|
Применение эквалайзеров. Эквалайзеры и их применение
Графический эквалайзер - многодиапазонный корректор амплитудно-частотных характеристик электрических звуковых сигналов. Границы полного диапазона частот, в котором осуществляется коррекция амплитудно-частотной характеристики, определяются диапазоном частот, воспринимаемым слухом человека. Нижней границей этого диапазона являются звуковые колебания с частотой 20 Гц. (колебаний в секунду), а верхней - 20 КГц. (тысяч колебаний в секунду). Графический эквалайзер в зависимости от его точности, определяемой шириной одной полосы, может содержать различное число диапазонов, в которых производится установка значений амплитудно-частотной характеристики. Например, при ширине полосы, составляющей одну октаву, эквалайзер будет содержать 10 полос, при ширине полосы в 1/2 октавы - 15 полос, а при ширине полосы в 1/3 октавы - 31 полосу. Чем большее число полос содержит эквалайзер, тем точнее может быть подобрана его передаточная амплитудно-частотная характеристика, а, следовательно, и амплитудно-частотная характеристика выходного сигнала эквалайзера. Третьоктавный эквалайзер может иметь не 31, а 30 полос, в которых производится коррекция амплитуды сигнала. Такой эквалайзер имеет несколько сокращенный диапазон частот. Обычно в нем отсутствует диапазон с частотой 20 Гц, а регулятор с частотой 25 Гц меняет уровень и всех тех частот, которые лежат ниже 25 Гц. 27-полосный эквалайзер может не иметь диапазонов с частотами 20, 25, 31.5 Гц и 20 КГц. Различные функции эквалайзеров мы рассмотрим на примере полного 31-полосного графического эквалайзера, так как основные функции этого эквалайзера часто встречаются в эквалайзерах других типов. Диапазон регулировки амплитудно-частотной характеристики Цифровые значения, указывающие диапазон регулировки графического эквалайзера обозначают, на сколько децибел может быть увеличен или уменьшен уровень сигнала в любой из его частотных полос. Центральное положение ручек регуляторов уровней соответствует 0 дБ, поэтому полный диапазон регулировки эквалайзера будет определяться максимальным отклонением ручки от этого положения вверх или вниз. Этот диапазон может составлять ±12 или ± 15 дБ. Для точной настройки этот эквалайзер с помощью специального переключателя может быть сокращен до ± 6 дБ, что удобно при настройке звучания тракта систем воспроизведения звука. 
Фильтр высоких частот Этот фильтр иногда называют фильтром среза низких частот. При введении такого фильтра в цепь, он сильно ослабляет звучание частот, лежащих в диапазоне ниже 30 - 40 Гц. На некоторых типах графических эквалайзеров в дополнение к включателю этого фильтра придусматривается отдельный регулятор уровня ослабления, что позволяет устанавливать крутизну среза. Фильтр низких частот Этот фильтр также иногда называется фильтром среза высоких частот. Он предназначен для ослабления частот, лежащих в диапазоне от 8 -10 КГц и выше. Фильтр низких частот также может быть управляемым и иметь переменную частоту среза. Обход При включении обхода звуковой сигнал со входа эквалайзера подается прямо на его выход, минуя корректирующие цепи. Этой функцией удобно пользоваться при настройке эквалайзера для сравнения исходного сигнала со скорректированным. Индикатор перегрузки Свечение индикатора перегрузки предупреждает о наличии в выходном сигнале искажений перегрузки, вызванных слишком высоким напряжением входного сигнала. В случае перегрузки необходимо уменьшить или уровень сигнала, подаваемого на вход эквалайзера или его чувствительность. Полосовые регуляторы уровня С помощью полосовых регуляторов уровня производится усиление или ослабление спектральных составляющих звукового сигнала в диапазоне выбранной частотной полосы на величину, указанную рядом с ручкой регулятора. Установка уровня требует внимательного отношения. Чрезмерное ослабление спектральных составляющих вызывает частотный провал и звучание становится мертвым. Чрезмерный подъем вызывает частотный пик и сигнал на корректируемом участке спектра начнет звенеть. Регулятор выходного уровня эквалайзера Регуляторами выходного уровня эквалайзера устанавливается уровень его выходного сигнала. Максимальным положениям этих регуляторов обычно соответствует уровень усиления +6 дБ, хотя он может быть и больше. К помощи регуляторов выходного уровня прибегают при необходимости скомпенсировать ослабление среднего уровня сигнала, вызванное ослаблением его спектральных составляющих, и наоборот. Параметрический эквалайзер О работе этого типа эквалайзеров частично уже рассказывалось при описании принципа действия квазипараметрического эквалайзера входных каналов микшерных пультов. К сказанному остается добавить, что параметрический эквалайзер, как отдельное устройство, должен быть полным, то есть охватывать регулировкой весь диапазон звуковых частот и позволять устанавливать все три параметра перестраиваемых фильтров, из которых он состоит. Это является необходимым условием, позволяющим точно подобрать его амплитудно-частотную характеристику. К параметрам, определяющим вид этой характеристики, относятся частота, на которой производится подбор амплитудно-частотной характеристики, ширина полосы, определяющая вид функции подбираемого участка, и коэффициент передачи фильтра, от которого зависит степень подъема или спада характеристики на подбираемом участке. Каждый из этих параметров в пределах одной полосы устанавливается отдельным регулятором. Регулятор, устанавливающий коэффициент передачи фильтра, иногда называют регулятором усиления, а регулятор ширины полосы - регулятором добротности фильтра. Наиболее узкая полоса каждого из перестраиваемых фильтров соответствует их максимальной добротности и составляет до 1/20 октавы. Наиболее широкая полоса может составлять до 3 октав. Все это позволяет осуществлять на параметрическом эквалайзере более точные коррекции, чем на графическом. 
Органы управления перестраиваемого фильтра параметрического эквалайзера Рядом с регулятором добротности, обозначаемым буквой Q, часто изображают примерный вид амплитудно-частотной характеристики фильтра, соответствующий различным его положениям. Этот вид характеристики получается только при максимальном коэффициенте передачи фильтра. Полный параметрический эквалайзер содержит от 3 до 6 перестраиваемых фильтров, каждый из которых может работать на отдельном участке частотного диапазона или переноситься в любое его место. Параметрические эквалайзеры часто применяются в цепях, подающих сигналы на мони-торную звуковоспроизводящую систему. С их помощью она поддается отладке легко и быстро, так как вид частотных характеристик, получаемых с помощью этих эквалайзеров, весьма точно отвечает характеру частотных искажений мони-торных систем, чем удобно пользоваться при их компенсации. У параметрических эквалайзеров есть ряд других положительных свойств, благодаря которым им часто отдается предпочтение перед графическими. Например, ими удобно пользоваться в тех случаях, когда время, отведенное на полную перестройку звука, ограничено. В сравнении с графическими эквалайзерами, параметрические создают меньше шумов и искажений, но уступают им в наглядности настройки. Чтобы научиться с ними обращаться, требуется определенное время. И если вы сможете управиться с канальными эквалайзерами микшерного пульта, опыт, необходимый для работы с параметрическими эквалайзерами, вы обретете. АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА В работе звукооператора могут оказаться полезными специальные сложные измерительные устройства, позволяющие наглядно определить спектральный состав звукового сигнала, называемые анализаторами спектра реального времени. Как и эквалайзеры, они могут содержать от 10 1-октавных полос, до 31 1/3-октавной полосы. Для индикации среднего уровня спектральных составляющих в каждой из полос на спектральных анализаторах часто применяют линейки светодиодных индикаторов, что делает их похожими на многоканальные индикаторы уровня. По показаниям анализаторов спектра очень легко восстановить связь между звучанием и его спектральным составом, что позволяет точно выполнять требуемую коррекцию амплитудно-частотной характеристики эквалайзера. С помощью анализатора спектра легко обнаруживать частотные пики и провалы. Применение анализаторов спектра Как вы знаете,амплитудно-частотная характеристика помещения, предназначенного для озвучивания, должна быть линейной. Она не должна содержать пиков и провалов, способных сказаться на результирующем звуке, получаемом в помещении. Поэтому, после сборки и первичной нвстройки системы звуковоспроизведения, приступают к анализу окраски звука, вносимой помещением. Используя широкополосный генератор и анализатор спектра вы сможете в кратчайшие сроки снять и скорректировать характеристику суммарного звучания помещения и системы звуковоспроизведения. 10-полосные анализаторы спектра предназначены в основном для ориентировочного анализа. Не смотря на то, что они стоят относительно недорого, с их помощью очень легко осуществлять точную настройку звука. К тому же, такой анализатор можно расположить в любом подходящем месте. 31-полосный анализатор спектра -это более громоздкое устройство, предназначенное для заделки в рэк. Такой анализатор часто имеет память для хранения измеренных спектров, которой пользуются при их сравнении. Сложные анализаторы могут иметь множество других дополнительных функций, например, регулировку времени срабатывания, ждущий режим, регулируемый порог разрешения и т.п. Точность измерения сложных анализаторов спектра может достигать 1дБ. Более дешевые варианты анализаторов имеют точность измерения до ЗдБ, что находится уже на пределе разрешающей способности слуха. Настройка эквалайзера Главный эквалайзер звуковоспроизводящей системы является связующим звеном между звучанием звуковоспроизводящей системы и звучанием помещения. Его главной функцией является коррекция звучания помещения, так как именно помещение, а не звуковоспроизводящая система, вносит наибольшие искажения в- звучание. Однако искажения, вносимые звуковоспроизводящей системой, тоже могут быть значительными. Наиболее идеально звучащим помещением является студия, так как параметры звучания студий подбираются при помощи соответствующих акустических обработок. Акустическое оформление залов, в которых проходит большинство концертов, редко бывает идеальным. А большие проблемы, как известно, требуют применения серьезных мер и, притом, достаточно быстро. Концертное выступление - это не магнитная запись, которую можно бесконечно доводить до совершенства. Твердый полированный пол, стекла окон и зеркал и предельно громкий звук, все это само по себе создает настолько страшное звучание, что вокалист и слушатели могут перестать понимать слова тестов. Причем если такое случится, то в этом будет виноват именно звукооператор. Если вокалист во время концерта не будет слышать своего голоса, то в этом будет виноват звукооператор Если вы проводите концерт в помещении, где имеются ровные твердые поверхности сцены и пола, бетонные или кирпичные стены, жестяная крыша, плюс ваша некачественная звуковоспроизводящая система, которая создает искажения сама по себе, и если при всем этом вы забыли взять с собой главный эквалайзер, то вам остается надеяться только на то, что огромное количество посетителей заглушит своей массой все это, когда оно начнет греметь и дребезжать. Практические методы коррекции амплитудно-частотной характеристики системы воспроизведения звука в помещении 1. Расположите контрольный микрофон где-нибудь в середине помещения, направив его в сторону сцены. Затем подключите его к одному из каналов микшерного пульта, установите в этом канале линейную характеристику и начинайте постепенно увеличивать уровень сигнала этого микрофона. В тот момент, когда система звуковоспроизведения начнет возбуждаться, постарайтесь снять это возбуждение главным эквалайзером. После этого попробуйте еще раз добавить уровень. Повторяйте эту операцию до тех пор, пока на эквалайзере не выстроится требуемая характеристика. Благодаря своей простоте этот метод коррекции звучания помещения очень популярен. Однако он может приводить к гиперэквализации звучания. К тому же, микрофоны, расположенные на сцене, находятся в несколько других акустических условиях, чем контрольный микрофон, поэтому найденная таким образом корректирующая характеристика эквалайзера не может гарантировать линейности настройки монитор-ной системы, что может стать причиной ее самовозбуждения. Для устранения этого самовозбуждения в условиях гиперэквализации приходится ослаблять те спектральные составляющие, уровень которых находится на своем нмжнем пределе, в результате чего звучание основной системы звуковоспроизведения становится совершенно безжизненным. Чтобы избежать влияния этого явления, необходимо учитывать его при настройке эквалайзеров мониторной системы. При настройке главного эквалайзера располагайте контрольный микрофон немного в стороне от оси симметрии зала. 2. Характеристику звучания основной системы звуковоспроизведения с учетом влияния помещения можно настроить с помощью контрольной фонограммы. В качестве подобной фонограммы можно использовать высококачественную магнитную запись или компакт-диск с записью музыки, звуковой баланс которой вам хорошо известен. Опираясь на это звучание, можно по памяти выстроить амплитудно-частотную характеристику главного эквалайзера. Однако для того, чтобы настраивать эквалайзер таким способом, надо иметь стабильную слуховую память и фотографически помнить звучание контрольной фонограммы. 3. Попросите кого-нибудь подняться на сцену и произнести в микрофон какую-либо фразу. Выведете систему на максимальную громкость и слушайте внимательно частотные призвуки. Те частоты, на которых система будет звенеть, должны быть ослаблены эквалайзером, так как именно на этих частотах возможно возбуждение системы звуковоспроизведения. 4. Этот метод основан на применении генератора розового шума. Розовый шум представляет собой сумму колебаний со всеми частотами, находящимися в диапазоне 20 Гц - 20 КГц. и имеющими равномерное энергетическое распределение по всему спектру. Спектральный состав шумов очень трудно определять на слух, поэтому для такого типа настройки необходим анализатор спектра. Расположите микрофон способом, описанным в первом примере, и установите систему звуковоспроизведения на максимально возможный уровень громкости, при котором она не будет возбуждаться. Затем отключите микрофон и включите в этот канал генератор розового шума. После этого заглушите этот канал и установите его регулятор уровня в максимальное положение. В этой ситуации распределение призвуков помещения очень просто обнаружить, если включать этот канал на короткий промежуток времени и слушать звук, остающийся в помещении после его выключения. Подбором настройки главного эквалайзера вы добиваетесь исчезновения этих призвуков до тех пор, пока не появится возможность установить в системе требуемый уровень громкости. Что касается анализатора спектра, то, подключив к его входу измерительный микрофон, располагаемый там же, вы сможете корректировать амплитудно-частотную характеристику помещения и системы звуковоспроизведения, добиваясь ее линейности при максимально возможном уровне громкости. Преимуществом этого метода настройки является то, что в нем вы используете предельно близкую иммитацию громко звучащей музыки, имея возможность что-либо определять количественно. 5. Для этого метода настройки необходим анализатор спектра с памятью и измерительная фонограмма. Вместо измерительной фонограммы можно использовать любую достаточно качественную запись, звучание которой вам хорошо известно, а если в вашем анализаторе спектра режим памяти не предусмотрен, можно записывать состав спектра на бумажке. Сначала вы подключаете вход анализатора спектра к выходу магнитофона или проигрывателя компакт-дисков так, чтобы в цепи подключения отсутствовали возможные частотные корректоры, и, включив подходящий участок фонограммы, снимаете показания спек-троанализатора или запоминаете их. Затем, установив в центре зала измерительный микрофон и подключив его ко входу спек-троанализатора, вы снова включаете тот же фрагмент, но на этот раз вы прослушиваете его звучание через систему звуковоспроизведения с максимальным уровнем громкости и снова снимаете показания спектро-анализатора. Сравнив между собой эти показания, вы можете очень точно оценить изменение спектрального состава, вносимое помещением и системой воспроизведения звука. Если вы обнаружите, что возникшее усиление или ослабление звука на какой-либо частоте составляет определенное число децибел, вы легко сможете компенсировать такое отклонение главным эквалайзером, ослабив или усилив сигнал на той же частоте на то же количество децибел. Можно также просто пытаться компенсировать эту разницу эквалайзером, постоянно сравнивания спектр получающегося сигнала с исходным до тех пор, пока эти спектры не совпадут. Вместо измерительного микрофона анализатора спектра предпочтительнее пользоваться микрофоном, аналогичным применяемым на сцене, так как получаемая в этом случае настройка оказывается более адекватной характеристике звучания зала и системы звуковоспроизведения. При проведении настройки системы звуковоспроизведения с помощью анализатора спектра необходимо учитывать, что характеристика звучания будучи линейной в отношении микрофона, вовсе не обязана быть линейной для слухового восприятия. При применении подобных способов настройки в звучании системы будет ощущаться некоторый недостаток высоких и низких частот, поэтому с их помощью можно определить лишь исходную позицию настройки эквалайзера, наиболее удобную для дальнейшей более тонкой настройки. Так что в конечном итоге настройка все равно производится на слух, а анализатор спектра - это всего лишь удобный прибор для оценки акустических характеристик звука. Он может упростить работу звукооператора, но не может выполнить ее вместо него. В конце концов ведь не анализаторы спектра приходят слушать концерт. Проводя настройку системы звуковоспроизведения с помощью спектро-анализатора, не следует упускать этот фактор из внимания. Если ваш опыт в настройке систем звуковоспроизведения недостаточно богат, то тогда эту настройку лучше всего проводить первыми тремя методами, пока вы не научитесь различать дефекты звучания систем воспроизведения на слух. А этому так или иначе все равно придется научиться. Начинайте работу с позиций 1, 2 и 3 и вы быстро обретете необходимый для нее навык. Во время настройки системы звуковосроизведения измерительный микрофон должен быть отдален от секций воспроизводящих акустических систем на расстояние, не менее, чем в полтора раза превышающее их высоту. Расположение измерительного микрофона во время настройки звучания системы воспроизведения звука ПРАВИЛА, КОТОРЫЕ ПОЛЕЗНО ИМЕТЬ В ВИДУ ПРИ НАСТРОЙКЕ ЭКВАЛАЙЗЕРОВ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ Добротность Добротность - это величина, обратно пропорциональная полосе пропускания фильтра. Границами этой полосы считаются такие значения частот, на которых фильтр осуществляет срез частотных составляющих спектра проходящего через него сигнала. В перестраиваемом фильтре параметрического эквалайзера ширина полосы пропускания может изменяться от 3 до 1/20 октавы. Двухполосные системы воспроизведения звука Системы воспроизведения звука называются двухполосными, если они содержат в своем составе устройства для разделения спектра входного сигнала системы на две части - высокочастотную и низкочастотную. Устройство, производящее такое разделение, называется кроссовером. Каждая из этих двух частей входного сигнала системы усиливается и воспроизводится отдельным каналом системы звуковоспроизведения. Среднее значение частоты полосового фильтра Средним значением частоты полосового фильтра обычно считают такое значение частоты, на которой сильнее всего проявляется действие этого фильтра, однако это верно только в отношении фильтров многополосного графического эквалайзера с очень большим числом полос или в отношении фильтра параметрического эквалайзера при максимальной добротности этого фильтра. Ограничение сигналов Ограничением сигналов называют специфическое искажение их формы, при котором наблюдается ослабление или срез крайних значений амплитуд этих сигналов. Ограничение сигналов в цепях усиления возникает в тех случаях, когда уровень этих сигналов на входе цепей усиления превосходит максимально допустимый уровень входного сигнала для этих цепей. Если сигнал, подаваемый на вход усилителя мощности, имеет амплитуду, достаточную для того, чтобы вызвать ограничение его выходного сигнала, то дальнейшее увеличение уровня входного сигнала усилителя не будет приводить к увеличению уровня его выходного сигнала. Такой же эффект наблюдается при превышении допустимого уровня записи магнитофона. |