Система звукоусиления представляет собой комбинацию микрофонов , процессоров сигналов , усилителей и громкоговорителей в корпусах , которые управляются микшерным пультом , который делает живые или предварительно записанные звуки громче и может также распространять эти звуки на большую или более удаленную аудиторию. [1] [2] Во многих ситуациях система звукоусиления также используется для усиления или изменения звука источников на сцене, как правило, с помощью электронных эффектов , таких как реверберация , в отличие от простого усиления источников без изменений.
Система звукоусиления для рок-концерта на стадионе может быть очень сложной, включая сотни микрофонов, сложные системы микширования и обработки живого звука, десятки тысяч ватт мощности усилителя и несколько массивов громкоговорителей , все это контролируется командой звукоинженеров и техников. С другой стороны, система звукоусиления может быть такой же простой, как небольшая система оповещения (PA), состоящая, например, из одного микрофона, подключенного к 100-ваттному усилителю громкоговорителя для певца-гитариста, играющего в небольшой кофейне . В обоих случаях эти системы усиливают звук, чтобы сделать его громче или распространить его на более широкую аудиторию. [3]
Некоторые звукорежиссеры и другие специалисты в профессиональной аудиоиндустрии не согласны с тем, следует ли называть эти аудиосистемы системами звукоусиления (SR) или PA-системами. Различение этих двух терминов по технологии и возможностям является обычным явлением, в то время как другие различают их по предполагаемому использованию (например, системы SR предназначены для поддержки живых мероприятий , а PA-системы — для воспроизведения речи и записанной музыки в зданиях и учреждениях). В некоторых регионах или на некоторых рынках различие между этими двумя терминами важно, хотя во многих профессиональных кругах эти термины считаются взаимозаменяемыми. [4]
Типичная система звукоусиления состоит из: входных преобразователей (например, микрофонов ), которые преобразуют звуковую энергию , например, пение человека, в электрический сигнал, процессоров сигнала , которые изменяют характеристики сигнала (например, эквалайзеров , которые регулируют низкие и высокие частоты, компрессоров , которые уменьшают пики сигнала и т. д.), усилителей , которые производят мощную версию результирующего сигнала, который может управлять громкоговорителем , и выходных преобразователей (например, громкоговорителей в акустических кабинетах ), которые преобразуют сигнал обратно в звуковую энергию (звук, слышимый аудиторией и исполнителями). Эти основные части включают в себя различное количество отдельных компонентов [5] для достижения желаемой цели усиления и уточнения звука для аудитории, исполнителей или других лиц.
Звукоусиление в крупноформатной системе обычно включает в себя путь сигнала, который начинается с входов сигнала, которые могут быть инструментальными звукоснимателями (на электрогитаре или электробасе ) или микрофоном, в который поет вокалист, или микрофоном, размещенным перед инструментом или гитарным усилителем . Эти входы сигнала подключаются к входным гнездам толстого многожильного кабеля (часто называемого змейкой ). Затем змейка доставляет сигналы всех входов на один или несколько микшерных пультов .
В кофейне или небольшом ночном клубе «змея» может быть подключена только к одному микшерному пульту, который звукорежиссер будет использовать для регулировки звука и громкости вокала и инструментов на сцене, которые зрители слышат через основные динамики, а также для регулировки громкости мониторных динамиков, направленных на исполнителей.
Средние и большие площадки для выступлений обычно направляют сигналы на сцену на два микшерных пульта : передний пульт (FOH) и сценическую мониторную систему , которая часто представляет собой второй микшер сбоку от сцены. В этих случаях требуется как минимум два звукорежиссера : один для основного микса для зрителей в FOH, а другой для мониторного микса для исполнителей на сцене.
После того, как сигнал поступает на вход микшерного пульта, звукорежиссер может настроить этот сигнал многими способами. Сигнал может быть выровнен (например, путем регулировки низких или высоких частот звука), сжат (чтобы избежать нежелательных пиков сигнала) или панорамирован (который отправляется на левый или правый динамики). Сигнал также может быть направлен во внешний процессор эффектов , такой как эффект реверберации , который выводит мокрую (обработанную эффектами) версию сигнала, которая обычно смешивается в различных количествах с сухим (без эффектов) сигналом. Многие электронные блоки эффектов используются в системах звукоусиления, включая цифровую задержку и реверберацию . Некоторые концерты используют эффекты коррекции высоты тона (например, AutoTune ), которые электронным образом исправляют любое фальшивое пение.
Микшерные пульты также имеют дополнительные посылы , также называемые aux или aux sends (сокращение от «вспомогательный посыл»), на каждом входном канале, так что другой микс может быть создан и отправлен в другое место для другой цели. Одно из применений aux sends — создание микса вокальных и инструментальных сигналов для мониторного микса (это то, что певцы и музыканты на сцене слышат из своих мониторных динамиков или внутриушных мониторов ). Другое применение aux sends — выбор различного количества определенных каналов (с помощью ручек aux send на каждом канале), а затем направление этих сигналов на процессор эффектов. Распространенным примером второго применения aux sends является отправка 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-фейдерах на пульте. Следующий шаг в пути сигнала обычно зависит от размера системы на месте. В меньших системах основные выходы часто отправляются на дополнительный эквалайзер или напрямую на усилитель мощности с одним или несколькими громкоговорителями (обычно два, по одному с каждой стороны сцены в небольших помещениях или большое количество в больших помещениях), которые подключены к этому усилителю. В системах большого формата сигнал обычно сначала направляется через эквалайзер, а затем в кроссовер . Кроссовер разделяет сигнал на несколько частотных диапазонов, причем каждый диапазон отправляется на отдельные усилители и корпуса динамиков для низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных сигналов. Низкочастотные сигналы отправляются на усилители, а затем на сабвуферы , а среднечастотные и высокочастотные звуки обычно отправляются на усилители, которые питают полнодиапазонные корпуса динамиков . Использование кроссовера для разделения звука на низкие, средние и высокие частоты может привести к более «чистому», ясному звуку (см. би-усиление ), чем маршрутизация всех частот через одну полнодиапазонную акустическую систему. Тем не менее, многие небольшие площадки по-прежнему используют одну полнодиапазонную акустическую систему, так как ее проще настроить и она менее затратна.
В системе звукоусиления можно найти множество типов входных преобразователей , причем микрофоны являются наиболее часто используемым входным устройством. Микрофоны можно классифицировать по методу преобразования, диаграмме направленности или функциональному применению. Большинство микрофонов, используемых в звукоусилении, являются либо динамическими, либо конденсаторными . Один из типов направленных микрофонов, называемых 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, размещаются и монтируются разными способами, включая вертикальные стойки с утяжелением основания, подиумные крепления, зажимы для галстука, инструментальные крепления и крепления для гарнитуры . Микрофоны на стойках также размещаются перед усилителями инструментов для улавливания звука. Микрофоны, монтируемые на гарнитуре и зажиме для галстука, часто используются с беспроводной передачей, чтобы позволить исполнителям или ораторам свободно перемещаться. Среди первых последователей технологии микрофонов, монтируемых на гарнитуре, были кантри-певец Гарт Брукс , [6] Кейт Буш и Мадонна . [7]
Другие типы входных преобразователей включают магнитные звукосниматели , используемые в электрогитарах и электробасах, контактные микрофоны, используемые на струнных инструментах, а также звукосниматели фортепиано и фонографов (картриджи), используемые в проигрывателях пластинок. Электронные инструменты, такие как синтезаторы, могут направлять свой выходной сигнал непосредственно на микшерный пульт. Для адаптации некоторых из этих источников к входам пульта может потребоваться блок DI .
Беспроводные системы обычно используются для электрогитары, баса, ручных микрофонов и систем внутриушного мониторинга. Это позволяет исполнителям перемещаться по сцене во время шоу или даже выходить в зал, не беспокоясь о том, что они споткнутся или отсоединят кабели.
Микшерные пульты являются сердцем системы звукоусиления. Здесь звукорежиссер может регулировать громкость и тон каждого входа, будь то микрофон вокалиста или сигнал с электрической бас-гитары , 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 в области настройки динамиков и усилителей, блоков эффектов и других технологий, а также хорошим «слухом» для того, чтобы музыка звучала хорошо, чтобы создать хороший микс.
Несколько пультов могут использоваться для разных целей в одной системе звукоусиления. Микшерный пульт FOH (front-of-house) обычно располагается там, где оператор может видеть действие на сцене и слышать то, что слышит публика. Для трансляций и звукозаписи микшерный пульт может быть размещен в закрытой кабине или снаружи в передвижной телевизионной станции . Крупные музыкальные постановки часто используют отдельный микшерный пульт сценического монитора, который предназначен для создания миксов для исполнителей на сцене. Эти пульты обычно размещаются сбоку от сцены, чтобы оператор мог общаться с исполнителями на сцене. [8] [a]
Небольшие системы PA для таких мест, как бары и клубы, теперь доступны с функциями, которые раньше были доступны только на профессиональном оборудовании, такими как цифровые эффекты реверберации , графические эквалайзеры и, в некоторых моделях, схемы предотвращения обратной связи , которые электронным образом распознают и предотвращают звуковую обратную связь, когда она становится проблемой. Цифровые блоки эффектов могут предлагать несколько предустановленных и переменных эффектов реверберации, эха и связанных с ними эффектов . Цифровые системы управления громкоговорителями предлагают звукорежиссерам цифровую задержку (чтобы гарантировать синхронизацию громкоговорителей друг с другом), ограничение, функции кроссовера, фильтры эквалайзера, компрессию и другие функции в одном монтируемом в стойку блоке. В предыдущие десятилетия звукорежиссерам обычно приходилось перевозить значительное количество монтируемых в стойку аналоговых блоков эффектов для выполнения этих задач.
Эквалайзеры — это электронные устройства, которые позволяют звукорежиссерам управлять тоном и частотами звука в канале, группе (например, все микрофоны на ударной установке) или всем миксом сцены. Регуляторы низких и высоких частот на домашней стереосистеме — это простой тип эквалайзера. Эквалайзеры существуют в профессиональных системах звукоусиления в трех формах: полочные эквалайзеры (обычно для всего диапазона низких и высоких частот), графические эквалайзеры и параметрические эквалайзеры . Графические эквалайзеры имеют фейдеры (вертикальные скользящие элементы управления), которые вместе напоминают кривую частотной характеристики, нанесенную на график. Фейдеры можно использовать для усиления или ослабления определенных частотных диапазонов.
С помощью эквалайзеров можно усилить слишком слабые частоты, например, у певца со скромной проекцией в нижнем регистре. Слишком громкие частоты, например, «гулкий» бас-барабан или чрезмерно резонирующая дредноут-гитара, можно обрезать. Системы звукоусиления обычно используют графические эквалайзеры с центрами частот в треть октавы . Обычно они используются для выравнивания выходных сигналов, идущих на основную акустическую систему или мониторные динамики на сцене. Параметрические эквалайзеры часто встраиваются в каждый канал микшерных пультов, как правило, 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. Звукорежиссер может выбрать, какую полосу частот обрезать или усилить, а затем использовать дополнительные ручки, чтобы настроить, насколько обрезать или усилить этот частотный диапазон. Параметрические эквалайзеры впервые стали популярными в 1970-х годах и с тех пор остаются программным эквалайзером по выбору для многих инженеров.
Фильтр верхних частот (фильтр нижних частот) и/или фильтр нижних частот (фильтр верхних частот) также могут быть включены в эквалайзеры или аудиоконсоли. Фильтры верхних частот и нижних частот ограничивают крайности полосы пропускания данного канала . Обрезка очень низкочастотных звуковых сигналов (называемых инфразвуковыми или дозвуковыми ) уменьшает потери мощности усилителя, которые не производят слышимый звук и которые, кроме того, могут быть тяжелы для динамиков сабвуфера. Фильтр нижних частот для обрезки ультразвуковой энергии полезен для предотвращения помех от радиочастот, управления освещением или цифровых схем, проникающих в усилители мощности. Такие фильтры часто используются в паре с графическими и параметрическими эквалайзерами, чтобы дать звукорежиссеру полный контроль над диапазоном частот. Фильтры верхних частот и фильтры нижних частот, используемые вместе, функционируют как полосовой фильтр, устраняя нежелательные частоты как выше, так и ниже слухового спектра. Полосовой режекторный фильтр делает наоборот. Он пропускает все частоты, за исключением одной полосы в середине. Подавитель обратной связи, использующий микропроцессор , автоматически обнаруживает возникновение обратной связи и применяет узкополосный режекторный фильтр ( режекторный фильтр ) на определенной частоте или частотах, относящихся к обратной связи.
.jpg/1280px-Comp._rack_(Supernatural).jpg)
Сжатие динамического диапазона призвано помочь звукорежиссеру управлять динамическим диапазоном аудиосигналов. До изобретения автоматических компрессоров звукорежиссеры достигали той же цели, «ездя на фейдерах», внимательно слушая микс и опуская 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 соотношения. Большинство доступных компрессоров разработаны так, чтобы позволить оператору выбирать соотношение в диапазоне, как правило, от 1:1 до 20:1, а некоторые допускают настройки до ∞:1. Компрессор с высоким коэффициентом сжатия обычно называют лимитером . Скорость, с которой компрессор регулирует усиление сигнала ( атаку и затухание ), обычно регулируется, как и конечный выход или усиление устройства.
Применение компрессора широко варьируется. Некоторые приложения используют лимитеры 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 сильная компрессия, используемая на различных компонентах современной рок-ударной установки. Барабаны обрабатываются так, чтобы восприниматься как звучащие более пробивные и полные.
Шумоподавитель заглушает сигналы ниже установленного порогового уровня. Функция шумоподавителя в некотором смысле противоположна функции компрессора. Шумоподавители полезны для микрофонов, которые будут улавливать шум, не относящийся к программе, такой как гул усилителя электрогитары с микрофоном или шелест бумаг на кафедре священника. Шумоподавители также используются для обработки микрофонов, размещенных рядом с барабанами ударной установки во многих хард-роковых и металлических группах. Без шумоподавителя микрофон для определенного инструмента, такого как напольный том, также будет улавливать сигналы от близлежащих барабанов или тарелок. С шумоподавителем порог чувствительности для каждого микрофона на ударной установке может быть установлен таким образом, что будут слышны 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 дать эффект поющего голоса или инструмента, присутствующего в чем угодно, от маленькой комнаты до огромного зала, или даже в пространстве, которого не существует в физическом мире. Использование реверберации часто остается незамеченным аудиторией, так как часто это звучит более естественно, чем если бы сигнал был оставлен «сухим» (без эффектов). [10] Многие современные микшерные пульты, предназначенные для живого звука, включают в себя встроенные эффекты реверберации.
Другие эффекты включают эффекты модуляции, такие как Flanger , phaser и chorus , а также спектральную манипуляцию или гармонические эффекты, такие как exciter и harmonizer . Использование эффектов при воспроизведении поп-музыки 2010-х годов часто является попыткой имитировать звучание студийной версии музыки исполнителя в условиях живого концерта. Например, звукорежиссер может использовать эффект Auto Tune для создания необычных вокальных звуковых эффектов, которые певец использовал в своих записях.
Соответствующий тип, вариация и уровень эффектов являются весьма субъективными 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 сигнальный тракт системы. Звуковая обратная связь может создавать нежелательные громкие, кричащие шумы, которые мешают выступлению и могут повредить уши выступающих, исполнителей и зрителей. Звуковая обратная связь от микрофонов возникает, когда микрофон находится слишком близко к монитору или основному динамику, и система звукоусиления усиливает себя. Звуковая обратная связь через микрофон почти повсеместно рассматривается как негативное явление, многие электрогитаристы используют гитарную обратную связь как часть своего выступления. Этот тип обратной связи является преднамеренным, поэтому звукорежиссер не пытается его предотвратить.
Усилитель мощности — это электронное устройство, которое использует электроэнергию и схемы для усиления сигнала линейного уровня и обеспечивает достаточную электроэнергию для управления громкоговорителем и воспроизведения звука. Все громкоговорители, включая наушники , требуют усиления мощности. Большинство профессиональных аудиоусилителей мощности также обеспечивают защиту от клиппинга , как правило, в виде некоторой формы ограничения . Усилитель мощности, вставленный в клиппинг, может повредить громкоговорители. Усилители также обычно обеспечивают защиту от коротких замыканий на выходе и перегрева.
Звукорежиссеры выбирают усилители, которые обеспечивают достаточный запас по мощности . Запас по мощности относится к величине, на которую возможности обработки сигнала аудиосистемы превышают назначенный номинальный уровень . [11] Запас по мощности можно рассматривать как зону безопасности, позволяющую кратковременным звуковым пикам превышать номинальный уровень без повреждения системы или аудиосигнала, например, путем отсечения . Органы стандартизации различаются в своих рекомендациях по номинальному уровню и запасу по мощности. Выбор усилителей с достаточным запасом по 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 кейсах, чтобы предотвратить повреждение оборудования во время транспортировки. Активные громкоговорители имеют встроенные усилители, которые были выбраны производителем в соответствии с требованиями громкоговорителя. Некоторые активные громкоговорители также имеют встроенные схемы эквализации, кроссовера и микширования.
Поскольку усилители могут генерировать значительное количество тепла, тепловое рассеивание является важным фактором для операторов, которые должны учитывать при монтаже усилителей в стойки оборудования. [12] Многие усилители мощности оснащены внутренними вентиляторами для протягивания воздуха через радиаторы. Радиаторы могут засоряться пылью, что может отрицательно повлиять на охлаждающие возможности усилителя.
В 1970-х и 1980-х годах большинство PA использовали тяжелые усилители класса AB . В конце 1990-х годов усилители мощности в PA-приложениях стали легче, меньше, мощнее и эффективнее, с ростом использования импульсных источников питания и усилителей класса D , которые обеспечивали значительную экономию веса и пространства, а также повышенную эффективность. Часто устанавливаемые на железнодорожных станциях, стадионах и в аэропортах, усилители класса D 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, компрессию, ограничение и другие функции в одном устройстве, используются для обработки микса с микшерного пульта и маршрутизации его на различные усилители. Системы могут включать несколько громкоговорителей, каждый со своим собственным выходом, оптимизированным для определенного диапазона частот (т. е. басов, средних и высоких частот). Двух- и трехканальное усиление системы звукоусиления с помощью DLMS приводит к более эффективному использованию мощности усилителя, отправляя каждому усилителю только частоты, соответствующие его соответствующему громкоговорителю, и устраняя потери, связанные с пассивными схемами кроссовера .
Простой и недорогой громкоговоритель PA может иметь один полнодиапазонный динамик , размещенный в подходящем корпусе. Более сложные громкоговорители профессионального калибра для звукоусиления могут включать отдельные драйверы для воспроизведения низких, средних и высоких частот . Кроссоверная сеть направляет различные частоты на соответствующие драйверы. В 1960-х годах рупорные театральные и PA-динамики обычно представляли собой колонны из нескольких драйверов, установленных в вертикальную линию внутри высокого корпуса.
Период с 1970-х по начало 1980-х годов был периодом инноваций в дизайне громкоговорителей, когда многие компании по звукоусилению проектировали собственные громкоговорители, используя коммерчески доступные драйверы. Области инноваций были в дизайне корпуса, долговечности, простоте упаковки и транспортировки, а также простоте установки. В этот период также появилось подвешивание или подвешивание основных громкоговорителей на больших концертах. В 1980-х годах крупные производители громкоговорителей начали выпускать стандартную продукцию, используя инновации 1970-х годов. В основном это были небольшие двухполосные системы с 12-дюймовыми, 15-дюймовыми или двойными 15-дюймовыми вуферами и высокочастотным драйвером, прикрепленным к высокочастотному рупору. В 1980-х годах также появились компании по производству громкоговорителей, ориентированные на рынок звукоусиления.
В 1990-х годах появились линейные массивы , в которых длинные вертикальные массивы громкоговорителей в меньших корпусах используются для повышения эффективности и обеспечения равномерной дисперсии и частотной характеристики. Трапециевидные корпуса стали популярными, поскольку эта форма позволяла многим из них легко объединяться в массив. В этот период также появились недорогие литые пластиковые корпуса громкоговорителей, установленные на штативах. Многие из них оснащены встроенными усилителями мощности, что сделало их практичными для непрофессионалов для успешной настройки и эксплуатации. Качество звука, доступное от этих простых активных громкоговорителей, сильно различается в зависимости от реализации.
Многие системы звукоусиления включают в себя защитные схемы для предотвращения повреждений от чрезмерной мощности или ошибки оператора. Восстанавливаемые предохранители , специальные лампочки с ограничением тока и автоматические выключатели использовались по отдельности или в сочетании для уменьшения отказов драйверов. В тот же период профессиональная индустрия звукоусиления сделала разъемы Neutrik Speakon NL4 и NL8 стандартными разъемами для динамиков, заменив разъемы 1/4" , разъемы XLR и многоконтактные разъемы Cannon , которые все ограничены максимальным током в 15 ампер. Разъемы XLR по-прежнему являются стандартным входным разъемом на активных акустических системах.
Чтобы помочь пользователям избежать перегрузки, громкоговорители имеют номинальную мощность (в ваттах ), которая указывает на их максимальную мощность. Благодаря усилиям Audio Engineering Society (AES) и группы производителей громкоговорителей ALMA по разработке стандарта тестирования EIA-426, спецификации мощности 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 басовый отклик системы. Кроме того, может быть улучшена ясность, поскольку низкочастотные звуки могут вызывать интермодуляцию и другие искажения в акустических системах.
Профессиональные акустические системы звукоусиления часто включают в себя специальное оборудование для безопасного размещения их над сценой, чтобы обеспечить более равномерное звуковое покрытие и максимально улучшить обзор на концертных площадках.
Мониторные громкоговорители , также называемые складными громкоговорителями, представляют собой акустические кабинеты, используемые на сцене, чтобы помочь исполнителям слышать свое пение или игру. Таким образом, мониторные громкоговорители направлены на исполнителя или часть сцены. Они, как правило, посылают другой микс вокала или инструментов, чем микс, который посылается на основную акустическую систему. Мониторные громкоговорители часто имеют клиновидную форму, направляя свой выход вверх к исполнителю, когда устанавливаются на полу сцены. Распространены простые двухполосные конструкции с двумя драйверами с диффузором динамика и рупором, поскольку мониторные громкоговорители должны быть меньше, чтобы сэкономить место на сцене. Эти громкоговорители, как правило, требуют меньшей мощности и громкости, чем основная акустическая система, поскольку им нужно обеспечить звук только для нескольких человек, которые находятся в относительной близости от громкоговорителя. Некоторые производители разработали громкоговорители для использования либо в качестве компонента небольшой системы PA, либо в качестве мониторного громкоговорителя. Ряд производителей выпускают активные мониторные громкоговорители , которые содержат встроенный усилитель.
Использование мониторных динамиков вместо внутриушных мониторов обычно приводит к увеличению громкости на сцене, что может привести к большему количеству проблем с обратной связью и прогрессирующему повреждению слуха у исполнителей перед ними. [13] Четкость микса для исполнителя на сцене также обычно ухудшается, поскольку они слышат больше посторонних шумов вокруг себя. Использование мониторных динамиков, 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 внутриушных мониторов.
Внутриушные мониторы — это наушники, которые были разработаны для использования в качестве мониторов живым исполнителем. Они имеют либо универсальную , либо индивидуальную конструкцию. Внутриушные мониторы универсальной посадки оснащены резиновыми или пенопластовыми насадками, которые можно вставить практически в любое ухо. Внутриушные мониторы индивидуальной посадки создаются по слепку уха пользователя, сделанному аудиологом . Внутриушные мониторы почти всегда используются в сочетании с беспроводной передающей системой, что позволяет исполнителю свободно перемещаться по сцене, принимая свой мониторный микс.
Внутриушные мониторы обеспечивают значительную изоляцию для исполнителя, использующего их: звук на сцене не слышен, и инженер-монитор может обеспечить гораздо более точный и ясный микс для исполнителя. С внутриушными мониторами каждому исполнителю можно отправить свой собственный индивидуальный микс; хотя это также было в случае с мониторными динамиками, внутриушные мониторы одного исполнителя не могут быть услышаны другими музыкантами. Недостатком 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). Это было исправлено в более крупных постановках путем установки микрофонов, обращенных к аудитории, которые можно микшировать в посылы внутриушных мониторов. [13]
С момента своего появления в середине 1980-х годов внутриушные мониторы стали самым популярным выбором для мониторинга на крупных гастролях. Уменьшение или устранение громкоговорителей, кроме инструментальных усилителей на сцене, позволило сделать микширование более чистым и менее проблемным как для фронт-оф-хауса, так и для звукорежиссеров. Аудиообратная связь значительно снижена, и меньше звука отражается от задней стены сцены в вокальные микрофоны и публику, что улучшает четкость микса фронт-оф-хауса.
Системы звукоусиления используются в самых разных условиях, каждое из которых ставит различные задачи.
Аудиовизуальные системы аренды должны выдерживать интенсивное использование и даже злоупотребления со стороны арендаторов. По этой причине компании по аренде склонны иметь корпуса динамиков, которые надежно укреплены и защищены стальными уголками, а электронное оборудование, такое как усилители мощности или эффекты, часто монтируется в защитные дорожные кейсы. Компании по аренде также склонны выбирать оборудование, которое имеет функции электронной защиты, такие как схемы защиты динамиков и ограничители усилителей.
Арендные системы для непрофессионалов должны быть простыми в использовании и настройке, а также они должны быть простыми в ремонте и обслуживании для компании, сдающей их в аренду. С этой точки зрения, акустические системы должны иметь легкодоступные рупоры, динамики и схемы кроссовера, чтобы можно было производить ремонт или замену.
Многие гастролирующие группы и крупные корпоративные мероприятия арендуют большие системы звукоусиления, которые обычно включают одного или нескольких звукорежиссеров в штате компании-арендодателя. В случае аренды систем для туров, как правило, есть несколько звукорежиссеров и техников из компании-арендодателя, которые гастролируют с группой, чтобы настроить и откалибровать оборудование. Человек, который микширует группу, часто выбирается и предоставляется группой, так как он знаком с различными аспектами шоу и понимает, как группа хочет, чтобы звучало шоу.
Настройка звукоусиления для клубов живой музыки и танцевальных мероприятий часто представляет собой уникальные проблемы, поскольку существует огромное количество разнообразных площадок, которые используются в качестве клубов, от бывших складов или музыкальных театров до небольших ресторанов или подвальных пабов с бетонными стенами. Танцевальные мероприятия могут проводиться на огромных складах, в авиационных ангарах или на открытых площадках. В некоторых случаях клубы располагаются в многоэтажных помещениях с балконами или в Г-образных помещениях, что затрудняет получение однородного звука для всех членов аудитории. Решение заключается в использовании заполняющих динамиков для получения хорошего покрытия, используя задержку, чтобы гарантировать, что аудитория не слышит один и тот же усиленный звук в разное время.
Количество кабинетов сабвуферных динамиков 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 динамики PA для воспроизведения басовых звуков. С другой стороны, клуб, где играют хард-рок или хэви-метал группы, или ночной клуб , где диджеи играют танцевальную музыку , может иметь несколько больших сабвуферов, поскольку эти жанры и стили музыки обычно используют мощный, глубокий басовый звук.
.jpg/1280px-Groovy_2007_IMG_8290_(1310587792).jpg)
Проблема проектирования 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, разработанная для диджеев, нуждается в диджейском микшере и пространстве для проигрывателей пластинок . Напротив, клубу с живой музыкой нужен микшерный пульт, разработанный для живого звука, система мониторинга на сцене и многожильный кабель-змеевик, идущий от сцены к микшеру. Клубы, в которых проводятся оба типа шоу, могут столкнуться с трудностями при предоставлении необходимого оборудования и настройки для обоих видов использования. Клубы могут быть враждебной средой для звукового оборудования, поскольку воздух может быть горячим, влажным и дымным. В некоторых клубах поддержание мощности усилителей в прохладном состоянии может быть проблемой.
Церкви и подобные культовые сооружения часто создают проблемы дизайна. Акустические системы должны быть незаметными, чтобы гармонировать с антикварной деревянной и каменной кладкой. В некоторых случаях звукорежиссеры проектируют корпуса колонок с индивидуальной покраской. Некоторые помещения, такие как святилища или часовни, представляют собой длинные комнаты с низкими потолками, и для обеспечения хорошего покрытия по всей комнате требуются дополнительные заполняющие динамики. После установки церковные системы часто обслуживаются волонтерами-любителями из конгрегации, что означает, что они должны быть просты в эксплуатации и устранении неполадок. С этой целью некоторые микшерные пульты, предназначенные для культовых сооружений, оснащены автоматическими микшерами, которые отключают неиспользуемые каналы для снижения шума, и автоматическими схемами устранения обратной связи, которые обнаруживают и отсекают частоты, дающие обратную связь. Эти функции также могут быть доступны в многофункциональных пультах, используемых в конференц-залах и многоцелевых помещениях.
Системы звукового сопровождения для туров доступны во многих различных размерах и формах, поскольку они должны быть достаточно мощными и универсальными, чтобы охватить множество различных залов и площадок. Системы звукового сопровождения варьируются от систем среднего размера для групп, играющих в ночных клубах и других площадках среднего размера, до больших систем для групп, играющих на стадионах , аренах и на открытых фестивалях . Системы звукового сопровождения для туров часто проектируются с существенными функциями резервирования, так что в случае отказа оборудования или перегрева усилителя система продолжит функционировать. Системы звукового сопровождения для групп, выступающих перед толпами в несколько тысяч человек и более, обычно настраиваются и управляются командой техников и инженеров, которые путешествуют с исполнителями на каждое шоу.
Мейнстримовые группы, которые собираются выступать на площадках среднего и большого размера во время своего гастрольного графика, от одной до двух недель технических репетиций со всей концертной системой и производственным персоналом, включая звукорежиссеров, под рукой. Это позволяет звукорежиссерам и светотехникам ознакомиться с шоу и установить предустановки на своем цифровом оборудовании (например, цифровые микшеры) для каждой части шоу, если это необходимо. Многие современные музыкальные группы работают со своими фронт-хаус и мониторными звукорежиссерами в это время, чтобы определить, каково их общее представление о том, как должно звучать шоу и микс, как для них самих на сцене, так и для зрителей.
Это часто включает в себя программирование различных эффектов и обработку сигнала для использования в определенных песнях, чтобы песни звучали примерно так же, как в студийных версиях. Чтобы управлять шоу с большим количеством изменений эффектов, инженеры по сведению шоу часто выбирают использовать цифровую микшерную консоль , чтобы они могли сохранять и автоматически вызывать эти многочисленные настройки между каждой песней. Это время также используется системными техниками для ознакомления с конкретной комбинацией оборудования, которое будет использоваться в туре, и тем, как оно акустически реагирует во время шоу. Эти техники остаются занятыми во время шоу, гарантируя, что система SR работает правильно и что система настроена правильно, поскольку акустический отклик помещения или места будет реагировать по-разному в течение дня в зависимости от температуры, влажности и количества людей в помещении или пространстве.
Звук для живого театра, оперного театра и других драматических приложений может вызывать проблемы, похожие на проблемы церквей; театры могут находиться в исторических зданиях, где динамики и проводка должны вписываться в архитектуру. Необходимость в четких линиях обзора может сделать использование обычных корпусов динамиков неприемлемым; вместо этого часто используются тонкие, низкопрофильные динамики.
В живом театре и драме исполнители перемещаются по сцене, что означает, что беспроводные микрофоны могут быть необходимы. Некоторые из высокобюджетных театральных шоу и мюзиклов микшируются в живом объемном звуке, часто с звукооператором шоу, запускающим звуковые эффекты, которые микшируются с музыкой и диалогами звукорежиссером шоу. Такие системы обычно гораздо более обширны в проектировании, как правило, включающем отдельные наборы динамиков для разных зон в театре.
Тонкий тип звукоусиления, называемый акустическим усилением, используется в некоторых концертных залах, где исполняется классическая музыка, такая как симфонии и опера. Системы акустического усиления добавляют больше звука в зал и предотвращают появление мертвых зон в зоне сидений зрителей, «...усиливая внутренние акустические характеристики зала». Системы используют «...массив микрофонов, подключенных к компьютеру, [который] подключен к массиву громкоговорителей». Однако, когда любители 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 изменяться». [14]
В статье Кая Харады Opera's Dirty Little Secret говорится, что оперные театры начали использовать электронные системы акустического улучшения «...чтобы компенсировать недостатки акустической архитектуры площадки». Несмотря на шум, возникший среди любителей оперы, Харада отмечает, что ни один из оперных театров, использующих системы акустического улучшения, «...не использует традиционное звукоусиление в бродвейском стиле, в котором большинство, если не все певцы, оснащены радиомикрофонами, подключенными к ряду неприглядных громкоговорителей, разбросанных по всему театру». Вместо этого большинство оперных театров используют систему звукоусиления для акустического улучшения и для тонкого усиления голосов за сценой, диалогов на сцене и звуковых эффектов (например, церковных колоколов в «Тоске» или грома в операх Вагнера). [15]
Эти системы используют микрофоны, компьютерную обработку «с задержкой, фазой и изменениями частотной характеристики», а затем отправляют сигнал «... на большое количество громкоговорителей, размещенных в разных концах помещения для выступления». Другая система акустического улучшения, VRAS, использует «...различные алгоритмы, основанные на микрофонах, размещенных по всему залу». Немецкая государственная опера в Берлине и Центр Колибри в Торонто используют систему LARES . Театр Ахмансона в Лос-Анджелесе, Королевский национальный театр в Лондоне и Театр Вивиан Бомонт в Нью-Йорке используют систему SIAP. [16]
Лекционные залы и конференц-залы создают проблему четкого воспроизведения речи в большом зале, который может иметь отражающие, создающие эхо поверхности. Одна из проблем с воспроизведением речи заключается в том, что микрофон, используемый для улавливания звука голоса человека, может также улавливать нежелательные звуки, такие как шелест бумаг на трибуне. Более узконаправленный микрофон может помочь уменьшить нежелательные фоновые шумы.
Еще одна проблема с живым звуком для выступающих на конференции заключается в том, что, в отличие от профессиональных певцов , приглашенные на форум люди могут быть не знакомы с тем, как работают микрофоны. Некоторые люди могут случайно направить микрофон на динамик или монитор, что может вызвать звуковую обратную связь .
На некоторых конференциях звукорежиссеры должны предоставлять микрофоны для большого количества выступающих людей, в случае панельной конференции или дебатов. В некоторых случаях автоматические микшеры используются для управления уровнями микрофонов и отключения каналов для микрофонов, в которые не говорят, чтобы уменьшить нежелательный фоновый шум и снизить вероятность обратной связи.
Системы для спортивных сооружений часто сталкиваются с существенным эхом, которое может сделать речь неразборчивой. Спортивные и развлекательные звуковые системы часто сталкиваются с проблемами окружающей среды, такими как необходимость использования погодоустойчивых наружных громкоговорителей на открытых стадионах и влагостойких и брызгозащищенных громкоговорителей в бассейнах. Еще одна проблема с установками спортивного звукоусиления заключается в том, что на многих аренах и стадионах зрители находятся по всем четырем сторонам игрового поля. Это требует 360-градусного звукового покрытия. Это сильно отличается от нормы музыкальных фестивалей и концертных залов, где музыканты находятся на сцене, а зрители сидят перед сценой.
Крупномасштабные системы звукоусиления проектируются, устанавливаются и эксплуатируются звукоинженерами и звукотехниками. На этапе проектирования нового места проведения мероприятия звукоинженеры работают с архитекторами и подрядчиками, чтобы гарантировать, что предлагаемый проект будет вмещать динамики и обеспечивать соответствующее пространство для звукоинженеров и стоек со звукооборудованием. Звукоинженеры также дадут советы о том, какие аудиокомпоненты лучше всего подойдут для помещения и его предполагаемого использования, а также о правильном размещении и установке этих компонентов. На этапе установки звукоинженеры обеспечивают безопасную установку и подключение мощных электрических компонентов, а также правильное крепление (или «подвешивание») потолочных или настенных динамиков на такелаже . После установки компонентов звукоусиления звукоинженеры тестируют и калибруют систему, чтобы ее звуковое производство было равномерным по всему спектру частот.
Система звукоусиления должна быть способна точно воспроизводить сигнал от входа, через любую обработку, до выхода без какой-либо окраски или искажения. Однако из-за несоответствий в размерах площадок, формах, строительных материалах 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 (т. е. музыка или речь), графический эквалайзер и знакомство с желаемой частотной характеристикой. Затем нужно прослушать программный материал через систему, отметить любые заметные отклонения частоты или резонансы и исправить их с помощью эквалайзера. Инженеры обычно используют знакомый плейлист для калибровки новой системы. Этот процесс на слух все еще выполняется многими инженерами, даже когда используется аналитическое оборудование, в качестве окончательной проверки того, как система звучит с музыкой или речью, воспроизводимой через систему. Другой метод ручной калибровки требует пары высококачественных наушников, подключенных к входному сигналу перед любой обработкой. [b] Затем можно использовать этот прямой сигнал в качестве эталона, с помощью которого можно определить любые различия в частотной характеристике. [17]
С момента разработки цифровой обработки сигналов (DSP) появилось много единиц оборудования и программного обеспечения, разработанных для переноса основной части работы по калибровке системы с человеческой слуховой интерпретации на программные алгоритмы, работающие на микропроцессорах. Одним из инструментов для калибровки звуковой системы является анализатор реального времени (RTA). Этот инструмент обычно используется путем 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 увидели введение 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. Анализ двойного БПФ позволяет сравнивать исходный сигнал с выходным сигналом. Систему можно калибровать с использованием обычного программного материала вместо розового шума или других специальных тестовых сигналов. Калибровку можно контролировать во время выступления.
Профессиональные аудиомагазины продают микрофоны, корпуса для динамиков , мониторные динамики, микшерные пульты , монтируемые в стойку блоки эффектов и сопутствующее оборудование, предназначенное для использования звукорежиссерами и техниками. Магазины часто используют слово professional или pro в своем названии или описании своего магазина, чтобы отличать свои магазины от магазинов бытовой электроники , которые продают динамики потребительского класса , оборудование для домашних кинотеатров и усилители, которые предназначены для личного домашнего использования.
{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )