Эффективность звучания системы определяется совместно источником звука и последующим этапом звукоусиления, который включает в себя источник звука, настройку, периферийное оборудование, звукоусилительное и соединительное оборудование.

1. Система звукового источника

Микрофон является первым звеном всей системы звукоусиления или записи, и его качество напрямую влияет на качество всей системы. Микрофоны делятся на две категории в зависимости от способа передачи сигнала: проводные и беспроводные.

Беспроводные микрофоны особенно хорошо подходят для записи звука из мобильных источников. Для удобства записи звука в различных условиях каждая беспроводная микрофонная система может быть оснащена ручным микрофоном и петличным микрофоном. Поскольку студия одновременно имеет систему звукоусиления, для предотвращения акустической обратной связи беспроводной ручной микрофон должен использовать кардиоидный однонаправленный микрофон ближнего действия для записи речи и пения. В то же время беспроводная микрофонная система должна использовать технологию разнесения приема, которая не только повышает стабильность принимаемого сигнала, но и помогает устранить мертвые зоны и «слепые зоны» принимаемого сигнала.

Проводной микрофон имеет многофункциональную, многоцелевую и многоуровневую конфигурацию. Для записи речи или вокала обычно используются кардиоидные конденсаторные микрофоны, а также носимые электретные микрофоны в местах с относительно фиксированными источниками звука; для записи звуков окружающей среды могут использоваться сверхнаправленные конденсаторные микрофоны; для записи ударных инструментов обычно используются малочувствительные микрофоны с подвижной катушкой; для струнных, клавишных и других музыкальных инструментов используются высококачественные конденсаторные микрофоны; при высоких требованиях к уровню окружающего шума могут использоваться высоконаправленные микрофоны ближнего действия; для обеспечения гибкости при работе с крупными театральными актерами следует использовать одноточечные конденсаторные микрофоны на гибкой стойке.

Количество и тип микрофонов можно выбрать в соответствии с реальными потребностями объекта.

2. Система настройки

Основной частью системы настройки является микшер, который может усиливать, ослаблять и динамически регулировать входные звуковые сигналы различного уровня и импеданса; с помощью прилагаемого эквалайзера обрабатывается каждый частотный диапазон сигнала; после регулировки соотношения смешивания сигналов каждого канала, каждый канал распределяется и отправляется на соответствующий приемный конец; осуществляется управление сигналом усиления живого звука и сигналом записи.

При использовании микшера следует обратить внимание на несколько моментов. Во-первых, выбирайте входные компоненты с большей пропускной способностью входных портов и максимально широким частотным диапазоном. Можно выбрать микрофонный или линейный вход. Каждый вход имеет кнопку плавной регулировки уровня и переключатель фантомного питания 48 В. Таким образом, входная часть каждого канала может быть оптимизирована по уровню входного сигнала перед обработкой. Во-вторых, из-за проблем обратной связи и мониторинга на сценическом уровне в звукоусилении, чем больше эквализации входных компонентов, вспомогательных выходов и групповых выходов, тем лучше и удобнее управление. В-третьих, для безопасности и надежности работы микшер может быть оснащен двумя основными и резервными источниками питания, которые могут автоматически переключаться (регулировка и контроль фазы звукового сигнала). Входные и выходные порты предпочтительно должны быть разъемами XLR.

3. Периферийное оборудование

При организации звукоусиления на месте необходимо обеспечить достаточно высокий уровень звукового давления без возникновения акустической обратной связи, чтобы защитить динамики и усилители мощности. Одновременно, для сохранения чистоты звука и компенсации недостатков его интенсивности, необходимо установить между микшером и усилителем мощности оборудование для обработки звука, такое как эквалайзеры, подавители обратной связи, компрессоры, возбудители, делители частоты, распределители звука.

Частотный эквалайзер и подавитель обратной связи используются для подавления звуковой обратной связи, компенсации звуковых дефектов и обеспечения чистоты звука. Компрессор используется для предотвращения перегрузки или искажений усилителя мощности при больших пиках входного сигнала, а также для защиты усилителя мощности и динамиков. Эксайтер используется для улучшения звукового эффекта, то есть для улучшения тембра, глубины звучания, стереоэффекта, чистоты и басового эффекта. Делитель частоты используется для отправки сигналов разных частотных диапазонов на соответствующие усилители мощности, которые усиливают звуковые сигналы и выводят их на динамики. Если вы хотите создать высококачественную программу художественного звучания, то при проектировании системы звукоусиления более целесообразно использовать 3-сегментный электронный кроссовер.

При установке аудиосистемы возникает множество проблем. Неправильный выбор места подключения и последовательности периферийного оборудования приводит к недостаточной производительности оборудования и даже к его выходу из строя. Подключение периферийного оборудования, как правило, требует соблюдения определенной последовательности: эквалайзер располагается после микшера; подавитель обратной связи не должен размещаться перед эквалайзером. Если подавитель обратной связи расположен перед эквалайзером, полностью устранить акустическую обратную связь сложно, что затрудняет его настройку; компрессор следует размещать после эквалайзера и подавителя обратной связи, поскольку его основная функция — подавление избыточных сигналов и защита усилителя мощности и акустических систем; эксайтер подключается перед усилителем мощности; электронный кроссовер подключается перед усилителем мощности по мере необходимости.

Для достижения наилучших результатов при записи необходимо правильно настроить параметры компрессора. Как только компрессор переходит в режим сжатия, он оказывает разрушительное воздействие на звук, поэтому старайтесь избегать длительного нахождения компрессора в этом режиме. Основной принцип подключения компрессора к основному каналу расширения заключается в том, что периферийное оборудование, расположенное за ним, должно по возможности не иметь функции усиления сигнала, иначе компрессор не сможет выполнять свою защитную функцию. Именно поэтому эквалайзер следует располагать перед подавителем обратной связи, а компрессор — после него.

Возбудитель использует психоакустические явления, связанные с человеком, для создания высокочастотных гармонических составляющих в соответствии с основной частотой звука. Одновременно функция расширения низких частот позволяет создавать богатые низкочастотные компоненты и дополнительно улучшать тембр. Поэтому звуковой сигнал, создаваемый возбудителем, имеет очень широкий частотный диапазон. Если частотный диапазон компрессора чрезвычайно широк, то вполне возможно подключить возбудитель перед компрессором.

Электронный делитель частоты подключается перед усилителем мощности по мере необходимости для компенсации недостатков, вызванных окружающей средой и частотной характеристикой различных источников звука; самым большим недостатком является сложность подключения и отладки, а также высокая вероятность возникновения аварий. В настоящее время появились цифровые аудиопроцессоры, которые объединяют вышеуказанные функции, являются интеллектуальными, простыми в эксплуатации и обладают превосходными характеристиками.

4. Система звукоусиления

При проектировании системы звукоусиления следует уделять внимание обеспечению равномерности звуковой мощности и звукового поля; правильная подвеска акустических систем может улучшить четкость звучания, уменьшить потери звуковой мощности и акустическую обратную связь; общая электрическая мощность системы звукоусиления должна составлять 30-50 % от резервной мощности; следует использовать беспроводные мониторные наушники.

5. Подключение системы

При проектировании межсоединений устройств следует учитывать согласование импеданса и уровня сигнала. Баланс и дисбаланс определяются относительно опорной точки. Сопротивление (импеданс) обоих концов сигнального кабеля относительно земли одинаково, а полярность противоположна, что соответствует балансному входу или выходу. Поскольку помеховые сигналы, принимаемые двумя балансными выводами, имеют в основном одинаковое значение и одинаковую полярность, они могут взаимно компенсироваться на нагрузке балансной передачи. Следовательно, балансная схема обладает лучшей защитой от синфазных помех и помехоустойчивостью. В большинстве профессионального аудиооборудования используется балансное соединение.

Для подключения акустических систем следует использовать несколько комплектов коротких акустических кабелей, чтобы уменьшить сопротивление линии. Поскольку сопротивление линии и выходное сопротивление усилителя мощности влияют на добротность (Q) акустической системы на низких частотах, переходные характеристики на низких частотах ухудшаются, и линия передачи создает искажения при передаче аудиосигналов. Из-за распределенной емкости и распределенной индуктивности линии передачи, оба параметра имеют определенные частотные характеристики. Поскольку сигнал состоит из множества частотных составляющих, при прохождении группы аудиосигналов, состоящей из множества частотных составляющих, через линию передачи задержка и затухание, вызванные различными частотными составляющими, различны, что приводит к так называемым амплитудным и фазовым искажениям. В общем случае, искажения всегда присутствуют. Согласно теоретическому условию линии передачи, условие отсутствия потерь R=G=0 не вызовет искажений, но абсолютное отсутствие потерь также невозможно. В случае ограниченных потерь условием передачи сигнала без искажений является L/R=C/G, а в фактической равномерной линии передачи всегда L/R

6. Отладка системы

Перед настройкой сначала отрегулируйте кривую уровня системы таким образом, чтобы уровень сигнала каждого уровня находился в пределах динамического диапазона устройства, и чтобы не возникало нелинейного ограничения из-за слишком высокого или слишком низкого уровня сигнала, что может привести к ухудшению соотношения сигнал/шум. При настройке кривой уровня системы очень важна кривая уровня микшера. После настройки уровня можно отладить частотные характеристики системы.

Современное профессиональное электроакустическое оборудование более высокого качества, как правило, обладает очень ровными частотными характеристиками в диапазоне 20 Гц-20 кГц. Однако после многоуровневого подключения, особенно динамиков, эти характеристики могут быть не такими ровными. Более точный метод настройки — это метод розового шума с использованием спектрального анализатора. Процесс настройки заключается в подаче розового шума в звуковую систему, его воспроизведении через динамик, а также в использовании тестового микрофона для захвата звука в наиболее удобном для прослушивания месте в зале. Тестовый микрофон подключается к спектральному анализатору, который отображает амплитудно-частотные характеристики звуковой системы зала, после чего производится тщательная настройка эквалайзера в соответствии с результатами спектральных измерений для достижения ровных амплитудно-частотных характеристик. После настройки рекомендуется проверить осциллограммы каждого уровня с помощью осциллографа, чтобы определить, нет ли на определенном уровне искажений, вызванных чрезмерной настройкой эквалайзера.

При оценке системных помех следует обратить внимание на следующие моменты: напряжение питания должно быть стабильным; корпус каждого устройства должен быть хорошо заземлен для предотвращения шума; входной и выходной сигналы должны быть сбалансированы; следует избегать неплотного соединения проводов и некачественной пайки.