Живой звук. РА для концертирующих музыкантов. Часть IV
Эта книга, вышедшая впервые в 1998 году, много раз переиздавалась, в том числе и на русском языке.
По многочисленным просьбам читателей мы решили напечатать ее и в журнальном варианте.
Продолжение. Начало книги читайте в N 1–3 (100–102) 2020 года.
Питер Бьюик
Устройства с несколькими динамиками
Если вы намереваетесь использовать систему с несколькими динамиками, то сначала необходимо решить ряд вопросов. В случае, когда динамики расположены в одном месте, они работают согласованно, и мощности колонок складываются, образуя как бы один большой кабинет. Это всегда верно для низкочастотных колонок.
Если вы намереваетесь использовать систему с несколькими динамиками, то сначала необходимо решить ряд вопросов. В случае, когда динамики расположены в одном месте, они работают согласованно, и мощности колонок складываются, образуя как бы один большой кабинет. Это всегда верно для низкочастотных колонок.
С высокочастотной составляющей сигнала дело обстоит немного сложнее. Она имеет короткую длину волны, поэтому временные задержки, обусловленные расстоянием между драйверами, становятся критическими и, возможно, результатом интерференции будет так называемый «гребенчатый» фильтр высоких частот*. В этих случаях необходимо уделять особое внимание размещению колонок (под разными углами и на различных расстояниях) и выбору динамиков с требуемой дисперсией.
________________________________________________________________________________________________________
* С терминами «фильтр высоких/низких частот» вечная путаница. Официально фильтром высоких частот (ФВЧ) называется устройство, пропускающее верхние и ослабляющее нижние частоты, то есть в данном случае речь скорее идет о фильтре низких частот. Подобные разночтения постоянно встречаются в импортных и отечественных журналах, так что об истинном значении этого термина приходится догадываться, исходя из контекста. – Примеч. ред.
.jpg)
Размещение динамиков. При воспроизведении одинакового моносигнала совмещенные динамики ведут себя подобно
точечному источнику. Увеличение расстояния между динамиками может привести к фазовой интерференции
точечному источнику. Увеличение расстояния между динамиками может привести к фазовой интерференции
Расположение колонок на небольшом расстоянии друг от друга усиливает интерференционный эффект и также порождает проблемы с низкочастотной составляющей сигнала. Для начала можно попытаться устранить проблему, располагая совмещенные стеки под различными углами или применить метод пространственного размещения 3:1. Суть метода состоит в том, что необходимо разнести колонки на расстояние втрое большее, чем расстояние до аудитории, которую они должны озвучивать. Таким образом, если слушатель находится на расстоянии 10 m от сцены, то расстояние между порталами должно быть не менее 30 m.
.jpg)
Таким образом, необходимо придерживаться правила – динамики должны быть либо совмещенными,
либо достаточно удаленными друг от друга (удовлетворять правилу 3:1)
либо достаточно удаленными друг от друга (удовлетворять правилу 3:1)
Этот подход сильно снижает вероятность возникновения интерференционных явлений и с успехом применяется в тех случаях, когда имеется достаточное пространство для размещения динамиков (например, системы с монтируемыми на потолке динамиками). Однако на сцене не всегда удается разместить колонки таким образом, поэтому приходится добиваться снижения интерференции, располагая колонки под различными углами.
Если совмещенные динамики воспроизводят одинаковый монофонический звук, то они ведут себя как точечные источники. Увеличение расстояния между динамиками может привести к фазовой интерференции. Если разнести динамики на достаточно большое расстояние, то они становятся практически независимыми, что нивелирует эффект фазовой интерференции.
Системы двух- и трехполосного усиления
Система двухполосного усиления имеет два независимых усилителя (по одному на каждую из частотных полос), что позволяет управлять каждой из них отдельно. Наряду с разгрузкой компонентов системы, такой подход позволяет получить более чистый качественный звук, поскольку каждая из частей системы может сконцентрироваться на выполнении своей специфической задачи.
В системе двухполосного усиления применяется кроссовер активного типа, который располагается между микшером и усилителем. Обычно частота разделения кроссовера устанавливается в 800 Hz**.
Системы двух- и трехполосного усиления
Система двухполосного усиления имеет два независимых усилителя (по одному на каждую из частотных полос), что позволяет управлять каждой из них отдельно. Наряду с разгрузкой компонентов системы, такой подход позволяет получить более чистый качественный звук, поскольку каждая из частей системы может сконцентрироваться на выполнении своей специфической задачи.
В системе двухполосного усиления применяется кроссовер активного типа, который располагается между микшером и усилителем. Обычно частота разделения кроссовера устанавливается в 800 Hz**.
________________________________________________________________________________________________________
** Зависит от типа динамиков. – Примеч. ред
Частоты разделения систем двух- и трехполосного усиления
Двухполосное усиление уменьшает вероятность возникновения интерференции между различными частотными диапазонами, позволяет оптимизировать мощность усиления по каждой из полос и способствует снижению перегрузок. Для корректировки сигнала можно использовать компрессию на выходах кроссовера.
Кроме того, системы двухполосного усиления обеспечивают более безопасную работу динамиков, так как искажения, возникающие в одной из частотных полос, не проникают в другую. Например, искажения в низкочастотном диапазоне не попадают на твиттер и наоборот – басовый драйвер не тратит энергию на усиление высокочастотного сигнала. Все это дает возможность получить более ровный звук.
Поскольку высокочастотные драйверы в 3-5 раз эффективнее низкочастотных, то можно использовать для усиления верхов менее мощный усилитель. И если на басах стоит 1000-ваттный усилитель, то для рупоров вполне достаточно усилителя мощностью 200 W – мощность системы останется киловаттной. Это объясняется особенностями человеческого восприятия, а также физическими процессами, происходящими при передаче длинноволнового сигнала по воздуху и обуславливающими различие в эффективности усиления сигналов низких и высоких частот.
Суббасовые системы
Пассивные кроссоверы находят широкое применение в суббасовых бинах, которые работают в частотном диапазоне от 40 Hz и ниже. Этот диапазон может иметь большое значение для некоторых музыкальных стилей – он скорее чувствуется, чем слышится. Желательно, если это конечно возможно, отделять суббасовые частоты от обычных басовых динамиков, чтобы мощность усилителя и басового динамика не тратились понапрасну для усиления сверхнизких частот. В противном случае бас может потерять выразительность и четкость.
Если в системе нет суббасовых бинов, то желательно отфильтровать эти частоты с помощью обрезных фильтров микшера. Кроме того, суббасы могут стать причиной самовозбуждения из-за возникновения стоячих волн – здесь на помощь снова придут обрезные фильтры.
Критическое расстояние
Итак, мы имеем достаточно хорошее представление о том, что творится в непосредственной близости от динамиков. Теперь самое время поинтересоваться – что же происходит с аудиторией на другом конце зала? Меньше всего нас, конечно, интересуют прически сидящих там зрителей – гораздо интереснее знать, что они слышат на этих дешевых местах.
В чистом поле (или в специально изолированной безэховой комнате) вы слышите исключительно прямой звук. Здесь нет поверхностей, способных сформировать отраженный сигнал.
Критическое расстояние динамика. На этом расстоянии отраженный звук имеет громкость,
сопоставимую с прямым сигналом. Это размывает звук, делая его нечетким.
Величина критического расстояния в большинстве случаев составляет 7 м
Величина критического расстояния в большинстве случаев составляет 7 м
Поэтому системы звукоусиления, работающие на открытом воздухе, должны быть более мощными и иметь больше динамиков. В условиях работы на уличных площадках проблемы, связанные с реверберационными эффектами, уходят, но появляются другие, речь о которых пойдет ниже.
.jpg)
Способы увеличения критического расстояния:
а) Уменьшить мощность отраженного сигнала за счет
а) Уменьшить мощность отраженного сигнала за счет
звукопоглощающих экранов и акустических свойств помещения.
б) Направить динамики на аудиторию более точно
Работая в закрытом помещении, необходимо принимать в расчет, что зал имеет множество отражающих поверхностей (пол, стены, потолок), самым непредсказуемым образом влияющих на звук. Отраженный сигнал складывается из множества сигналов, имеющих различные временные задержки и различную частотную окраску (в зависимости от частоты, поверхности по-разному отражают и поглощают звук). Все это приводит к тому, что мы получаем суммарный сигнал, качество которого далеко от совершенства.
Обычно отражения приобретают существенное влияние уже на расстоянии более 7 метров от направленного источника (динамика). Это так называемое критическое расстояние***, т.е. точка, в которой прямой и отраженный сигналы имеют одинаковую мощность.
_______________________________________________________________________________________________________
*** Отечественный термин – «радиус реверберации». – Примеч. ред.
Есть два пути решения этой проблемы. Первый – изменить акустические свойства зала, снизив количество отраженных сигналов. Здесь трудность состоит в том, что это необходимо сделать для всего частотного спектра сигнала, а не только для его высокочастотной составляющей, поэтому маловероятно, что вам помогут занавески.
Также можно попытаться улучшить качество отраженного сигнала и использовать его наряду с прямым. Однако, все это заносит нас в сферу деятельности акустического дизайна, которая выходит за рамки вопросов, обсуждаемых в настоящей книге.
Второй способ решения проблемы отражений – применение узкодисперсионных динамиков, тщательным образом направляемых на слушателя, а не на отражающие поверхности. Тут нам потребуется применение компрессионных драйверов.
Компрессионные драйверы
Компрессионные динамики базируются на рупорной концепции, позволяющей сфокусировать звуковую энергию в определенном направлении. Сами рупоры можно сравнить со шлангом для поливки огорода. Если выходное отверстие широкое, то поливаемая площадь невелика, если же увеличить давление за счет уменьшения отверстия, то можно увеличить и площадь орошения.
Компрессионные драйверы
Компрессионные динамики базируются на рупорной концепции, позволяющей сфокусировать звуковую энергию в определенном направлении. Сами рупоры можно сравнить со шлангом для поливки огорода. Если выходное отверстие широкое, то поливаемая площадь невелика, если же увеличить давление за счет уменьшения отверстия, то можно увеличить и площадь орошения.
Компрессионные рупоры действуют по тому же принципу. Рупоры имеют узкую горловину, расширяющуюся к выходу. Стенки рупора фокусируют звуковую энергию и придают акустической волне направление. Степень компрессии зависит от размеров горловины, длины и выходного отверстия рупора. По этой причине в сравнении с обычными динамиками, их компрессионные собратья нагружаются рупорами более внушительных размеров (выходная часть рупора для высокочастотных динамиков может достигать 18’’).
Существует множество разновидностей компрессионных динамиков, так что не составляет особого труда подобрать идеально подходящий для конкретных условий (дисперсия и расстояние). Для озвучивания близлежащих областей зала используются компрессионные динамики с большей дисперсией, уменьшающейся по мере увеличения расстояния. Естественно, необходимо помнить об интерференционных явлениях, однако возможность их возникновения можно довольно легко определить на глаз (проводя мысленную линию по прямой части рупора), на слух (выводя каждый из рупоров в режим соло) или с помощью специальных тестирующих приборов.
При инсталляции системы следует принимать во внимание тот факт, что акустические свойства зала меняются. Например, степень поглощения высокочастотной составляющей звука увеличивается по мере заполнения зала. Коррективы приходится проводить в рабочем порядке, поскольку аудитория не предрасположена слушать розовый шум тестирующего сигнала и вряд ли отнесется с пониманием к просьбе покинуть зал для проведения контрольных измерений звука.
Открытые площадки
Работа на открытом воздухе имеет свою специфику. Поскольку в этом случае у нас нет отражающих поверхностей, ограничивающих распространение звука, то нам придется руководствоваться следующим правилом – на каждого слушателя озвучиваемого пространства должно приходиться 2 W. Также надо быть готовым к тому, что публика, располагающаяся на большой площади, может хаотично перемещаться внутри озвучиваемого пространства.
Работа на открытом воздухе имеет свою специфику. Поскольку в этом случае у нас нет отражающих поверхностей, ограничивающих распространение звука, то нам придется руководствоваться следующим правилом – на каждого слушателя озвучиваемого пространства должно приходиться 2 W. Также надо быть готовым к тому, что публика, располагающаяся на большой площади, может хаотично перемещаться внутри озвучиваемого пространства.
Неожиданные сюрпризы, которые нельзя отнести к разряду приятных, вносят ветер и дождь. Последний порождает проблему защиты аппаратуры от воды, которая может вывести систему звукоусиления из строя, а ветер является причиной того, что звук «гуляет» по площадке.
В подобных условиях желательно применять звукоусиливающие системы, состоящие из большого количества динамиков небольшой мощности. Маловероятно, что у вас возникнут проблемы с настройкой линий задержки сигнала на открытом воздухе (отраженный сигнал практически отсутствует). Просто необходимо помнить, что звук распространяется со скоростью 0,3 m/ms.
Рупор имеет узкую горловину, расширяющуюся к выходу.
Стенки рупора фокусируют звуковую волну, придавая ей направление
Стенки рупора фокусируют звуковую волну, придавая ей направление
Как уже упоминалось ранее, для сохранения пространственной перспективы желательно давать чуть большую задержку, нежели это необходимо на самом деле.
При озвучивании мероприятий, происходящих на открытом воздухе, самое пристальное внимание следует уделять прокладке кабелей, их изоляции и защите. Поскольку публика практически не ограничена в возможности перемещения, эта проблема обретает особый, несколько зловещий смысл.
Моно против стерео
Концепция стереозвука при «живом» исполнении – довольно спорный вопрос. Хотя и желательно, чтобы все системы обладали объемным звучанием, реальность такова, что большинство слушателей находятся в невыгодных условиях (по краям зала или на большем удалении от колонок, чем расстояние между ними), что не позволяет им в полной мере насладиться этим эффектом.
В концертном исполнении скорее приходится нивелировать естественную стереофоническую картину (яркий пример – ударная установка 7-метровой ширины).
При озвучивании мероприятий, происходящих на открытом воздухе, самое пристальное внимание следует уделять прокладке кабелей, их изоляции и защите. Поскольку публика практически не ограничена в возможности перемещения, эта проблема обретает особый, несколько зловещий смысл.
Моно против стерео
Концепция стереозвука при «живом» исполнении – довольно спорный вопрос. Хотя и желательно, чтобы все системы обладали объемным звучанием, реальность такова, что большинство слушателей находятся в невыгодных условиях (по краям зала или на большем удалении от колонок, чем расстояние между ними), что не позволяет им в полной мере насладиться этим эффектом.
В концертном исполнении скорее приходится нивелировать естественную стереофоническую картину (яркий пример – ударная установка 7-метровой ширины).
Таким образом, следует избегать радикального статичного панорамирования. Что действительно хорошо – так это случайное, время от времени происходящее изменение расположения источника в стереофонической картине, что может стать симпатичным дополнением к другим звуковым эффектам. Однако ведущие инструменты вряд ли выиграют от такого эффекта. Если расположить клавишные или скрипки слева, то в правой части зала их могут попросту не услышать. То есть панорамирование должно быть практически незаметным, если оно не происходит естественным образом и носит временный характер.
Для получения достаточно хорошего эффекта можно пользоваться широко разнесенными по панораме стереореверберацией и задержкой, поскольку они не являются основной частью сигнала и не приведут к потере сколь-нибудь важной информации. Хотя они и влияют на распространение звуковой волны, но если какая-то часть аудитории не слышит этого эффекта, это не будет существенной потерей.
Отказаться от использования стереооборудования невозможно. В настоящее время очень сложно приобрести монофонический прибор, даже купить один динамик – и то проблема. Применяя стереооборудование, мы фактически получаем «два прибора в одном».
Разделение стереоусилителя на два независимых канала (один для высоких частот, другой – для низких) позволяет независимо управлять каждой полосой и приводит нас к истокам систем двухполосного усиления.
Разделение стереоусилителя на два независимых канала (один для высоких частот, другой – для низких) позволяет независимо управлять каждой полосой и приводит нас к истокам систем двухполосного усиления.
Стереофоническая система звукоусиления.
Панорама микшерного канала определяет положение источника в общей картине
Панорама микшерного канала определяет положение источника в общей картине
Аналогично любой подлинно стереофонический прибор можно использовать как два моноприбора, если имеется возможность отключать стерео-режим.
Мостовой режим
Некоторые стереоусилители имеют мостовой режим, позволяющий вдвое увеличить мощность усилителя при работе в монорежиме. Это очень удобная функция.
Мостовой режим
Некоторые стереоусилители имеют мостовой режим, позволяющий вдвое увеличить мощность усилителя при работе в монорежиме. Это очень удобная функция.
Мостовой режим усиления. Превращает стереофонический усилитель в монофонический,
увеличивая его мощность в два раза. При коммутации таких усилителей необходимо
строго придерживаться инструкции разработчиков. Некоторые усилители могут
суммировать два входа, а некоторые используют только левый канал
100-вольтные линии
В случаях, когда нет необходимости в громком звуке, можно применять распределенные системы со множеством маломощных динамиков, размещаемых равномерно по всему залу. Эти системы идеальны для озвучивания конференц-залов, пивных и помещений со сложной планировкой (например, имеющих форму буквы L). Для снижения интерференционного влияния динамиков друг на друга следует размещать их на расстоянии по крайней мере в три раза большем, чем расстояние до слушателя.
В случаях, когда нет необходимости в громком звуке, можно применять распределенные системы со множеством маломощных динамиков, размещаемых равномерно по всему залу. Эти системы идеальны для озвучивания конференц-залов, пивных и помещений со сложной планировкой (например, имеющих форму буквы L). Для снижения интерференционного влияния динамиков друг на друга следует размещать их на расстоянии по крайней мере в три раза большем, чем расстояние до слушателя.
С другой стороны, увеличивается число усилителей, необходимых для управления динамиками (если в системе 50 динамиков, то нам потребуется 25 стереоусилителей). Это, естественно, не очень практично. Можно обойти эту проблему, применяя сложные последовательно-параллельные соединения динамиков, не меняющие общего сопротивления нагрузки усилителя. Но в этом случае возникнут осложнения, связанные с потерей мощности и высоких частот, так как резко увеличивается длина коммутационных кабелей.
Потери в проводах обусловлены их сопротивлением. Закон Ома гласит: «мощность равна квадрату тока, умноженному на сопротивление». Скольнибудь значительно уменьшить сопротивление кабеля невозможно, поэтому увеличение напряжения и уменьшение силы тока (при поддержании мощности на прежнем уровне) поможет снизить тепловые потери прохождения сигнала по проводам. Системы, осуществляющие подобную функцию, называют 100-вольтными линиями (термин позаимствован из времен ламповых усилителей, имевших высокий импеданс). В настоящее время для создания системы 100-вольтной линии мы можем использовать трансформаторы на обычных транзисторных усилителях.
Системы 100-вольтной линии основаны на преобразовании обычного усилителя в высокоимпедансный усилитель, использующий напряжение высокого уровня. Эта методика позволяет снизить тепловые потери в кабеле. Для того, чтобы преобразовать сигнал обратно к низкоимпедансному уровню, каждому динамику необходим понижающий трансформатор. Поскольку эти трансформаторы маломощные, система не слишком дорога и громоздка, как это могло бы показаться на первый взгляд.
Эти системы идеально подходят для залов и конференц-холлов, в которых множество распределенных динамиков служат для незначительного усиления звука. Хороши они и при озвучивании железнодорожных вокзалов, пивных, ресторанов, выставочных залов, музеев, – везде, где необходимо обеспечить качественный звук небольшой мощности, а не мощный рев роковых порталов.
Системы 100-вольтной линии. Выходной трансформатор должен иметь высокое качество
и обычно монтируется в специализированный усилитель, однако его можно установить и отдельно.
Он преобразует низкоимпедансный усилитель тока в высокоимпедансный усилитель напряжения,
так что сопротивлением динамиков по отношению к сопротивлению самого усилителя можно пренебречь.
Системы 100-вольтной линии предназначены для конфигураций с большим количеством
маломощных динамиков (около 30 W каждый), размещаемых на большой площади,
и используют высокоимпедансные системы передачи.
Каждый динамик питается от понижающего трансформатора, позволяющего согласовать
Каждый динамик питается от понижающего трансформатора, позволяющего согласовать
сопротивление динамика с сопротивлением линии
Глава 4.
Микрофоны, распределительные коробки и другое оборудование
Введение
Ни одна система звукоусиления не может считаться полной, если у нее отсутствуют приборы снятия звука. В этой главе будут подробнее рассмотрены микрофоны и различные способы их установки, применяющиеся при «живом» исполнении, а также радиосистемы, распределительные коробки, сплиттеры и субмикшеры.
Микрофоны
Работа микрофона заключается в преобразовании акустической энергии (колебаний воздуха) в соответствующий электрический сигнал, с которым может работать консоль. Здесь скорее уместно проведение параллели с кинокамерой, а не с ушами. Большинство музыкантов без сожаления тратят тысячи долларов на усилители и колонки и обнаруживают не вполне понятную скаредность при покупке микрофона, с трудом отрывая от себя каких-нибудь 40 фунтов стерлингов.
Типы микрофонов
Микрофоны, распределительные коробки и другое оборудование
Введение
Ни одна система звукоусиления не может считаться полной, если у нее отсутствуют приборы снятия звука. В этой главе будут подробнее рассмотрены микрофоны и различные способы их установки, применяющиеся при «живом» исполнении, а также радиосистемы, распределительные коробки, сплиттеры и субмикшеры.
Микрофоны
Работа микрофона заключается в преобразовании акустической энергии (колебаний воздуха) в соответствующий электрический сигнал, с которым может работать консоль. Здесь скорее уместно проведение параллели с кинокамерой, а не с ушами. Большинство музыкантов без сожаления тратят тысячи долларов на усилители и колонки и обнаруживают не вполне понятную скаредность при покупке микрофона, с трудом отрывая от себя каких-нибудь 40 фунтов стерлингов.
Типы микрофонов
Конструкцию микрофона принято рассматривать с точки зрения области его применения, и мы не будем нарушать этой традиции. Однако не следует забывать, что на практике знание принципа действия того или иного микрофона помогает понять возникающие физические проблемы, обусловленные различными типами этих устройств.
Микрофоны с перемещающейся катушкой (динамические)
Микрофоны с перемещающейся катушкой (динамические)
Наиболее широкое распространение получили микрофоны именно этого типа. Принцип их действия практически противоположен идее, используемой в динамиках. Сердечник с обмоткой помещен в магнитное поле и соединен с конусообразной диафрагмой. Колебания воздуха заставляют перемещаться диафрагму и прикрепленную к ней катушку, в результате чего в ней индуцируется ток, соответствующий звуковой волне.
Микрофоны с перемещающейся катушкой получили широкое распространение в силу способности выдерживать высокие уровни сигналов. Они достаточно дешевы, надежны и обладают качественным звуком. Наиболее дорогой моделью, по всей видимости, является Electrovoice RE20 стоимостью около 535 английских фунтов. Критическая точка соотношения цены и качества находится в районе 120 фунтов****. Качество микрофона зависит от веса диафрагмы, ее жесткости и подвески. Короче говоря, это – простые в использовании микрофоны широкого применения.
_______________________________________________________________________________________________________
**** По данным 1998 года.
Микрофоны с перемещающейся катушкой основаны на принципе перемещения диафрагмы
и прикрепленной к ней катушки под воздействием звуковых колебаний.
Катушка расположена в магнитном поле, поэтому при перемещениях в ней индуцируется электрический ток
и прикрепленной к ней катушки под воздействием звуковых колебаний.
Катушка расположена в магнитном поле, поэтому при перемещениях в ней индуцируется электрический ток
Емкостные микрофоны
Емкостные микрофоны имеют несколько названий – конденсаторные, электретные и собственно емкостные. Названия происходят от первоначальной конструкции микрофонов и принципа преобразования энергии сигнала. По существу, емкостной микрофон состоит из двух пластин, одна из которых заряжена, а другая выполняет роль диафрагмы. Колебания воздуха заставляют диафрагму перемещаться. Это приводит к изменению электрической характеристики системы, называемой емкостью.
Емкостные микрофоны имеют несколько названий – конденсаторные, электретные и собственно емкостные. Названия происходят от первоначальной конструкции микрофонов и принципа преобразования энергии сигнала. По существу, емкостной микрофон состоит из двух пластин, одна из которых заряжена, а другая выполняет роль диафрагмы. Колебания воздуха заставляют диафрагму перемещаться. Это приводит к изменению электрической характеристики системы, называемой емкостью.
Эти микрофоны прекрасно воспроизводят яркие импульсные звуки, например перкуссию. Они неплохо звучат на малом барабане и акустической гитаре. Обычно конденсаторные микрофоны не используют для озвучивания источников сигнала большого звукового давления (например, бочки) – они нежнее динамических, чувствительны к ветру и влажности.
Эксплуатация подобного микрофона без ветрозащиты (она может быть встроенной) приводит к скоплению на нем капелек слюны, вылетающей изо рта вокалиста, обуславливая возникновение характерных потрескивающих, хрустящих шумов. Эта проблема легко преодолевается – надо просто подержать микрофон некоторое время рядом с лампой или прожектором***** .
_______________________________________________________________________________________________________
***** Лучше этого не делать. В качестве мембраны в электретном микрофоне используется металлизированная полимерная пленка, и для ее криминальной деформации тепла прожектора может оказаться более чем достаточно. – Примеч. ред.
В емкостном микрофоне перемещение диафрагмы изменяет емкость между пластинами.
Для повышения эффективности системы пластины заряжаются
Для повышения эффективности системы пластины заряжаются
AKG С1000 – хороший пример вокального микрофона (встроенная ветровая защита) стоимостью около 230 фунтов. Критическая точка соотношения цены и качества микрофонов этого типа находится в районе 250 фунтов, а стоимость самых дорогих колеблется от 1200 фунтов (знаменитый Neuman U87, хотя он редко используется на сцене) до 2800 фунтов (Calrec Soundfield)******. В этих микрофонах применяются емкостные капсюли и сложнейшая электроника.
_______________________________________________________________________________________________________
****** По данным 1998 года.Для концертной деятельности обычно используются динамические микрофоны, но с появлением емкостных микрофонов повышенной надежности ситуация начала меняться. Имея хорошие возможности управления звуковым давлением, прекрасную чувствительность (а следовательно, динамику и громкость) и расширенный диапазон высоких частот, емкостные микрофоны постепенно завоевывают сцену. В большинстве современных пультов есть фантомное питание, необходимое для работы этих микрофонов, в противном случае можно использовать внешние источники.
Ленточные микрофоны
Микрофоны этого типа называются ленточными, так как их основная деталь – размещаемая в магнитном поле очень тонкая алюминиевая лента, позволяющая уловить тончайшие нюансы звука. Микрофоны этого типа идеальны для струнных, эмоционально насыщенного вокала и в качестве микрофонов общего плана. Они достаточно критичны к шумам, производимым при трении рук о микрофон, поэтому их не стоит использовать для работы с мобильными стойками (такими как на телевидении) и на открытых площадках (где сильно влияние ветра и других посторонних шумов).
Микрофоны этого типа называются ленточными, так как их основная деталь – размещаемая в магнитном поле очень тонкая алюминиевая лента, позволяющая уловить тончайшие нюансы звука. Микрофоны этого типа идеальны для струнных, эмоционально насыщенного вокала и в качестве микрофонов общего плана. Они достаточно критичны к шумам, производимым при трении рук о микрофон, поэтому их не стоит использовать для работы с мобильными стойками (такими как на телевидении) и на открытых площадках (где сильно влияние ветра и других посторонних шумов).
Ленточные микрофоны имеют очень тонкую ленту,
которая перемещается под воздействием звуковых колебаний
которая перемещается под воздействием звуковых колебаний
Для концертной деятельности можно посоветовать специально разработанные Beyer М88 и М260. Критическая точка соотношения цены и качества находится в районе 200 фунтов*******.
_______________________________________________________________________________________________________
******* По данным 1998 года.Диаграммы направленности и типы корпусов
Решающую роль в определении диаграммы направленности микрофона (чувствительность в зависимости от направления) и его частотной характеристики играет расположение капсюля. Повинуясь физическим законам, микрофоны с большим по размеру капсюлем лучше воспроизводят низкие частоты (следовательно, для бочки лучше использовать AKG D12 и D112 и Elecrovoice RE20), хотя существуют модели, способные работать с тем же качеством, имея малые размеры капсюля. Насколько хорошо они снимают звук или как четко отрабатывают импульсные сигналы – вопрос вкуса и тема для бесконечных споров.
Решающую роль в определении диаграммы направленности микрофона (чувствительность в зависимости от направления) и его частотной характеристики играет расположение капсюля. Повинуясь физическим законам, микрофоны с большим по размеру капсюлем лучше воспроизводят низкие частоты (следовательно, для бочки лучше использовать AKG D12 и D112 и Elecrovoice RE20), хотя существуют модели, способные работать с тем же качеством, имея малые размеры капсюля. Насколько хорошо они снимают звук или как четко отрабатывают импульсные сигналы – вопрос вкуса и тема для бесконечных споров.
Микрофоны – приемники давления
Основное, что необходимо знать об устройстве корпуса микрофона – то, что они бывают двух типов: приемник давления и приемник градиента давления. Это очень похоже на концепцию закрытого и фазоинверторного корпуса колонки. У микрофонов, работающих по принципу приема давления, капсюль открыт для звукового давления только с одной стороны (со стороны диафрагмы). В этом случае мы получаем круговую диаграмму направленности и микрофон одинаково чувствителен во всех направлениях. Преимущества такой конструкции – простота, и невысокая цена, низкий уровень шумов от трения рук о корпус и от хлопков, отсутствие эффекта приближения или окраски звука в зависимости от расстояния между источником звука и капсюлем. Все это делает микрофон идеальным, но к сожалению, малоподходящим для сценической работы, где приходится много внимания уделять борьбе с самовозбуждением******** .
Основное, что необходимо знать об устройстве корпуса микрофона – то, что они бывают двух типов: приемник давления и приемник градиента давления. Это очень похоже на концепцию закрытого и фазоинверторного корпуса колонки. У микрофонов, работающих по принципу приема давления, капсюль открыт для звукового давления только с одной стороны (со стороны диафрагмы). В этом случае мы получаем круговую диаграмму направленности и микрофон одинаково чувствителен во всех направлениях. Преимущества такой конструкции – простота, и невысокая цена, низкий уровень шумов от трения рук о корпус и от хлопков, отсутствие эффекта приближения или окраски звука в зависимости от расстояния между источником звука и капсюлем. Все это делает микрофон идеальным, но к сожалению, малоподходящим для сценической работы, где приходится много внимания уделять борьбе с самовозбуждением******** .
_______________________________________________________________________________________________________
******** И взаимопроникновением. – Примеч. ред.
Диаграмма направленности в форме восьмерки
Микрофоны – приемники градиента давления
У микрофонов этого типа диафрагма открыта с двух сторон, что придает диаграмме направленности вид восьмерки, свойственной ленточным микрофонам. Они обрезают звук с двух сторон и с успехом используются для его снятия с двойных источников, например с двух конгов, томов, с тома и тарелок. Также они пользуются популярностью на радио и в журналистской работе при интервьюировании.
У микрофонов этого типа диафрагма открыта с двух сторон, что придает диаграмме направленности вид восьмерки, свойственной ленточным микрофонам. Они обрезают звук с двух сторон и с успехом используются для его снятия с двойных источников, например с двух конгов, томов, с тома и тарелок. Также они пользуются популярностью на радио и в журналистской работе при интервьюировании.
Комбинированные корпуса
В настоящее время используется смешанная технология, являющаяся комбинацией вышеописанных методов – задняя часть диафрагмы открыта не полностью. Такая конструкция придает диаграмме направленности кардиоидную форму (форма сердца), при этом наибольшая чувствительность – во фронтальной части микрофона, меньшая – по бокам и совсем незначительная – в задней части.
Система отверстий в корпусе микрофона сделана таким образом, что сигнал, попадающий на диафрагму с фронтальной стороны, находится в противофазе с сигналом, попадающим на обратную сторону диафрагмы. В результате, оба сигнала складываются, усиливая колебания диафрагмы.
В настоящее время используется смешанная технология, являющаяся комбинацией вышеописанных методов – задняя часть диафрагмы открыта не полностью. Такая конструкция придает диаграмме направленности кардиоидную форму (форма сердца), при этом наибольшая чувствительность – во фронтальной части микрофона, меньшая – по бокам и совсем незначительная – в задней части.
Система отверстий в корпусе микрофона сделана таким образом, что сигнал, попадающий на диафрагму с фронтальной стороны, находится в противофазе с сигналом, попадающим на обратную сторону диафрагмы. В результате, оба сигнала складываются, усиливая колебания диафрагмы.
Система отверстий в задней части микрофона позволяет волне воздействовать
на обратную поверхность диафрагмы, причем в зависимости от расположения
источника и капсюля меняется сдвиг фазы прямого и обратного сигнала.
Это придает диаграмме направленности избирательную форму
Для сигнала, попадающего на микрофон с обратной стороны, ситуация меняется на противоположную – сигналы, имея одну и ту же фазу на разных сторонах диафрагмы, гасят друг друга.
Как и большинство явлений в области аудио, диаграмма направленности сильно зависит от частоты: бас предрасположен к круговой диаграмме направленности, а «верха» – к острой. Это обусловлено физической зависимостью эффективности работы капсюля от длины волны и соотношением длины волны и проходимого ею пути до обратной стороны диафрагмы.
Как и большинство явлений в области аудио, диаграмма направленности сильно зависит от частоты: бас предрасположен к круговой диаграмме направленности, а «верха» – к острой. Это обусловлено физической зависимостью эффективности работы капсюля от длины волны и соотношением длины волны и проходимого ею пути до обратной стороны диафрагмы.
Диаграммы направленности микрофона
Существует несколько основных видов диаграмм направленности микрофона:
• Кардиоида – форма сердца, прием сигнала с фронтальной стороны и подавление с обратной.
• Суперкардиоида – сжатое по сторонам сердце с небольшим выбросом чувствительности на обратной стороне.
• Гиперкардиоида – еще более сжатое сердце с более ярким выбросом чувствительности на обратной стороне.
• Восьмерка – отбор звука с фронтальной и обратной стороны,
часто используется для «живого» озвучивания томов.
• Круг – прием звука со всех сторон (за исключением закрытой части корпуса микрофона).
• Полусфера – прием звука с фронтальной и подавление с обратной стороны.
• Круг – прием звука со всех сторон (за исключением закрытой части корпуса микрофона).
• Полусфера – прием звука с фронтальной и подавление с обратной стороны.
Эффект приближения
Эффект приближения – увеличение чувствительности микрофона к низким частотам по мере приближения его к источнику звука. Этот эффект объясняется тем, что для низкочастотного сигнала различие в фазах волн, приходящих на фронтальную часть капсюля и фазоинверторные отверстия, незначительно. Эффект приближения можно использовать для получения мощного теплого баса или увеличения коэффициента усиления на низких частотах без самовозбуждения системы. Однако, глубина этого эффекта сильно зависит от расстояния, и перемещение микрофона на пару сантиметров может привести к существенному изменению частотного баланса сигнала, поэтому микрофон необходимо жестко закрепить на фиксированном расстоянии от источника.
Рупор из ладоней
Вы, наверное, замечали, что система звукоусиления возбуждается, если сложить рупором ладони у микрофона. Это происходит по двум причинам. Первая – блокируя отверстия на обратной стороне головки микрофона, вы изменяете его диаграмму направленности, которая становится в этом случае круговой и, следовательно, принимает больше звуковых колебаний. Вторая – ладони сложены рупором и, следовательно, концентрируют звуковую энергию, увеличивая усиление. На практике, единственное, что вы можете предпринять – убедить исполнителей не делать этого, а если это все-таки происходит – отключить микрофон.
Диаграмма направленности и окраска звука
В условиях студии проникновение постороннего сигнала не вызывает особых проблем, поскольку находится в допустимых пределах и не портит звук. Здесь можно делать дубли и использовать экраны. Но при «живой» работе ситуация в корне меняется.
Эффект приближения – увеличение чувствительности микрофона к низким частотам по мере приближения его к источнику звука. Этот эффект объясняется тем, что для низкочастотного сигнала различие в фазах волн, приходящих на фронтальную часть капсюля и фазоинверторные отверстия, незначительно. Эффект приближения можно использовать для получения мощного теплого баса или увеличения коэффициента усиления на низких частотах без самовозбуждения системы. Однако, глубина этого эффекта сильно зависит от расстояния, и перемещение микрофона на пару сантиметров может привести к существенному изменению частотного баланса сигнала, поэтому микрофон необходимо жестко закрепить на фиксированном расстоянии от источника.
Рупор из ладоней
Вы, наверное, замечали, что система звукоусиления возбуждается, если сложить рупором ладони у микрофона. Это происходит по двум причинам. Первая – блокируя отверстия на обратной стороне головки микрофона, вы изменяете его диаграмму направленности, которая становится в этом случае круговой и, следовательно, принимает больше звуковых колебаний. Вторая – ладони сложены рупором и, следовательно, концентрируют звуковую энергию, увеличивая усиление. На практике, единственное, что вы можете предпринять – убедить исполнителей не делать этого, а если это все-таки происходит – отключить микрофон.
Диаграмма направленности и окраска звука
В условиях студии проникновение постороннего сигнала не вызывает особых проблем, поскольку находится в допустимых пределах и не портит звук. Здесь можно делать дубли и использовать экраны. Но при «живой» работе ситуация в корне меняется.
Shure SM58
Применение микрофонов
_______________________________________________________________________________________________________
* Некоторые производители выпускают достаточно надежные ленточные микрофоны. Яркий пример – Веyег М88, который с успехом может применяться для озвучивания как басового барабана, так и вокала. -– Примеч. ред.В системах звукоусиления чаще используются кардиоидные микрофоны, хотя неплохо себя проявляют супер- и гиперкардиоидные (к недостаткам последних можно отнести увеличение чувствительности с обратной стороны микрофона). Работая в условиях, предъявляющих жесткие требования к размещению микрофонов, следует отдать предпочтение строго кардиоидным микрофонам, поскольку выброс чувствительности с тыльной стороны микрофона может привести к менее приемлемой окраске звука, чем боковое проникновение.
Некоторые емкостные микрофоны предоставляют возможность работы с несколькими типами диаграмм направленности. Для переключения между ними используется специальная система, состоящая из двух капсюлей, и реверсивные фазовые методы преобразования сигнала. Однако в концертной деятельности подобные микрофоны используются довольно редко.
Применение широко распространенных микрофонов
Начало книги Питера Бьюика
«Живой звук. РА для концертирующих музыкантов»
читайте в N 1, 2, 3 (100, 101, 102) 2020 года.
Продолжение – в следующих номерах журнала «Шоумастер».
«Живой звук. РА для концертирующих музыкантов»
читайте в N 1, 2, 3 (100, 101, 102) 2020 года.
Продолжение – в следующих номерах журнала «Шоумастер».
10 марта 2021 в 14:30
4 2020 (103)
Более ранние статьи
Огромное счастье художника Сергея Новикова
Наш собеседник Сергей Новиков, автор сценографии и художник по костюмам к более чем 150 спектаклям.
Понятие и критерии естественной эквализации музыкальных сигналов
Дмитрий Таранов – кандидат технических наук по специальностям «Акустика» и «Радиотехника» (ИРТСУ 2014), практикующий студийный звукоинженер, автор учебного пособия длявысших учебных заведений «Основы сведения музыки. Часть 1. Теория»
Андрей Жучков о том, что ему интересно
Имя и фамилия Андрея Жучкова значатся в титрах более чем 40 художественных и 2000 документальных фильмов, ему доверяют свои голоса лучшие российские актеры, а режиссеры точно знают, что он ювелирно сделает достоверный или самый необыкновенный эффект для фильма.
Новая серия радиосистем FBW A
Компания FBW представляет серию A – профессиональные радиосистемы начального ценового сегмента с большим выбором приемников и передатчиков в диапазоне частот 512 – 620 МГц.
Все модели предлагают высокий уровень сервисных возможностей. Это 100 частотных каналов, наличие функции AutoScan, три уровня мощности передатчика 2/10/30 МВт, три уровня порога срабатывания шумоподавителя squelch. Доступны два вида ручных радиомикрофонов A100HT и A101HT, отличающихся чувствительностью динамического капсюля.
Universal Acoustics в МХАТе имени Горького. Длительный тест акустических систем российского производства
Московский Художественный академический театр имени М. Горького – театр с большой историей. В ноябре прошлого (2022) года он открыл двери после полномасштабной реконструкции. Разумеется, модернизация затронула и систему звукоусиления. В ходе переоснащения известный российский производитель акустических систем Universal Acoustics получил возможность протестировать свою продукцию в режиме реальной театральной работы. На тест во МХАТ имени Горького были предоставлены линейные массивы T8, звуковые колонны Column 452, точечные источники X12 и сабвуферы T18B.
Behringer FLOW 8 цифровой микшер малого формата
Пришло время для чего-то действительно нового, с современными функциями, в простой и легкой форме – пришло время для цифрового микшера Behringer FLOW 8.
«Торнадо» в день «Нептуна»
2019 год стал для компании Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment CO.,Ltd очень богатым на новинки световых приборов. В их числе всепогодные светодиодные поворотные головы высокой мощности: серии Neptune, выпускаемые под брендом Silver Star, и Tornado – под брендом Arctik.
Coemar: светлое чувство
Представляем вам четыре новых прибора от Coemar.
Дмитрий Кудинов: счастливый профессионал
Интервью с художником по свету Дмитрием Кудиновым.
Panasonic в Еврейском музее
Еврейский музей и центр толерантности открылся в 2012 году в здании Бахметьевского гаража, построенного по проекту архитекторов Константина Мельникова и Владимира Шухова. Когда этот памятник конструктивизма передали музею, он представлял собой практически развалины. После реставрации и оснащения его новейшим оборудованием Еврейский музей по праву считается самым высокотехнологичным музеем России.
О его оснащении нам рассказал его IT-директор Игорь Авидзба.
Николай Лукьянов: звукорежиссура – дело всей жизни
Меня зовут Николай Лукьянов, я профессиональный звукорежиссер. Родился и вырос в Риге, там и начался мой путь в музыке. Джаз/госпел/фанк/асид джаз/хард рок/рок оперы/ симфонические оркестры – в каких сферах я только не работал.
В 2010 году перебрался в Россию, где и продолжил свою профессиональную карьеру.
Примерно 6 лет работал с группой Tesla Boy, далее – с Triangle Sun, Guru Groove Foundation,
Mana Island, Horse Power Band. Резидент джазового клуба Алексея Козлова.
А сейчас я работаю с группой «Ночные Снайперы».
Universal Acoustics в МХАТе имени Горького. Длительный тест акустических систем российского производства
Московский Художественный академический театр имени М. Горького – театр с большой историей. В ноябре прошлого (2022) года он открыл двери после полномасштабной реконструкции. Разумеется, модернизация затронула и систему звукоусиления. В ходе переоснащения известный российский производитель акустических систем Universal Acoustics получил возможность протестировать свою продукцию в режиме реальной театральной работы. На тест во МХАТ имени Горького были предоставлены линейные массивы T8, звуковые колонны Column 452, точечные источники X12 и сабвуферы T18B.
Звуковой дизайн. Ряд звуковых событий, созданных в процессе коллективного творчества
Что вообще такое – звуковой дизайн, который и должен стать мощной частью выразительных средств современного театра? С этими вопросами мы обратились к звукоинженеру/саунд-дизайнеру Антону Фешину и театральному композитору, дирижеру, режиссеру и преподавателю ГИТИСа Артему Киму.
Огромное счастье художника Сергея Новикова
Наш собеседник Сергей Новиков, автор сценографии и художник по костюмам к более чем 150 спектаклям.
Понятие и критерии естественной эквализации музыкальных сигналов
Дмитрий Таранов – кандидат технических наук по специальностям «Акустика» и «Радиотехника» (ИРТСУ 2014), практикующий студийный звукоинженер, автор учебного пособия длявысших учебных заведений «Основы сведения музыки. Часть 1. Теория»
Андрей Жучков о том, что ему интересно
Имя и фамилия Андрея Жучкова значатся в титрах более чем 40 художественных и 2000 документальных фильмов, ему доверяют свои голоса лучшие российские актеры, а режиссеры точно знают, что он ювелирно сделает достоверный или самый необыкновенный эффект для фильма.
Огромное счастье художника Сергея Новикова
Наш собеседник Сергей Новиков, автор сценографии и художник по костюмам к более чем 150 спектаклям.
Николай Лукьянов: звукорежиссура – дело всей жизни
Меня зовут Николай Лукьянов, я профессиональный звукорежиссер. Родился и вырос в Риге, там и начался мой путь в музыке. Джаз/госпел/фанк/асид джаз/хард рок/рок оперы/ симфонические оркестры – в каких сферах я только не работал.
В 2010 году перебрался в Россию, где и продолжил свою профессиональную карьеру.
Примерно 6 лет работал с группой Tesla Boy, далее – с Triangle Sun, Guru Groove Foundation,
Mana Island, Horse Power Band. Резидент джазового клуба Алексея Козлова.
А сейчас я работаю с группой «Ночные Снайперы».
Звуковой дизайн. Ряд звуковых событий, созданных в процессе коллективного творчества
Что вообще такое – звуковой дизайн, который и должен стать мощной частью выразительных средств современного театра? С этими вопросами мы обратились к звукоинженеру/саунд-дизайнеру Антону Фешину и театральному композитору, дирижеру, режиссеру и преподавателю ГИТИСа Артему Киму.
Прокат как бизнес. Попробуем разобраться
Андрей Шилов: "Выступая на 12 зимней конференции прокатных компаний в Самаре, в своем докладе я поделился с аудиторией проблемой, которая меня сильно беспокоит последние 3-4 года. Мои эмпирические исследования рынка проката привели к неутешительным выводам о катастрофическом падении производительности труда в этой отрасли. И в своем докладе я обратил внимание владельцев компаний на эту проблему как на самую важную угрозу их бизнесу. Мои тезисы вызвали большое количество вопросов и длительную дискуссию на форумах в соцсетях."