Система звукоусиления стадиона ЦСКА («ВЭБ-Арена»). Turbosound, Tannoy, LabGruppen, BSS, Midas, AKG

Евгений Ануфриенко,
ведущий инженер
компании «Окно-Аудио»
www.okno-audio.ru


Звуковые системы современных футбольных стадионов – это «отдельная песня». Если когда-то считалось достаточным повесить пару десятков колокольчиков, и все были довольны,
то сейчас малой кровью обойтись никак не получается. Требования к звуковым системам стали совсем другими, начиная от частотного диапазона и заканчивая уровнем громкости.

Международные федерации UEFA и FIFA ставят жесткие условия, и их можно понять. Повышенные запросы к качеству системы звукоусиления (далее – СЗУ) связаны с необходимостью достоверного воспроизведения речевой информации и музыкальных программ, а уровень громкости напрямую коррелируется с безопасностью зрителей, так как СЗУ стадиона включается в комплекс, обеспечивающий оповещение об эвакуации людей в случае экстренной ситуации. 


Стадион ЦСКА строился в соответствии с требованиями UEFA, что наложило свой отпечаток на подход к проектированию и подбору оборудования. Кроме этих требований учитывались, естественно, и требования заказчика по оптимальной стоимости системы и удобству ее эксплуатации. Приходилось учитывать и конструкционные особенности несущих элементов кровли, а именно ограничения по максимальной нагрузке. В общем и целом задача по СЗУ была поставлена так:
– полное соответствие требованиям УЕФА;
– оптимальная стоимость;
– вес каждого кластера не более 170 кг;
– удобство эксплуатации;
– полная интеграция с другими системами стадиона: аппаратной видеоэкранов, постом пожарной охраны, ПСТТП, аппаратной интершума, пресс-центром.




Краткая справка: Футбольный стадион ЦСКА («ВЭБ Арена»),
вместимость 30000 мест, из них 3000 премиальных.
Расположение: Москва, 3-я Песчаная улица.
 
Для выполнения требований по озвучению трибун было принято решение остановиться на громкоговорителях Turbosound Athens TCS152. Это связано с рядом особенностей линейки Athens. Во- первых, наличие ВЧ-волновода Dendritic, гарантирующего идеальное сложение АС в кластере. Волновод вращается на 90 градусов, и поэтому диаграммы складываются в любом положении громкоговорителей: вертикальном или горизонтальном, образуя массив постоянной кривизны. Во-вторых, достаточная мощность и эффективность АС плюс широкий частотный диапазон, позволяющий в данном конкретном случае обойтись без использования сабвуферов. В-третьих, наличие рупоров с различными диаграммами направленности, что позволяет сформировать необходимую зону покрытия. И в-четвертых, наличие модификаций во влагозащищенном исполнении.




Кластер АС Turbosound Athens TCS152


В результате предварительного проектирования, подтвержденного акустическим расчетом в EASE4.4, СЗУ трибун стала выглядеть так: 16 кластеров из трех АС Athens TCS152 – по пять кластеров на длинных сторонах и по три на коротких. Угловые секторы трибун отсутствуют, так как по углам стадиона расположены здания различного назначения. Неприятной особенностью стало то, что фасады всех четырех угловых зданий полностью стеклянные, но по вполне понятным причинам мы не могли повлиять на такое решение архитекторов.

 Тем не менее по результатам акустического расчета мы получили:
– звуковое давление по полному звуку (основной + отраженный) в широком частотном диапазоне 105,71 дБ при номинальной мощности;
– коэффициент разборчивости речи STI 0,547;
– индекс речевой ясности С50 -2,2 дБ;
– неравномерность звукового давления в полном диапазоне частот - +/- 1, 05 дБ.


Хочу отметить: расчеты производились без всякого лукавства, то есть при условии работы всех акустических систем на всех трибунах.
Расстояние от точек подвеса кластеров до зрительских мест на верхних, нижних и средних зонах трибун сильно различается (от 30 м на верхних и нижних до 17 м на средних), поэтому в кластерах использованы верхние и нижние АС с направленностью 60х40 градусов, а средние – 90х40 градусов. Это позволило получить практически прямоугольное поле покрытия каждого кластера и, как результат, добиться низкой неравномерности.


По периметру трибун располагаются два яруса зон VIP, зоны для людей с ограниченными возможностями и коммерческие ложи. С целью безопасности они прикрыты сверху козырьками и поэтому оказываются в зоне акустической тени кластеров. Для их подзвучки пришлось установить дополнительно 214 компактных АС Tannoy DVS 4t.


Следующим шагом в проектировании стало решение подключить АС в широкополосном режиме. Пассивные кроссоверы в Turbosound Athens порадовали своим качеством, и уменьшение количества каналов усиления по сравнению с режимом би-амп никак не сказалось на общих характеристиках системы. Тем более что в роли усилителей мы использовали 4-канальные LabGruppen D80:4L со встроенными процессорами Lake. По нашей просьбе специалисты LabGruppen подготовили пресеты для серии Athens, и это вообще сняло сомнения в целесообразности принятого решения.  




Подзвучка трибун Tannoy DVS 4t


Стоит сказать пару слов о выборе радиосистем для данного проекта, основным требованием к которым являлось обеспечение устойчивой работы на больших расстояниях в несколько сотен метров. По совокупности предлагаемых возможностей и цены выбор пал на одну из последних моделей фирмы AKG DMS800. Данная цифровая радиосистема последнего поколения комплектуется мощными передатчиками со съемными микрофонными головками, в качестве которых могут использоваться хорошо зарекомендовавшая себя AKG D5 или топовые D7.




Вид из аппаратной

Приемники оснащены двухканальными блоками с помехоустойчивой технологией разнесенного приема на две антенны. Обеспечиваются функции сканирования и поиска свободных частот, мониторинга заряда батарей, возможно централизованное управление радиосистемами с компьютера. Также огромным преимуществом данной серии является полностью цифровой тракт передачи сигнала и наличие на борту сетевого интерфейса Dante, что позволяет с легкостью интегрировать радиосистему в единую звуковую сеть объекта.

Последующая эксплуатация подтвердила правильность выбора радиосистем, которые с двумя вынесенными за пределы аппаратной активными антеннами смогли обеспечить уверенный прием сигнала с любой точки арены.

Как уже упоминалось выше, кроме качественных параметров для СЗУ стадиона не менее важны требования по безопасности, резервированию и удобству эксплуатации. Перечислим ключевые решения, которые были сделаны для обеспечения этих требований.

Система маршрутизации с двумя центральными процессорами
Система маршрутизации построена на базе цифровых процессоров BSS. В качестве центральных устройств мы решили задействовать пару двухформатных матриц BLU806: Dante и BluLink «в одном флаконе». Если «гаснет» один из процессоров, всю работу берет на себя другой. А при сбое соединения Dante происходит переключение на BluLink.

Центральные процессоры, усилители в стойках и расположенные там же интерфейсы BSS BluDan, микшерная консоль Midas M32 с картой Klark Teknik DN32-Dante, двухканальные цифровые радиоприемники AKG DMS800 — все это объединено в единую сеть Dante.

В усилительных стойках установлены также процессоры BSS BLU50, которые выполняют две функции. Во-первых, через них в аппаратную приходит сигнал от микрофонов системы автоматического управления громкостью, и, во-вторых, сигнал с их аналоговых выходов поступает на аналоговые входы усилителей, как резервный через магистраль BluLink.

К центральным процессорам, в которых установлены платы аналоговых входов и выходов, подключены две панели с разъемами XLR, через которые непосредственно в систему, минуя микшерную консоль, подаются сигналы от экстренной службы и в случае выхода из строя микшера можно подключить любой другой источник звука с аналоговыми выходами.

Связь между центральной аппаратной и всеми другими удаленными системами производится через одномодовые оптоволоконные линии по протоколу BluLink. Для этого в помещениях ПСТТП, аппаратной интершума, зале пресс-конференций имеются приборы BSS, принимающие и отдающие в магистраль сигналы в упомянутом формате и локально раздающие и принимающие аналоговые звуковые сигналы.

Подключение каждого громкоговорителя к индивидуальному  каналу усилителя
Несмотря на то, что усилители LabGruppen серии D без каких-либо проблем работают на нагрузку 2 Ом (а нагрузка 2,66 Ом вообще для них идеальна), каждый канал подключен к одной АС Turbosound Athens TCS152 с импедансом 8 Ом. Что это дает? Во-первых, исключение резервных усилителей из состава оборудования.

Коммутационные панели с разъемами Speakon позволяют в случае выхода из строя любого усилителя оперативно переключать АС на работоспособные.

Во-вторых, некритичность к длине кабелей от АС: потерями в проводах сечением 4 кв. мм даже при длине более 100 м на нагрузке 8 Ом можно пренебречь. Это позволило разместить усилительные стойки не рядом с кластерами на мостках, в труднодоступных дорогостоящих шкафах с поддержкой микроклимата, а в помещениях на уровне мостков в угловых башнях стадиона.

Обслуживание оборудования в закрытом, отапливаемом помещении снижает стоимость решения,  значительно упрощает эксплуатацию усилителей и повышает надежность их работы.

В результате потребовалось всего две стойки по 7 усилителей в каждой, 6 из которых нагружены на основные кластеры, а один обслуживает АС подзвучки «теневых» зон. Номинальная мощность канала усилителя равна программной мощности АС, что гарантирует  хорошую динамику.

Дополнительную надежность системы звукоусиления обеспечивает послойное подключение АС в кластерах, то есть на каждый усилитель приходится по одной АС в четырех разных кластерах. В результате при выходе из строя усилителя целый сектор трибун не останется без звука.

Автоматическое управление громкостью в зависимости от уровня шума трибун по 6 зонам
Алгоритм управления громкостью априори заложен в функционал процессоров BSS, поэтому было бы грешно не воспользоваться этой функцией, тем более что такое управление оговаривается в требованиях международных футбольных федераций.

Шесть микрофонов-«пушек» AKG C568B, установленных на мостках, снимают шум трибун и направляют сигнал в тракт, а дальше с поставленной задачей справляется BSS BLU 806.
 
Коммутация с пунктом пожарной охраны
Цифровые матрицы BSS также изначально имеют функции приоритетов входов и интерфейс GPIO. Поэтому никаких проблем с реализацией требования экстренных служб по отключению сигнала из аппаратной и подачи аварийных сообщений не возникло.

Через прибор BSS сигнал от аварийной системы поступает в линии BluLink и приходит на центральные процессоры в аппаратной СЗУ.

Питание всего оборудования через ИБП
В каждой усилительной стойке установлены по три ИБП INELT Monolith 6кВА – по одному на каждую фазу электропитания. Благодаря установленным в ИБП платам Ethernet производится как контроль за состоянием питания сети, так и дистанционное включение/выключение электропитания стоек.

Емкости встроенных аккумуляторов хватает с запасом для полноценной работы усилителей на протяжении 15 минут при требуемых 6 минутах, необходимых для запуска и достижения стабильного состояния резервных дизель-генераторов стадиона.

Использование негорючих кабелей
По требованиям безопасности в системах аналогичного типа необходимо применять негорючие кабели с низким дымовыделением. Поэтому к акустическим системам прокладывались кабели Cordial CLS 840 FRNC, а к микрофонам системы управления громкостью — Cordial CMK 222 FRNC.

Стационарные ручные лебедки на каждом кластере
Тот, кто сталкивался с задачей обслуживания акустических систем, подвешенных на высоте 30 метров над землей, сразу поймет ценность этого решения. В местах подвеса каждого кластера установлены ручные тросовые лебедки, которые через систему блоков поднимают или опускают звуковые кластеры.

В стационарном положении кластеры фиксируются к точкам подвеса на цепях через легкосъемные элементы. От каждой АС идет кабель с разъемом Speakon, подключаемый к коммутационной коробке.

В результате получаем независимость от подъемной техники или вызова промышленных альпинистов во всех возможных ситуациях, начиная от монтажа и заканчивая обслуживанием или ремонтом  АС в процессе эксплуатации.

Не буду заострять внимание на второстепенных элементах системы типа источников звука, Ethernet-коммутаторов, медиа-конверторов, компьютеров и звуковых мониторов — они не являются определяющими и в случае необходимости легко заменяются на другие, а перейду сразу к краткому резюме: в общем и целом мы постарались сделать СЗУ стадиона ЦСКА, с одной стороны, соответствущей требованиям UEFA, а с другой – максимально надежной и удобной в эксплуатации.

И не скрою, было приятно услышать от представителей UEFA при подготовке матча ЦСКА с Тоттенхемом слова: «Nice sound».СохранитьСохранитьСохранитьСохранить