Звукотехнический комплекс КПУ

Звукотехнический комплекс (ЗТК) КПУ состоит из системы озвучивания зала и фойе, комплекса студий и технологических рабочих мест монтажа фонограмм.

Система озвучивания зала и фойе представляет собой усилительную систему, применяемую в случаях, если звуковая мощность источника звука (оратора, актеров, оркестра) недостаточна для обеспечения нормальной слышимости на сравнительно большой зоне расположения слушателей, или когда в этой зоне имеются значительные шумы, или если у помещения плохие акустические свойства.

В закрытых помещениях с нормальными акустическими условиями звукоусиление требуется при объеме свыше 2000 м³ и расстоянии до наиболее удаленных слушателей более 25 м. В сильно заглушенных помещениях, при низ-

ком потолке, выступлении оратора со слабым голосом звукоусиление требуется и в помещениях меньшим объемом. Однако современные системы звукоусиления предоставляют, кроме непосредственного усиления звука, целый ряд дополнительных возможностей по повышению общего качества звучания и по расширению творческих возможностей исполнителей:

— появляется возможность точных регулировок;

— можно изменять акустические параметры имеющихся помещений с заданными размерами и архитектурным оформлением в зависимости от вида проводимого мероприятия;

— можно изменять и оптимизировать соотношение громкости звучания речи, пения и инструментальной музыки;

— увеличивается разборчивость речи;

— можно выполнять различную обработку речевых и музыкальных сигналов с помощью фильтров и специальных устройств;

— можно формировать различные звуки и шумы с помощью специальных электронных приборов;

— можно в полной мере использовать площадь сцены;

— меньше ощущается граница между залом и сценой;

— появляется возможность создания пространственных эффектов, например перемещающихся источников сигнала вне сцены;

— появляется возможность предварительной подготовки звуковых решений к культурно-зрелищным мероприятиям путем записи фонограмм.

К системам звукоусиления предъявляются следующие требования, позволяющие обеспечить:

1. Высокое качество звучания речевых и музыкальных программ в первую очередь с точки зрения тембральной окраски, разборчивости, отношения сигнал/шум, отсутствия искажений и паразитной обратной связи.

2. Однородное распределение звука при достаточной громкости по всей площади зрительных мест.

3. Правильный баланс громкостей отдельных источников на всех слушательских местах.

 

/ — четырехканальный пульт звукорежиссера; 2 — усилители мощности; 3 — микрофоны; 4 — магнитофоны; 5 — проигрыватель; 6 — ревер-бератор; 7 — эквалайзер; 8 — синтезатор; 9 — панораматор; 10 — громкоговорители зала и фойе; // — пульт входной установочной коммуникации; 12 — пульт промежуточной коммутации; 13 — пульт выходной установочной коммутации; 14 — контрольный звуковой агрегат.

 

4. Высокую комфортность прослушивания, которая, в свою очередь, обеспечивается:

— локализацией источников сигнала и, следовательно, согласованием зрительных и слуховых восприятий;

— оптимизацией слухового восприятия пространства (объема) за счет увеличения в некоторых залах длительности реверберационного процесса и формирования необходимых ощущений пространственности;

— возможностью излучения тех или иных звуковых фрагментов в желаемой зоне зала, включая и эффект движения источника сигнала вокруг зрителей (панарамиро-вание).

5. Высокую надежность в эксплуатации в сочетании с удобством обслуживания небольшим по численности персоналом средней квалификации,

Рассмотрим некоторые принципы построения и функционирования систем звукоусиления.

Структурная схема системы озвучивания в общем виде приведена на рисунке 3. Показанные на рисунке части системы могут быть объединены в следующие основные группы:

1. Источники программ (микрофоны, магнитофоны и т. д.).

2. Пульт предварительного усиления, обработки звука и управления системой.

3. Мощные усилители.

4. Акустические агрегаты.

5. Пульты коммутации.

Элементами системы озвучивания являются:

1. Микрофон представляет собой устройство, преобразующее акустические колебания в электрический сигнал. Существуют разные типы микрофонов, отличающиеся по используемому физическому принципу преобразования — электромагнитному или электродинамическому, пьезоэлектрическому, конденсаторному и т. д. Однако в настоящее время на практике используются электромагнитные, динамические микрофоны (катушечные и ленточные) и конденсаторные, разновидностью которых являются электретные микрофоны.

Более подробные сведения об устройстве, параметрах и характеристиках микрофонов можно найти в литературе, указанной в конце раздела.

Рассмотрим основные требования к микрофону. Микрофон должен:

— обладать определенной чувствительностью, т. е. способностью развивать на выходе установленное напряжение по отношению к звуковому давлению на его входе, которая измеряется в милливольтах на паскаль (мВ/Па) и изменяется в пределах от 1 мВ/Па до 1 В/Па;

— обладать требуемой диаграммой направленности (ненаправленной — НН, двусторонненаправленной — ДН, одцосторонненаправленной — ОНН, остронаправленной —

— иметь требуемые частотные характеристики по всему диапазону воспроизводимых частот, т. е. быть способным преобразовать сигнал без заметных искажений.

Некоторые рекомендации по выбору и использованию микрофонов:.

1) двусторонненаправленные односторонненаправленные, остронаправленные микрофоны в основном должны использоваться для частичного исключения влияния нежелательных побочных звуков;

2) для записи музыкальных программ могут быть использованы только высокочувствительные микрофоны, например электродинамические или конденсаторные типа КМС-14 и др.;

3) при работе с одним исполнителем рекомендуется использовать микрофон с односторонненаправленной характеристикой, например типа 82А, МЛ-19 и др.;

4) исключительно важен правильный выбор расстояния между исполнителем и микрофоном. Так, при расстоянии менее 50 см при воспроизведении звука будут заме^нь! низкочастотные составляющие звуки. Этот эффект с уменьшением расстояния все более возрастает, что дает возможность солисту при отсутствии в голосе низкочастотных составляющих имитировать их, придавать голосу как бы интимное звучание. Текст в этом случае произносится негромко, почти шепотом; однако микрофон выявляет все оттенки голоса, его нюансы, но при этом становятся заметны дефекты речи;

5) при выборе микрофона по чувствительности необходимо учитывать:

— менее чувствительный микрофон требует уменьшения расстояния между исполнителем и микрофоном;

— более чувствительный микрофон воспринимает с полезным звуком и различные посторонние шумы, что ограничивает его использование;

— чем выше чувствительность микрофона, тем больший динамический диапазон он может передать;

— для записи диалога лучше всего выбирать микрофон с двусторонненаправленной характеристикой ("кардиоидой"), а исполнителей размещать по обе стороны от оси его максимальной чувствительности;

6) при использовании электретных микрофонов '(МКЭ-2, МКЭ-3, МКЗ-10) необходимо учитывать довольно высокий уровень их собственных шумов;

7) подвешенные микрофоны должны быть зафиксированы от раскачивания и перемещения в пространстве;

8) при возникновении в системе "микрофон — усилитель— акустический агрегат" положительных обратных связей ("завязок"), проявляющихся как посторонние "свисты" или "завывания", надо попробовать вьгбрать менее чувствительный микрофон или микрофон с другой характеристикой.

Типовая схема размещения микрофонов на сцене и в зале показана на рисунке 4.

Микрофонные лючки на авансцене предназначены для установки микрофонов в оркестровой яме, для президиума; портальные — для различных эффектов и звукозаписи на сцене; планшетные — для монтажа микрофонов в декорациях; арьерсцены — для звуковых эффектов; подвесные— для передачи общей акустической обстановки на сцене; микрофоны в зале — для трюковых эффектов, например трансляции и записи реакции зала и др.

2. Магнитофоны и проигрыватели. В больших системах озвучивания применяют профессиональные магнитофоны типа STM, МЭЗ-62, в других системах — полупрофессиональные типа "Тембр-2М" и бытовые магнитофоны, а также проигрыватели, которые в настоящее время редко используются с пультами.

3. Ревербератор представляет собой устройство, предназначенное для улучшения качества звука за счет добавления к непосредственному сигналу, снимаемому с источников программ, сигнала, пропущенного через искусственно регулируемые линии задержки звука. Время задержки выходного сигнала в этом случае регулируется в пределах от времени естественной реверберации непосредственного сигнала (регулятор реверберации находится в положении максимального ослабления) до времени реверберации 5—6 секунд (эффект- "эхо"). С помощью ревер-бератора получают различные звуковые эффекты.

К числу наиболее широко используемых относятся ре-вербераторы: магнитные, цифровые, на базе эхокамеры, листовые, пружинные. В КПУ наибольшее распространение получили магнитные ревербераторы. Магнитные ревербера-торы могут быть построены по принципу магнитофона с записью на кольцевую магнитную ленту. Время задержки сигнала в этом случае определяется временем, необходимым для перемещения записи из-под зазора записывающей головки к установленным за ней воспроизводящим головкам.

4. Эквалайзер — устройство для изменения частотной характеристики передаваемого сигнала с помощью магазина узкополосных фильтров, например на октаву частот. В нем входной электрический сигнал делится на 8 октав,

причем в каждой октаве производится индивидуальная регулировка усиления. Использование эквалайзера дает возможность получать интересные звуковые эффекты.

5. Синтезатор частот с помощью специальных устройств (селектора основного тона исполняемого произведения, делителя и умножителей частот основного тона, фильтров) позволяет вводить новые составные частоты, а также расширять частотный диапазон звуков музыкальных инструментов и формировать их тембр; это дает возможность расширять диапазон их естественных звучаний или даже формировать звуки новых инструментов.

6. Панораматор — устройство для получения эффекта панорамирования путем ослабления от максимального уровня до нуля сигнала в одном канале и одновременного усиления от нулевого до максимального уровня сигнала в другом канале. На пульте звукорежиссера это достигается с помощью оперативных регуляторов уровня разных каналов, но значительно лучший эффект перемещения звука получают с помощью ручных или автоматических па-нораматоров.

7. Пульт предварительного усиления, обработки звука и управления системой, называемый пультом звукорежиссера или микшерским пультом, представляет собой сложное устройство, выполняющее следующие операции:

— организацию ряда (от 2 до 6) сквозных каналов;

— усиление слабых сигналов от источников программ до требуемого уровня в каждом канале;

— обработку сигналов в каждом канале по частоте с помощью фильтров;

— регулирование уровня усиления в каждом канале с помощью установочных, оперативных или выходных регуляторов;

— введение реверберационных сигналов;

— визуализацию уровня сигналов на выходе по каналам и по участкам схемы с помощью специальных измерительных приборов;

—х-;смешение нескольких сигналов от различных источников программ с передачей суммарных сигналов программ по одному или нескольким сквозным каналам;

— получение звуковых эффектов (реверберации, панорамирования и др.);

— визуальный контроль превышения уровней сигналов ("перегрузка") в точках схемы;

— контроль за работоспособностью основных узлов, кассет и блоков пульта и системы.

Пульты звукорежиссера имеют следующие основные устройства:

— корректоры — устройства, коэффициент затухания которых изменяется заданным образом вместе с частотой; корректоры используются с различными частотными характеристиками, например усиливающими или ослабляющими низкие тона, высокие тона и др.;

— фильтры — устройства, которые в определенной полосе или полосах частот пропускают, а в некоторых подавляют электрические сигналы; различаются высокочастотные, низкочастотные и звукополосные фильтры. Высокочастотные фильтры служат для подавления паразитных сигналов от ударов, стуков, шагов, фона и т. п. Низкочастотный фильтр используют для фильтрации шума граммофонных пластинок, магнитофонных лент, сигналов помех по питанию и т. п. Специальные узкополосные фильтры служат для подчеркивания ряда частот путем их "подъема" (фильтры "присутствия") или подавления определенных частот;

— регуляторы звука по каналам и в суммирующем канале.

8. Коммутаторы — устройства, осуществляющие с помощью органов управления (кнопок, ручек и т. д.) подключение сигналов к необходимым цепям, их переключение и выключение. Различают коммутаторы входной, установочной коммутации, управляющие подключением требуемых источников программ; промежуточные коммутаторы, позволяющие подключать каналы к выбранным усилителям мощности, и коммутаторы выходной установочной коммутации, подключающие акустические агрегаты к усилителям мощности.

9. Усилители мощности звука представляют собой электронные устройства с последовательно соединенными каскадами усиления звука, цепями коррекции частотных характеристик и схемами регулировки усиления.

Выпускаемые системы озвучивания обычно комплектуются своими усилителями, конструктивно объединенными в стойку усилителей или специальный блок. В случае₍шо-строения системы из отдельных средств, например пульта звукорежиссера типа "Электроника-01", усилители могут быть выбраны из серийно выпускаемых высококачественных усилителей типа "Электроника-001 стерео", "ВЭФ-101 стерео", "Одиссей-005 стерео", "Радиотехника-020" и др.

10. Акустическая система (АС). Акустическими системами комплектуется звукотехнический комплекс КПУ.

Акустическая система представляет собой два -и более громкоговорителя, соединенных между собой особым образом и смонтированных в акустическом (внешнем) оформлении.

Громкоговоритель —это электроакустический преобразователь электрической энергии в звуковую. Основной элемент громкоговорителя — электроакустический преобразователь, называемый головкой громкоговорителя. Более подробно с устройством головок громкоговорителей можно ознакомиться по книгам, указанным в конце параграфа.

В АС обычно используют головки с различной полосой воспроизведения частот: низкочастотные, высокочастотные, широкополосные.

Условное обозначение головки или громкоговорителя расшифровывается так: первое число указывает номинальную электрическую мощность; буква ГД означает: головка громкоговорителя динамическая, второе число является номером разработки головки, третье указывает на значение частоты механического резонанса (например, обозначение 10ГД-30-60 расшифровывается следующим образом: мощность головки— 10 Вт, разработка — номер 30, резонансная частота — 60 Гц). Для акустических систем обозначение ГД заменяется на АС.

Получение качественного воспроизведения звука в зале зависит от размещения громкоговорителей. Существует несколько способов их размещения:

1. Централизованный способ, при котором звук воспроизводится одним или несколькими громкоговорителями, сосредоточенными в одном месте. В этом случае слушатели легко определяют место расположения источника звука; система получается наиболее простой, и ее стоимость, как правило, минимальная. Однако обеспечение равномерной слышимости в достаточно большой зоне обычно встречает затруднение. Этот метод применяется в кинотеатрах, концертных залах, летних (открытых) театрах, на площадках и т. п.

.2v Распределенный способ, при котором громкоговорители/распределены по всей зоне размещения слушателей, причем каждый громкоговоритель обеспечивает слышимость на определенном участке этой зоны. Лишь на краях каждого участка могут восприниматься звуки, исходящие из двух соседних громкоговорителей. Этот способ позволяет добиваться равномерной слышимости и в больших з"-нах, но поскольку воспринимаемая слушателем громкость звука в каждом участке зоны в основном определяется ближайшим к слушателю громкоговорителем (на стыке участков — двумя громкоговорителями), то кажущееся (воспринимаемое на слух) местоположение источника звука может не совпадать с истинным (зрительно воспринимаемым) расположением источника. Этот метод применяется в больших зонах размещения слушателей и особенно в тех случаях, когда первичный источник звука не виден.

3. Общезональный способ, при котором громкоговорители, расположенные в разных местах, излучают звуковую энергию на одну и ту же зону. Результирующая звуковая энергия в любой точке зоны обусловлена совместным действием громкоговорителей, установленных в разных местах. В данном случае звук воспринимается слушателями как бы исходящим из разных направлений: создается впечатление "звучащего пространства".

4. Комбинированный способ, включающий элементы различных методов, применяется тогда, когда ни один из вышеуказанных способов не приводит к желаемым результатам. Так, например, могут быть применены мощные громкоговорители, создающие ощущение локализации источника звука в сочетании с маломощными, распределенными по местам размещения слушателей. Комбинированный метод в настоящее время широко используется в зрительных залах КПУ, при этом мощные громкоговорители создают так называемый "звучащий портал".

На рисунке 5 приведена обобщенная схема расположения АС.

Размещение АС в зале при стереофоническом звучании отличается от приведенных схем. При оборудовании залов стереофоническими системами озвучивания необходимо учитывать преимущества, которые такая система имеет по сравнению с монофонической системой:

1. Повышается разборчивость речи из-за уменьшения мешающего действия музыки и шумов. При одноканаль-ной передаче все звуковые явления объединяются и передаются через одну систему громкоговорителей. При стереофонической передаче локализация звуков позволяет слушателю концентрировать внимание на интересующих его звуках.

2. Уменьшаются нелинейные искажения из-за снижения возможности возникновения интермодуляционных и кроссмодуляционных эффектов при передаче по отдельным каналам различных звучаний.

3. Уменьшается влияние дефектов акустики помещения, в котором воспроизводится стереофоническая передача, вследствие локализации звуков отдельных источников.

4. Уменьшается восприятие детонации, так как при многоканальной передаче в результате акустического смешения звуков в помещении результирующая модуляция амплитуды меньше, чем при одноканальной передаче.

5. При необходимости уровень громкости стереофонической передачи может быть повышен по сравнению с.уровнем громкости одноканальной системы, причем без появления посторонних эффектов, свойственных в таких случаях одноканальной передаче. В целом стереофоническое воспроизведение дает значительное приближение к естественному звучанию.

Стереофоническое воспроизведение одинаково эффективно как в больших, так и в малых помещениях.

Рассмотрим широко использующийся в КПУ звукотехнический комплекс 37КЗТП-2 (комплекс звукотехнический, театральный, передвижной, двухканальный). Комплекс 37КЗТП-2 изготавливается Самаркандским заводом "Кинап" и предназначен для озвучивания залов небольших театров, клубов, Домов культуры со зрительными залами до 600 мест.

Функциональные возможности комплекса:

а) организация двух каналов озвучивания;

б) воспроизведение сигнала от следующих источников информации:

— одного или двух магнитофонов (моно или сте-рео);

— от 1 до 8 микрофонов;

— проигрывателя;

в) запись на магнитофон всей программы или отдельных фрагментов;

г) перезапись с одного магнитофона на другой, позволяющая прямо перед мероприятием откорректировать фонограмму;

д) обработка звука:

— частотная коррекция;

— подключение фильтров низких и высоких частот;

— подключение фильтров "присутствия" и подавления частот;

е) подключение и работа с ревербератором;

ж) коммутация источников программ по каналам;

з) коммутация выходов оконечных усилителей на группы АС;

и) световая связь звукооператора с помощником режиссера на сцене;

к) обеспечение контроля за работоспособностью путем:

— поканального измерения уровня сигнала;

— индикации перегрузки входных каналов;

— индикаций перегрузки оконечных усилителей;

л) дистанционное управление пуском и остановкой трех магнитофонов.

Основной состав комплекса:

а) пульт звукооператора; б) блок оконечных усилителей; в) громкоговорители — 8 штук; г) микрофбны МД-52А — 8 штук; д) стойка микрофонная — 4 штуки; е) щиток коммутации микрофонов; ж) коробка световой связи.

Основные технические данные:

а) выходная мощность канала — 50 Вт; б) номинальное выходное напряжение оконечных усилителей — 25 Вт; в) диапазон воспроизводимых частот от 40 Гц до 16 кГц;

г) громкоговорители паспортной мощности 12 Вт, объединенные в 4 группы по 2.

Рекомендуемая литература

Анерт В., Райхарт В. Основы техники звукоусиления: Пер. с нем.— М., 1984.

Емельянов Е. Д. Звукофикация театров.— М., 1974.

Е м е л ь я н о в Е. Д. Звукотехника в клубе.— М., 1984.— (Б-чка "В помощь клубному работнику"; № 2/1984).

Козюренко Ю. И. Любительская звукозапись.— М., 1985.

Козюренко Ю. И. Звукозапись с микрофона.— М., 1975.

Эфрусси М. М. Громкоговорители и их применение.— 2-е изд., перераб. и доп.— М., 1976.

Контрольные вопросы

1. Каковы цели и задачи использования современной системы озвучивания в зале КПУ?

2. Какие требования предъявляются к системам озвучивания?

3. Какие источники информации могут подключаться к пульту звукорежиссера?

4. Назовите основные параметры и характеристики микрофонов.

5. В каких случаях используется двусторонне направленный микрофон?

6. Каково назначение микрофонов, размещаемых на планшете сцены?

7. Для чего предназначен ревербератор?

8. Для чего в комплексах озвучивания используется эквалайзер?

9. Назовите общие функции пульта звукорежиссера. 10. Как использование стереозаписей, применяемых в мероприятиях, влияет на качество звучания?