Техника звукоусиления

Необходимый уровень звукового поля N_пр зависит от назначения систем озвучения и звукоусиления. Высококачественные системы работают при малых уровнях шума -40÷45 дБ. В таких системах максимальный акустический уровень N_пр  определяется из условия естественности звучания первичных источников сигнала. Поэтому при воспроизведении музыкальных программ необходимо обеспечить на местах слушателей N_пр=90÷94 дБ, а при усилении речи - 80÷86 дБ, что примерно соответствует акустическому уровню, создаваемому оратором на расстоянии 1÷1,5 м.

Неравномерность звукового поля  △N_пр – разность между максимальными и минимальными акустическими уровнями на озвучиваемой площади. При воспроизведении музыки принимается     △N_пр ≤ 6дБ, при воспроизведении речи  △N_пр ≤ 8дБ.

Слитность звучания – отсутствие заметного или мешающего эхо. Слитность звучания обеспечивается определенными соотношениями уровней прямого и запаздывающих сигналов с разным временем запаздывания.

Локализация источников звука – слуховое ощущение местонахождения кажущего  источника звука. Наилучшее восприятие звучаний получается при совпадении зрительного образа со слуховым.

Существуют  следующие системы озвучения

1.     Сосредоточенные;

2.     Зональные;

3.  Распределенные 

Сосредоточенные системы 

Сосредоточенными  называются системы, в которых звук к слушателям приходит как бы из одной точки. Они обеспечивают хорошую  привязку зрительного и слухового  образов.

В закрытых помещениях чаще всего применяется  следующие варианты сосредоточенных  систем:

а) Портальная система с верхним размещением громкоговорителей рис.1.1.а, применяется в среднем по размерам зала, когда над сценическим проемом имеет достаточно большой портал или когда под авансценой есть козырёк, позволяющий установить направленные излучатели в нишах;

 

 

 

     а)                                                                 

б) Портальная система с боковым размещением громкоговорителей рис.1.1. б, применяется в среднем по размерам залах,  когда на портале имеются достаточно широкие поверхности по бокам сценического проёма.

Такая система  удобна для озвучения залов крутым амфитеатрам и с балконами.

       б)          

  

в)  Система с размещением направленных излучателей на боковых стенах рис. 1.1.в, применяется в тех случаях, когда сценический проём не имеет портала или используется открытая эстрада. Громкоговорители выносятся в зал на уровень авансцены или дальше и устанавливаются на кронштейнах или в специальных нишах.

         в)                                                       

 

 

 г) Система с центральным размещением излучателей рис.1.1.г, применяется в том случае, когда слушатели не занимают фиксированных положений (танцевальные залы, выставочные залы и т.п.), или когда слушатели сидят вокруг центральной части помещения (цирк). В установках звукоусиления центральное размещение громкоговорителей может быть применено только в том случае, если микрофоны установлены лишь в центральной части помещения.

      г)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

Рис. 1.1. Варианты сосредоточенных систем и их размещение

а) на центральном  портале; б,в) по бокам портала на стенах;         

 г) в  центре помещения 

Зональные системы  

В зональных  системах озвучиваемая площадь разбивается  на ряд зон, в каждой зоне звуковое поле создается отдельными громкоговорителями или группой близко расположенных  громкоговорителей.

Эти системы  применяют для озвучения больших  площадей, открытых пространств: парков, производственных территорий, улиц.

 
Громкоговорители располагают так, чтобы их зоны  озвучения частично перекрывались и покрывали всю озвучиваемую поверхность. При расчёте неравномерности звукового поля учитывают, что уровень поля на границе соседних участков за счёт суммирования излучения от двух громкоговорителей повышается на 3 дБ по сравнению с акустическим уровнем, создаваемым одним громкоговорителем. В то же время в углах суммируется излучение четырёх громкоговорителей и акустический уровень за счёт этого повышается на 6 Дб. Вдоль границы зоны акустический уровень почти не меняется. Внутри каждой зоны акустический уровень можно определить для звуковой колонки 

 

 

                                           Р²_зв=Р²_зв1/h²                                      (1.1)  

 

Для радиального  громкоговорителя                                        

 

 

                                           Р²_зв=Р²_зв1/(h²+ℓ²)                              (1.2)  

 

Для более  сложных сосредоточенных систем результирующее звуковое давление, создаваемое  громкоговорителями в исследуемой  точке

определяется                      

 

 

     

       Р_зв  =                                    (1.3) 

 

 

 

Неравномерность озвучения 

 

∆N_а = 20ℓg (Р_{зв макс}/ Р_{зв min}),                          (1.4) 

 

где  Р_{зв∑ макс}  и   Р_зв∑ min – максимальное и минимальное давление.  

 

В зональных  системах возможно появление эхо, создаваемого отдельными громкоговорителями. Эхо может искажать звуковоспроизведение, поэтому для отдельных областей зон рассчитывают время запаздывания между сигналами ближнего и дальнего громкоговорителей и разность их уровней. Обычно такую проверку проводят при использовании звуковых колонок и рупорных громкоговорителей. 

Распределённые  системы 

Распределёнными системами озвучения называются системы, в которых звук к слушателю  приходит от нескольких или многих громкоговорителей с примерно одинаковым уровнем. Такие системы применяются  для воспроизведения и усиления речи.    

 

 

 

 

 

 

  

На рис. 1.3 изображены основные варианты построения распределенных систем.

К распределенным системам озвучения относятся: линейные, потолочные,распределенные системы кресельных громкоговорителей, распределенные системы озвучения на открытом пространстве.

Линейные  системы применяются для озвучения и звукоусиления в помещениях вытянутой формы малой высоты (коридоры, платформы, станции метро, небольшие аудитории и др.)

Потолочные  системы применяются в двух вариантах. В случае относительно узких помещений с высокими потолками применяется одна или две цепочки из направленных громкоговорителей, укрепленных на потолке. В помещениях с относительно низким потолком применяются системы с равномерным распределением излучателей по всему потолку.

Распределенные  системы кресельных громкоговорителей, в которых конусные громкоговорители небольшой мощности (0,1÷0,25 Вт) вмонтированы в спинках кресел, применяются для усиления речи.

Распределенные  системы озвучения на открытом пространстве применяются в основном в виде линейных систем озвучения (парки, стадионы).

Целесообразность  применения той или другой системы  определяется в каждом конкретном случае в соответствии с назначением  установки и  акустическими особенностями помещений.