из электронной библиотеки / 891749245347456.pdf
.pdfБольшинство современных цифровых моделей могут управляться программно из компьютера.
В домашних условиях в основном пользуются небольшими консолями производства Behringer, Yamaha и Mackie. Стоят они не дорого - $150-200. Если у вас более двух источников звука, то такой тип устройств вам необходим.
Хотя мы можем предусмотреть и другой вариант, если у нас стоит многоканальный аппаратный интерфейс - использовать программный микшер в компьютере и простую коммутационную панель, которую можно сделать самому.
Аналоговые устройства обработки сигнала уже отжили свое, за исключением некоторых профессиональных и дорогих моделей с большим количеством патентов. Цифровая обработка гораздо лучше и качественнее. Хотя в варианте с предусилителями - небольшая корректировка АЧХ на начальном этапе не повредит.
SINTEFEX FX8000 REPLICATOR
Все аналоговые устройства и тракты можно сэмплировать, или говоря иначе, сделать для них программные математические шаблоны. Именно за шаблонными устройствами будущее звукорежиссуры.
Главная задача, которую решает SINTEFEX FX8000 REPLICATOR - захват процессов обработки аналогового сигнала и их повторение в цифровом виде. Другими словами, он использует входную и выходную АЧХ сэмплируемого аналогового тракта, и, сравнивая их, составляет сложную математическую модель - шаблон тракта. Таким образом, мы можем, например, пустить сигнал на аналоговый компрессор, измерить, как этот сигнал изменился на выходе, сравнить и составить математическую модель. Тем самым создаем шаблон устройства.
Помимо этого, FX8000 уже готов к использованию в качестве восьмиполосного эквалайзера, компрессора и эффект-процессора для систем 5.1 и 7.1. Большинство внедренных устройств "отсэмплировано". И поэтому, если мы говорим о FX8000 как о компрессоре, то подразумеваем большое количество аналоговых компрессоров. Устройство уникально по сути и используется во многих киностудиях и студиях звукозаписи мира.
Тема 3.3 Микрофон
Микрофон – самый заметный и привычный атрибут студии или шоу и не только – микрофоны знакомы всем, так как с ними сталкивались повсеместно, начиная с распространения телефонной связи, затем бытовой аудио-
188
техники, караоке, а теперь еще сотовой и компьютерной связи. Микрофоны и телефоны существовали уже тогда, когда ни усилителей, ни магнитофонов, ни громкоговорителей еще не было, не говоря уж об электрогитарах или синтезаторах. Микрофон – самый традиционный элемент ввода информации, наряду с телеграфным ключом или клавиатурой.
Элементы интерфейсов, с которыми непосредственно имеют дело пользователи, изменяются медленнее всего. Чаще нравится то, что знакомо и привычно. Однако за время своего существования микрофоны понемногу эволюционировали, и сейчас ими чаще называют сложные устройства, как, например, радиомикрофоны, цифровые микрофоны или USB-микрофоны, в которых традиционная головка является только одним из элементов. В то же время есть немало таких привычных привычных моделей, которые выпускаются неизменными или с минимальными изменениями многие годы.
Чтобы правильно выбрать микрофон для определенной задачи, их нужно как-то различать: по электромеханическим и акустическомеханическим признакам, по принципу работы и конструкции, по частотной характеристике и характеристике направленности, по назначению и области применения, способу крепления или коммутации.
Принцип действия микрофона основан на том, что его чувствительный элемент воспринимает давление воздуха, градиент давления (симметричный/ассиметричный) или скорость перемещения. Микрофоны оцениваются по таким параметрам, как номинальная частотная характеристика и ее равномерность, чувствительность, динамический диапазон, уровень собственных шумов, выходное сопротивление, сопротивление нагрузки на определенной (чаще – 1кГц) частоте, максимальное звуковое давление. Учитывают размер диафрагмы, влияние эффекта близости, эффекта присутствия (presence). В микрофонах, являющихся микрофонными системами, указывают частоту передатчика, частоту сэмплирования и т. д. Сочетания таких принципов и параметров по разным соображениям часто оказываются выделенными в отдельную группу, многие разделения весьма условны, например, профессиональные и потребительские микрофоны. По дизайну и назначению микрофоны бывают ручные, подвесные, головные, инструментальные, настольные, накамерные, «пушки», петличные, эфирные, репортерские, студийные, сценические, конференц-микрофоны, и т.д. Конечно, все они различаются и по цене.
Audio Technica ATR-97 (ATR97) микрофон граничного слоя (pzm)
Наибольшее применение в профессиональной сфере находят динамические и конденсаторные микрофоны. Многие типы микрофонов – уже исто-
189
рия, можно встретить такие названия, как электретные, транзисторные, ленточные, пьезоэлектрические PZM-микрофоны (граничного слоя), ламповые, лавалье, поверхностные, стерео, бинауральные и множество других. Что-то в этих названиях, безусловно, связано с маркетингом, однако, если игнорировать маркетинговую классификацию совсем – можно запутаться окончательно.
Устройство микрофонов: а - угольного; б - электромагнитного; в - электродинамического; г - ленточного; д - конденсаторного; е – пьезоэлектрического
Транзисторные микрофоны почти не применяются. В них мембрана воздейсвует на острие-эмитер и сопротивление перехода полупроводникового триода. Они сравнительно чувствительны, но нестабильны и частотная характеристика их неравномерна.
Пьезоэлектрические микрофоны получили ограниченное распространение. Они основаны на пьезоэлектрическом эффекте: вследствие воздействия переменного звукового давления, на обкладках деформируемого пьезоэлектрика возникает переменное напряжение, представляющее собой выходной сигнал такого микрофона. Ограничения применения связаны с усталостью пьезоэлектрических материалов и т.д.
Порошковые (угольные) микрофоны – самые старые, это они со времен Бэлла и до недавнего времени использовались в телефонии. Действие основано на изменении сопротивления угольного порошка от изменения звукового давления.
BLUE Woodpecker – ленточный микрофон
Ленточные микрофоны – наиболее ранние коммерческие микрофоны, отличающиеся большой чувствительностью. Они применяются до сих пор и являются разновидностью электродинамических микрофонов. Лента может быть повреждена воздухом при перемещении микрофона в студии. Ветрозащита связана с определенными трудностями.
Наряду с традициями и правилами использования микрофонов есть место и эксперименту. Существует множество учебных пособий по работе с микрофонами, организуются лекции и занятия. Вместе с тем часто слышны высказывания о том, что способы подзвучивания не описаны в уголовном законодательстве, нет строгих правил, поэтому руководствуйтесь, мол, соб-
190
ственным вкусом и приобретайте свой опыт. Что подходит больше и в каких пропорциях – решать вам.
Микрофоны – это не только инструменты, но и приборы, существуют параметры их стандартизации/классификации и разнообразные регулирующие рекомендации: ANSI, IEC, ГОСТ, AES и EBU.
Shure SM58 – классический динамический микрофон
Динамический микрофон имеет динамическую головку, подобную динамику громкоговорителя. Это заметно, когда ди-джеи, обходясь без микрофона, переключают наушники в микрофонное гнездо микшера, чтобы представиться или попрощаться. Динамические микрофоны – самые распространенные виды микрофонов, если не считать сотовые телефоны и другие портативные цифровые устройства. По сравнению с другими типами микрофонов, большинство динамических отличаются прочностью, они отлично подходят для работы на сцене. Диафрагма динамического микрофона связана
скатушкой, находящейся в поле постоянного магнита. Осевые колебания воздуха перемещают диафрагму с катушкой относительно магнита, что приводит к наведению в обмотке переменного электрического потенциала с напряжением и частотой, пропорциональными звуковому давлению и частоте, воздействующими на диафрагму. Масса и инерция диафрагмы, связанной
скатушкой, довольно велики. Динамические микрофоны не отличаются чувствительностью в сравнении с конденсаторными, но могут работать при гораздо больших уровнях звукового давления без перегрузки.
ECM-DS30P – электретный микрофон
Мембрана или диафрагма конденсаторного микрофона более легкая и является одновременно обкладкой конденсатора. Второй обкладкой служит так называемая задняя пластина, она же обычно более тяжелая. Конденсатор включен последовательно в цепь с постоянным питанием, диафрагма под воздействием звуковых волн колеблется, обеспечивая пропорциональное изменение емкости, и, как следствие, преобразует постоянное напряжение питания в переменное. Конденсаторные микрофоны всегда имеют согласующий усилитель между входом нагрузки и выходом конденсаторного электроакустического преобразователя.
Neumann U 87 Ai классический конденсаторный микрофон
191
Микрофонные предусилители обычно выполняются на твердотельных транзисторах, но ламповые предусилители получают все большее распространение, и цена на некоторые из них снижается. «Ламповый микрофон» в данном случае абсолютно маркетинговое название, потому что лампа, как правило, используется лишь в утепляющем контуре и питается пониженным напряжением. Большинство современных конденсаторных микрофонов рассчитаны на фантомное питание напряжением 48 В от специализированного источника либо с микшерного пульта со встроенным отключаемым фантомным питанием. Профессиональные видеокамеры, репортерские рекордеры и компьютерные аудиоинтерфейсы также имеют источники фантомного питания для использования конденсаторных микрофонов при видеосъемке, репортажной записи или компьютерной звукозаписи.
Berliner U77 – ламповый микрофон
Любительские устройства для подкастинга нередко также предоставляют фантомное питание для конденсаторных микрофонов. Последние мало подходят для работы с источниками с большим звуковым давлением. Среди конденсаторных микрофонов различают микрофоны с маленькой и большой мембранами. Микрофоны с большой диафрагмой предназначены для студий. Распространенное заблуждение заключается в том, что конденсаторные микрофоны с большой мембраной воспринимают больше низа. Это не так. Они звучат теплее, их легче перегрузить. Однако на деле конденсаторные микрофоны с маленькой диафрагмой передают лучше все, включая бас. Это оптимальный выбор, если вы хотите получить хорошую подзвучку с быстрым откликом в широком диапазоне частот. Такие микрофоны – естественный выбор при подзвучивании струнных и концертной записи. Конденсаторные микрофоны больше динамических подходят для оверхедов и записи железа. При записи вокала в конденсаторный микрофон обязательно наличие экрана для защиты от задувания, бубнения, взрывных/шипящих согласных и т.п.
AKG C 414 B-XL II – конденсаторный микрофон с большой диафраг-
мой
Частным случаем конденсаторных микрофонов, не требующих фантомного питания либо использующих пониженное напряжение питания, являются электретные микрофоны. В них пластины конденсатора (задняя пластина или мембрана) сделаны из материалов, способных постоянно держать
192
заряд. Имеющийся в электретных микрофонах источник питает только согласующий усилитель, необходимый в любом конденсаторном микрофоне. Батарейка в проводном микрофоне как раз и является одним из второстепенных признаков электретного микрофона. Преимущество электретных микрофонов перед динамическими – высокая чувствительность при достаточной мобильности, благодаря возможности обходиться без 48 В фантомного питания.
Neumann KM 184 конденсаторный микрофон с малой диафрагмой
Пространственная характеристика микрофонов делит их на направленные и ненаправленные. Направленностью называют значительные изменения чувствительности микрофона при смещении источника относительно оси, вдоль которой происходят наибольшие перемещения диафрагмы (колебания имеют наибольшую амплитуду). Ненаправленный микрофон имеет равномерную (круговую) характеристику чувствительности. Равномерную кривую направленности со значительным спадом в задней полусфере, вдоль оси, перпендикулярной к мембране называют «кардиоидной» (cardio – сердце).
Для описания такого вида характеристики у односторонне направленных микрофонов используется параметр «перепад чувствительности фронт/тыл». Если такая диаграмма вытянута вдоль акустической оси (перпендикулярной к диафрагме), а перепад
Кардиоида
чувствительности больше, чем у кардиоидного микрофона, мы говорим о суперкардиоиде. В случае резкого уменьшения чувствительности микрофона при отклонении от акустической оси, мы говорим о гиперкардиоиде и остронаправленном микрофоне. Существуют также двусторонне направленные микрофоны с характеристикой чувствительности в виде 3D-восьмерки, расположенной вдоль акустической оси. Направленность в большей степени проявляется в отношение высоких частот и меньше – низких.
Суперкардиоида
Большинство профессиональных микрофонов имеют переключатели направленности. Это делается применением нескольких обмоток и даже нескольких капсулей в одном копусе. Чувствительные элементы располагаются акустически различным образом и по-разному коммутируются так, что характеристика меняется в зависимости от включения. Можно выбрать одну из характеристик: от ненаправленной до противоположно направленной, одно-
193
сторонне направленной и направленной остро (противоположные фазы, сигнал складывается или вычитается и т.д.).
Гиперкардиоида
Переключатели располагаются на корпусе или на блоке питания микрофона. За счет применения нескольких капсулей в некоторых случаях расширяется частотный диапазон микрофона, для обратных целей используют обрезные фильтры и встроенные атенюаторы для «завала» низких частот и защиты от низкочастотной вибрации.
Чувствительность микрофона выражается соотношением выходного напряжения к звуковому давлению в милливольтах на паскаль (мВ/Па).
Ненаправленная
Измерение чувствительности производится на частоте 1кГц.
Класс микрофона напрямую зависит от номинального диапазона воспринимаемых частот и равномерности частотной характеристики. Чем шире НДП, тем выше классом такой микрофон. Разница между максимальной и минимальной чувствительностями микрофона в номинальном диапазоне частот описывает неравномерность частотной характеристики.
Двусторонне направленная (восьмерка)
Ровная ЧХ предпочтительна при подзвучивании слабо артикулированных инструментов; микрофоны с неравномерной ЧХ, имеющие подъемы в том или ином диапазоне частот, способны сделать ярче, разборчивее вокал, перкуссию или гитарное соло.
Коммутация профессиональных микрофонов осуществляется с применением электрической развязки – т. н. симметричным соединением – аналоговым (XLR) или цифровым (AES/EBU). Но подробнее – в другом материале о микрофонах.
Тема 3.4 Мониторы
194
Мониторная система предназначена для создания в определенной части озвучиваемого помещения дополнительного звукового поля, которое является контрольным. Это контрольное звуковое поле необходимо для того, чтобы исполнители (певцы, музыканты, танцоры и др.) могли ориентироваться в звучании музыкальной программы, независимо от настроенного баланса основной системы звуковоспроизведения. Характеристики контрольного поля не зависят от характеристик основного звукового поля.
Для решения этой задачи изначально применялся отдельный мониторный канал основной системы звуковоспроизведения, но возрастание масштабов концертных комплексов в последние десятилетия привело к постепенному переходу этого мониторного канала в отдельную независимую мониторную систему звуковоспроизведения.
Необходимость применения мониторной звуковоспроизводящей системы связано с тем, что порой звучание, создаваемое мониторной системой, является для исполнителей чуть ли не единственным звуком, которое они могут услышать, и на основании которого могут получить представление о звучании основной системы звуковоспроизведения. В связи с этим мониторная система является очень важной составной частью звукоусилительного комплекса в целом.
Взаимосвязь между основной и мониторной системами звуковоспроизведения
Взаимосвязь между основной и мониторной системами можно рассмотреть на простом примере. Предположим, что для мониторной системы, состоящей из двух-трѐх мониторов, используется один мониторный выход микшерного пульта. При всей простоте такой системы возникает ряд проблем, вызванных взаимовлиянием основной и мониторной систем звуковоспроизведения.
Первая проблема состоит в том, что любое изменение звука основной системы, произведенное органами управления микшерного пульта, приведет к соответствующему изменению звука мониторной системы. Например, увеличение уровня вокала на микшерном пульте приведет к повышению его громкости, как в основной, так и в мониторной системах. В результате этого может быть нарушено равновесие мониторной системы, что и станет причиной ее самовозбуждения. Эту проблему можно решить разными путями. Например, можно уменьшить громкость звука в мониторной системе с одно-
195
временным увеличением уровня вокала, но это приведет к рассогласованию балансов основной и мониторной систем. Это рассогласование можно исключить, если балансы основной и мониторной систем настраивать независимо друг от друга.
Вторая проблема связана с попыткой разделения балансов двух систем с помощью дополнительных выходов микшерного пульта. В этом случае, вместо мониторных выходов, используются дополнительные выходы пульта (AUX), отбирающие сигнал до регуляторов уровня. При этом любое изменение положений регуляторов уровня микшерного пульта не приведет к изменению сигналов на входе мониторной системы. Для более полного разделения балансов лучше использовать дополнительные выходы микшерного пульта, на которые сигнал подается до канальных эквалайзеров.
При этом возникает проблема регулировки параметров звучания мониторной системы. Все эти проблемы успешно решаются при использовании в комплексе независимой мониторной системы, центральной частью которой является мониторный микшерный пульт. В концертных комплексах средних размеров мониторный микшерный пульт может иметь от четырех и больше выходных линий, в зависимости от сложности и назначения комплекса. Многоканальная мониторная система решает ту же задачу, что и одноканальная - создает независимый баланс звука на сцене. Но ее главное отличие от одноканальной мониторной системы состоит в том, что баланс, создаваемый многоканальной системой в разных областях сцены, может быть различным. К этому сложному способу распределения мониторного звука по пространству сцены приходится прибегать из-за индивидуальных особенностей восприятия общего звука каждым из исполнителей.
Внутри концертного комплекса звучание, создаваемое основной системой звуковоспроизведения, является помехой по отношению к звучанию сценических мониторов. Чтобы максимально исключить влияние основной системы звуковоспроизведения, мониторы должны звучать достаточно громко. Добиться этого порой бывает очень сложно. Дело в том, что громкость звучания мониторной системы ограничена в принципе, так как в озвучиваемой этой системой области сценического пространства находятся микрофоны. Если монитор находится в достаточной близости от микрофона, увеличить громкость звука этого монитора сверх определенного предела практически невозможно, так как возникают акустические обратные связи, и начинается процесс самовозбуждения мониторной системы.
196
Одной из основных причин самовозбуждения мониторной системы, возникающего при низком уровне ее сигнала, является ограниченное пространство сцены, на котором мониторные акустические системы и микрофоны расставлены слишком плотно, а мониторы инструментов находятся близко от исполнителей. Для того, чтобы максимально расширить пределы громкости звучания мониторной системы, приходится применять различные методы и специальные аппаратные средства (подавители обратной связи) для борьбы с акустическими обратными связями. Увеличить эффективность мониторной системы можно при помощи соответствующей концентрации звуковых волн, излучаемых мониторными акустическими системами. Например, чтобы увеличить громкость звучания мониторной системы в определенной ограниченной области сцены, необходимо направить в эту область основной поток звуковых волн, излучаемых мониторными акустическими системами. Для этой цели можно использовать наклонные или ориентируемые мониторные акустические системы.
Сценические мониторы являются составной частью мониторной системы концертного звукотехнического комплекса. Как правило, мониторные акустические системы делятся по их назначению на два типа. Это наклонные мониторные акустические системы и боковые мониторные акустические системы ("прострелы"). На рисунке 1 показано типичное расположение мониторных акустических систем на пространстве сцены.
Рис. 1
Наклонные (напольные) мониторные акустические системы (floor monitor)
197