кабинетах громкоговорителей ), которые преобразуют сигнал обратно в звуковую энергию (звук, слышимый публикой и исполнителями). Эти основные части включают в себя различное количество отдельных компонентов [5] для достижения желаемой цели усиления и ясности звука для аудитории, исполнителей или других людей.
Звуковое усиление в системе большого формата обычно включает в себя путь прохождения сигнала, который начинается с сигнальных входов, которыми могут быть звукосниматели инструментов (на электрогитаре или бас-гитаре ), микрофон, в который поет вокалист, или микрофон, расположенный перед инструмент или гитарный усилитель . Эти сигнальные входы подключаются к входным гнездам толстого многожильного кабеля (часто называемого « змейкой »). Затем змея передает сигналы всех входов на один или несколько микшерных пультов .
В кофейне или небольшом ночном клубе змею можно направить только на один микшерный пульт, который звукоинженер будет использовать для регулировки звука и громкости сценического вокала и инструментов, которые публика слышит через основные динамики, а также для регулировки громкости мониторные динамики , ориентированные на исполнителей.
На площадках среднего и большого размера сигналы на сцене обычно направляются на два микшерных пульта : переднюю часть зала (FOH) и систему сценического монитора , которая часто представляет собой второй микшер сбоку от сцены. В этих случаях требуются как минимум два звукорежиссера ; один будет делать основной микс для публики на FOH, а другой — мониторный микс для исполнителей на сцене.
Как только сигнал поступает на вход микшерного пульта, звукорежиссер может настроить этот сигнал разными способами. Сигнал можно выравнивать (например, регулируя низкие или высокие частоты звука), сжимать (чтобы избежать нежелательных пиков сигнала) или панорамировать (чтобы отправляться на левый или правый динамики). Сигнал также может быть направлен на внешний процессор эффектов , например, на эффект реверберации , который выводит обработанную (обработанную) версию сигнала, которая обычно смешивается в различных количествах с сухим (без эффектов) сигналом. В системах звукоусиления используется множество блоков электронных эффектов , включая цифровую задержку и реверберацию . На некоторых концертах используются эффекты коррекции высоты тона (например, AutoTune ), которые электронным способом корректируют любое расстроенное пение.
Микшерные консоли также имеют дополнительные посылы , также называемые aux или aux sends (аббревиатура от «вспомогательный посыл»), на каждом входном канале, так что можно создать другой микс и отправить его в другое место для другой цели. Одним из способов использования посылов aux является создание смеси вокальных и инструментальных сигналов для мониторного микса (это то, что певцы и музыканты на сцене слышат из своих мониторных динамиков или наушников-вкладышей ). Другое использование посыла aux — это выбор различного количества определенных каналов (с помощью ручек посылов aux на каждом канале), а затем маршрутизация этих сигналов на процессор эффектов. Типичным примером второго использования дополнительных посылов является передача всех вокальных сигналов рок- группы через эффект реверберации. Хотя реверберация обычно добавляется к вокалу в основном миксе, она обычно не добавляется к электробасу и другим инструментам ритм-секции .
Обработанные входные сигналы затем микшируются на мастер-фейдеры консоли. Следующий шаг на пути прохождения сигнала обычно зависит от размера установленной системы. В небольших системах основные выходные сигналы часто направляются на дополнительный эквалайзер или непосредственно на усилитель мощности с одним или несколькими динамиками (обычно двумя, по одному с каждой стороны сцены на небольших площадках или большим количеством на больших площадках). которые подключены к этому усилителю. В системах большого формата сигнал обычно сначала проходит через эквалайзер, а затем на кроссовер . Кроссовер разделяет сигнал на несколько частотных диапазонов, причем каждый диапазон направляется на отдельные усилители и корпуса динамиков для сигналов низкой, средней и высокой частоты. Низкочастотные сигналы передаются на усилители, а затем на сабвуферы , а звуки средних и высоких частот обычно передаются на усилители, которые питают кабинеты полнодиапазонных динамиков . Использование кроссовера для разделения звука на низкие, средние и высокие частоты может привести к более «чистому» звуку (см. « Двойное усиление» ), чем направление всех частот через одну полнодиапазонную акустическую систему. Тем не менее, на многих небольших площадках по-прежнему используется одна полнодиапазонная акустическая система, поскольку ее проще настроить и она дешевле.
В системе звукоусиления можно найти множество типов входных преобразователей , причем наиболее часто используемым устройством ввода являются микрофоны . Микрофоны можно классифицировать по методу передачи, диаграмме направленности или функциональному применению. Большинство микрофонов, используемых для звукоусиления, являются динамическими или конденсаторными . Один тип направленных микрофонов, называемый кардиоидными микрофонами, широко используется в живом звуке, поскольку они уменьшают наводки сбоку и сзади, помогая избежать нежелательной обратной связи от системы сценического монитора .
Микрофоны, используемые для усиления звука, располагаются и крепятся разными способами, включая вертикальные стойки с утяжелением, крепления на подиуме, зажимы для галстука, крепления для инструментов и крепления для гарнитуры . Микрофоны на стойках также размещаются перед усилителями инструментов , чтобы улавливать звук. Микрофоны, крепящиеся на гарнитуре или на зажиме для галстука, часто используются с беспроводной передачей, чтобы позволить исполнителям или выступающим свободно перемещаться. Среди первых, кто внедрил технологию микрофонов, монтируемых в гарнитуру, были кантри-певец Гарт Брукс , [6] Кейт Буш и Мадонна . [7]
Другие типы входных преобразователей включают магнитные звукосниматели, используемые в электрогитарах и электрических бас-гитарах, контактные микрофоны, используемые на струнных инструментах, а также звукосниматели (картриджи) для фортепиано и фонографов , используемые в проигрывателях пластинок. Выходной сигнал электронных инструментов, таких как синтезаторы , может быть направлен непосредственно на микшерный пульт. Для адаптации некоторых из этих источников к входам консоли может потребоваться блок DI .
Беспроводные системы обычно используются для электрогитары, бас-гитары, портативных микрофонов и внутриканальных мониторных систем. Это позволяет артистам передвигаться по сцене во время выступления или даже выходить в зал, не беспокоясь о том, что они споткнутся или отсоединят кабели.
Микшерные пульты – это сердце системы звукоусиления. Здесь звукорежиссер может регулировать громкость и тон каждого входа, будь то микрофон вокалиста или сигнал электробаса , а также микшировать, выравнивать и добавлять эффекты к этим источникам звука. Сведение для живого выступления требует сочетания технических и художественных навыков. Звукорежиссер должен обладать экспертными знаниями о настройке динамиков и усилителей, блоках эффектов и других технологиях, а также хорошо понимать, как должна звучать музыка, чтобы создать хороший микс.
В одной системе звукоусиления можно использовать несколько консолей для разных целей. Микшерный пульт перед залом (FOH) обычно располагается там, где оператор может видеть действие на сцене и слышать то, что слышит публика. Для вещания и записи микшерный пульт можно разместить внутри закрытой кабины или снаружи в ПТС . В крупных музыкальных постановках часто используется отдельный микшерный пульт сценического монитора, который предназначен для создания миксов для исполнителей на сцене. Эти консоли обычно размещаются сбоку от сцены, чтобы оператор мог общаться с артистами на сцене. [8] [а]
Небольшие акустические системы для таких заведений, как бары и клубы, теперь доступны с функциями, которые раньше были доступны только на оборудовании профессионального уровня, такими как цифровые эффекты реверберации , графические эквалайзеры и, в некоторых моделях, схемы предотвращения обратной связи , которые электронным образом распознают и предотвращают звук. обратная связь, когда это становится проблемой. Блоки цифровых эффектов могут предлагать несколько предустановленных и переменных реверберации, эха и связанных с ними эффектов . Цифровые системы управления громкоговорителями предлагают звукорежиссерам цифровую задержку (чтобы обеспечить синхронизацию громкоговорителей друг с другом), лимитирование, функции кроссовера, фильтры эквалайзера, сжатие и другие функции в одном блоке, монтируемом в стойку. В предыдущие десятилетия звукорежиссерам обычно приходилось перевозить значительное количество установленных в стойке устройств аналоговых эффектов для выполнения этих задач.
Эквалайзеры — это электронные устройства, которые позволяют звукорежиссерам управлять тоном и частотами звука в канале, группе (например, всеми микрофонами на ударной установке) или миксе всей сцены. Регуляторы низких и высоких частот на домашней стереосистеме представляют собой простой тип эквалайзера. Эквалайзеры существуют в профессиональных системах звукоусиления в трех формах: полочные эквалайзеры (как правило, для всего диапазона низких и высоких частот), графические эквалайзеры и параметрические эквалайзеры . Графические эквалайзеры имеют фейдеры (вертикальные ползунки), которые вместе напоминают кривую частотной характеристики, нанесенную на график. Фейдеры можно использовать для усиления или ослабления определенных частотных диапазонов.
Используя эквалайзеры, можно усилить слишком слабые частоты, например, у певца со скромным выступом в нижнем регистре. Слишком громкие частоты, такие как «гулкий» звук бас-барабана или слишком резонансная гитара-дредноут, можно обрезать. В системах звукоусиления обычно используются графические эквалайзеры с третьоктавными частотными центрами. Обычно они используются для выравнивания выходных сигналов, поступающих на основную акустическую систему или мониторные динамики на сцене. Параметрические эквалайзеры часто встроены в каждый канал микшерных консолей, обычно для средних частот. Они также доступны в виде отдельных стоечных блоков, которые можно подключить к микшерному пульту. Параметрические эквалайзеры обычно используют ручки, а иногда и кнопки. Звукоинженер может выбрать, какую полосу частот ослабить или усилить, а затем с помощью дополнительных ручек отрегулировать степень ослабления или усиления этого диапазона частот. Параметрические эквалайзеры впервые стали популярными в 1970-х годах и с тех пор остаются предпочтительным программным эквалайзером для многих инженеров.
Фильтр верхних частот (обрезка нижних частот) и/или фильтр нижних частот (обрезка верхних частот) также могут быть включены в эквалайзеры или аудиоконсоли. Фильтры верхних и нижних частот ограничивают крайние значения полосы пропускания данного канала . Обрезание очень низкочастотных звуковых сигналов (называемых инфразвуковыми или инфразвуковыми ) уменьшает потери мощности усилителя, которые не производят слышимый звук и которые, кроме того, могут отрицательно влиять на динамики низкого диапазона. Фильтр нижних частот для отсекания ультразвуковой энергии полезен для предотвращения проникновения радиочастот, средств управления освещением или цифровых схем в усилители мощности. Такие фильтры часто сочетаются с графическими и параметрическими эквалайзерами, чтобы дать звукоинженеру полный контроль над частотным диапазоном. Фильтры верхних и нижних частот, используемые вместе, действуют как полосовой фильтр, устраняя нежелательные частоты как выше, так и ниже слухового спектра. Полосовой фильтр делает обратное. Он позволяет проходить всем частотам, кроме одной полосы посередине. Подавитель обратной связи с помощью микропроцессора автоматически обнаруживает возникновение обратной связи и применяет узкий полосовой фильтр ( режимный фильтр ) на определенной частоте или частотах, относящихся к обратной связи.
.jpg/1280px-Comp._rack_(Supernatural).jpg)
Сжатие динамического диапазона разработано, чтобы помочь звукоинженеру управлять динамическим диапазоном аудиосигналов. До изобретения автоматических компрессоров звукоинженеры достигали той же цели, «управляя фейдерами», внимательно слушая микс и понижая фейдеры любого певца или инструмента, которые становились слишком громкими. Компрессор достигает этого, уменьшая усиление сигнала, который превышает определенный уровень (порог), на определенную величину, определяемую настройкой коэффициента. Большинство доступных компрессоров спроектированы таким образом, чтобы оператор мог выбирать соотношение в диапазоне, обычно от 1:1 до 20:1, а некоторые допускают настройку до ∞:1. Компрессор с высокой степенью сжатия обычно называют лимитером . Скорость, с которой компрессор регулирует усиление сигнала ( атаку и затухание ), обычно регулируется, как и конечный выходной сигнал или компенсационный коэффициент усиления устройства.
Применение компрессоров широко варьируется. Некоторые приложения используют ограничители для защиты компонентов и управления структурой усиления. Художественная манипуляция сигналом с использованием компрессора — это субъективная техника, широко используемая инженерами микширования для улучшения четкости или творческого изменения сигнала по отношению к программному материалу. Примером художественной компрессии является типичная тяжелая компрессия, используемая в различных компонентах современной рок-барабанной установки. Барабаны обрабатываются так, чтобы они звучали более энергично и полно.
Шумоподавитель приглушает сигналы ниже установленного порогового уровня. Функция шумоподавителя в некотором смысле противоположна функции компрессора. Шумоподавители полезны для микрофонов, которые улавливают шум, не имеющий отношения к программе, например, гул микрофонного усилителя электрогитары или шелест бумаг на кафедре священника. Шумовые гейты также используются для обработки микрофонов, расположенных рядом с барабанами ударной установки во многих хард-роковых и металлических группах. Без шумоподавителя микрофон конкретного инструмента, например напольного тома, также будет улавливать сигналы от близлежащих барабанов или тарелок. С помощью шумоподавителя можно установить порог чувствительности каждого микрофона ударной установки так, чтобы был слышен только прямой удар и последующее затухание барабана, а не близлежащие звуки.
Эффекты реверберации и задержки широко используются в системах звукоусиления для улучшения звучания микса и создания желаемого художественного эффекта. Реверберация и задержка добавляют звуку ощущение простора. Реверберация может создать эффект присутствия певческого голоса или инструмента где угодно, от маленькой комнаты до огромного зала или даже в пространстве, не существующем в физическом мире. Использование реверберации часто остается незамеченным публикой, поскольку зачастую звучит более естественно, чем если бы сигнал оставался «сухим» (без эффектов). [10] Многие современные микшерные пульты, предназначенные для живого звука, имеют встроенные эффекты реверберации.
Другие эффекты включают эффекты модуляции, такие как фленджер , фазер и хорус , а также спектральные манипуляции или гармонические эффекты, такие как эксайтер и гармонизатор . Использование эффектов при воспроизведении поп-музыки 2010 года часто является попыткой имитировать звучание студийной версии музыки исполнителя в обстановке живого концерта. Например, звукорежиссер может использовать эффект автонастройки для создания необычных вокальных звуковых эффектов, которые певец использовал в своих записях.
Соответствующий тип, вариация и уровень эффектов весьма субъективны и часто определяются совместно звукорежиссером, артистами, руководителем группы , музыкальным продюсером или музыкальным руководителем.
Подавитель обратной связи обнаруживает нежелательную звуковую обратную связь и подавляет ее, как правило, автоматически вставляя режекторный фильтр в тракт прохождения сигнала системы. Звуковая обратная связь может создавать нежелательные громкие кричащие шумы, которые мешают выступлению и могут повредить уши говорящих, исполнителей и зрителей. Звуковая обратная связь от микрофонов возникает, когда микрофон находится слишком близко к монитору или основному динамику и система звукоусиления усиливается. Звуковая обратная связь через микрофон почти повсеместно рассматривается как негативное явление: многие электрогитаристы используют обратную связь от гитары как часть своего выступления. Этот тип обратной связи является преднамеренным, поэтому звукорежиссер не пытается ее предотвратить.
Усилитель мощности — это электронное устройство, которое использует электрическую энергию и схемы для усиления сигнала линейного уровня и обеспечивает достаточную электрическую мощность для управления громкоговорителем и воспроизведения звука. Все громкоговорители, включая наушники , требуют усиления мощности. Большинство профессиональных усилителей мощности звука также обеспечивают защиту от клиппирования , обычно в виде некоторой формы ограничения . Усилитель мощности, включенный в режим ограничения, может повредить громкоговорители. Усилители также обычно обеспечивают защиту от коротких замыканий на выходе и перегрева.
Аудиоинженеры выбирают усилители, которые обеспечивают достаточный запас мощности . Запас означает величину, на которую возможности обработки сигнала аудиосистемы превышают назначенный номинальный уровень . [11] Запас можно рассматривать как зону безопасности, позволяющую переходным пикам звука превышать номинальный уровень без повреждения системы или аудиосигнала, например, из-за ограничения . Органы по стандартизации различаются в своих рекомендациях по номинальному уровню и запасу. Выбор усилителей с достаточным запасом мощности помогает гарантировать, что сигнал останется чистым и неискаженным.
Как и большинство звукоусилительного оборудования, профессиональные усилители мощности обычно предназначены для установки в стандартные 19-дюймовые стойки . Усилители, монтируемые в стойку, обычно размещаются в дорожных чемоданах , чтобы предотвратить повреждение оборудования во время транспортировки. Активные громкоговорители имеют встроенные усилители, выбранные производителем в соответствии с требованиями громкоговорителя. Некоторые активные громкоговорители также имеют встроенные схемы эквалайзера, кроссовера и микширования.
Поскольку усилители могут выделять значительное количество тепла, рассеяние тепла является важным фактором, который операторы должны учитывать при установке усилителей в стойки для оборудования. [12] Многие усилители мощности оснащены внутренними вентиляторами, которые прогоняют воздух через радиаторы. Радиаторы могут засориться пылью, что может отрицательно сказаться на охлаждающих возможностях усилителя.
В 1970-х и 1980-х годах в большинстве усилителей мощности использовались усилители тяжелого класса AB . В конце 1990-х годов усилители мощности для усилителей мощности стали легче, меньше, мощнее и эффективнее благодаря увеличению использования импульсных источников питания и усилителей класса D , что обеспечивало значительную экономию веса и пространства, а также повышение эффективности. Усилители класса D, часто устанавливаемые на железнодорожных вокзалах, стадионах и в аэропортах, могут работать с минимальным дополнительным охлаждением и с более высокой плотностью стоек по сравнению со старыми усилителями.
Цифровые системы управления громкоговорителями (DLMS), которые объединяют функции цифрового кроссовера, сжатия, лимитирования и другие функции в одном устройстве, используются для обработки микса с микшерного пульта и его направления на различные усилители. Системы могут включать в себя несколько громкоговорителей, каждый из которых имеет собственный выход, оптимизированный для определенного диапазона частот (т. е. низких, средних и высоких частот). Двухканальное и тройное усиление системы звукоусиления с помощью DLMS приводит к более эффективному использованию мощности усилителя, посылая каждому усилителю только частоты, соответствующие его соответствующему громкоговорителю, и устраняя потери, связанные с пассивными цепями кроссовера.
Простой и недорогой громкоговоритель PA может иметь один полнодиапазонный динамик , помещенный в подходящий корпус. Более сложные громкоговорители профессионального уровня со звукоусилением могут включать отдельные динамики для воспроизведения низких, средних и высоких частот . Кроссоверная сеть направляет различные частоты на соответствующие драйверы. В 1960-х годах рупорные громкоговорители для кинотеатров и громкоговорителей обычно представляли собой колонны из нескольких динамиков, установленных вертикально внутри высокого корпуса.
1970-е - начало 1980-х годов были периодом инноваций в конструкции громкоговорителей, когда многие компании, занимающиеся звукоусилением, разрабатывали свои собственные громкоговорители с использованием имеющихся в продаже драйверов. Областями инноваций были дизайн корпуса, долговечность, простота упаковки и транспортировки, а также простота установки. В этот период также было введено подвешивание или полет основных громкоговорителей на больших концертах. В 1980-е годы крупные производители акустических систем начали производить стандартную продукцию, используя инновации 1970-х годов. В основном это были небольшие двухполосные системы с 12-дюймовыми, 15-дюймовыми или двойными 15-дюймовыми низкочастотными динамиками и высокочастотным динамиком, прикрепленным к высокочастотному рупору. В 1980-х годах также появились компании по производству громкоговорителей, ориентированные на рынок звукоусиления.
В 1990-е годы были представлены линейные массивы , в которых длинные вертикальные массивы громкоговорителей в небольших кабинетах используются для повышения эффективности и обеспечения равномерной дисперсии и частотной характеристики. Корпуса трапециевидной формы стали популярными, поскольку эта форма позволяла легко соединить многие из них вместе. В этот период также были представлены недорогие корпуса динамиков из формованного пластика, установленные на штативах. Многие из них оснащены встроенными усилителями мощности, что делает их установку и успешную работу непрофессионалом. Качество звука, обеспечиваемое этими простыми активными динамиками, широко варьируется в зависимости от реализации.
Многие акустические системы со звукоусилением включают в себя схемы защиты, предотвращающие повреждение из-за чрезмерной мощности или ошибки оператора. Восстанавливающиеся предохранители , специальные токоограничивающие лампочки и автоматические выключатели использовались по отдельности или в сочетании, чтобы уменьшить количество отказов драйверов. В тот же период индустрия профессионального звукоусиления сделала разъемы Neutrik Speakon NL4 и NL8 стандартными разъемами для динамиков, заменив разъемы 1/4 дюйма , разъемы XLR и многоконтактные разъемы Cannon , максимальный ток которых ограничен 15 А. Разъемы XLR по-прежнему являются стандартными входными разъемами в кабинетах с активными громкоговорителями.
Чтобы помочь пользователям избежать перегрузки, громкоговорителям присвоена номинальная мощность (в ваттах ), которая указывает их максимальную мощность. Благодаря усилиям Общества звукоинженеров (AES) и группы производителей громкоговорителей ALMA по разработке стандарта тестирования EIA-426, спецификации управления питанием стали более надежными.
Легкие портативные акустические системы для небольших площадок направляют низкочастотные части музыки (электрический бас, большой барабан и т. д.) на активный сабвуфер . Направление низкочастотной энергии на отдельный усилитель и сабвуфер может существенно улучшить басовую характеристику системы. Кроме того, четкость звука может быть повышена, поскольку низкочастотные звуки могут вызвать интермодуляцию и другие искажения в акустических системах.
Профессиональные акустические системы со звукоусилением часто включают в себя специальное оборудование для безопасного размещения их над сценой, чтобы обеспечить более равномерное звуковое покрытие и максимально увеличить обзорность концертных площадок.
Мониторные громкоговорители , также называемые складными громкоговорителями, представляют собой кабинеты для громкоговорителей, используемые на сцене, чтобы помочь исполнителям слышать их пение или игру. Таким образом, динамики монитора направлены на исполнителя или часть сцены. Обычно им передается микс вокала или инструментов, отличный от микса, который отправляется на основную акустическую систему. Корпуса мониторных громкоговорителей часто имеют клиновидную форму, направляя выходной сигнал вверх к исполнителю, когда он установлен на полу сцены. Простые двухполосные конструкции с двумя динамиками, диффузором и рупором являются обычным явлением, поскольку мониторные громкоговорители должны быть меньше, чтобы сэкономить место на сцене. Этим громкоговорителям обычно требуется меньшая мощность и громкость, чем основной акустической системе, поскольку им необходимо обеспечить звук только для нескольких человек, находящихся в относительно непосредственной близости от громкоговорителя. Некоторые производители разработали громкоговорители для использования в качестве компонента небольшой акустической системы или в качестве мониторного громкоговорителя. Ряд производителей выпускают активные мониторные колонки со встроенным усилителем.
Использование мониторных динамиков вместо внутриканальных мониторов обычно приводит к увеличению громкости сцены, что может привести к увеличению проблем с обратной связью и прогрессирующему повреждению слуха у выступающих перед ними исполнителей. [13] Четкость микса для исполнителя на сцене также обычно ухудшается, поскольку он слышит больше постороннего шума вокруг себя. Использование мониторных громкоговорителей, активных (со встроенным усилителем) или пассивных, требует большего количества кабелей и оборудования на сцене, что приводит к более загроможденной сцене. Эти факторы, среди прочего, привели к росту популярности внутриканальных мониторов.
Внутриканальные мониторы — это наушники, предназначенные для использования в качестве мониторов живыми исполнителями. Они имеют либо универсальную посадку , либо индивидуальный дизайн. Универсальные внутриканальные мониторы оснащены резиновыми или пенопластовыми наконечниками, которые можно вставить практически в любое ухо. Настраиваемые внутриканальные мониторы создаются на основе слепка уха пользователя, сделанного аудиологом . Внутриканальные мониторы почти всегда используются в сочетании с системой беспроводной передачи, что позволяет исполнителю свободно перемещаться по сцене, получая свой мониторный микс.
Внутриканальные мониторы обеспечивают значительную изоляцию для использующего их исполнителя, звук на сцене не слышен, а инженер по мониторам может предоставить исполнителю гораздо более точный и ясный микс. С помощью внутриканальных мониторов каждому исполнителю можно отправить свой собственный микс; хотя то же самое было и с мониторными динамиками, внутриканальные мониторы одного исполнителя не слышны другим музыкантам. Обратной стороной этой изоляции является то, что исполнитель не может слышать толпу или комментарии других исполнителей на сцене, у которых нет микрофонов (например, если басист хочет общаться с барабанщиком). В более крупных постановках это было исправлено путем установки микрофонов, обращенных к аудитории, которые можно было микшировать с посылами внутриканального монитора. [13]
С момента своего появления в середине 1980-х годов внутриканальные мониторы стали самым популярным выбором для мониторинга во время крупных гастролей. Сокращение или исключение использования на сцене других громкоговорителей, кроме инструментальных усилителей, позволило обеспечить более чистое и менее проблемное микширование как для фронтальных, так и для мониторных инженеров. [Аудиообратная связь значительно снижается, и меньше звука отражается от задней стены сцены в вокальные микрофоны и аудиторию, что улучшает четкость микса перед залом.
Системы звукоусиления используются в самых разных условиях, каждая из которых ставит разные задачи.
Системы проката аудиовизуальных материалов должны выдерживать интенсивное использование и даже злоупотребления со стороны арендаторов. По этой причине компании по аренде, как правило, владеют кабинетами для громкоговорителей, которые прочно закреплены и защищены стальными уголками, а электронное оборудование, такое как усилители мощности или эффекты, часто монтируется в защитные дорожные кофры. Компании по аренде также склонны выбирать оборудование, имеющее функции электронной защиты, такие как схемы защиты динамиков и ограничители усилителей.
Системы аренды для непрофессионалов должны быть простыми в использовании и настройке, а также их должно быть легко ремонтировать и обслуживать для компании-арендодателя. С этой точки зрения, кабинеты динамиков должны иметь легкодоступные рупоры, динамики и схему кроссовера, чтобы можно было производить ремонт или замену.
Многие гастроли и корпоративные мероприятия на крупных площадках арендуют большие системы звукоусиления, в состав которых обычно входит один или несколько звукорежиссеров в штате арендной компании. В случае аренды систем для туров, как правило, несколько звукоинженеров и техников из компании по аренде гастролируют с группой для настройки и калибровки оборудования. Человек, который микширует группу, часто выбирается и предоставляется группой, поскольку он знаком с различными аспектами шоу и понимает, как группа хочет, чтобы шоу звучало.
Установка звукоусиления для клубов живой музыки и танцевальных мероприятий часто представляет собой уникальную задачу, поскольку существует большое разнообразие площадок, используемых в качестве клубов: от бывших складов или музыкальных театров до небольших ресторанов или пабов в подвалах с бетонными стенами. Танцевальные мероприятия могут проводиться на огромных складах, в ангарах для самолетов или на открытых площадках. В некоторых случаях клубы размещаются в многоэтажных помещениях с балконами или в Г-образных помещениях, что затрудняет получение одинакового звука для всех зрителей. Решение состоит в том, чтобы использовать замещающие динамики для получения хорошего покрытия, используя задержку, чтобы аудитория не слышала один и тот же усиленный звук в разное время.
Количество кабинетов сабвуферов и усилителей мощности, предназначенных для низкочастотных звуков, используемых в клубе, зависит от типа клуба, жанров исполняемой там музыки и размера заведения. Небольшая кофейня , где основными исполнителями являются традиционные фолк-, блюграсс- или джазовые группы, может не иметь сабвуферов и вместо этого полагаться на полнодиапазонные основные акустические системы для воспроизведения басов. С другой стороны, клуб, где играют хард-рок или хэви-метал группы, или ночной клуб , где диджеи играют танцевальную музыку , могут иметь несколько больших сабвуферов, поскольку в этих жанрах и музыкальных стилях обычно используется мощный, глубокий бас.
.jpg/1280px-Groovy_2007_IMG_8290_(1310587792).jpg)
Проблема при разработке звуковых систем для клубов заключается в том, что звуковую систему, возможно, придется использовать как для предварительно записанной музыки, исполняемой диджеями , так и для живой музыки. Клубная система, предназначенная для ди-джеев, требует DJ-микшера и места для проигрывателей . Напротив, клубу живой музыки необходим микшерный пульт, предназначенный для живого звука, система мониторов на сцене и многожильный кабель-змея, идущий от сцены к микшеру. Клубы, в которых проводятся оба типа шоу, могут столкнуться с трудностями при предоставлении необходимого оборудования и настроек для обоих видов использования. Клубы могут быть враждебной средой для звукового оборудования, поскольку воздух может быть горячим, влажным и задымленным. В некоторых клубах охлаждение усилителей мощности может оказаться непростой задачей.
Церкви и подобные молитвенные дома часто создают проблемы при проектировании. Возможно, динамикам придется быть ненавязчивыми, чтобы гармонировать со старинными изделиями из дерева и камня. В некоторых случаях аудиодизайнеры разрабатывают корпуса динамиков, окрашенные по индивидуальному заказу. Некоторые помещения, такие как святилища или часовни, представляют собой длинные помещения с низкими потолками, и для обеспечения хорошего покрытия по всей комнате необходимы дополнительные громкоговорители. После установки церковные системы часто управляются волонтерами-любителями из общины, а это означает, что ими должно быть легко управлять и устранять неполадки. С этой целью некоторые микшерные пульты, предназначенные для молитвенных домов, имеют автоматические микшеры, которые отключают неиспользуемые каналы для уменьшения шума, а также схемы автоматического устранения обратной связи, которые обнаруживают и отсекают частоты, которые возвращаются. Эти функции также могут быть доступны в многофункциональных консолях, используемых в конференц-залах и многофункциональных площадках.
Туристические звуковые системы доступны в различных размерах и формах, поскольку они должны быть достаточно мощными и универсальными, чтобы охватить множество различных залов и площадок. Гастрольные системы варьируются от систем среднего размера для групп, выступающих в ночных клубах и других площадках среднего размера, до больших систем для групп, выступающих на стадионах , аренах и фестивалях под открытым небом . Аудиосистемы Tour часто проектируются с возможностью существенного резервирования, поэтому в случае отказа оборудования или перегрева усилителя система продолжит функционировать. Гастрольные системы для групп, выступающих перед толпами в несколько тысяч человек и более, обычно устанавливаются и управляются командой техников и инженеров, которые ездят с исполнителями на каждое выступление.
Мейнстрим-группы, которые собираются выступать на площадках среднего и большого размера, во время своего тура проводят одну-две недели технических репетиций со всей концертной системой и производственным персоналом, включая звукорежиссеров. Это позволяет звукорежиссерам и светотехникам ознакомиться с шоу и при необходимости установить предустановки на своем цифровом оборудовании (например, цифровых микшерах) для каждой части шоу. Многие современные музыкальные группы в это время работают со своими звукоинженерами и мониторят микширование, чтобы определить, каково их общее представление о том, как шоу и микс должны звучать как для них самих на сцене, так и для публики.
Это часто включает в себя программирование различных эффектов и обработку сигналов для использования в конкретных песнях, чтобы песни звучали несколько похоже на студийные версии. Чтобы управлять шоу с большим количеством изменений эффектов, инженеры микширования шоу часто предпочитают использовать цифровую микшерную консоль , чтобы они могли сохранять и автоматически вызывать эти многочисленные настройки между каждой песней. Это время также используется системными специалистами, чтобы ознакомиться с конкретной комбинацией оборудования, которое будет использоваться в туре, и с тем, как оно акустически реагирует во время выступления. Эти технические специалисты остаются занятыми во время шоу, проверяя, что система SR работает правильно и правильно настроена, поскольку акустическая реакция комнаты или места проведения будет реагировать по-разному в течение дня в зависимости от температуры, влажности и количества людей. в комнате или пространстве.
Звук для живого театра, оперного театра и других драматических приложений может создавать проблемы, аналогичные проблемам церквей; Театры могут располагаться в исторических зданиях, где динамики и проводка должны гармонировать с архитектурой. Потребность в четком обзоре может сделать неприемлемым использование обычных кабинетов для громкоговорителей; вместо этого часто используются тонкие низкопрофильные динамики.
В живом театре и драме артисты перемещаются по сцене, а это означает, что могут потребоваться беспроводные микрофоны . Некоторые высокобюджетные театральные шоу и мюзиклы микшируются с объемным звуком вживую, часто звукооператор шоу запускает звуковые эффекты, которые смешиваются с музыкой и диалогами инженером микширования шоу. Эти системы обычно гораздо более сложны в проектировании и обычно включают отдельные наборы динамиков для разных зон театра.
Тонкий тип звукоусиления, называемый акустическим усилением , используется в некоторых концертных залах, где исполняется классическая музыка, такая как симфонии и опера. Системы улучшения акустики добавляют больше звука в зал и предотвращают мертвые зоны в зоне отдыха для зрителей, «...улучшая внутренние акустические характеристики зала». В системах используется «... массив микрофонов, подключенных к компьютеру, [который] подключен к массиву громкоговорителей». Однако, когда посетители концертов узнали об использовании этих систем, возникли дебаты, потому что «... пуристы утверждают, что естественный акустический звук [классических] голосов [или] инструментов в данном зале не должен быть изменен». [14]
В статье Кая Харады « Маленький грязный секрет оперы» говорится, что оперные театры начали использовать электронные системы улучшения акустики, «...чтобы компенсировать недостатки акустической архитектуры заведения». Несмотря на возмущение, поднявшееся среди оперных зрителей, Харада отмечает, что ни один из оперных театров, использующих системы акустического улучшения, «...не использует традиционное звукоусиление в бродвейском стиле, при котором большинство, если не все певцы, оснащены радиомикрофонами, смешанными с ряд неприглядных громкоговорителей, разбросанных по всему театру». Вместо этого большинство оперных театров используют систему звукоусиления для улучшения акустики, а также для тонкого усиления голосов за сценой, диалогов на сцене и звуковых эффектов (например, церковных колоколов в « Тоске» или грома в вагнеровских операх). [15]
Эти системы используют микрофоны, компьютерную обработку «с изменениями задержки, фазы и частотной характеристики», а затем отправляют сигнал «... на большое количество громкоговорителей, расположенных в краях места выступления». Другая система улучшения акустики, VRAS , использует «...различные алгоритмы, основанные на микрофонах, расположенных по комнате». Немецкая государственная опера в Берлине и Центр «Колибри» в Торонто используют систему LARES . Систему SIAP используют Театр Ахмансон в Лос-Анджелесе, Королевский национальный театр в Лондоне и Театр Вивиан Бомонт в Нью-Йорке. [16]
В лекционных залах и конференц-залах возникает проблема четкого воспроизведения речи в большом зале, который может иметь отражающие поверхности, создающие эхо . Одна из проблем с воспроизведением речи заключается в том, что микрофон, используемый для улавливания звука голоса человека, может также улавливать нежелательные звуки, например шуршание бумаг на подиуме. Более узконаправленный микрофон может помочь уменьшить нежелательные фоновые шумы.
Еще одна проблема, связанная с живым звуком для выступающих на конференции, заключается в том, что, по сравнению с профессиональными певцами , люди, которых приглашают выступить на форуме, могут не знать, как работают микрофоны. Некоторые люди могут случайно направить микрофон на динамик или динамик монитора, что может вызвать звуковую обратную связь .
На некоторых конференциях звукорежиссерам приходится предоставлять микрофоны для большого количества выступающих, в случае групповой конференции или дебатов. В некоторых случаях автоматические микшеры используются для управления уровнями микрофонов и отключения каналов для микрофонов, в которые не разговаривают, чтобы уменьшить нежелательный фоновый шум и уменьшить вероятность обратной связи.
Системы для спортивных сооружений часто сталкиваются с сильным эхом, которое может сделать речь неразборчивой. Звуковые системы для спорта и отдыха также часто сталкиваются с проблемами окружающей среды, например, с необходимостью использования наружных динамиков, защищенных от атмосферных воздействий на открытых стадионах, а также с защитой от влаги и брызг динамиков в плавательных бассейнах. Еще одна проблема, связанная со спортивными системами звукоусиления, заключается в том, что на многих аренах и стадионах зрители находятся со всех четырех сторон игрового поля. Для этого требуется звуковое покрытие на 360 градусов. Это сильно отличается от того, что принято на музыкальных фестивалях и в мюзик-холлах, где музыканты находятся на сцене, а публика сидит перед сценой.
Крупномасштабные системы звукоусиления проектируются, устанавливаются и эксплуатируются аудиоинженерами и аудиотехниками. На этапе проектирования вновь построенного помещения звукоинженеры работают с архитекторами и подрядчиками, чтобы гарантировать, что в предлагаемом проекте будут размещены динамики и обеспечено подходящее пространство для звукооператоров и стоек с аудиооборудованием. Аудиоинженеры также дадут рекомендации о том, какие аудиокомпоненты лучше всего подойдут к помещению и его предполагаемому использованию, а также о правильном размещении и установке этих компонентов. На этапе установки аудиоинженеры обеспечивают безопасную установку и подключение мощных электрических компонентов, а также правильность установки (или «подвешивания») потолочных или настенных динамиков на монтажную оснастку . После установки компонентов звукоусиления аудиоинженеры тестируют и калибруют систему так, чтобы ее воспроизведение звука было равномерным по всему частотному спектру.
Система звукоусиления должна быть способна точно воспроизводить сигнал от входа, посредством любой обработки, до выхода без какой-либо окраски или искажений. Однако из-за несоответствия размеров, форм, строительных материалов и даже плотности толпы это не всегда возможно без предварительной калибровки системы. Это можно сделать одним из нескольких способов.
Самый старый метод калибровки системы включает в себя набор здоровых ушей, тестовый программный материал (например, музыку или речь), графический эквалайзер и знакомство с желаемой частотной характеристикой. Затем необходимо прослушать программный материал через систему, отметить любые заметные отклонения частоты или резонансы и скорректировать их с помощью эквалайзера. Инженеры обычно используют знакомый плейлист для калибровки новой системы. Многие инженеры до сих пор выполняют этот процесс на слух , даже когда используется аналитическое оборудование, в качестве окончательной проверки того, как система звучит при воспроизведении музыки или речи через систему. Другой метод ручной калибровки требует подключения пары высококачественных наушников к входному сигналу перед любой обработкой. [b] Затем этот прямой сигнал можно использовать в качестве эталона для выявления любых различий в частотной характеристике. [17]
С момента разработки цифровой обработки сигналов (DSP) появилось множество устройств и компьютерного программного обеспечения, предназначенных для того, чтобы перенести основную часть работы по калибровке системы со слуховой интерпретации человека на программные алгоритмы, работающие на микропроцессорах. Одним из инструментов калибровки звуковой системы является анализатор реального времени (RTA). Этот инструмент обычно используется для подачи розового шума в систему и измерения результата с помощью специального калиброванного микрофона, подключенного к RTA. Используя эту информацию, систему можно настроить для достижения желаемой частотной характеристики.
Совсем недавно звукорежиссеры стали свидетелями появления программного обеспечения для анализа звука на основе двойного быстрого преобразования Фурье (БПФ), такого как Smaart , которое позволяет инженеру просматривать не только информацию о частотной характеристике, которую предоставляет RTA, но и во временной области. Это дает инженеру гораздо более значимые данные, чем только RTA. Двойной анализ БПФ позволяет сравнить исходный сигнал с выходным сигналом. Систему можно откалибровать, используя обычный программный материал вместо розового шума или других специальных тестовых сигналов. Калибровку можно контролировать во время работы.
В профессиональных аудиомагазинах продаются микрофоны, корпуса динамиков , мониторные динамики, микшерные пульты , монтируемые в стойку блоки эффектов и сопутствующее оборудование, предназначенное для использования звукоинженерами и техническими специалистами. Магазины часто используют слова « профессионал» или «профессионал» в своем названии или описании своего магазина, чтобы отличить свои магазины от магазинов бытовой электроники , которые продают громкоговорители потребительского уровня , оборудование для домашнего кинотеатра и усилители, предназначенные для частного использования в домашних условиях. использовать.
{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )