System nagłośnienia - Sound reinforcement system

Duże plenerowe koncerty muzyki pop wykorzystują złożone i potężne systemy nagłośnienia.

System nagłośnienia to połączenie mikrofonów , procesorów sygnałowych , wzmacniaczy i głośników w obudowach sterowanych za pomocą konsoli mikserskiej, która sprawia, że ​​dźwięki na żywo lub nagrane są głośniej, a także mogą dystrybuować te dźwięki do większej lub bardziej odległej publiczności. W wielu sytuacjach system wzmacniania dźwięku jest również używany do wzmocnienia lub zmiany dźwięku źródeł na scenie, zwykle za pomocą efektów elektronicznych , takich jak pogłos , w przeciwieństwie do zwykłego wzmacniania źródeł w niezmienionej formie.

System nagłośnienia na koncercie rockowym na stadionie mogą być bardzo złożone, w tym setki mikrofonów, złożonych żywych miksowania dźwięku systemów i przetwarzania sygnałów, dziesiątki tysięcy watów od wzmacniacza mocy, a wielu tablic głośnikowych , wszystkie nadzorowane przez zespół inżynierowie i technicy audio . Z drugiej strony system nagłośnienia może być tak prosty, jak mały system nagłośnieniowy (PA), składający się na przykład z pojedynczego mikrofonu podłączonego do 100-watowego głośnika ze wzmacniaczem dla wokalisty-gitarzysty grającego w małej kawiarni . W obu przypadkach systemy te wzmacniają dźwięk, aby był głośniejszy lub rozpowszechniany wśród szerszej publiczności.

Niektórzy inżynierowie dźwięku i inni w profesjonalnym przemyśle audio nie zgadzają się co do tego, czy te systemy audio powinny być nazywane systemami wzmocnienia dźwięku (SR) czy systemami PA. Powszechne jest rozróżnianie tych dwóch terminów według technologii i możliwości, podczas gdy inne rozróżniają według przeznaczenia (np. systemy SR służą do obsługi wydarzeń na żywo, a systemy PA do odtwarzania mowy i nagranej muzyki w budynkach i instytucjach). W niektórych regionach lub na rynkach rozróżnienie między tymi dwoma terminami jest ważne, chociaż w wielu kręgach zawodowych są one uważane za wymienne.

Podstawowy pomysł

Podstawowy system nagłośnienia, który byłby używany w małej sali muzycznej. Główne głośniki dla publiczności znajdują się po lewej i prawej stronie sceny. Rząd monitorów skierowanych w stronę wykonawców na scenie pomaga im usłyszeć ich śpiew i grę. Inżynier dźwięku siedzi z tyłu sali, obsługując konsolę miksującą , która kształtuje dźwięk i głośność wszystkich głosów i instrumentów.

Typowy system nagłośnienia składa się z; przetworniki wejściowe (np. mikrofony ), które przekształcają energię dźwięku np. osoby śpiewającej na sygnał elektryczny, procesory sygnału zmieniające charakterystykę sygnału (np. korektory dostosowujące tony niskie i wysokie, kompresory redukujące szczyty sygnału itp.), wzmacniacze , które wytwarzają potężną wersję sygnału wynikowego mogącą wysterować głośnik oraz przetworniki wyjściowe (np. głośniki w kolumnach głośnikowych ), które zamieniają sygnał z powrotem na energię dźwięku (dźwięk słyszany przez publiczność i wykonawców). Te podstawowe części obejmują różną liczbę poszczególnych elementów, aby osiągnąć pożądany cel, jakim jest wzmocnienie i wyjaśnienie dźwięku publiczności, wykonawcom lub innym osobom.

Ścieżka sygnału

Wzmocnienie dźwięku w systemie wielkoformatowym zwykle obejmuje ścieżkę sygnału, która zaczyna się od wejść sygnału, które mogą być przetwornikami instrumentalnymi (na gitarze elektrycznej lub basie elektrycznym ) lub mikrofonem, do którego śpiewa wokalista, lub mikrofonem umieszczonym przed wzmacniacz instrumentalny lub gitarowy . Te wejścia sygnałowe są podłączone do gniazd wejściowych grubego kabla wielożyłowego (często nazywanego wężem ). Następnie wąż dostarcza sygnały ze wszystkich wejść do jednego lub więcej mikserów .

W kawiarni lub małym klubie nocnym wąż może być kierowany tylko do jednej konsoli mikserskiej, której inżynier dźwięku będzie używał do regulacji dźwięku i głośności wokali i instrumentów na scenie, które publiczność słyszy przez główne głośniki i regulacji głośności te głośniki monitorowe , które są ukierunkowane na wykonawców.

Średnie i duże sale koncertowe zazwyczaj kierują sygnały ze sceny do dwóch konsol mikserskich : front of house (FOH) i systemu monitorowania scenicznego , który często jest drugim mikserem z boku sceny. W takich przypadkach potrzebnych jest co najmniej dwóch inżynierów dźwięku ; jeden do wykonania głównego miksu dla publiczności na FOH, a drugi do miksowania monitorów dla wykonawców na scenie.

Gdy sygnał dotrze do wejścia na konsoli mikserskiej, sygnał ten może być regulowany na wiele sposobów przez inżyniera dźwięku. Sygnał może być wyrównany (np. poprzez regulację basów lub sopranów dźwięku), skompresowany (aby uniknąć niepożądanych szczytów sygnału) lub panoramowany (przesyłany do lewego lub prawego głośnika). Sygnał może być również kierowany do zewnętrznego procesora efektów , takiego jak efekt pogłosu , który wyprowadza mokrą (efektywną) wersję sygnału, zwykle mieszaną w różnych ilościach z sygnałem suchym (bez efektów). W systemach nagłośnienia wykorzystywanych jest wiele efektów elektronicznych , w tym cyfrowe opóźnienie i pogłos . Niektóre koncerty wykorzystują efekty korekcji wysokości tonu (np. AutoTune ), które elektronicznie korygują wszelkie rozstrojone śpiewy.

Konsole mikserskie mają również dodatkowe wysyłki , zwane również auxes lub aux sends (skrót od „auxiliary send”), na każdym kanale wejściowym, dzięki czemu można utworzyć inny miks i wysłać go w inne miejsce w innym celu. Jednym z zastosowań wysyłek Aux jest tworzenie miksu sygnałów wokalnych i instrumentalnych dla miksu monitorowego (to właśnie słyszą śpiewacy i muzycy na scenie ze swoich głośników odsłuchowych lub monitorów dousznych ). Innym zastosowaniem wysyłki Aux jest wybór różnej ilości niektórych kanałów (za pomocą pokręteł Aux Send na każdym kanale), a następnie skierowanie tych sygnałów do procesora efektów. Typowym przykładem drugiego użycia wysyłek Aux jest wysłanie wszystkich sygnałów wokalnych z zespołu rockowego za pomocą efektu pogłosu. Podczas gdy pogłos jest zwykle dodawany do wokalu w głównym miksie, zwykle nie jest dodawany do elektrycznego basu i innych instrumentów sekcji rytmicznej .

Przetworzone sygnały wejściowe są następnie miksowane do suwaków głównych na konsolecie. Następny krok na ścieżce sygnału zależy na ogół od wielkości systemu. W mniejszych systemach główne wyjścia są często wysyłane do dodatkowego korektora lub bezpośrednio do wzmacniacza mocy z jednym lub kilkoma głośnikami (zazwyczaj dwa, po jednym z każdej strony sceny w mniejszych salach lub duża ich liczba w dużych salach) które są podłączone do tego wzmacniacza. W systemach wielkoformatowych sygnał jest zazwyczaj najpierw kierowany przez korektor, a następnie do zwrotnicy . Zwrotnica dzieli sygnał na wiele pasm częstotliwości, przy czym każde pasmo jest wysyłane do oddzielnych wzmacniaczy i obudów głośników dla sygnałów o niskiej, średniej i wysokiej częstotliwości. Sygnały o niskiej częstotliwości są wysyłane do wzmacniaczy, a następnie do subwooferów , a dźwięki o średniej i wysokiej częstotliwości są zazwyczaj wysyłane do wzmacniaczy, które zasilają głośniki pełnozakresowe . Używanie zwrotnicy do rozdzielenia dźwięku na niskie, średnie i wysokie częstotliwości może prowadzić do „czystszego”, czystszego dźwięku (patrz bi-amplifikacja ) niż kierowanie wszystkich częstotliwości przez jeden pełnozakresowy system głośników. Niemniej jednak wiele małych obiektów nadal korzysta z jednego systemu głośników pełnozakresowych, ponieważ jest on łatwiejszy w konfiguracji i tańszy.

Komponenty systemu

Przetworniki wejściowe

Inżynierowie dźwięku używają szeregu mikrofonów do różnych zastosowań związanych z dźwiękiem na żywo.

Mikrofony kardioidalne są szeroko stosowane w dźwięku na żywo, ponieważ ich wzór przetwornika „w kształcie jabłka” odrzuca dźwięki z boków i tyłu mikrofonu, czyniąc go bardziej odpornym na niepożądane „wycie” sprzężenia zwrotnego .

W systemie nagłośnienia można znaleźć wiele rodzajów przetworników wejściowych , przy czym najczęściej używanym urządzeniem wejściowym są mikrofony . Mikrofony można klasyfikować według metody transdukcji, charakterystyki kierunkowej lub zastosowania funkcjonalnego. Większość mikrofonów używanych w nagłaśniania są znakami dynamiczne lub pojemnościowe mikrofony. Jeden typ mikrofonu kierunkowego, zwany mikrofonem kardioidalnym , jest szeroko stosowany w dźwięku na żywo, ponieważ zmniejsza odbiór z boku i z tyłu, pomagając uniknąć niepożądanego sprzężenia zwrotnego z systemu odsłuchu scenicznego .

Mikrofony używane do wzmacniania dźwięku są umieszczane i montowane na wiele sposobów, w tym stojaki pionowe ważone podstawą, mocowania na podium, spinki do krawata, mocowania instrumentów i mocowania zestawu słuchawkowego . Mikrofony na statywie są również umieszczone przed wzmacniaczami instrumentalnymi, aby wychwycić dźwięk. Mikrofony montowane na zestawach słuchawkowych i mocowane do krawata są często używane z transmisją bezprzewodową, aby umożliwić wykonawcom lub mówcom swobodne poruszanie się. Jednymi z pierwszych użytkowników technologii mikrofonów montowanych na słuchawkach byli piosenkarz country Garth Brooks , Kate Bush i Madonna .

Inne typy przetworników wejściowych obejmują przetworniki magnetyczne stosowane w gitarach elektrycznych i basach elektrycznych, mikrofony kontaktowe stosowane w instrumentach strunowych oraz pianina i przetworniki fonograficzne (wkłady) stosowane w gramofonach. Instrumenty elektroniczne, takie jak syntezatory, mogą mieć swój sygnał wyjściowy kierowany bezpośrednio do konsoli mikserskiej. Jednostka DI może być konieczna, aby dostosować niektóre z tych źródeł do wejść konsoli.

Bezprzewodowy

Systemy bezprzewodowe są zwykle używane do gitar elektrycznych, basów, mikrofonów ręcznych i systemów odsłuchu dousznego. Pozwala to wykonawcom poruszać się po scenie podczas występu, a nawet wychodzić na publiczność bez obawy o potknięcie się lub rozłączenie kabli.

Konsole mikserskie

Yamaha PM4000 i konsola mikserska Midas Heritage 3000 z przodu domu na koncercie plenerowym.

Konsole mikserskie to serce systemu nagłośnienia. W tym miejscu inżynier dźwięku może regulować głośność i ton każdego wejścia, niezależnie od tego, czy jest to mikrofon wokalisty, czy sygnał z elektrycznego basu , a także miksować, wyrównywać i dodawać efekty do tych źródeł dźwięku. Miksowanie na żywo wymaga połączenia umiejętności technicznych i artystycznych. Aby stworzyć dobry miks, inżynier dźwięku musi mieć fachową wiedzę na temat konfiguracji głośników i wzmacniaczy, jednostek efektów i innych technologii oraz mieć dobre „ucho” na to, jak muzyka powinna brzmieć.

Wiele konsol może być używanych do różnych celów w jednym systemie nagłośnienia. Przednia konsola mikserska (FOH) jest zwykle umieszczona w miejscu, w którym operator może zobaczyć akcję na scenie i usłyszeć to, co słyszy publiczność. W przypadku zastosowań związanych z transmisją i nagrywaniem konsola mikserska może być umieszczona w zamkniętej kabinie lub na zewnątrz w furgonetce OB . Duże produkcje muzyczne często używają oddzielnej konsoli miksującej monitory sceniczne, która jest dedykowana do tworzenia miksów dla wykonawców na scenie. Konsole te są zwykle umieszczane z boku sceny, aby operator mógł komunikować się z wykonawcami na scenie.

Procesory sygnałowe

Małe systemy PA do miejsc takich jak bary i kluby są teraz dostępne z funkcjami, które wcześniej były dostępne tylko w sprzęcie profesjonalnym, takimi jak cyfrowe efekty pogłosu , korektory graficzne oraz, w niektórych modelach, obwody zapobiegające sprzężeniu, które elektronicznie wykrywają i zapobiegają dźwiękowi informacje zwrotne, gdy staje się problemem. Jednostki efektów cyfrowych mogą oferować wiele wstępnie ustawionych i zmiennych efektów pogłosu, echa i powiązanych efektów . Cyfrowe systemy zarządzania głośnikami oferują inżynierom dźwięku cyfrowe opóźnienie (aby zapewnić synchronizację głośników ze sobą), ograniczanie, funkcje zwrotnicy, filtry EQ, kompresję i inne funkcje w jednym urządzeniu, które można zamontować w stojaku. W poprzednich dekadach inżynierowie dźwięku zazwyczaj musieli transportować znaczną liczbę montowanych w stojaku analogowych urządzeń efektów , aby wykonać te zadania.

Korektory

Korektor graficzny

Korektory to urządzenia elektroniczne, które pozwalają inżynierom dźwięku kontrolować ton i częstotliwości dźwięku w kanale, grupie (np. wszystkie mikrofony zestawu perkusyjnego) lub miksie całej sceny. Regulacja basów i tonów wysokich w domowym zestawie stereo to prosty rodzaj korektora. Korektory występują w profesjonalnych systemach nagłośnienia w trzech formach: korektorów półkowych (zazwyczaj dla całego zakresu częstotliwości basowych i wysokich), korektorów graficznych i korektorów parametrycznych . Korektory graficzne mają suwaki (pionowe suwaki ), które razem przypominają krzywą odpowiedzi częstotliwościowej wykreśloną na wykresie. Suwaki mogą być używane do wzmacniania lub wycinania określonych pasm częstotliwości.

Za pomocą korektorów częstotliwości, które są zbyt słabe, takie jak wokalista ze skromną projekcją w dolnym rejestrze, mogą zostać wzmocnione. Częstotliwości, które są zbyt głośne, takie jak „huczący” bęben basowy lub nadmiernie rezonansowa gitara typu Dreadnought, można wyciąć. Systemy nagłośnienia zazwyczaj wykorzystują korektory graficzne z centrami częstotliwości jednej trzeciej oktawy . Są one zwykle używane do wyrównania sygnałów wyjściowych do głównego systemu głośników lub monitorów na scenie. Korektory parametryczne są często wbudowane w każdy kanał w konsolach mikserskich, zwykle dla częstotliwości średnich. Są również dostępne jako oddzielne jednostki do montażu w stojaku, które można podłączyć do płyty miksującej. Korektory parametryczne zazwyczaj używają pokręteł, a czasem przycisków. Inżynier dźwięku może wybrać pasmo częstotliwości, które należy przyciąć lub wzmocnić, a następnie użyć dodatkowych pokręteł, aby ustawić, jak bardzo należy przyciąć lub wzmocnić ten zakres częstotliwości. Korektory parametryczne po raz pierwszy stały się popularne w latach 70. i od tego czasu pozostają preferowanym korektorem programowym dla wielu inżynierów.

Górnoprzepustowy (górnoprzepustowy) i / lub dolnoprzepustowy (za cięcie) filtra może być także umieszczone na korektorów lub konsole audio. Filtry górnoprzepustowe i dolnoprzepustowe ograniczają skrajne pasma danego kanału . Cięcie sygnałów dźwiękowych o bardzo niskiej częstotliwości (określanych jako infradźwiękowe lub poddźwiękowe ) zmniejsza straty mocy wzmacniacza, które nie wytwarzają słyszalnego dźwięku i które ponadto mogą być trudne dla głośników niskotonowych. Filtr dolnoprzepustowy do odcinania energii ultradźwiękowej jest przydatny, aby zapobiec zakłóceniom powodowanym przez częstotliwości radiowe, sterowanie oświetleniem lub obwody cyfrowe wkradające się do wzmacniaczy mocy. Takie filtry są często łączone z korektorami graficznymi i parametrycznymi, aby zapewnić inżynierowi dźwięku pełną kontrolę nad zakresem częstotliwości. Filtry górnoprzepustowe oraz filtry dolnoprzepustowe stosowane razem funkcjonują jako pasmowego filtru eliminacji niepożądanych częstotliwościach powyżej i poniżej częstotliwości dźwiękowych. Filtr zaporowy , czy odwrotnie. Pozwala na przejście wszystkich częstotliwości z wyjątkiem jednego pasma pośrodku. Tłumik sprzężenia zwrotnego, wykorzystujący mikroprocesor , automatycznie wykrywa pojawienie się sprzężenia zwrotnego i stosuje filtr wąskopasmowy ( filtr wycinający ) na określonej częstotliwości lub częstotliwościach związanych ze sprzężeniem zwrotnym.

Sprężarki

Stojak elektronicznych kompresorów audio

Kompresja zakresu dynamiki została zaprojektowana, aby pomóc inżynierowi dźwięku zarządzać zakresem dynamiki sygnałów audio. Przed wynalezieniem automatycznych kompresorów inżynierowie dźwięku osiągnęli ten sam cel, „jazdę na tłumikach”, uważnie słuchając miksu i obniżając tłumiki każdego wokalisty lub instrumentu, który był zbyt głośny. Sprężarka osiąga to poprzez zmniejszenie wzmocnienia sygnału, który jest powyżej określonego poziomu (próg) o określoną wartość określoną przez ustawienie współczynnika. Większość dostępnych sprężarek zaprojektowano tak, aby umożliwić operatorowi wybór stosunku w zakresie zwykle od 1:1 do 20:1, a niektóre pozwalają na ustawienie do ∞:1. Sprężarka o wysokim stopniu sprężania jest zwykle określana jako limiter . Prędkość, z jaką kompresor dostosowuje wzmocnienie sygnału ( atak i zwolnienie ), jest zwykle regulowana, podobnie jak końcowe wyjście lub wzmocnienie urządzenia.

Zastosowania kompresorów są bardzo zróżnicowane. Niektóre aplikacje używają ograniczników do ochrony komponentów i kontroli struktury wzmocnienia. Artystyczna manipulacja sygnałem za pomocą kompresora jest subiektywną techniką szeroko stosowaną przez inżynierów miksu w celu poprawy przejrzystości lub kreatywnej zmiany sygnału w stosunku do materiału programu. Przykładem kompresji artystycznej jest typowa ciężka kompresja stosowana w różnych komponentach nowoczesnego zestawu perkusyjnego. Bębny są przetwarzane tak, aby brzmiały bardziej energicznie i pełniej.

Jednostki rackowe do obróbki efektów na pozycji FOH na koncercie plenerowym.

Bramki szumów

Bramek szumów wycisza sygnały poniżej ustalonego progu. Funkcja bramki szumów jest w pewnym sensie odwrotna do funkcji kompresora. Bramki szumów są przydatne w przypadku mikrofonów, które wychwytują szumy nieistotne dla programu, takie jak szum mikrofonowego wzmacniacza gitary elektrycznej lub szelest papierów na mównicy ministra. Bramki szumów są również używane do przetwarzania mikrofonów umieszczonych w pobliżu bębnów zestawu perkusyjnego w wielu zespołach hard rockowych i metalowych. Bez bramki szumów mikrofon konkretnego instrumentu, takiego jak floor tom, będzie również odbierać sygnały z pobliskich bębnów lub talerzy. Dzięki bramce szumów próg czułości dla każdego mikrofonu w zestawie perkusyjnym można ustawić tak, aby słyszalne było tylko bezpośrednie uderzenie i następujący po nim wybrzmiewanie bębna, a nie dźwięki znajdujące się w pobliżu.

Efekty

Efekty pogłosu i opóźnienia są szeroko stosowane w systemach nagłośnienia w celu wzmocnienia dźwięku miksu i uzyskania pożądanego efektu artystycznego. Pogłos i opóźnienie dodają dźwięku przestrzenności. Pogłos może dać efekt śpiewającego głosu lub instrumentu, który jest obecny w każdym pomieszczeniu, od małego pokoju po ogromną salę, a nawet w przestrzeni, która nie istnieje w świecie fizycznym. Użycie pogłosu często pozostaje niezauważone przez publiczność, ponieważ często brzmi bardziej naturalnie, niż gdyby sygnał był pozostawiony „na sucho” (bez efektów). Wiele nowoczesnych mikserów zaprojektowanych do odtwarzania dźwięku na żywo zawiera wbudowane efekty pogłosu.

Inne efekty obejmują efekty modulacji, takie jak Flanger , phaser , chorus i manipulacje spektralne lub efekty harmoniczne, takie jak exciter i harmonizer . Użycie efektów w odtwarzaniu muzyki pop z 2010 roku jest często próbą naśladowania brzmienia studyjnej wersji muzyki artysty podczas koncertu na żywo. Na przykład inżynier dźwięku może użyć efektu Auto Tune , aby uzyskać nietypowe efekty dźwiękowe wokalu, które wokalista wykorzystał w swoich nagraniach.

Odpowiedni typ, wariacja i poziom efektów jest dość subiektywny i często jest określany wspólnie przez inżyniera dźwięku produkcji, artystów, lidera zespołu , producenta muzycznego lub dyrektora muzycznego.

Tłumik sprzężenia zwrotnego

Tłumik sprzężenia zwrotnego wykrywa niepożądane sprzężenia dźwiękowe i tłumi je, zwykle poprzez automatyczne wstawienie filtra wycinającego do ścieżki sygnału systemu. Sprzężenie zwrotne audio może powodować niepożądane głośne, krzyczące dźwięki, które zakłócają występ i mogą uszkodzić głośniki oraz uszy wykonawców i członków publiczności. Dźwiękowe sprzężenie zwrotne z mikrofonów występuje, gdy mikrofon znajduje się zbyt blisko monitora lub głównego głośnika, a system nagłośnienia wzmacnia się sam. sprzężenie zwrotne dźwięku przez mikrofon jest prawie powszechnie uważane za zjawisko negatywne, wielu gitarzystów elektrycznych wykorzystuje sprzężenie zwrotne gitary jako część swojego występu. Ten rodzaj sprzężenia zwrotnego jest zamierzony, więc realizator dźwięku nie stara się temu zapobiec.

Wzmacniacze mocy

Trzy wzmacniacze mocy dźwięku

Wzmacniacz to elektroniczne urządzenie, które wykorzystuje energię elektryczną i obwody do zwiększenia się poziomu linii sygnału i zapewnia wystarczającą ilość energii elektrycznej do prowadzenia dźwięk głośnika i produkcji. Wszystkie głośniki, w tym słuchawki , wymagają wzmocnienia mocy. Większość profesjonalnych wzmacniaczy mocy audio zapewnia również ochronę przed przesterowaniem, co jest typową formą ograniczenia . Wzmacniacz mocy wciśnięty w przesterowanie może uszkodzić głośniki. Wzmacniacze zazwyczaj zapewniają również ochronę przed zwarciami na wyjściu i przegrzaniem.

Inżynierowie dźwięku wybierają wzmacniacze, które zapewniają wystarczający zapas mocy . Headroom odnosi się do ilości, o jaką możliwości obsługi sygnału systemu audio przekraczają wyznaczony poziom nominalny . Zapas można traktować jako strefę bezpieczeństwa pozwalającą na przekroczenie poziomu nominalnego transjentów bez uszkodzenia systemu lub sygnału audio, np. poprzez przesterowanie . Organy normalizacyjne różnią się zaleceniami dotyczącymi poziomu nominalnego i nadproża. Wybór wzmacniaczy z wystarczającym zapasem zapewnia, że ​​sygnał pozostanie czysty i niezniekształcony.

Podobnie jak większość sprzętu nagłośnieniowego, profesjonalne wzmacniacze mocy są zazwyczaj projektowane do montażu w standardowych 19-calowych szafach rack . Wzmacniacze montowane w stojakach są zwykle umieszczane w skrzyniach drogowych, aby zapobiec uszkodzeniu sprzętu podczas transportu. Kolumny aktywne mają wewnętrznie zamontowane wzmacniacze, które zostały dobrane przez producenta pod kątem wymagań głośnika. Niektóre głośniki aktywne mają również wbudowane obwody korekcji, zwrotnicy i miksowania.

Ponieważ wzmacniacze mogą generować znaczną ilość ciepła, rozpraszanie ciepła jest ważnym czynnikiem, który operatorzy powinni wziąć pod uwagę podczas montażu wzmacniaczy w stojakach sprzętowych. Wiele wzmacniaczy mocy jest wyposażonych w wewnętrzne wentylatory, które wciągają powietrze przez radiatory. Radiatory mogą zostać zatkane kurzem, co może niekorzystnie wpłynąć na możliwości chłodzenia wzmacniacza.

W latach 70. i 80. większość PA wykorzystywała ciężkie wzmacniacze klasy AB . Pod koniec lat 90. wzmacniacze mocy w zastosowaniach PA stały się lżejsze, mniejsze, mocniejsze i wydajniejsze, wraz z rosnącym wykorzystaniem zasilaczy impulsowych i wzmacniaczy dlass D , które oferowały znaczną oszczędność masy i przestrzeni, a także zwiększoną wydajność. Często instalowane na dworcach kolejowych, stadionach i lotniskach, wzmacniacze klasy D mogą działać przy minimalnym dodatkowym chłodzeniu i przy większym zagęszczeniu szaf w porównaniu ze starszymi wzmacniaczami.

Cyfrowe systemy zarządzania głośnikami (DLMS), które łączą funkcje cyfrowej zwrotnicy, kompresji, limitowania i inne funkcje w jednym urządzeniu, są wykorzystywane do przetwarzania miksu z konsoli mikserskiej i kierowania go do różnych wzmacniaczy. Systemy mogą składać się z kilku głośników, z których każdy ma własne wyjście zoptymalizowane dla określonego zakresu częstotliwości (tj. tonów niskich, średnich i wysokich). Bi-amping i tri-amping systemu nagłośnienia za pomocą DLMS skutkuje bardziej efektywnym wykorzystaniem mocy wzmacniacza, wysyłając każdemu wzmacniaczowi tylko częstotliwości odpowiednie dla jego głośnika i eliminując straty związane z pasywnymi obwodami zwrotnicy .

Główne głośniki

Duży szyk liniowy z oddzielnymi subwooferami i mniejszy szyk liniowy wypełnienia bocznego.

Prosty i niedrogi głośnik PA może mieć pojedynczy głośnik szerokopasmowy , umieszczony w odpowiedniej obudowie. Bardziej rozbudowane, profesjonalne głośniki wzmacniające dźwięk mogą zawierać oddzielne przetworniki, aby wytwarzać dźwięki o niskiej, średniej i wysokiej częstotliwości . Sieć zwrotnicy kieruje różne częstotliwości do odpowiednich sterowników. W latach 60. tubowe głośniki teatralne i głośniki nagłośnieniowe były zwykle kolumnami wielu przetworników zamontowanych w pionowej linii w wysokiej obudowie.

Lata siedemdziesiąte i wczesne osiemdziesiąte były okresem innowacji w projektowaniu głośników, w którym wiele firm nagłośnieniowych projektowało własne głośniki przy użyciu dostępnych na rynku przetworników. Obszary innowacji to konstrukcja szafy, trwałość, łatwość pakowania i transportu oraz łatwość konfiguracji. W tym okresie wprowadzono również zawieszanie lub latanie głównych głośników na dużych koncertach. W latach 80-tych duzi producenci głośników rozpoczęli produkcję standardowych produktów, wykorzystując innowacje z lat 70-tych. Były to w większości mniejsze dwudrożne systemy z 12-calowymi 15-calowymi lub podwójnymi 15-calowymi głośnikami niskotonowymi i przetwornikiem wysokiej częstotliwości przymocowanym do tuby wysokiej częstotliwości. W latach 80. pojawiły się również firmy głośnikowe skoncentrowane na rynku nagłośnienia.

W latach 90. wprowadzono systemy line array , w których zastosowano długie pionowe matryce głośników w mniejszych obudowach w celu zwiększenia wydajności i zapewnienia równomiernej dyspersji i odpowiedzi częstotliwościowej. Trapezoidalny kształt litery Obudowy stał się popularny jak ten kształt pozwolił wielu z nich można łatwo przyodziany razem. W tym okresie wprowadzono również niedrogie plastikowe obudowy głośników z odlewów montowanych na statywach. Wiele z nich ma wbudowane wzmacniacze mocy, co czyni je praktycznymi dla osób nieprofesjonalnych w celu pomyślnej konfiguracji i działania. Jakość dźwięku dostępna z tych prostych głośników zasilanych różni się znacznie w zależności od implementacji.

Wiele systemów głośników wzmacniających dźwięk zawiera obwody zabezpieczające, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym nadmierną mocą lub błędem operatora. Bezpieczniki resetowalne , specjalistyczne żarówki ograniczające prąd i wyłączniki były używane pojedynczo lub w połączeniu, aby zmniejszyć awarie sterowników. W tym samym czasie branża profesjonalnego nagłośnienia uczyniła złącza Neutrik Speakon NL4 i NL8 standardowymi złączami głośnikowymi, zastępując gniazda 1/4" , złącza XLR i złącza wielopinowe Cannon, które są ograniczone do maksymalnie 15 amperów prądu. Złącza XLR są nadal standardowymi złączami wejściowymi w aktywnych kolumnach głośnikowych.

Aby pomóc użytkownikom uniknąć ich przeciążenia, głośniki mają moc znamionową (w watach ), która wskazuje ich maksymalną moc. Dzięki wysiłkom Audio Engineering Society (AES) i grupy ALMA zajmującej się przemysłem głośników w opracowaniu standardu testowania EIA-426, specyfikacje dotyczące zasilania stały się bardziej godne zaufania.

18-calowa obudowa subwoofera Mackie .

Lekkie, przenośne systemy głośnikowe do małych pomieszczeń kierują partie muzyki o niskiej częstotliwości (elektryczny bas, bęben basowy itp.) do zasilanego subwoofera . Kierowanie energii o niskiej częstotliwości do oddzielnego wzmacniacza i subwoofera może znacznie poprawić charakterystykę basów systemu. Ponadto klarowność może być zwiększona, ponieważ dźwięki o niskiej częstotliwości mogą powodować intermodulację i inne zniekształcenia w systemach głośnikowych.

Profesjonalne systemy głośnikowe wzmacniające dźwięk często zawierają dedykowany sprzęt do bezpiecznego lotu nad obszarem sceny, aby zapewnić bardziej równomierne pokrycie dźwiękiem i zmaksymalizować widoczność w miejscach występów.

Monitoruj głośniki

Kolumna głośnikowa JBL z monitorem podłogowym z 12-calowym (30 cm) głośnikiem niskotonowym i głośnikiem wysokotonowym typu „bullet”. Większość kolumn monitorowych ma metalową kratkę lub tkaną plastikową siatkę chroniącą głośnik.

Głośniki monitorowe , zwane również głośnikami „foldback”, to kolumny głośnikowe, które są używane na scenie, aby pomóc wykonawcom usłyszeć ich śpiew lub grę. W związku z tym głośniki monitorowe są skierowane w stronę wykonawcy lub części sceny. Zazwyczaj wysyłany jest inny miks wokali lub instrumentów niż miks, który jest wysyłany do głównego systemu głośników. Kolumny monitorowe często mają kształt klina, kierując swój sygnał wyjściowy w górę w kierunku wykonawcy, gdy są ustawione na podłodze sceny. Dwudrożne, podwójne przetworniki ze stożkiem głośnika i tubą są powszechne, ponieważ głośniki monitorowe muszą być mniejsze, aby zaoszczędzić miejsce na scenie. Głośniki te zazwyczaj wymagają mniejszej mocy i głośności niż główny system głośnikowy, ponieważ muszą zapewnić dźwięk tylko kilku osobom znajdującym się w stosunkowo bliskiej odległości od głośnika. Niektórzy producenci zaprojektowali głośniki do użytku jako element małego systemu PA lub jako głośnik monitorowy. W 2000 roku wielu producentów produkowało zasilane głośniki monitorowe, które zawierają zintegrowany wzmacniacz.

Korzystanie z głośników monitorowych zamiast dousznych zwykle powoduje zwiększenie głośności sceny, co może prowadzić do większej liczby problemów ze sprzężeniem i postępującego uszkodzenia słuchu u wykonawców znajdujących się przed nimi. Przejrzystość miksu dla wykonawcy na scenie również zazwyczaj nie jest tak wyraźna, ponieważ słyszy więcej obcego hałasu wokół siebie. Zastosowanie głośników monitorowych, aktywnych (ze zintegrowanym wzmacniaczem) lub pasywnych, wymaga większej ilości okablowania i sprzętu na scenie, co skutkuje jeszcze bardziej zagraconą sceną. Te czynniki, między innymi, doprowadziły do ​​rosnącej popularności monitorów dousznych.

Monitory douszne

Para uniwersalnych monitorów dousznych. Ten konkretny model to Etymotic ER-4S

Monitory douszne to słuchawki, które zostały zaprojektowane do użytku jako monitory przez wykonawców na żywo. Są albo typu „uniwersalnego” lub „na miarę”. Uniwersalne dopasowanie w monitorach usznych ma gumowe lub piankowe końcówki, które można włożyć do ucha praktycznie każdego. Dopasowane do uszu monitory są tworzone na podstawie wycisku ucha użytkownika wykonanego przez audiologa . Monitory douszne są prawie zawsze używane w połączeniu z bezprzewodowym systemem transmisji, co pozwala wykonawcy na swobodne poruszanie się po scenie przy zachowaniu miksu monitora.

Monitory douszne zapewniają znaczną izolację dla wykonawcy, który z nich korzysta, co oznacza, że ​​inżynier od monitorów może stworzyć znacznie dokładniejszy i bardziej wyraźny miks dla wykonawcy. Dzięki monitorom dousznym każdy wykonawca może otrzymać swój własny, spersonalizowany miks; chociaż dotyczyło to również głośników monitorowych, monitory douszne jednego wykonawcy nie są słyszalne przez innych muzyków. Minusem tej izolacji jest to, że wykonawca nie słyszy tłumu ani komentarzy innych wykonawców na scenie, którzy nie mają mikrofonów (np. jeśli basista chce porozumieć się z perkusistą). Zostało to naprawione w większych produkcjach, ustawiając parę mikrofonów po każdej stronie sceny zwróconej w stronę publiczności, które są miksowane do odsłuchów dousznych.

Od czasu ich wprowadzenia w połowie lat 80. monitory douszne stały się najpopularniejszym wyborem do odsłuchu podczas dużych koncertów. Redukcja lub eliminacja głośników innych niż wzmacniacze instrumentalne na scenie pozwoliła na czystsze i mniej problematyczne sytuacje miksowania zarówno dla inżynierów frontu, jak i monitorów. Sprzężenie zwrotne audio jest znacznie zmniejszone i mniej dźwięku odbija się od tylnej ściany sceny w kierunku publiczności, co wpływa na czystość miksu, który próbuje stworzyć inżynier dźwięku.

Aplikacje

Systemy nagłośnienia są stosowane w wielu różnych ustawieniach, z których każde stawia inne wyzwania.

Systemy wynajmu

Personel przygotował głośniki nagłośnieniowe na imprezę plenerową.

Systemy wypożyczania audiowizualnych (AV) muszą być w stanie wytrzymać intensywne użytkowanie, a nawet nadużycia ze strony wynajmujących. Z tego powodu wypożyczalnie mają tendencję do posiadania kolumn głośnikowych, które są mocno usztywnione i zabezpieczone stalowymi narożnikami, a sprzęt elektroniczny, taki jak wzmacniacze mocy lub efekty, są często montowane w ochronnych skrzyniach drogowych. Wypożyczalnie wybierają również sprzęt, który ma zabezpieczenia elektroniczne, takie jak obwody chroniące głośniki i ograniczniki wzmacniaczy.

Ponadto systemy wynajmu dla osób nieprofesjonalnych muszą być łatwe w obsłudze i konfiguracji, a także łatwe w naprawie i utrzymaniu dla firmy wynajmującej. Z tej perspektywy obudowy głośników muszą mieć łatwo dostępne tuby, głośniki i obwody zwrotnicy, aby można było dokonywać napraw lub wymiany. Niektóre wypożyczalnie często wynajmują zasilane wzmacniacze-miksery, miksery z wbudowanymi efektami i zasilane subwoofery do użytku przez osoby nieprofesjonalne, które są łatwiejsze w konfiguracji i obsłudze.

Wiele koncertów i imprez firmowych w dużych obiektach wynajmuje duże systemy nagłośnienia, które zazwyczaj obejmują jednego lub więcej inżynierów dźwięku z personelu firmy wynajmującej. W przypadku systemów do wypożyczenia na wycieczki, zazwyczaj jest kilku inżynierów dźwięku i techników z wypożyczalni, którzy podróżują z zespołem, aby skonfigurować i skalibrować sprzęt. Osoba, która miksuje zespół, jest często wybierana i zapewniana przez zespół, ponieważ zapoznała się z różnymi aspektami koncertu i pracowała z zespołem, aby ustalić ogólne wyobrażenie o tym, jak chcą, aby koncert brzmiał. Czasami zdarza się, że inżynier miksowania jest zatrudniony w firmie wynajmującej, która dostarczy sprzęt na trasę.

Kluby muzyczne na żywo i imprezy taneczne

Reżyser dźwięku z front-of-house z cyfrowym mikserem Digidesign D-Show Profile na żywo i monitorem komputerowym.

Ustawienie nagłośnienia dla klubów muzycznych na żywo i imprez tanecznych często stanowi wyjątkowe wyzwanie, ponieważ istnieje tak duża różnorodność miejsc, które są wykorzystywane jako kluby, od dawnych magazynów lub teatrów muzycznych po małe restauracje lub puby w piwnicy z betonowymi ścianami. Imprezy taneczne mogą odbywać się w ogromnych magazynach, hangarach lotniczych czy przestrzeniach plenerowych. W niektórych przypadkach kluby mieszczą się w wielopiętrowych salach z balkonami lub w pokojach w kształcie litery „L”, co utrudnia uzyskanie jednolitego dźwięku dla wszystkich członków publiczności. Rozwiązaniem jest użycie głośników typu fill-in w celu uzyskania dobrego zasięgu, przy użyciu opóźnienia, aby publiczność nie słyszała tego samego dźwięku w różnych momentach.

Liczba kolumn głośnikowych z subwooferem i wzmacniaczy mocy dedykowanych do dźwięków o niskiej częstotliwości stosowanych w klubie zależy od rodzaju klubu, gatunku muzyki granej w nim (na żywo lub przez DJ-a) oraz wielkości sali. Mała kawiarnia, w której głównymi wykonawcami są tradycyjne zespoły folkowe, bluegrassowe lub jazzowe, może nie mieć subwooferów i zamiast tego polegać na pełnozakresowych głównych głośnikach PA, aby odtwarzać dźwięki basowe. Z drugiej strony klub, w którym grają zespoły hard rockowe lub heavy metalowe lub klub nocny, w którym DJ-e muzyki house grają muzykę taneczną, może mieć wiele dużych 18-calowych subwooferów w dużych obudowach i potężne wzmacniacze dedykowane do subwooferów, ponieważ te gatunki i style muzyczne zazwyczaj użyj mocnego, głębokiego basu.

DJ przygotowuje swoje decki, gdy głośniki są ustawiane i przygotowywane na imprezę taneczną.

Kolejnym wyzwaniem związanym z projektowaniem systemów nagłośnieniowych dla klubów muzycznych na żywo jest to, że system nagłośnieniowy może wymagać użycia zarówno do nagranej muzyki granej przez DJ - ów, jak i muzyki na żywo. Jeśli system nagłośnieniowy jest zoptymalizowany pod kątem nagranej muzyki DJ-skiej, nie zapewni odpowiedniej jakości dźwięku (lub sprzętu miksującego i odsłuchowego) potrzebnego do muzyki na żywo i na odwrót. System klubowy przeznaczony dla DJ-ów wymaga miksera DJ-skiego i miejsca na gramofony . Kluby skupiają się na muzyce na żywo lub występach DJ-ów. Jednak kluby, w których odbywają się obydwa rodzaje pokazów, mogą stawić czoła wyzwaniom związanym z zapewnieniem pożądanego sprzętu i ustawień do obu zastosowań. W przeciwieństwie do tego, klub z muzyką na żywo potrzebuje miksera zaprojektowanego do odtwarzania dźwięku na żywo, systemu monitorów na scenie i wielordzeniowego kabla „wężowego” biegnącego od sceny do miksera. Wreszcie, kluby z muzyką na żywo mogą być nieprzyjaznym środowiskiem dla sprzętu dźwiękowego, ponieważ powietrze może być gorące, wilgotne i zadymione; w niektórych klubach utrzymanie niskiej temperatury stojaków wzmacniaczy mocy może być wyzwaniem. Często wykorzystuje się klimatyzowane pomieszczenie tylko dla wzmacniaczy.

Dźwięk kościelny

Kościół Iglesia Los Olivos. Na suficie zamontowane są głośniki PA, które odtwarzają mowę księdza.

Projektowanie systemów w kościołach i podobnych obiektach religijnych często stanowi wyzwanie, ponieważ głośniki mogą być dyskretne, aby wtopić się w zabytkową stolarkę i kamieniarstwo. W niektórych przypadkach projektanci audio zaprojektowali specjalnie pomalowane obudowy głośników, aby głośniki wtapiały się w architekturę kościoła. Niektóre obiekty kościelne, takie jak sanktuaria lub kaplice, to długie pomieszczenia z niskimi sufitami, co oznacza, że ​​potrzebne są dodatkowe głośniki wypełniające w całym pomieszczeniu, aby zapewnić dobry zasięg. Dodatkowym wyzwaniem związanym z kościelnymi systemami SR jest to, że po zainstalowaniu są one często obsługiwane przez wolontariuszy-amatorów ze zboru, co oznacza, że ​​muszą być łatwe w obsłudze i rozwiązywaniu problemów.

Niektóre konsole mikserskie zaprojektowane dla domów modlitwy mają automatyczne miksery, które wyłączają nieużywane kanały, aby zredukować hałas, oraz automatyczne obwody eliminujące sprzężenia zwrotne, które wykrywają i wycinają częstotliwości zwrotne. Te funkcje mogą być również dostępne w konsolach wielofunkcyjnych używanych w obiektach konferencyjnych i miejscach wielofunkcyjnych.

Systemy turystyczne

Touringowe systemy dźwiękowe muszą być wystarczająco mocne i wszechstronne, aby objąć wiele różnych sal i miejsc, i są dostępne w wielu różnych rozmiarach i kształtach. Systemy turystyczne obejmują zarówno systemy średniej wielkości dla zespołów grających w klubach nocnych i innych miejscach średniej wielkości, jak i duże systemy dla grup grających na stadionach , arenach i festiwalach plenerowych . Muszą również korzystać z komponentów „możliwych do wymiany w terenie”, takich jak głośniki, tuby i bezpieczniki, które są łatwo dostępne do naprawy podczas wycieczki. Systemy nagłaśniające Tour są często projektowane ze znaczną redundancją, dzięki czemu w przypadku awarii sprzętu lub przegrzania wzmacniacza system będzie nadal działał. Systemy koncertowe dla zespołów występujących dla kilkutysięcznych i większych tłumów są zazwyczaj konfigurowane i obsługiwane przez zespół techników i inżynierów, którzy podróżują z wykonawcami na każdy koncert.

Kolumny głośnikowe firmy Meyer zostają przeniesione na miejsce na koncercie plenerowym.

Zespoły głównego nurtu, które będą występować w średnich i dużych salach koncertowych podczas jednego do dwóch tygodni prób technicznych z całym systemem koncertowym i personelem produkcyjnym, w tym inżynierami dźwięku, pod ręką. Pozwala to inżynierom dźwięku i oświetlenia na zapoznanie się z pokazem i ustalenie ustawień wstępnych na ich sprzęcie cyfrowym (np. mikserach cyfrowych) dla każdej części pokazu, jeśli zajdzie taka potrzeba. Wiele nowoczesnych grup muzycznych pracuje w tym czasie z inżynierami zajmującymi się miksowaniem frontów i monitorów, aby ustalić, jaki jest ich ogólny pomysł na to, jak powinien brzmieć show i miks, zarówno dla nich samych na scenie, jak i dla publiczności.

Często wiąże się to z programowaniem różnych efektów i przetwarzaniem sygnału do użycia w określonych utworach, aby utwory brzmiały nieco podobnie do wersji studyjnych. Aby zarządzać pokazem z wieloma zmianami efektów, inżynierowie miksujący często decydują się na użycie cyfrowej konsoli mikserskiej , aby mogli zapisywać i automatycznie przywoływać te wiele ustawień pomiędzy każdym utworem. Ten czas jest również wykorzystywany przez techników systemowych, aby zapoznać się z konkretną kombinacją sprzętu, który będzie używany podczas trasy i jak reaguje akustycznie podczas pokazu. Technicy ci pozostają zajęci podczas pokazu, upewniając się, że system SR działa prawidłowo i że system jest prawidłowo dostrojony, ponieważ reakcja akustyczna pomieszczenia lub miejsca będzie reagować inaczej w ciągu dnia w zależności od temperatury, wilgotności i liczby osób w pokoju lub przestrzeni.

Systemy PA „weekend band” są niszowym rynkiem dla małego, potężnego sprzętu turystycznego SR. Zespoły weekendowe potrzebują systemów, które są wystarczająco małe, aby zmieścić się w minivanie lub bagażniku samochodowym, a jednocześnie wystarczająco mocne, aby zapewnić odpowiednie i równomierne rozproszenie dźwięku i zrozumiałość głosu w głośnym klubie lub barze. Ponadto systemy muszą być łatwe i szybkie w konfiguracji. Firmy nagłośnieniowe odpowiedziały na to zapotrzebowanie, oferując sprzęt, który spełnia wiele ról, taki jak miksery zasilane (mikser ze zintegrowanym wzmacniaczem mocy i efektami) i aktywne subwoofery (subwoofer ze zintegrowanym wzmacniaczem mocy i zwrotnicą). Produkty te minimalizują liczbę połączeń okablowania, które muszą wykonać pasma, aby skonfigurować system, a konfiguracja zajmuje mniej czasu. Niektóre subwoofery mają metalowe otwory do montażu głośników wbudowane w górę, dzięki czemu mogą służyć jako podstawa dla pełnozakresowych kolumn PA montowanych na statywie.

Teatr na żywo

Dźwięk w teatrze na żywo, teatrze operowym i innych zastosowaniach dramatycznych może stwarzać problemy podobne do tych w kościołach, w przypadkach, gdy teatr jest starym zabytkowym budynkiem, w którym głośniki i okablowanie mogą być zmieszane z drewnem. Konieczność zachowania wyraźnych linii widoczności w niektórych kinach może sprawić, że użycie zwykłych kolumn głośnikowych będzie niedopuszczalne; zamiast tego często używane są smukłe, niskoprofilowe głośniki.

W teatrze i dramacie na żywo wykonawcy poruszają się po scenie, co oznacza, że może być konieczne użycie mikrofonów bezprzewodowych . Mikrofony bezprzewodowe muszą być odpowiednio skonfigurowane i konserwowane, aby uniknąć zakłóceń i problemów z odbiorem.

Niektóre z bardziej budżetowych spektakli teatralnych i musicali są miksowane z dźwiękiem przestrzennym na żywo, często z operatorem dźwięku, który uruchamia efekty dźwiękowe, które są miksowane z muzyką i dialogami przez inżyniera miksera. Systemy te są zwykle znacznie bardziej rozbudowane pod względem projektowania, zazwyczaj obejmują oddzielne zestawy głośników dla różnych stref w teatrze.

Muzyka klasyczna i opera

pierwsze stałe głośniki zewnętrzne LARES w sali koncertowej o nazwie Jay Pritzker Pavilion

W niektórych salach koncertowych, w których grana jest muzyka klasyczna, taka jak symfonie i opera, stosuje się subtelny rodzaj wzmocnienia dźwięku zwany wzmocnieniem akustycznym . Systemy wzmocnienia akustycznego pomagają zapewnić bardziej równomierny dźwięk w sali i zapobiegają „martwym punktom” w miejscach siedzących dla publiczności poprzez „...zwiększenie wewnętrznej charakterystyki akustycznej sali”. Systemy wykorzystują „… szereg mikrofonów podłączonych do komputera [który jest] podłączony do szeregu głośników”. Jednak, gdy koncertowicze zdali sobie sprawę z używania tych systemów, pojawiły się debaty, ponieważ „...puryści utrzymują, że naturalny dźwięk akustyczny [klasycznych] głosów [lub] instrumentów w danej sali nie powinien być zmieniany”.

Artykuł Kaia Harady w Operze Brudny mały sekret stwierdza, że ​​opery zaczęły używać elektronicznych systemów poprawy akustycznej „… aby zrekompensować wady w architekturze akustycznej obiektu”. Pomimo wrzawy, która pojawiła się wśród operowych słuchaczy, Harada zwraca uwagę, że żadna z oper stosujących systemy poprawy akustycznej „...nie używa tradycyjnego nagłośnienia w stylu Broadwayu, w którym większość, jeśli nie wszyscy śpiewacy, są wyposażeni w mikrofony radiowe zmiksowane do seria brzydkich głośników rozsianych po całym teatrze.” Zamiast tego większość oper używa systemu nagłośnienia w celu wzmocnienia akustycznego i subtelnego wzmocnienia głosów poza sceną, dialogów na scenie i efektów dźwiękowych (np. dzwony kościelne w Tosce lub grzmoty w operach wagnerowskich).

Systemy wzmocnienia akustycznego obejmują LARES (Lexicon Acoustic Reinforcement and Enhancement System) oraz SIAP, System for Improved Acoustic Performance. Systemy te wykorzystują mikrofony, przetwarzanie komputerowe „ze zmianami opóźnienia, fazy i częstotliwości”, a następnie wysyłają sygnał „… do dużej liczby głośników umieszczonych na krańcach sali koncertowej”. Inny system poprawy akustyki, VRAS (Variable Room Acoustics System) wykorzystuje „...różne algorytmy oparte na mikrofonach rozmieszczonych w pomieszczeniu”. Deutsche Staatsoper w Berlinie i Hummingbird Centre w Toronto używają systemu LARES. Z systemu SIAP korzystają teatry Ahmanson Theatre w Los Angeles, Royal National Theatre w Londynie oraz Vivian Beaumont Theatre w Nowym Jorku.

Sale wykładowe i sale konferencyjne

Sale wykładowe i sale konferencyjne stanowią wyzwanie, jakim jest wyraźne odtworzenie mowy w dużej sali, która może mieć powierzchnie odbijające, wytwarzające echo . Jednym z problemów związanych z odtwarzaniem mowy jest to, że mikrofon używany do wychwytywania głosu osoby może również odbierać niepożądane dźwięki, takie jak szelest papierów na podium. Dokładniej ukierunkowany mikrofon może pomóc zredukować niepożądane odgłosy tła.

Innym wyzwaniem związanym z wykonywaniem dźwięku na żywo dla osób przemawiających na konferencji jest to, że w porównaniu z profesjonalnymi piosenkarzami osoby zaproszone do przemawiania na forum mogą nie być zaznajomione z działaniem mikrofonów. Niektóre osoby mogą przypadkowo skieruj mikrofon w stronę głośnika lub głośników monitora, co może powodować dźwiękowych feedback „wycia”. W niektórych przypadkach, gdy osoba, która mówi, nie mówi wystarczająco dużo bezpośrednio do mikrofonu, inżynier dźwięku może poprosić osobę o założenie mikrofonu Lavaliere , który można przypiąć do klapy.

Na niektórych konferencjach inżynierowie dźwięku muszą zapewnić mikrofony dużej liczbie osób, które przemawiają, w przypadku konferencji panelowej lub debaty. W niektórych przypadkach miksery automatyczne są używane do kontrolowania poziomów mikrofonów i wyłączania kanałów dla mikrofonów, do których nie są wypowiadane głosy, w celu zmniejszenia niepożądanego szumu tła i zmniejszenia prawdopodobieństwa sprzężenia zwrotnego.

Nagłośnienie sportowe

Kolumna głośnikowa zamontowana w krokwiach w obozowym obiekcie sportowym.

Systemy dla obiektów sportowych na świeżym powietrzu i lodowisk często mają do czynienia z silnym echem, które może sprawić, że mowa będzie niezrozumiała. Sportowe i rekreacyjne systemy nagłośnieniowe często napotykają również wyzwania środowiskowe, takie jak potrzeba odpornych na warunki atmosferyczne głośników zewnętrznych na stadionach zewnętrznych i wilgotności oraz głośników odpornych na zachlapanie w basenach. Kolejnym wyzwaniem związanym z ustawieniami nagłośnienia sportowego jest to, że na wielu arenach i stadionach widzowie znajdują się po wszystkich czterech stronach boiska. Wymaga to pokrycia dźwiękiem 360 stopni. To bardzo różni się od normy w przypadku festiwali muzycznych i sal muzycznych, gdzie muzycy są na scenie, a publiczność siedzi przed sceną.

Konfiguracja i testowanie

Systemy nagłośnienia na dużą skalę są projektowane, instalowane i obsługiwane przez inżynierów i techników dźwięku. Podczas fazy projektowania nowo wybudowanego obiektu inżynierowie dźwięku współpracują z architektami i wykonawcami, aby zapewnić, że proponowany projekt pomieści głośniki i zapewni odpowiednią przestrzeń dla techników dźwięku i stojaków ze sprzętem audio. Inżynierowie dźwięku doradzą również, które komponenty audio najlepiej pasują do przestrzeni i jej przeznaczenia, a także w kwestii prawidłowego rozmieszczenia i instalacji tych komponentów. Podczas fazy instalacji inżynierowie dźwięku zapewniają, że komponenty elektryczne o dużej mocy są bezpiecznie zainstalowane i podłączone, a głośniki montowane na suficie lub ścianie są prawidłowo zamontowane (lub „przeniesione”) na olinowanie . Po zainstalowaniu elementów wzmacniających dźwięk inżynierowie dźwięku testują i kalibrują system tak, aby jego produkcja dźwięku była równomierna w całym spektrum częstotliwości.

Testowanie systemu

System nagłośnienia powinien być w stanie dokładnie odtworzyć sygnał od wejścia, poprzez dowolne przetwarzanie, do wyjścia bez żadnych podbarwień czy zniekształceń. Jednak ze względu na niespójności w rozmiarach, kształtach, materiałach budowlanych, a nawet gęstości tłumu, nie zawsze jest to możliwe bez wcześniejszej kalibracji systemu. Można to zrobić na kilka sposobów. Najstarsza metoda kalibracji systemu obejmuje zestaw zdrowych uszu, materiał programu testowego (tj. muzykę lub mowę), korektor graficzny i wreszcie, co nie mniej ważne, znajomość właściwej (lub pożądanej) odpowiedzi częstotliwościowej. Trzeba wtedy odsłuchać materiał programowy przez system, odnotować wszelkie zauważalne zmiany częstotliwości czy rezonanse i subtelnie je skorygować za pomocą korektora. Doświadczeni inżynierowie zazwyczaj korzystają z określonej listy odtwarzania muzyki, z którą dobrze się zapoznali za każdym razem, gdy kalibrują nowy system. Ten proces „na ucho” jest nadal wykonywany przez wielu inżynierów, nawet przy użyciu sprzętu analitycznego, jako ostateczne sprawdzenie brzmienia systemu z muzyką lub mową odtwarzaną przez system.

Inna metoda ręcznej kalibracji wymaga podłączenia pary wysokiej jakości słuchawek do sygnału wejściowego przed jakimkolwiek przetwarzaniem (takim jak odsłuch przed wyciszeniem kanału wejściowego programu testowego konsoli mikserskiej lub wyjście słuchawkowe odtwarzacza CD lub magnetofon). Można wtedy wykorzystać ten bezpośredni sygnał jako niemal idealne odniesienie, za pomocą którego można znaleźć jakiekolwiek różnice w odpowiedzi częstotliwościowej. Ta metoda może nie być idealna, ale może być bardzo pomocna przy ograniczonych zasobach lub czasie, na przykład przy użyciu muzyki przed występem, aby skorygować zmiany w reakcji spowodowane przybyciem tłumu. Ponieważ jest to nadal bardzo subiektywna metoda kalibracji, a ludzkie ucho jest tak dynamiczne w swojej własnej reakcji, materiał programowy używany do testowania powinien być jak najbardziej podobny do tego, do którego używany jest system.

Sprzętowy analizator czasu rzeczywistego Rane RA 27 pod procesorem głośnikowym Ashly Protea II 4.24C (z połączeniem RS-232)

Od czasu rozwoju cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP) powstało wiele urządzeń i oprogramowania komputerowego zaprojektowanego w celu przeniesienia większości prac związanych z kalibracją systemu z interpretacji słuchowej człowieka na algorytmy programowe działające na mikroprocesorach. Jednym z narzędzi do kalibracji systemu dźwiękowego za pomocą DSP lub analogowego przetwarzania sygnału jest analizator czasu rzeczywistego (RTA). To narzędzie jest zwykle używane do przesyłania różowego szumu do systemu i mierzenia wyniku za pomocą specjalnego skalibrowanego mikrofonu podłączonego do RTA. Korzystając z tych informacji, system można dostosować, aby pomóc w osiągnięciu pożądanej reakcji. Wyświetlana odpowiedź z mikrofonu RTA nie może być traktowana jako idealna reprezentacja pomieszczenia, ponieważ analiza będzie inna, czasami drastycznie, gdy mikrofon zostanie umieszczony w innym miejscu przed systemem.

Niedawno inżynierowie dźwięku zauważyli wprowadzenie oprogramowania do analizy dźwięku opartego na podwójnej „fft” (szybka transformacja Fouriera), które umożliwia inżynierowi przeglądanie nie tylko informacji o częstotliwości i amplitudzie (wysokość vs głośność), które zapewnia RTA, ale także widzieć te same sygnały (dźwięki) w dziedzinie czasu. Zapewnia to inżynierowi o wiele bardziej znaczące dane niż sam rta. Ponadto podwójna analiza fft umożliwia porównanie sygnału źródłowego z sygnałem wyjściowym i wyświetlenie różnicy. To bardzo szybki sposób na skalibrowanie systemu tak, aby brzmiał jak najbliżej oryginalnego materiału źródłowego. Podobnie jak w przypadku każdego takiego narzędzia pomiarowego, zawsze należy je zweryfikować przy użyciu rzeczywistych ludzkich uszu. Niektóre urządzenia przetwarzające system DSP zostały zaprojektowane do użytku przez osoby nieprofesjonalne, które automatycznie dokonują korekty korektora systemu w oparciu o to, co jest odczytywane z mikrofonu RTA. Praktycznie nigdy nie są używane przez profesjonalistów, ponieważ prawie nigdy nie kalibrują systemu tak, jak profesjonalny inżynier dźwięku może ręcznie.

Sklepy ze sprzętem

Profesjonalne sklepy dźwiękowe sprzedać mikrofony, obudowy głośników , monitora głośniki, tablice mieszające , panelowa efektowe i towarzyszący im sprzęt przeznaczony do użytku przez inżynierów i techników audio. Profesjonalne sklepy audio są również nazywane „sklepami pro audio”, „sklepami pro dźwiękowymi”, firmami „nagłośnienia”, „firmami nagłośnieniowymi” lub „firmami audiowizualnymi”, przy czym ta ostatnia nazwa jest używana, gdy sklep dostarcza znaczne ilości sprzętu wideo na imprezy, takiego jak projektory wideo i ekrany. Sklepy często używają słowa „profesjonalny” lub „pro” w nazwie lub opisie sklepu, aby odróżnić swoje sklepy od sklepów z elektroniką użytkową , które sprzedają głośniki klasy konsumenckiej , sprzęt kina domowego i wzmacniacze, które są przeznaczone do użytku prywatnego. , do użytku domowego.

Uwagi

Bibliografia

• Eargle, Jan ; Brygadzista Chris (2002). Inżynieria dźwięku dla wzmocnienia dźwięku . Milwaukee: Hal Leonard Corporation.

Dalsza lektura

Książki

Dokumenty tożsamości