🔈 Централизованные системы звукоусиления. Оборудование звукоусиления для концертных залов, актовых залов, презентационный комнат, переговорных и т.п.

Различают два типа систем звукоусиления — централизованную и распределенную. Здесь пойдет речь о централизованной системе звукоусиления. О распределенной системе звукоусиления можно узнать здесь.

Описание системы

Вашей организации необходимо оснастить актовый зал для проведения мероприятий, сделать сцену с возможностью выступления докладчиков или артистов, озвучить зал совещаний в банке или иной организации, сделать учебный зал с возможностью просмотра аудио-визуальных программ. Оснастить ресторан, столовую, чайную, ошхону, туйхону. Подготовить летнюю площадку зоны отдыха для проведения мероприятий на открытом воздухе. Все это решает создание централизованной системы звукоусиления.

Основные компоненты централизованной системы звукоусиления: источники звука (микрофоны, проигрыватели, компьютеры и пр.), микшерные пульты (для коммутации источников), процессоры для обработки звука и добавления эффектов (DSP-процессоры), усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ), кроссоверы и фильтры для разделения полос, акустические системы (АС).

Часто происходит, что производители аудиотехники объединяют несколько  компонентов в одном устройстве. Так например, существуют активные акустические системы, когда УМЗЧ встроен в корпус АС. Есть микшерные пульты со встроенными УМЗЧ и даже DSP процессорами.

Наш реализованный проект по озвучиванию конференц-залов головного офиса Infin Bank. Проекторы, экраны, акустика, усилители, микрофоны, стойки.

Всё должно быть по своему назначению

Техника, оборудование и любая аппаратура предназначены для решения определенных задач. Для каждой задачи следует выбирать соответствующую аппаратуру. Легковой автомобиль хорош для каждодневных перевозок 1-3 человек, автобус хорош для перевозки большого количества людей, а грузовик хорош для перевозки грузов. Хотя это все автомобили. Так же и в аудио аппаратуре, нельзя устанавливать бытовые компьютерные колонки в конференц-зал. И на это есть несколько причин:

1. Материал и технология изготовления бытовой аппаратуры рассчитаны на 2-3 года умеренной эксплуатации. Далее "временная бомба" заложенная производителем начнет срабатывать, техника начнет просто ломаться. Это сделано для того, чтобы вы поменяли её на новую модель.
2. Частотные характеристики, уровень мощности, чувствительность АС, звуковое давление и другие параметры подобраны оптимальным образом для конкретной задачи. Например если акустика отлично играет на дискотеке, то не факт, что она будет играть качественно дома. Мы получим очень сильное звуковое давление в квартире, а сделав громкость потише не услышем низких частот (баса), да и высокие частоты будут казаться "грязными". И наоборот, поставив отличную бытовую технику в конференц-зал или в актовый зал. Мы вынуждены будем добавлять громкость и выкручивать ручки басов до максимума. Даже если мощности хватит, то акустика будет работать в режиме мощности выше номинального значения (номинальный - примерно 1/3 от максимального). А значит появятся нелинейные искажения и начнется повышенный износ аппаратуры.
3. Несовместимость техники между собой. Как правило домашняя техника создается по одним стандартам, а профессиональная по другим. Это касается уровней напряжения, сопротивления и других параметров на звуковых входах/выходах аппаратуры. Подобранная не специалистом "в разнобой" техника выдаст непредсказуемое звучание. Как правило плохое.

Акустические системы (АС)

Акустические системы являются важнейшим компонентом при любом звукоусилении. И если аппаратура и электроника развивается и обновляется со страшной скоростью, то развитие АС достаточно консервативно. Уже несколько десятилетий меняется только качество материалов и отделки, а основной физический принцип сохраняется. В основе АС лежат головки динамические или громкоговорители (англ. Drivers, Speakers), чаще их просто называют динамики. Громкоговорители преобразуют электрическую энергию в звуковые волны слышимые нашим ухом. Динамики различаются по своим характеристикам и предназначены каждый для своей функции.

Основные характеристики:

1. Диапазон воспроизводимых частот. Есть низкочастотные головки (НЧ), среднечастотные (СЧ), высокочастотные (ВЧ) и широкополосные. Один динамик не может одинаково качественно воспроизводить весь диапазон частот слышимых человеческим ухом. Поэтому придумали устанавливать несколько громкоговорителей в один корпус акустической системы (колонку). Частоты разделяются внутри АС специальным фильтром электрического сигнала. Если АС использует ВЧ и НЧ головки, то такую АС называют двухполосной. Если ВЧ, СЧ и НЧ то трехполосной. Есть АС с всего одним динамиком, как правило это широкополосный громкоговоритель. Широкополосные динамики плохо воспроизводят низкие и высокие частоты, но порой такого качества достаточно. Высокое качество как правило достигается в трехполосных или даже четырехполосных системах.
2. Звуковое давление или громкость. Чем выше звуковое давление развиваемое динамической головкой, тем громче для человека звук. Вот тут хорошие примеры для сравнения уровней звукового давления.
3. Мощность и чувствительность громкоговорителей. Эти два параметра влияют на громкость воспроизведения звука. Чем выше чувствительность, тем громче играет динамик при одинаковой мощности. Поэтому получается так, что динамик мощностью 30 Вт может играть громче динамика мощностью 100 Вт. Именно поэтому в низкочувствительной автомобильной акустике используются мощности в тысячи Вт и мы не глохнем. Сопоставимая мощность применяется в более чувствительных концертных АС, обеспечивая достаточно громкий звук во всех точках зала. Домашняя техника имеет среднюю чувствительность, чтобы обеспечить баланс между потреблением электроэнергии, громкостью и габаритами.
4. Добротность. Упрощенно это способность диффузор динамика колебаться. Мягкий резиновый подвес и тяжелый диффузор - низкая добротность, требуется корпус АС с относительно не большим объемом для создания упругости. Чувствительность у таких динамиков как правило низкая. Жесткий подвес и легкий диффузор  - высокая добротность, требуется объемный корпус. За то чувствительность у таких динамиков высокая.

Исходя из характеристик громкоговорителей строятся акустические системы под конкретную задачу. Размеры и форма корпуса так же зависит о того какие будут использоваться динамики и фильтры. Например на фото приведена двухполосная АС для воспроизведения звука в концертных залах. В качестве ВЧ головки используется рупорный громкоговоритель с очень высокой чувствительностью, а в качестве НЧ/СЧ головки используется мощный динамик с высокой добротностью. Внутри корпуса АС можно видеть платы электрических фильтров. Для сохранения физической целостности НС/СЧ динамика используется корпус закрытого типа (подробнее про типы корпусов АС тут).

Микшерные пульты

Микшерные пульты это по сути коммутаторы источников звука. Все источники звука (микрофоны, проигрыватели, плееры, компьютеры и др.) подключаются к микшерному пульту. Звук в нем подвергается смешиванию с другими каналами, обработке тембра, фильтрации и предварительному усилению для последующей передачи на УМЗЧ. Коммутация микшерных пультов целая наука, здесь используется множество портов различного типа. Правильную коммутацию и настройку пульта необходимо всегда доверять профессионалу.

Основная характеристика микшерного пульта, это количество каналов. Так же в микшерные пульты часто встраивают звуковые компрессоры, супрессоры, DSP-процессоры, фильтры, эквалайзеры и другие системы обработки звука.  Так же не маловажную роль играет качество исполнения. Качество известных брендов заслужено десятилетиями выпуска такого рода аппаратуры. Можете быть уверены, что в "бренд нейм" пультах все заявленные функции и характеристики реальные, и работают согласно спецификации. Малоизвестные китайские производители пытаются сделать функционал не хуже по более низкой цене. Однако, не весь функционал таковых может качественно работать, это в некоторых случаях, может проявиться в ухудшении звучания. Так же дело обстоит и с долговечностью.

Усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ)

Усилители нужны для того, чтобы увеличить мощность аудиосигнала до уровня необходимого акустическим системам. Чем мощнее колонки, тем более мощный усилитель требуется. Усилители принимают сигнал от микшерного пульта, где звук уже обработан и подготовлен к усилению. В некоторых случаях УМЗЧ оборудованы предварительным усилителем с селекторов входов, к таким усилителям можно подключать источник на прямую. Существуют так же усилители встроенные в корпус микшерных пультов. Так же встречаются усилители встроенные в АС, в этом случае АС называют активными.

Сверху вниз: контроллер микрофонной конференц-системы, усилитель-микшер Yamaha.

Кроссоверы и фильтры

Каждый динамик в АС играет в определенном диапазоне частот. Не за чем ждать от "басовика" высоких частот, а от "пищалки" низких частот. Каждый должен работать в своем диапазоне. Для разделения частот как раз и придумали фильтры и кроссоверы. Обычно их устанавливают внутри АС. Характеристики фильтров рассчитываются на заводе и фильтр выпускается с жестко заданными параметрами. Сигнал усиленный УМЗЧ попадая в схему такого фильтра разделяется на ВЧ, СЧ и НЧ сигналы и только потом сигналы попадают на динамические головки. В централизованных системах встречаются кроссоверы во внешнем исполнении, как самостоятельные устройства. Обычно они имеют функцию ручной подстройки частот среза и громкости. Такие устройства удобны при озвучивании с большим количеством АС в каждом стереоканале. Скажем на НЧ идет одна АС, а на ВЧ/СЧ - другая. Так же на таком кроссовере можно выставить уровень сигнала, чтобы добиться сбалансированного звука по всему спектру.

Коммутация

Все компоненты аудио системы коммутируются между собой специальными кабелями со специальными разъемами. В профессиональной аппаратуре используются такие разъемы как XLR, Canon, Jack и др. Часто приходится комбинировать подобные разъемы между собой. Наши специалисты имеют необходимое оборудование, чтобы спаять такие шнуры под конкретный проект.

Стойки

Набор оборудования для централизованных систем звукоусиления обычно помещается в специальных 19-дюймовых стойках. И далеко не всегда это телекоммуникационные шкафы со сходной шириной. Стойка должна быть мобильная, иметь место для микшера, обеспечивать место для удобной коммутации и давать возможность охлаждения усилителей.

Микрофоны

Микрофоны являются одним из важнейших источников звукового сигнала в системах звукоусиления. Тут надо правильно выбрать тип микрофона. Если микрофон необходим певцу или докладчику, который будет выступать на сцене, то необходим динамический микрофон, который усиливает голос при близком использовании. Они бывают проводные и беспроводные. Как правило базовая станция беспроводных микрофонов располагается рядом с микшерным пультом. Проводные микрофоны лучше использовать при малой подвижности, они не требуют зарядки/замены элементов питания. Если необходимо озвучить конференцию, то лучше использовать конденсаторный микрофон, к такому микрофону докладчику не надо сильно нагибаться, чувствительности микрофона будет достаточно. Кроме того, микрофоны для конференции уже снабжены подставкой типа "гусиная шея". Есть еще петличные переносные микрофоны, есть студийные и еще много разных видов, описание которых выходит за рамки данной публикации. Наша команда всегда поможет подобрать правильные микрофоны к той или иной системе звукоусиления.

Для тех, кто хочет "копнуть глубже" о концертном оборудовании и его основных компонентах: https://en.wikipedia.org/wiki/Sound_reinforcement_system