Решение для звукового оборудования большого зала

Большой и средний залы, стандартная сцена.

В залах вместимостью от 200 и более мест в большинстве случаев система звукоусиления берет на себя решение основных задач по передаче звуковой информации слушателям. И тут важным моментом является соответствие акустических условий помещения определенным требованиям, предъявляемым в нормах и правилах, принятых при проектировании подобных систем. По факту анализа данных о времени реверберации, разборчивости речи можно приступать к проработки технических решении для оснащения системой звукоусиления рассматриваемого в каждом конкретном случае подобного зала. Конечно, существуют типовые решения по организации данных систем звукоусиления, но так или иначе в зависимости от назначения зала, его геометрических и акустических параметров, в большинстве случаев формируется уникальное решение.

Громкоговорители системы звукоусиления средних по вместимости залов должны обладать рядом существенных технологических качеств, отличающих их от акустических систем, применяемых на малых и камерных сценах. Так как расстояния от источника звука на сцене до крайних рядов велико, основной звук на дальние места поступает существенно позже по времени и низкого уровня, и в том числе с отраженными сигналами от внутренних поверхностей зала (потолка, стен, пола) имеющих так же большое время запаздывания.  В результате ощущается нехватка по уровню сигнала, и крайне низкая разборчивость речи. Для решения этих задач предлагается клиенту несколько вариантов решения. Одним из них является разработка «классической стерео» системы двухканального усиления, состоящей из громкоговорителей левого и правого каналов. Каждый из каналов звукоусиления может представлять собой, как один источник звука (широкополосный громкоговоритель, акустическая система), так и совокупность нескольких акустических систем, разных по диапазонам воспроизведения звуковых частот (ВЧ-СЧ громкоговоритель, коаксиальный громкоговоритель, низкочастотный громкоговоритель, субвуфер), типу исполнения акустического оформления (закрытый ящик, фазоинвертор, рупор, свёрнутый рупор, bandpass-полосовой фильтр, звуковая колонка), и способу формирования звукового фронта волны (сферическая волна, цилиндрическая волна, плоская волна). 

Широкое развитие в «классических стерео» комплексах в настоящее время получили линейные группы громкоговорителей (линейные массивы). Применение данного типа излучателей требует предварительной проработки, которая является частью проектирования систем звукоусиления больших и средних залов. Эффективность линейных групп обусловлена высокими выходными характеристиками, равномерностью поля покрытия, и как следствие повышению разборчивости речи, четкости и детальности воспроизводимых музыкальных программ. 

Отдельно стоит рассмотреть распределенные системы звукоусиления. Свое широкое применение они получили благодаря возможности эффективно озвучивать отдельные части зрительской аудитории, например в залах со сложными геометрическими формами, множественными балконами, боковым ложами и т.п. Данные решения очень популярны в классических театральных залах, где не так требуются высокие уровни звукового давления, как необходимы равномерное поле покрытия, ровный частотный диапазон и высокая верность воспроизведения. Немаловажным моментом является в данных системах применение цепей временной задержки сигнала для достижения желаемого результата. Распределенная система звукоусиления представляет собой несколько звуковых планов, каждый из которых в свою очередь могут состоять как из отдельных источников, так и быть совокупностью нескольких источников (в том числе и линейный групп громкоговорителей). В большинстве своем, распределенные системы звукоусиления имеют отдельные каналы усилителей и управляются по определённому алгоритму, заложенному в системных процессорах, и/или микшерном пульте. Данные технические решения требуют к себе серьезной проработки на стадии проектирования. 

Преимущественно при оснащении больших и малых залов клиенты отдают предпочтение пассивным акустическим системам независимо от выбранного типа системы звукоусиления. Важными аспектами в определении необходимых громкоговорителей также являются способы размещения и подключения. Громкоговорители обычно размещаются на планшете сцены, подвешиваются над планшетом сцены, монтируются в специальные ниши в стенах. Для этого применяются дополнительное оборудование и аксессуары, такие как акустические стойки, настенные кронштейны, рамы для подвеса, адаптеры для «граундстэка» и т.п.  Места и способы размещения громкоговорителей определяются с помощью электроакустического расчёта (сокращенно ЭАР), выполненного в профильном программном обеспечении EASE (электроакустический симулятор инженера), которая является неотъемлемой частью проектной документации.

Важными требованиями клиентов являются надежность громкоговорителей, их высокая перегрузочная способность. В большинстве залов, данные системы звукоусиления работают с высокими уровнями звукового давления, при большом кол-ве применяемых микрофонов, то есть, в условиях при которых риск возникновения самогенерации очень высок. 

Отдельного внимания стоит уделить системам звукоусиления самой сцены. Звуковые планы сцены условно делят на несколько видов: напольные переносные мониторы, напольные переносные прострелы сцены, стационарные прострелы сцены и дополнительные эффектные звуковые планы. В зависимости от назначения зала, размеров его сцены, типа мероприятия, состав и тип звуковых планов может быть абсолютно разным. Важным фактом является достаточная мощность громкоговорителей для создания нужного звукового давления на сцене для эффективной работы выступающих артистов. Коммутация и управление сценическими звуковыми планами осуществляется в основном группами. Для этого микшерный пульт оператора должен иметь необходимое количество отдельных управляемых отборов на группы. 

Состав системы звукоусиления больших с средних залов включает в себя различные микрофоны (по способу преобразования, типу, назначению, диаграмме направленности) в том числе радиомикрофонные системы, приборы обработки звукового сигнала, цифровые микшерные пульты, процессоры-контроллеры акустических систем, усилители мощности с DSP (встроенными цифровыми процессорами), громкоговорителями разных типов (широкополосными и многополосными, низкочастотными, рупорными, мониторными).

Также как и в камерных и малых залах в настоящее время повременно при построении системы звукоусиления широко применяется цифровая обработки сигнала. Применение цифровых устройств позволяет существенно расширить по управлению комплексом звукоусиления. В настоящее время предлагается множество решений по организации полного цифрового звукового тракта на базе различных звуковых протоколов цифрового аудио, таких как Dante, gigaACE, Slink, MADI, AES50, AES3. С клиентом при составлении технического задания на проектирование прорабатываются варианты применения тех или иных протоколов, места размещения блоков коммутации, условия эксплуатации и иные аспекты, важные для создания качественной и надежной системы звукоусиления.

Хотелось бы отметить один и наиболее важных моментов, существенно влияющих на работу разрабатываемой системы звукоусиления. Данная проблема является настолько серьезной, что малейшее невнимание к ней на стадии проектирования может пагубно отразится на всей системе звукоусиления в будущем. Речь пойдет о размещении звукооператорской, технологического пространства, площади, которая отводится под установку специализированного оборудования системы звукоусиления, а именно основного органа управления – микшерного пульта оператора, и остального сопутствующего оборудования, без которого невозможна эксплуатация комплекса в современных реалиях культурно-зрелищных мероприятий. Размещение звукооператора должно быть в месте основного расположения зрительской аудитории, желательно на оси акустическому центра зала, перед всеми звуковыми планами зала. Именно данное расположение позволит оператору подготавливать качественную звуковую программу со всех источников на сцены и передавать ее на звуковые планы зала и сцены при необходимости. Важно проработать удобство эксплуатации оборудования в звукооператорской, проход персонала, в том числе и при проведении мероприятия к рабочем месту незаметно для зрителей.

Очень часто применяются гибридные системы передачи звукового сигнала, где сочетаются аналоговые и цифровые тракты. Например, когда сигналы с микрофонов, установленных на сцене, коммутируются посредством XLR-разъемов в многоканальные аналоговые кабельные линии (сценические лючки, коммутационные коробки), которые в свою очередь концентрируются в месте размещения выносного цифрового блока коммутации, с которого сигналы уже в цифровой форме передаются на цифровой микшерный пульт оператора, где формируется звуковая программа, и последняя передается в обратном направлении через тот же или дополнительный выносной цифровой блок коммутации на усилители, а иногда при необходимости напрямую на усилители, оснащённые встроенными цифровыми протоколами. 

Многие большие и средние залы имеют высокую загрузку по мероприятиям, иногда по несколько мероприятий в день. Большое значение в этом вопросе имеет применение высококачественного коммутационного оборудования. Разъемы различных типов, таких XLR, TRS (джек стерео), TS (джек моно), speacon (спикон), джек 3,5 мм, powercon позволяют коммутировать различное оборудования как по аудио сигналу, так и по электропитанию. Для передачи цифровых аудио сигналов применяются разъемы ethercon, bnc.

В практике, в связи с большим количеством звуковых планов и применяемых в их составе громкоговорителей, серьезной проработки следует уделить подбору усилителей. Серьёзному вниманию к рассмотрению требуют такие параметры, как работа на низкоомную нагрузку (данная возможность позволяет подключение нескольких громкоговорителей на один канал усиления, например при коммутации линейных групп громкоговорителей), многоступенчатая система охлаждения, защита от короткого замыкания на нагрузке, защита от наличия постоянного напряжения на выходе, режим экономии электроэнергии. Также немаловажным вопросом является возможность удаленного контроля и управления параметрами усилителей. 

Важным условием для создание эффективной и качественной системы звукоусиления является разработка грамотного технического задания на проектирование, включающее в себя все пожелания клиента и рекомендаций специалистов в данной области.