Техника звукоусиления

Введение  и общие вопросы звукоусиления

1. ВВЕДЕНИЕ

Интеграция  системы звукоусиления в общую  концепцию проекта зависит от того, как и какую звуковую информацию будут получать зрители или технический  и артистический персонал через  громкоговорители.

Для успешного  решения проблем интеграции потребовалось, чтобы электроакустика достигла соответствующего уровня развития. До этого момента многие из современных  задач техники звукоусиления  не удавалось решить вообще. Или  же они решались либо посредством  подбора акустики помещения, либо с  помощью других технических средств. Например, в церквях над кафедрой проповедника размещается навес, создающий  дополнительное отражение, которое  усиливает и направляет человеческий голос. Акустические раструбы или переговорные трубы широко применялись уже  в античном мире [2.1], а длинные  трубные системы использовались в судостроении для передачи речи. Многие сигналы подавались большими и малыми колоколами или рожками. Сценические эффекты создавались  с помощью специальных устройств, таких как ветродуи или металлические пластины для имитации грома.

Многие из этих традиционных устройств успешно  используются до сих пор. Их надежная работа, не требующая технического обслуживания, способствовала их техническому выживанию. Однако низкая способность  к адаптации, невысокое качество передачи звука затрудняют применение традиционных устройств в современных  проектах.

Благодаря развитию электроакустики наряду с передачей  простых сообщений и информации или созданием нелокализуемых сценических эффектов возникли совершенно новые области применения звуковых систем. Большое разнообразие комбинаций и соединений различных источников звука делает, например, возможным ввод в информационную программу фоновой музыки и речевых объявлений и подачу программы с оптимальной громкостью в соответствующие целевые зоны.

Наибольший  прогресс достигнут в области звукоусиления и звуковоспроизведения на культурных мероприятиях. Шоу и музыкальные представления на открытом воздухе в наши дни нельзя представить без систем звукоусиления. Акустические сигналы либо передаются и повторно излучаются сразу после их приема (работа в реальном времени), либо вначале записываются, а затем, если требуется, передаются и излучаются (операция воспроизведения). При работе в реальном времени особенно серьезная подготовка требуется, если прием звука и излучение усиленного сигнала ведутся в одной и той же зоне, поскольку могут возникнуть интерференционные помехи (обратная связь). В этом случае необходимы специальные меры для обеспечения надежности и стабильности системы. Сегодня качество воспроизведения звука на таких представлениях обычно соответствует качеству, достигаемому в домашних Hi-Fi системах. В сфере развлекательных представлений в последние десятилетия возникла совершенно новая область техники звукоусиления или электроакустики - электронная музыка, с совершенно новым тембром звучания как полностью электронных, так и традиционных инструментов. Эта техника уже оказывает заметное влияние на технику звукоусиления, и в будущем ее влияние будет только усиливаться. В силу своей адаптации к специфическим инструментам, эта техника, однако, отличается от стандартного универсального стационарного звукоусилительного оборудования, которое имеет универсальное назначение.

 

2. ФУНКЦИИ  СИСТЕМЫ ЗВУКОУСИЛЕНИЯ

2.1. ОБЩИЕ  ТРЕБОВАНИЯ

Обычно предполагается, что система звукоусиления отвечает некоторым или даже всем указанным  ниже требованиям [2.2]:

- улучшенная  разборчивость и ясность звука;

- расширенный  динамический диапазон;

- улучшенный  акустический баланс между различными  составляющими представления (речью,  вокалом и инструментальной музыкой);

- соответствующая  зависимость между визуальной  и акустической локализацией  настоящих и "имитируемых"  источников (звуковых образов), особенно  на больших площадях и при  сложной геометрии;

- решение  проблем при сложной акустической  обстановке;

- участие  зрителей в представлении;

- изменение  акустических параметров помещения;

- улучшение  достоверности восприятия пространственных  звуковых эффектов, таких как  источники звука, перемещающиеся  по аудитории или в пространстве;

- электронное  изменение звучания голосов и  инструментов, а также использование  специально вводимых сформированных  электронным образом шумов и  звуков;

- предварительные  производство и компоновка частей  программы для упрощения технических  процессов.

Первые пять требований относятся к системам звукоусиления широкого применения, а последующие представляют интерес  только для крупных систем, используемых в культурных центрах. Но все эти  требования лежат в основе разработки концепции проекта звукоусиления. Создание концепции предшествует фазе подробной проработки проекта и является промежуточным звеном между пожеланиями клиента и их техническим воплощением. Чтобы найти оптимальное решение, требуются глубокие, специфические знания - не только для выработки технологических требований к системе, но и для учета особенностей акустики помещения, в котором система должна работать.

 

2.2. ИНТЕГРАЦИЯ  В АРХИТЕКТУРНЫЙ ДИЗАЙН

При формулировании концепции системы звукоусиления  один из исходных моментов, которые  необходимо учитывать, это интегрируемость  системы в архитектурный дизайн помещения. Для нового или ремонтируемого зала, или же театра на открытом воздухе  консультант по электроакустике  определяет следующие параметры (если необходимо, с привлечением специалиста  по акустике помещения): желаемое время  реверберации, ожидаемый пространственный эффект и все меры, которые должны быть приняты, чтобы исключить возможные  отражения звука (см. главу 3). Консультант должен учитывать также линии зрения и обзор, обеспечиваемый для зрителей. Это важно, потому что громкоговорители должны быть направлены в сторону зрителей и поэтому могут оказаться в зоне интересов архитектора или дизайнера. Визуальное экранирование или "маскировка" громкоговорителей не всегда возможны, поскольку влекут за собой ряд акустических проблем, которые будут рассмотрены ниже [2.1]. Требования к расположению громкоговорителей могут существенно различаться. Например, в спортивных комплексах важно исключить ухудшение видимости происходящего на арене. Существуют даже требования, разработанные международными спортивными ассоциациями и касающиеся заграждения поля стадиона.

В современных  многофункциональных залах открытое расположение громкоговорителей обычно допускается (рис. 2.1), но при этом не должен страдать общий архитектурный  дизайн, не должны ухудшаться и условия  работы осветительных и проекционных средств. Особенно сложные проблемы возникают в очень престижных или охраняемых законом помещениях, представляющих большую историческую или архитектурную ценность. На рис. 2.2 в качестве примера изображены два варианта скрытого расположения громкоговорителей в реконструированном знаменитом оперном театре Semper Opera в Дрездене. Подобные решения часто используются в фойе и ресторанах больших отелей или в музеях. Приемлемое для архитектора и консультанта по звукоусилению решение, как правило, можно найти только при их тесном сотрудничестве. Иногда клиент берет на себя решение приоритетных вопросов. Чтобы избежать последующих проблем, связанных с установкой оборудования, необходимо при проведении архитектурных изменений консультироваться со специалистом по акустике. Важны следующие акустические параметры:

• положение  и направление излучения громкоговорителей;

• тип используемых громкоговорителей (габариты, масса, размер излучающей поверхности);

• тип корпуса, требующегося для громкоговорителей, демпфирование внутренних резонансов и размещение звукопоглощающих материалов для исключения интерференции в  ближнем поле;

• возможная  необходимость закрытия громкоговорителей  акустически прозрачным материалом. Обычно требуется проводить измерения  с образцами выбранного материала, поскольку  знание только толщины  и плотности недостаточно для  определения акустической прозрачности (это особенно относится к текстильным  материалам).

В зданиях, представляющих историческую ценность или находящихся  под охраной государства, скрыть громкоговорители не всегда возможно. Например, в зале Semper Opera громкоговорители авансцены пришлось устанавливать на выдвигающихся рамах, которые спускаются с потолка, таким образом, громкоговорители становятся видимыми, когда они используются (рис. 2.3; см. также [2.3]).

Микрофоны на архитектурный дизайн обычно влияют меньше. Тем не менее, они должны включаться в архитектурную концепцию  помещения уже изначально, особенно если используются микрофонные лебедки.

Более проблематично  размещение в помещении средств  управления звуком. Микшерный пульт должен располагаться в акустически репрезентативной точке зрительного зала, чтобы звукорежиссер мог верно оценить общее акустическое впечатление возможно большей части зрителей. Чтобы оценить баланс между двумя частями зала при многоканальной или стереопередаче, пульт нужно устанавливать на оси акустической симметрии зоны приема. Крайне трудно встроить пульт незаметно, это обычно требуется для всего вспомогательного оборудования. Однако окончательное микширование передаваемого сигнала в зоне приема необходимо в случаях, когда:

• вероятно использование большого числа микрофонов;

• имеется  лишь короткое время для репетиции;

• акустическое впечатление от зала должно оптимизироваться во время представления;

• нестационарный звук или акустические эффекты должны перемещаться вслед за видимым источником;

• должна использоваться распределенная дискуссионная система  с установленными в зале микрофонами  для докладчиков.

Почти все  эти случаи характерны для средних  и крупных многоцелевых залов. Для  систем, обслуживаемых немногочисленным персоналом, целесообразно в месте  расположения микшерного пульта устанавливать дополнительное воспроизводящее оборудование (обычно это проигрыватель DVD или MOD), чтобы воспроизведение записей и микширование можно было осуществлять из одного места.

Такое расположение пульта ведет к потери части хороших мест для зрителей, а также влечет за собой необходимость обеспечить легкий доступ к рабочему месту, не мешающий зрителям (зрители, в свою очередь, не должны мешать работе звукорежиссера), а также сохранить для них обзор представления. Это создает ряд проблем, связанных с дизайном, решение которых требует тесного сотрудничества архитектора и консультанта по электроакустике. На рис. 2.4 показан один из вариантов размещения в зале сравнительно большого микшерного пульта.

В малых залах  и культурных центрах, в которых  проводятся менее важные представления, ситуация может быть иной. Здесь  звуковой системой обычно управляют  из отдельной аппаратной. Тем не менее, должна быть предусмотрена возможность  подключения микшерных пультов, при необходимости устанавливаемых в зале.

Условия в  большинстве театров идентичны. В настоящее время там предусматриваются  точки подключения мобильных  микшерных пультов, устанавливаемых в зале. Они необходимы для настройки звуковой системы во время репетиций, а также при демонстрации мюзиклов и других представлений, требующих высокого качества звука.

В концертных залах обычно достаточно иметь точки  подключения мобильных микшерных пультов, которые требуются главным образом для воспроизведения электронной музыки. Оптимизация звуковоспроизведения через различные каналы громкоговорителей в процессе "живого" представления требует удобного размещения точек подключения, например, в центральной части зала.

Влияние архитектуры  на место размещения таких пультов  не настолько серьезно, как в случае стационарных пультов; тем не менее, их расположение должно определяться в тесном сотрудничестве архитектора  и консультанта по электроакустике.

 

2.3. СВЯЗЬ  С ДРУГИМИ ОБЛАСТЯМИ

Аппаратная  любой системы звукоусиления  или оповещения должна иметь хорошую  связь с входными информационными  источниками или получателями вещательной  информации. Такими информационными  источниками могут быть, например, диспетчерская железнодорожной  станции или промышленного предприятия, система административного управления спортивного центра или стадиона. Другие входные информационные источники  часто требуют прямой связи с  аппаратной звуковой системы - например, с отделами безопасности или охраны предприятия, помещением вахтера, которым  может иногда потребоваться прямой микрофонный канал.

В культурных центрах обратная связь между  аппаратной звукоусилительной системы и техническим и административным персоналом должна отвечать специальным требованиям, поскольку здесь электроакустическое оборудование, образующее систему звукоусиления, используется как средство для создания художественных образов. Для обеспечения хорошего взаимодействия артистов и технического персонала необходима служебная связь между:

• помощником режиссера;

• осветителями;

• кино- или  видеопроекционной;

• художественным директором (видеорежиссером или  постановщиком во время представления);

• дирижером  во время репетиции;

• аппаратными  совместного  использования  для  художественного производства, например, для радио- или ТВ-вещания или звукозаписи (эти линии связи особенно важны для звукового оборудования, об этом будет рассказано ниже).

В большинстве  случаев используются двухпроводные  кольцевые или радиальные сети служебной  связи. При интенсивных переговорах  устанавливаются четырехпроводные линии дуплексной связи, которые позволяют обоим пользователям говорить одновременно (duplex intercom systems).

Существуют  также пейджинговые станции, благодаря  которым с помощью микрофона  можно охватить большие площади. Это оборудование действует одновременно с системой звукоусиления, и его  часто используют во время репетиций. Во время представления могут  потребоваться вызовы со стороны  постановщика или отдела безопасности. Во время репетиций специальные  средства связи предоставляются  директору, а в шоу и музыкальных  театрах и дирижеру. Режиссер, находящийся  в зрительном зале, может связываться  со сценой и помещениями за сценой, используя пейджинговые/речевые  устройства связи, и давать необходимые  указания артистам или техническому персоналу сцены. Для этой цели обычно используют стационарные микрофонные  станции, но некоторые режиссеры  хотят также постоянно иметь  при себе портативный микрофон с  кнопкой включения, который предоставляет  им большую мобильность. Для воспроизведения голоса режиссера на авансцене устанавливается компактная группа (кластер) громкоговорителей, направленных как в сторону сцены, так и в сторону зрительного зала. Если авансцена очень большая или высокая, для ее озвучивания используют дополнительные громкоговорители.

Для связи  между осветителями, которые часто  работают параллельно с режиссером, обычно применяют средства связи, не зависимые от системы звукоусиления. Беспроводные системы служебной  связи с наушниками обеспечивают свободу движения техническому персоналу, отвечающему за освещение.

Используются  и световые сигналы, особенно если акустический сигнал на приемном конце может служить  помехой. Это, в частности, относится  к связи с дирижером, которого должны информировать о моменте  включения фонограммы. Световые сигналы  удобны и для связи во время  представления с находящимся  в зале звукорежиссером.