UNIVERZITET U NOVOM SADU
FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA
SEMESTRALNI RAD DIGITALNA OBRADA AUDIO SIGNALA
OZVUČENJE NA KONCERTIMA
Studenti: Vladimir Kosjer
Siniša Gak
Broj indeksa: 12911 12544
Novi Sad, Jun 2012.
UVOD
Sistem za ojačanje zvuka predstavlja kombinaciju mikrofona, sistema za obrau signala, pojačala i zvučnika koji čine zvuk glasnijim i koji takođe mogu a istribuiraju zvuk vedoj i ualjenijoj publici. U nekim situacijama, sistem za ojačanje zvuka se koristi i a bi se poboljšao zvuk od izvora sa bine, nasuprot čistog pojačavanja zvuka bez izmena. Sistem za ojačanje zvuka može a bue veoma kompleksan, uključujudi stotine mikrofona, kompleksnih sistema za miksanje zvuka i obrau signala, esetke hiljaa vati pojačanja i višestruke nizove zvučnika, sve nagleano o strane tima auio inženjera i tehničara. Sa ruge strane, po pojmom "sistem za ojačanje zvuka" se porazumevaju čak i jako jednostavni sistemi koji se sastoje od jednog mikrofona povezanog na
zvučnik. U svakom slučaju, ovi sistemi ojačavaju zvuk i istribuiraju ga široj publici.
Miksanje zvuka u živo je umetnost kombinovanja i obrae nekog broja auio signala, a bi se obio "miks" koji publika i izvođači čuju. Tri tipa mikseva koji se najviše traže su:
Miks za publiku (Front Of House - FOH),
Monitorski miks (koji je ekskluzivno za izvođače) i
Miks za snimanje i radio ili televizijski prenos.
Ka go je potrebno ojačanje zvuka za živi nastup, traži se i specijalni sistem za ozvučavanje. Primarni cilj je a se pokrije poručje za publiku ovoljno pojačanim signalom. Doživljaj koncerta za publiku, kao i za muzičare je lako uništen ako ozvučenje nije obro postavljeno. Zbog ovoga se traži obar izbor opreme za ozvučavanje, obro postavljanje i usmeravanje zvučnika (za publiku kao i monitora za izvođače) i obro miksanje zvuka. Kvalitetna oprema za ozvučavanje je osta skupa i neretko su auio inženjeri osta ograničeni pri izboru. U ovom slučaju, inženjer je užan a izvuče maksimum iz dostupne opreme s obzirom na želje izvođača i potrebe za zaovoljavanjem oređenih kriterijuma za kvalitetom zvuka koji čuje publika. Na slici 1. prikazan je veliki koncert na otvorenom koji zahteva
kompleksan sistem za ojačanje zvuka.
2
UVOD
Sistem za ojačanje zvuka predstavlja kombinaciju mikrofona, sistema za obrau signala, pojačala i zvučnika koji čine zvuk glasnijim i koji takođe mogu a istribuiraju zvuk vedoj i ualjenijoj publici. U nekim situacijama, sistem za ojačanje zvuka se koristi i a bi se poboljšao zvuk od izvora sa bine, nasuprot čistog pojačavanja zvuka bez izmena. Sistem za ojačanje zvuka može a bue veoma kompleksan, uključujudi stotine mikrofona, kompleksnih sistema za miksanje zvuka i obrau signala, esetke hiljaa vati pojačanja i višestruke nizove zvučnika, sve nagleano o strane tima auio inženjera i tehničara. Sa ruge strane, po pojmom "sistem za ojačanje zvuka" se porazumevaju čak i jako jednostavni sistemi koji se sastoje od jednog mikrofona povezanog na
zvučnik. U svakom slučaju, ovi sistemi ojačavaju zvuk i istribuiraju ga široj publici.
Miksanje zvuka u živo je umetnost kombinovanja i obrae nekog broja auio signala, a bi se obio "miks" koji publika i izvođači čuju. Tri tipa mikseva koji se najviše traže su:
Miks za publiku (Front Of House - FOH),
Monitorski miks (koji je ekskluzivno za izvođače) i
Miks za snimanje i radio ili televizijski prenos.
Ka go je potrebno ojačanje zvuka za živi nastup, traži se i specijalni sistem za ozvučavanje. Primarni cilj je a se pokrije poručje za publiku ovoljno pojačanim signalom. Doživljaj koncerta za publiku, kao i za muzičare je lako uništen ako ozvučenje nije obro postavljeno. Zbog ovoga se traži obar izbor opreme za ozvučavanje, obro postavljanje i usmeravanje zvučnika (za publiku kao i monitora za izvođače) i obro miksanje zvuka. Kvalitetna oprema za ozvučavanje je osta skupa i neretko su auio inženjeri osta ograničeni pri izboru. U ovom slučaju, inženjer je užan a izvuče maksimum iz dostupne opreme s obzirom na želje izvođača i potrebe za zaovoljavanjem oređenih kriterijuma za kvalitetom zvuka koji čuje publika. Na slici 1. prikazan je veliki koncert na otvorenom koji zahteva
kompleksan sistem za ojačanje zvuka.
2
Slika 1. Veliki koncert na otvorenom prostoru
KOMPONENTE SISTEMA ZA OJAČANJE SIGNALA
Ulazni transduktori
U sistemu za ojačanje zvuka može se pronadi mnogo tipova ulaznih transduktora, sa mikrofonima koji su najviše korišdeni ulazni uređaji. Mogu se klasifikovati prema metodi transdukije, obrascu kupljenja ili prema njihovoj
funkcionalnosti. Vedina mikrofona korišdenih u sistemu za ojačanje signala su inamički ili konenzatorski mikrofoni. Mikrofoni koji se koriste u sistemu za ojačanje zvuka se postavljaju na mnogo načina. Uključujudi uspravno postavljanje, postavljanje na poium, kačenje za oedu i instrumente ili postavljanje na glavu izvođača (heaset). Heaset postavljanje i kačenje mikrofona za oedu izvođača se često koristi sa bežičnim prenosom signala i tako se ozvoljava izvođaču slobono kretanje. Postoji mnogo tipova ulaznih transduktora koji se koriste povremeno, kao što su magnetski pikapi za električne gitare i basove, kontaktni mikrofoni 3
koji se koriste ko žičanih instrumenata, i klavirski i fonografski pikapi (kasete) korišdeni pri reproukciji ved snimljenog zvuka.
Konzole za miksanje
Konzole za miksanje prestavljaju srce sistema za ojačanje zvuka. Ove oparater miksa, ekvalizuje i dodaje efekte izvorima zvuka. Konzole koje se koriste za miksanje za publiku (Front Of House), moraju biti pozicionirane na
mestu sa kojeg operater konzole može a vii šta se ešava na bini i a čuje izlaz iz zvučnika. Neka mesta, sa trajno instaliranim sistemima, kao što su religijske ustanove ili pozorišta smeštaju konzolu za miksanje u zatvorene kabine, ali korišdenje ovog pristupa je uobičajnije za potrebe snimanja i prenosa zvuka. Ovo je mnogo manje uobičajno za nastupe u živo jer inženjeri postižu najbolje rezultate kaa čuju isto ono što čuje i publika.
Slika 2. Yamaha PM400 i Midas Heritage 3000 konzole za miksanje postavljene u FOH poziciju na koncertu na otvorenom prostoru
4
Velike proukcije često koriste odvojenu konzolu, koja se koristi za miksanje zvuka za monitorske zvučnike na bini ili monitorske slušalice koje izvođači rže u ušima. Ove konzole se smeštaju na bini, to jest na jenoj strani bine, a bi operater mogao a komunicira sa izvođačima. U slučajevima a izvođači sviraju na mestu ge nema monitorske konzole na bini, monitorski miks se radi na FOH konzoli koja je locirana u publici ili u zadnjem delu hale
(ako je prostor zatvoren). Ovo može biti problematično jer taa izvođači moraju zahtevati promene u miksu ajudi operateru konzole znake rukama ili korišdenjem kriptičkih fraza u nastupu. Takođe operater konzole ne može a čuje promene u miksu, što rezultuje smanjenjem kvaliteta miksa.
Digitalni procesori signala
Saa su ostupni mali sistemi za javno obradanje za mesta kao što su barovi i klubovi sa mogudnostima poput oavanja reverberacija, grafičkim ekvilajzerima i, u nekim modelima, kolima za prevenciju povratne sprege koja etektuju i poništavaju ojeke pre nego što oni postanu problem. Ove
mogudnosti su nekaa bile ostupne samo u profesionalnoj opremi. Jeinice za digitalne efekte mogu nuiti višestruka poešavanja, promenjive reverberacije, eho i slične efekte. Sistem za igitalno upravljanje zvučnicima nui igitalno kašnjenje, limitiranje signala, funkcije za ukrštanje, ekvilizacione filtre, kompresiju i druge funkcije u jedinici koja se postavlja na jedno postolje.
Nekaa su inženjeri morali a prenose popriličan broj analognih uređaja a bi se postigli gore spomenuti efekti.
Ekvilajzeri
U sistemima za ojačanje zvuka, ekvilajzeri se pojavljuju u va oblika: parametarski i grafički. VF i/ili NF filtri su takođe uključeni. Parametarski ekvilajzeri su često ugrađeni u svaki kanal konzola za miksanje, ali su takođe dostupni i kao odvojene jedinice. Parametarski ekvilajzeri su postali poznati seamesetih goina prošlog veka i od tada ostaju programski ekvilajzeri po
izboru mnogih inženjera. Grafički ekvilajzeri imaju fejere (klizne kontrole) koje zajeno posedaju na krivu frekvencijskog oziva. Sistemi za ojačanje zvuka obično koriste grafičke ekvilajzere sa centrima učestanosti na jenoj tredini oktave. Tipično se koriste a ekvilizuju izlazni signal koji ie prema zvučnicima ili monitorima.
5
Visoko propusni i niskopropusni filtri ograničavaju ekstremne širine frekvencijskog opsega datog kanala. Odsecanje niskih frekvencija smanjuje
uzaluno trošenje snage pojačala na energiju koja ne proizvoi zvuk. Filtar niskih učestanosti koji oseca ultrasoničnu energiju je koristan a spreči smetnje od radio frekvencija, kontrole osvetljenja ili digitalnih kola u
pojačavačima snage. Ovakvi filtri su često ugrađeni u grafičke i parametarske ekvilajzere da bi dali korisniku punu kontrolu nad frekvencijskim opsegom
signala. Potiskivač povratne sprege je automatski poesiv noč filtar sa kojim je uključen i mikroprocesor koji etektuje nastup signala povratne sprege i upravlja filtrom a potisne ovaj signal tako što smanjuje pojačanje tačno na učestanosti smetnje.
Slika 3. Postolja za digitalnu obradu signala
6
Kompresori
Kompresori su izajnirani a upravljaju inamičkim opsegom audio signala. Kompresor ovo postiže smanjenjem pojačanja signala čija je jačina veda o nekog prethono efinisanog nivoa. Bez smanjenja pojačanja, signal koji je, recimo 10% glasniji na ulazu, bide i 10% glasniji na izlazu. Ako koristimo kompresor, 10% posto jači signal na ulazu nede se promeniti za isti procenat na izlazu, nego za neki manji. Vedina kompresora su izajnirani tako a omogude operateru izbor onosa pojačanja, tipično o 1:1 o 20:1, a neki nue i poešavanje o ∞:1. Kompresor koji ima ovo zanje poešavanje se naziva i limiter. Brzina kojom kompresor poešava pojačanje signala (naziva se i brzina napaa), je poesiva kao što je i krajnji izlaz uređaja. Primene kompresora se razlikuju u širokom rasponu o cilja dizajna sistema do subjektivnih primena oređenih programskim materijalom i preferencama inženjera. Neki kriterijumi izajna sistema specifiraju limitere za zaštitu komponenti i kontrolu strukture pojačanja. Umetnička manipulacija signalima je subjektivna tehnika široko korišedna o strane miks inženjera za poboljšanje jasnode ili za kreativno menjanje signala u onosu na programski materijal. Primer umetničke kompresije je tipična teška kompresija korišdena nad raznim komponentama modernog rock bubnja. Bubanj se procesira tako da se zvuk percipira kao puniji.
Noise Gate
Noise Gate je komponenta koja postavlja prag, na osnovu koga, ako je
signal tiši o praga ne propušta signal, a u suprotnom ga propušta. Funkija noise gate-a je suprotna funkciji kompresora. Ova komponenta je korisna kod
mikrofona koji kupe buku koja nije relevantna za program izvođenja, to jest ometa ga, kao što je brujanje pojačala za električnu gitaru. Noise gate-ovi se takođe koriste za procesiranje mikrofona koji su postavljeni blizu bubnja kod mnogih hard rock i metal bendova. Bez noise gatea, mikrofon za oređeni instrument kao što je oboš de takođe kupiti signal sa ostalih komponenta bubnja kao što su činele. Sa noise gate -om, prag
osetljivosti za svaki mikrofon na bubnju se poešava tako a se čuje samo irektan uarac i posleični ojek, a ostale zvukove mikrofon zanemaruje.
7
Efekti
Reverberacija i kašnjenje signala su široko korišdeni efekti sistemima za ojačanje zvuka za poboljšanje miksa, relativno prema željenom umetničkom uaru auio materijala koji je na programu. Moulacioni efekti kao što su flanger, phaser i chorus se takođe primenjuju za neke instrumente. Exciter oživljava zvuk auio signala primenjujudi inamičku ekvalizaciju, faznu modulaciju i harmonijsku sintezu sig nala tipično visokih frekvencija. Prigoan tip, varijacija i nivo efekata je prilično subjektivan i često zajenički oređen o strane auio inženjera, umetnika ili muzičkog režisera. Reverberacija, za primer može ati efekat signalu kao a postoji u bilo kakvom prostoru, o malih soba pa o ogromnih staiona, pa čak i u prostoru koji ne postoji u fizičkom svetu. Korišdenje reverberacije često prođe neopaženo ko publike, pošto signal sa reverberacijom često zvuči prironije nego signal bez reverberacije. Korišdenje efekata u reproukciji moerne muzike je često pokušaj a se obije što sličniji zvuk onom koji je umetnik snimio u stuiu.
Pojačala snage Pojačavači snage pojačavaju auio signale niskog naponskog nivoa i obezbeđuju električnu snagu koja je potrebna zvučnicima. Svi zvučnici zahtevaju pojačanje signala niskog napona pojačalom, uključujudi i slušalice. Vedina profesionalnih pojačala takođe nui i zaštitu o prejakih signala, kratkog spoja preko izlaza i prevelike temperature. Limiteri se često koriste za zaštitu zvučnika o preopteredenja. Kao i vedina opreme za ojačanje zvuka, profesionalna pojačala su izajnirana za postavljanje na stanarna postolja o 19 inča. U mnoga pojačala se postavljaju ventilatori koji de vudi vazuh preko hlanjaka. Pošto pojačala generišu mnogo toplote, termalna isipacija je važan faktor za operatere pri postavljanju pojačala na postolja. Aktivni zvučnici poseuju interna pojačala u svojim kudištima, koja je izabrao proizvođač kao najbolja pojačala za ati zvučnik. Seamtesetih i osamesetih goina vedina pojačala su bila teška pojačala klase AB. Kasnih eveesetih pojačala snage za primenu u sistemima javnog obradanja su postala lakša, manja, modnija i efikasnija zahvaljujudi povedanom korišdenju prekiačkih napajanja i pojačala klase D, koja nue značajne uštee u težini i prostoru kao i vedu efikasnost.
8
Sistem igitalnog upravljanja zvučnicima (DLMS - Digital Loudspeaker Management Systems), koji kombinuje funkcije igitalnog ukrštanja, kompresije, ograničavanja i još neke pogonosti su postali popularni još o njihovog predstavljanja. Oni se koriste za obradu miksa iz konzole i
prosleđivanje istog raznim pojačalima koja se koriste. U sistemu može a se nalazi više zvučnika, svaki sa sopstvenim izlazom optimizovanim za oređen opseg frekvencija. Dvostruko, trostruko ili četvorostruko pojačanje sistema za ojačanje zvuka sa pomodi DLMS-a rezultuje efikasnijim korišdenjem snage pojačala tako što se svakom pojačalu šalju samo frekvencije prigone za njegov zvučnik. Vedina DLMS jeinica koje su izajnirane za amatersku upotrebu imaju funkcije za testiranje i kalibraciju kao što je generator rozog šuma, uparen sa analizatorom u realnom vremenu a bi bila moguda automatska ekvalizacija u oređenom prostoru. Količina snage pojačala iskorišdena u izvebi zavisi o broja faktora, kao što je željeni nivo zvučnog pritiska, a li se izveba oržava u otvorenom ili zatvorenom prostoru i prisustvo pozainskog šuma.
Glavni zvučnici Jenostavan i jeftin zvučnik za potrebe javnog obradanja reproucira sve frekvencije zvuka u čujnom opsegu. Bolji zvučnici, profesionalnog kalibra poseuju više river-a u sebi, tačnije posebni zvučnici unutar kutije reproukuju niske, srenje i visoke učestanosti zvuka. Ukrštena mreža rutira oređene frekvencije pogonom river-u. Šezesetih goina zvučnici su skoro uvek bili poređani u "kolone" višestrukih rajvera montiranih u visoku kutiju. Sedamdesete i rane osamdesete su bile period inovacije u izajnu zvučnika sa mnogo kompanija koje su se bavile ojačanjem zvuka i proizvoile svoje zvučnike. Osnovni izajn je baziran na opšte poznatom dizajnu i komponente zvučnika su bile komercijalne. Premet inovacija je bio izajn kutija, rani vek, lakoda pakovanja i transporta i lakoda poešavanja. Ovaj perio je takođe vieo prestavu visedih ili "letedih" glavnih zvučnika na velikim koncertima. Tokom osamesetih goina proizvođači velikih zvučnika su počeli a proizvoe stanarne zvučnike koristedi inovacije iz seamesetih goina. Ovo su vedinom bili manji vosmerni sistemi sa 12", 15" i va puta po 15" vuferima i driver za visoke frekvencije povezan na visokofrekventni rog. Osamdesetih
goina se takođe pojavljaju i kompanije za proizvonju zvučnika fokusirane na tržište ojačanja zvuka. Devedesetih godina su predstavljeni linijski nizovi zvučnika, ge se koriste ugi vertikalni nizovi zvučnika sa manjim kudištem, a bi se povedala efikasnost, obila jenaka isperzija i frekvencijski oziv. U ovom 9
periou je takođe prestavljeno jeftino kudište o topljene plastike koje se postavlja na tronožac. Mnogi zvučnici uključuju i pojačalo snage u kudištu što ih čini praktičnim i lakim za postavljanje i korišdenje o strane amatera. Kvalitet zvuka na ovakvim jenostavnim zvučnicima široko varira u ovisnosti o implementacije.
Slika 4. Viseći nizovi zvučnika na koncertu benda Metallica
Mnogo sistema zvučnika u ojačanju zvuka sarži i kola za zaštitu koji sprečavaju mogudu štetu na zvučnicima u slučaju preopteredenja ili greške operatera.
Otpornici
sa
pozitivnim
temperaturnim
koeficijentom,
specijalizovane sijalice za ograničenje jačine struje i kočiona kola se koriste sami ili u kombinaciji da bi smanjili otkazivanje drivera.
Tri različita tipa izlaznih transuktora su sabvuferi, kompresioni riveri i visokotonci. Oni svi predstavljaju kombinaciju glasovnog kalema, magneta, dijafragme i rama ili strukture. Zvučnici imaju snagu (u vatima) koja pokazuje maksimalan kapacitet snage, da bi pomogli korisnicima da izbegnu
preopteredenje. Vedi broj kompanija saa proizvoi lagane, prenosne zvučne sisteme za male prostore koji prosleđuju niskofrekventne komponente muzike (električni 10
bas, bas bubnja it.) napajanom sabvuferu. Prosleđivanje energije niske frekvencije ovojeno pojačalu i sabvuferu poboljšava bas - odziv sistema. Takođe, jasnoda može a se poboljša zato što zvuk niske frekvencije traži mnogo energije za reproukciju; sa samo jenim pojačalom za čitav zvučni spektar, niskofrekventni zvuci gladni snage mogu da naprave disproporciju u
snazi zvučnog sistema.
Slika 5. Nizovi zvučnika sa odvojenim vuferima i visokotoncima
11
Monitorski zvučnici
Monitori su zvučnici koji se postavljaju na binu, a bi se pomoglo izvođačima a čuju ono što sviraju i pevaju. Kao takvi, monitorski zvučnici su okrenuti ka izvođaču ili elu bine. U opštem slučaju, njima se šalje rugačiji miks vokala i instrumenata u onosu na onaj koji se šalje zvučnicima koje publika čuje. Kudišta monitorskih zvučnika su obično u obliku klina i usmeravaju svoj izlaz ka izvođaču kaa se spuste na binu. Dvosmerni izajn, sa uplim riverom je uobičajan pošto monitorski zvučnici trebaju da budu mali da ne zauzimaju previše prostora na bini. Ovi zvučnici tipično traže manje snage i tiši su o glavnog sistema zvučnika, pošto obezbeđuju zvuk za mali broj ljui koji su relativno blizu zvučnika. Neki proizvođači izajniraju zvučnike tako da se mogu koristiti kao glavni zvučnici malog sistema za javno obradanje ili kao monitori na bini.
Korišdenje monitorskih zvučnika umesto monitorskih slušalica kao aje za rezultat povedanje nivoa zvuka na bini koji može a ovee o vedih problema sa povratnim spregama (feeback) i progresivnog oštedenja sluha za muzičare koji ih koriste. Jasnoda miksa za izvođače na bini takođe nije tako obra, pošto se čuje osta okolne buke. Korišdenje monitorskih zvučnika, aktivnih ili pasivnih, zahteva više kablova i opreme na bini što rezultuje gubitkom korisnog prostora. Ovi faktori, između ostalih, su oveli o povedanja popularnosti monitorskih slušalica.
Monitorske slušalice Monitorske slušalice su izajnirane za monitoring zvuka od strane izvođača na bini. Postoje va izajna: univerzalna i posebna veličina. Univerzalna veličina monitorskih slušalica ima vrhove o gume ili pene tako a se mogu staviti u bilo čije uho. Slušalice posebne veličine se prave prema otisku korisnikovog uha koji uzima audiolog. Monitorske slušalice se skoro uvek koriste u kombinaciji sa bežičnim transmiterskim sistemom, što ozvoljava izvođaču a se slobono krede po bini, u isto vreme zaržavajuči isti nivo monitorskog zvuka u ušima. Monitorske slušalice nue obru izolaciju za izvođača koji ih koristi, što znači a monitorski inženjer može a sastavi mnogo tačniji i čistiji miks za izvođača. Loša strana ove izolacije je to što izvođač ne može čuti publiku, a ni ruge izovđače koji nemaju mikrofon. Vede proukcije ovo ispravljaju postavljajudi par mikrofona na svakoj strani bine, okrenutih publici, čiji se zvuk stavlja u monitorski miks i tako šalje izvođačima. 12
Od njihovog predstavljanja, polovinomo osamdesetih godina, monitorske slušalice su postale najpopularniji izbor za velike turneje. Smanjenje i
eliminacija zvučnika na bini ovoi o čistijih i manje problematičnih situacija za miksanje i za monitorske i FOH inženjere. Upravljanje povratnom spregom je lakše i manje zvuka se obija o zanji zi bine u publiku što utiče na jasnodu miksa koji FOH inženjer pokušava a kreira.
Slika 6. Etymotic ER4S monitorske slušalice univerzalne veličine
13
POVEZIVANJE UREĐAJA Uvod
Svi auio sistemi se sastoje iz izvesnog broja uređaja koji su međusobno povezani provodnicima. Ta veza može a se prestavi preko veoma jenostavne šeme. Izvor zvučnog signala prestavljen je kao generator EMS sa izlaznom optornošdu, a uređaj zaužen za reproukciju (on. prijemnik) prestavljen je ulaznom otpornošdu. Auio signal koji se prenosi predstavljen je kao napon.
Dva auio uređaja spajaju se kablom u kome se nalaze provonici sa svojim karakteristikama. Svaki provodnik ima svoju otpornost, induktivnost i
međusobnu kapacitivnost sa rugim provonicima čije vrenosti zavise o konstrukcije kabla, materijala o kog su napravljeni provonici a moža najvedim elom o njihove užine. Međutim, a ne bue sve tako jenostavno pobrinuli su se mnogi spoljni faktori, kao i napajanje samih uređaja. Na provonike u kablu eluju spoljašnja električna i magnetska polja koja nastaju raznim uticajima u okruženju, a koja u svim provodnicima indukuju generatore elektromotorne sile smetnji. U praksi
su ti uticaji najčešde posleica blizine elektroenergetskih kablova, pa se u provodnicima kojim su vezani audio uređaji pojavljuje signali iz mrežnog napona. Zbog toga se ceo sistem malo usložnjava. Uticaj kablova u auio sistemima u opštem slučaju nije skroz zanemarljiv, ali postoje okolnosti kaa uloga kablova skoro a postaje najznačajnija tema. Takav slučaj je kaa rastojanja između pojeinih uređaja u sistemu mora biti relativno velika. Problem velikih rastojanja se javlja u audio sistemima za
ozvučavanje koncerata, u pozorišnim salama, i uopšte, u salama svih vrsta ge se primenjuje ozvučavanje. Na koncertima koji se oržavaju u halama ili na otvorenom prostoru,
između bine i mesta oakle se upravlja sistemom za ozvučavanje trasa kojom prolaze kablovi može biti i o užine 100 m, pa i uža. Naime, u građevinskim objektima gde se nalaze sale, kablovske instalacije za mikrofone između bine i auio režije, koja je po pravilu u zanjem elu sale, ne mogu idi najkradim putem ved često prolaze složenim obilaznim trasama, a bi ispoštovali zakone estetike i uglavnom se vode ivicama prostorije. U koncertnim primenama auio sistema veza između mikrofona i miksete
poneka se ostvaruje preko takozvanih ″motalica″. To su višeparični kablovi namotani na poseban bubanj sa koga se pri povezivanju odmotava potrebna
užina. Usle toga signal iz mikrofona uvek prolazi kroz čitavu užinu namotanog kabla, bez obzira na stvarno rastojanje koje se njime savladava. 14
Uobičajena užina kablova na motalici je 80-100 m, pa se svi signali sa bine provoe kroz toliku užnu kablova. Gore navedene pojave imaju znatan uticaj na kvalitet samog zvuka, pa
pore ostalih stvari i njima treba posvetiti izvesnu količinu pažnje, kako ne bi ošlo o njegove egraacije. 2.Uticaj električnih parametara kablova Veza va uređaja spojnim kablom može se prestaviti sleedom skicom. Na šemi su označeni električni parametri kabla: otpornost provonika R k, induktivnost provodnika u kablu Lk i kapacitivnosti između provonika Ck. Realna vrednost parametara Rk je takva da je ona uvek mnogo manja od ulazne otpornosti prijemnika signala R p. Zbog toga se ona u posmatranom kolu
u opštem slučaju može zanemariti. Izuzetak je samo povezivanje pojačavača sa elektroinamičkim zvučnikom, jer izlazna impeansa pojačavača tezi elovima oma, ok je otpornost zvučnika rea oma. Taa otpornost kabla nije zanemarljiva i mora se o njoj oatno voiti računa. Realna vrednost induktivnosti provodnika je takva da se na audio
frekvencijama u najvedem broju slučajeva može zanemariti. Samo u slučaju najviših frekvencija ostupnih čulu sluha, u okolini 20 kHz, može se primetiti uticaj induktivnosti kabla, ali to nam nije od posebnog interesa.
Svi električni parametri kabla iskazuju se po jeinici užine, tj. použna otpornosti (Ω/m), kapacitivnost (pF/m) i inuktivnost (μH/m). 3. Povezivanje pojačavača i zvučnika Specifičan slučaj veze va auio uređaja je povezivanje pojačavača snage i elektroinamičkog zvučnika. Dva su osnovna uzroka ove specifičnosti: - mala vrenost impeanse zvučnika i - reaktivna komponenta impeanse zvučnika.
Elektroinamički zvučnici imaju kompleksnu impeansu ko ja je posledica induktivnosti
namotaja
u
magnetskom
procepu,
preslikane
reaktivne
komponente impeanse zračenja i kompleksnog uticaja kutije u koju je zvučnik ugrađen. *Uticaj pojačavača i apming faktor
15
Jean o tehničkih problema u principima povezivanja zvučnika jeste činjenica a je to po svojoj konstrukciji elektroinamički motor. Kaa se elovanjem signala pobui membrana zvučnika, ona započinje kretanje. Kaa pobuda prestane, stanje kretanja membrane uslovljeno je inercijalnim i
elastičnim silama u konstrukciji membrane i njenog vešanja. To znači a se u rau zvučnika javljaju stanja u kojima, po prestanku pobunog signala, kretni sistem zvučnika nastavlja sa kretanjem. Osnovni cilj u težnji ka iealnom ozivu zvučnika je a se u svakoj takvoj prilici membrana najkradim putem vrati u svoj ravnotežni položaj. Njeno samostalno kretanje prestavlja izobličenje u impulsnom ozivu zvučnika. Kaa se membrana zvučnika krede po inerciji, bez pobunog signala, to podrazumeva kretanje njegovog namotaja u magnetskom polju. Tada se u
provoniku istog namotaja generiše neka elektromotorna sila. Kao posleica njenog ejstva javlja se struja u kolu veze zvučnika i pojačavača, koja eluje na stanje kretanja membrane. To je štetna parazitska pojava sa aspekta raa zvučnika, jer kvari njegov ukupni impulsni odziv. Da bi se efekat ove parazitske elektromotorne sile minimizirao potrebno je
na neki način postidi a se krajevi zvučnika u takvim okolnostima kratko spajaju i tako vrši kočenje kretnog sistema. Za to je potrebno da izlazna otpornost pojačavača bue ovoljno mala. Da bi se ovaj uticaj pojačavača kvantifikovao i u tom pogleu rangirali pojačavači, uveena je veličina koja se naziva amping faktor (DF)
Damping faktor je veličina koja prestavlja karakteristiku pojačavača. Njegova vrenost je ominantno oređena konstrukcijom izlaznog stepena pojačavača. Vrenost DF je frekvencijski zavisna i po pravilu se zbog raznih parazitskih uticaja smanjuje na najvišim frekvencijama. *Uticaj električnih parametara kabla za vezu zvučnika
U situacijama kaa je izlazna otpornost pojačavača veoma mala, a takođe i vrenost impeanse zvučnika kao opteredenja, očigleno je a se uticaj električnih parametara kablova koji ih povezuju utiču na ceo sistem a samim tim i na proces kočenja membrane. Njihov uticaj se može posmatrati sa 3 gleišta. 16
• Ako je parametar o interesa snaga koju iz pojačavača obijaju zvučnici, ona se kablovi moraju posmatrati kao potrošači snage na kojima se javljaju izvesni gubici.
• Ako se teži što višem kvalitetu reproukcije veza pojačavača i zvučnika se mora posmatrati kroz veličinu amping faktora. Taa pri oređivanju realne vrednosti DF treba uzeti u obzir otpornost provodnika i sabrati ih sa izlaznom
otpronošdu pojačavača. • Ako se problem posmatra sa aspekta najfinijih karakteristika zvučne slike na granici ljuske percepcije, ona se ulazi u jenu složenu oblast eventualnog uticaja reaktivnih komponenti koje u kolo veze unose kablovi.
U izajniranju velikih sistema za ozvučavanje obavezno je sagleavanje otpornosti kablova kao oatnih potrošača snage u kolu jer snaga koja se isipira na njima može biti nezanemarljiva. Snaga gubitaka na provonicima, izražena u ecibelima relativno u onosu na ukupnu snagu, je:
U sistemima za ozvučavanje često se postavlja kao uslov da gubici na kablovima kojim se povezuju zvučnici, efinisani gornjim izrazom, ne prelaze 1 B. Naravno a postoje okolnosti kaa se mora prihvatiti i vedi gubitak na kablovima od 1 dB da bi presek provodnika koji se koriste ostao u razumnim okvirima.
Na osnovu ovoga vieli smo a se sa aspekta raa zvučnika otpornost kabla sabira sa izlaznom otpornošdu pojačavača. Samim tim olazimo o zaključka a kablovi imaju znatan uticaj na vrenost DF-a. Da bismo objasnili najbolje ovaj uticaj, zamislimo posmatrajno sleedi primer: kaa je eklarisana vrenost amping faktora 200, izlazna otpornost pojačavača koji napaja zvučnik impeanse 8 Oma je samo 0,04 Oma. Pri užini o oko 10 m i provonici veoma velikog preseka mogu imati otpornost reda veličine 0,1 Om. To znači a de u takvom slučaju realnu vrenost amping faktora oređivati isključivo kabl, bez obzira na performanse pojačavača. Ovim smo vieli, a pore „glavnog ela“ opreme, koji se sastoji iz zvučnika, pojačavača, instrumenata, mikrofona i procesora zvuka, osta pažnje moramo posvetiti i samim kablovima.
17
Konektori u audio sistemima
Opšte je poznato kaa ođe o pokretanja neke nove tehnologije i proizvonje, svaki proizvođač rai stvari kako su oni zamislili, i to ovoi o velike nekompatibilnosti uređaja. Kao i u svakoj struci, ove je to takođe izbegnuto oređenim pravilima i stanarizacijom priključaka. Dobili smo ve osnovne vrste konektora ko pobezivanja auio uređaja kablovima: konektori za asimetručnu i simetručnu vezu. Osnovni oblik konektora za asimetričnu vezu uređaja je konstrukcija koja
se uobičajeno naziva „činč“ konektor, nege poznatiji kao „RCA“. Ovaj konektor se stanarno koristi na kudnim auio uređajima i ima obro poznatu formu. Za simetrične veze auio uređaja ustanovljen je poseban konektor označen kao „XLR“. On ima tri kontakta, što omogudava povezivanje va provodnika upredene parice i oklopa. Pored toga, ovaj konektor ima i poseban
sistem zabravljivanja kaa je spojen, čime se obezbeđuje mehanička stabilnost kontakata, i sprečavanje njihovog habanja što je o velikog značaja, uzevši u obzir frekvenciju korišdenja uređaja, njihovog trasnporta i okruženja u kome se koriste.
Ozvučavanje otvorenog prostora Najvedim elom demo se baviti ozvučavanjem otvorenog prostora. Najveda razliga otvorenog u onosu na zatvoreni prostor jesto način prostiranja zvučnih talasa. Ko otvorenog prostora praktično se ne oprinos reflektovanih zvučnih talasa u povedanju opšteg nivoa zvučne enegrije, u on. na zatvorene prostorije ge se na reflektovani zvuk ozbiljno računa. Ono na čega treba obratiti pažnju ko ozvučavanja otvorenog prostora jesu štetna elovanja reflektovanog zvuka, jer reflektujudih površina uvek ima. To mogu biti okolne zgrade, tribine ili prirodne prepreke (brdo, šuma...). U njihovoj blizini uglavnom može odi o štetnog ojeka, ali u posebnim situacijama, može i oprineti za npr. privino pojačanje irektnog zvuka (zi iza govornika) ili za obijanje
18
reverberacije (bine). Ali a bi se postupak proračuna snage i ometa zvučnika olakšao, ove površine se uglavnom ne uzimaju u obzir. Najbitnija stvar na koju treba obratiti pažnju ko otvorenog prostora jeste koji omet treba zvučnici a ostvare. Dosta se razlikuju proračuni za manja i veda rastojanja, a tome najviše oprinose vremenske prilike koje mnogo utiču na prostiranje zvuka na vedim rastojanjima. Granica između velikih i malih razdaljina se uglavnom postavlja na 100 metara.
*Kratka rastojanja
Domet zvučnika najviše zavisi o snage i slabljenja talasa pri prostiranju kroz sreinu. Nivo zvuka koji je potreban se menja u zavisnosti o veličine prostora i svrhe ozvučavanja i uglavnom je unapre poznat nivo koji mora biti zaovoljen. Polazedi o tog nivoa i slabljenja zvučnih talasa može se izračunati ukupna potrebna snaga zvučnika. Slabljenje na kratkim rastojanjima potiče o širenja sfernih zvučnih talasa. Intenzitet opaa sa kvaratom rastojanja, ok je zvučni pritisak obrnuto srazmeran rastojanju. Ako izmerimo zvučni pritisak p1 na nekom rastojanju r1 o zvučnog izvora, možemo lako izračunati zvučni pritisak na bilo kom rastojanju uz pomod relacije:
Samim tim, ako poznajemo efikasnost zvučnika T (onos zvučnog pritiska na rastojanju 1 m u smeru ose i kvadratnog korena iz merene snage P na zvučniku) i imamo potrebni nivo zvuka na nekom rastojanju predstavljen
zvučnim pritiskom, lako olazimo o potrebne snage zvučnika P:
√
Ove je opravano izvršena pretpostavka a se zvučnik usmerava ka mestu ozvučavanja, što je u praksi skoro uvek slučaj. Kaa treba ozvučiti vedu površinu zvučnik se usmerava ka najualjenijim mestima. Mesta koja su bliže nalaze se izvan ose zvučnika i po tome bi trebalo a imaju niži nivo zvuka, ali s obzirom a su na manjem rastojanju, obično je intenzitet zvuka na takvim mestima čak i vedi. Veština je postaviti zvučnike tako a se na cijeloj površini koja se ozvučava obije približno jenak nivo zvuka. Da bi se to ostvarilo, potrebno je dobro poznavanje karakteristika usmerenosti. 19
Takođe na nivo zvula na kratkim rastijanjima ima uticaj i teren iznad koga se zvuk prostire. Ako je to teren koji jače apsorbuje zvuk (visoka trava, pesak, rastinje, vedi sneg), ona su uslovi prostiranja bliski onima u neograničenom slobodnom prostoru. Ako se radi o tvrom reflektujudem terenu (beton, ploče), ona nivo zvuka na mestu prijema treba povedati o 3 B. To je posleica refleksije koja kao a potiče o još jenog zvučnika iste snage koji se nalazi ispo terena, simetrično, kao lik u oglealu. Na vedim rastoj anjima reflektovani zvuk je suviše raspršen, pa se na ovaj obitak o 3 B ne može računati. *Uticaj vremenskih prilika na slabljenje zvuka
Slabljenje zvuka usle širenja zvučnih talasa postaje relativno sve manje izraženo ukoliko su ualjenosti vede. Na slabljenje zvuka na vedim rastojanjima više uticaja imaju rugi činioci. Jean o osnovnih uzroka su razne prepreke na koje zvuk nailazi, odbija se i menja pravac. Ovakve prepreke realno uvek
postoje, ali i ka ih ne bi bilo (npr. na morskoj površini), postoje rugi, još važniji uzroci. Kao prvi moglo bi se navesti savijanje (refrakcija) zvučnih talasa, a kao rugi apsorpcija zvučne energije u vazuhu pri prostiranju. Uzrok savijanja zvučnih talasa su najčešde vremenske prilike, i to na prvom mestu vetar, a zatim temperaturne razlike slojeva vazduha kroz koje zvuk prolazi. Oba uticaja imaju za posledicu promenu brzine prostiranja zvuka i tada dolazi do savijanja.
Brzina vetra nije na svim visinama jenaka; veda je u višim slojevima, a manja uz površinu zemlje. Zbog toga zvučni talasi koji se prostiru kroz razne slojeve vazduha nemaju jednaku brzinu i to dovodi do savijanja talasnog fronta, ka zemlji kad se zvuk prostire niz vetar a nagore, kad se zvuk prostire uz vetar.
20
Ako je zvučnik postavljen nisko na zemljom, ona je omet nešto vedi ka zvuk ie niz vetar, ali iskustvo pokazuje a smer vetra nema bitnog značaja ka je zvučnik relativno visoko, izna 10 m. Taa je slabljenje zvuka praktično jednako i u smeru vetra, i u suprotnom. Savijanje zvučnih talasa može biti i posleica razlike u temperaturi slojeva
vazuha. Kroz topliji vazuh zvuk se brže prostire, pa je krajnji rezultat isti kao po ejstvom vetra. Uticaj vetra na slabljenje zvuka (skradenje ometa) obično je znatno vedi nego uticaj temperaturnih razlika slojeva.
*Slabljenje zvuka usled apsorpcije u vazduhu
Pri prostiranju zvuka kroz vazuh eo zvučne energije se pretvara u toplotu. Iako su ovi gubici vrlo mali, ipak na vedim rastojanjima i na višim frekvencijama i oni dolaze o izražaja. Posmatrajudi normalne uslove, za temperaturu 20°C i za vlažnost vazuha izna 40% slabljenje zvuka usle ovih gubitaka iznosi približno: za 1.000 Hz
0,005 dB/m
za 2.000 Hz
0,01 dB/m
za 4.000 Hz
0,03 dB/m
za 10.000 Hz 0,1 dB/m
Kako za ozvučavanje na vede aljine olazi samo u obzir prenos govora koji treba a bue ovoljno razumljiv, ne mora se voiti računa o slabljenju komponenata čija je frekvencija izna 4000 Hz. Frekvencije ispo 1000 Hz praktično se prostiru bez ovih gubitaka. Ako se zvuk prostire po iealnim vremenskim prilikama (što je izuzetno retko), ili u zatvorenom prostoru, ona gubici sarže samo slabljenje usle apsorpcije u vazuhu. Uticaj ovog slabljenja je takav a se sa povedanjem
21
udaljenosti menja frekventna karakteristika prenosa, olazi o sve jačeg
zapostavljanja viših frekvencija. U nekim slučajevima i o tome se voi računa. Postavljanje zvučnika na otvorenom prostoru *Nivo zvuka i snaga ozvučavanja Kao što smo ranije naveli, uvek se može izračunati potrebna snaga ozvučavanja ka su poznati aljina ozvučavanja (r), zvučni pritisak na mestu ozvučavanja (p), karakteristike zvučnika (efikasnost, usmerenost) i vremenske prilike. Polazna tačka za takav proračun je zvučni pritisak (p), onosno potreban nivo zvuka (L) u dB. Polazi se uglavnom od referentne vrednosti od 1 kHz, jer se ta frekvencija
najviše prisutna. Ispo 1 kHz praktično je cela zvučna energija govora, ok komponente izna 1.000Hz “nose” skoro svu razum1jivost. Zato 1 kHz predstavlja neku kompromisnu sreinu. Sličan je onos i za muziku. Imajudi u viu subjektivne karakteristike ljuskog uha ne bi imalo nikakvog smisla propisivati potrebne nivoe zvuka sa takvom preciznošdu a promene buu rea 1 ili 2 B. Obično se za sve slučajeve ozvučavanja može usvojiti jean o sleeda tri nivoa zvuka: 74 B (0,1 Pa), 80 B (0,2 Pa) ili 86 B (0,4 Pa). Vrenosti između ovih uvek se mogu naknano poesiti, jer svaki uređaj za ozvučavanje sarži izvesnu rezervu snage. 74 dB je normalan nivo zvuka koji je dovoljan u svim prilikama kad nivo
buke nije vedi o onog koji prihvatamo kao normalan. On se koristi za teniska igrališta, plivačke bazene, prostore za parkiranje, ranžirne stanice, za ozvučavanje svih javnih skupova it. 80 dB je nivo koji se koristi kad u p rostoru koji se ozvučava postoji izjestan
nivo buke. To je slučaj ko manjih sportskih terena (za košarku, obojku i sl.), staničnih hala i prilaza peronima, ko prostora kroz koje se kredu ljui it. 86 B je nivo koji je potreban za bučnu okolinu. Takvi su veliki sportski staioni, peroni železničkih stanica, uređaji za regulisanje saobradaja na ulicama, piste za moto-trke itd.
Neka prosečna pravila kojih bi se uglavnom trebali ržati prestavljena su u tabeli:
22
*Akustička povratna sprega Postavljanje mikrofona
pri ozvučavanju razlikuje se onekle o postavljanja mikrofona pri snimanju zvuka. Pri snimanju zvuka mikrofon često treba a “uhvati” nešto i o originalnog akustičkog prostora ambijenta, a to znači a snimi i reflektovani zvuk, ok nas ko ozvučavanja interesuje samo irektan zvuk. Zato se mikrofon postavlja što bliže prironom izvoru. To je nužno i iz jenog rugog razloga koji u stavri prestavlja najvedi problem pri ozvučavanju. Rai se o akustičkoj povratnoj sprezi koja se javlja onda kad pritisak koji proizvoi zvučnik na mestu mikrofona postaje vedi o originalnog pritiska kojim je zvučnik bio pobuđen. Uslov koji treba a bue ispunjen a bi se ova pojava izbegla je sleedi:
,gde su ri i rz ualjenosti mikrofona o govornika (izvora) i o zvučnika (respektivno), Gz factor smera zvučnika a Gm factor smera mikrofona, oba u
onosu na pravac koji povezuje zvučnik i mikrofon. Pretpostavlja se a su govornik (izvor) i mikrofon uvek orijentisani jedan prema drugom, tako da su za ovaj pravac faktori smera ravni jedinici.
Vii se a se vede pojačanje zvuka (pz/pi) može postidi ako je zvučnik alje od mikrofona (rz ↑), ako je mikrofon bliže izvoru (ri ↓) i ako se mikrofon nalazi u smeru najslabijeg zračenja zvuka (Gz ↓), a zvučnik u smeru male osetljivosti mikrofona (Gm ↓).
Usmeravanje zvučnika i mikrofona se treba izbegavati a ne bi ošlo o pojave mikrofonije.
*Centralno ozvučavanje Način postavljanja zvučnika može biti takav a se rai ili o ce ntralnom ili o sektorskom ozvučavanju. U prvom slučaju svi zvučnici su postavljeni na jenom 23
mestu, obično u blizini izvora zvuka koji treba pojačati (govornik, orkestar). U rugom slučaju cela površina koju treba ozvučiti poeljena je na sektore, a svaki sektor ima svoj poseban zvučnik. Ka go se rai o pojačanju zvuka prisutnog govornika ili izvođača treba nastojati a se primeni centralno ozvučavanje, Ono ima ve važne prenosti: 1. Pravac gleanja približno se poklapa sa pravcem olaska zvuka. 2. Linije koje voe o mikrofona preko pojačavača o zvučnika su krade i
jenostavnije za izvođenje. Nije, međutim, uvek mogude primjeniti centralno ozvučavanje. U praksi se često može javiti jena o slijeedih smetnji:
Ne postoji pogodno mesto za postavljanje zvučnika, onosno jeini
mogudi položaj je tako blizu a se javlja povratna sprega.
Oblik površine koju treba ozvučiti je takav a je neizvoivo ozvučavanje sa jednog mesta.
Površina je suviše velika a bi se mogla sa ovoljnim nivoom zvuka ozvučiti sa jenog mesta.
Pri postavljanju zvučnika u blizini mikrofona treba ispuniti va isklučiva uslova. Sa jene strane, zvučnik treba a je što bliže a bi se pravac irektnog prironog zvuka i onog iz zvučnika što bolje poklapao. Sa ruge strane, velika blizina je praktično nemoguda zbog povratne sprege. Kompromisno rešenje je ako se upotrebe usmereni zvučnici, kao što su zvučnici sa levkom, ili još bolje, grupe zvučnika, tj. zvučni stubovi sa jačim usmerenim ejstvom (visede banane).
Takvi zvučnici imaju i vedu efikasnost, a to je vazno jer je kod centralnog ozvučavanja potreban uvek vedi omet nego ko sektorskog. Manji ugao zračenja usmerenih zvučnika takođe ogovara centralnom ozvučavanju, jer gleano sa mesta mikrofona, površina koju treba ozvučiti obično zauzima samo manji eo ukupnog prostora. Prironiji je efekt kaa se zvučnici postave izna ili ispo mikrofona, jer je slušalac mnogo manje osetljiv na promenu pravca zvučnih talasa u smeru gore -dole nego levo-desno. Pravac zvuka tako postavljenih zvučnika na svim mestima u glealištu praktično se poklapa sa pravcem prirodnog zvuka.
Za postavljanje izna ili ispo mikrofona najpoesniji su zvučni stubovi zbog jake usmerenosti u vertikalnoj ravni. Njihova manja usmerenost u 24
horizontalnoj ravni takođe je povoljna jer se obično rai o ozvučavanju širih površina. Čak je često horizontalni ugao zračenja jenog zvučnog stuba neovoljan i ona se upotrebljavaju va ili tri zvučna stuba postavljena na izvesnom razmaku i raširena “u lepezu”.
Nije uvek lako postaviti zvučne stubove blizu mikrofona, ne samo zbog povratne sprege; oni se ne smeju mnogo pomerati u smeru nagore ili nadole.
Visoko postavljen stub nagnut je po velikim uglom prema slušaocima i zato pokriva manji deo površine koja se ozvučava, naročito na višim frekvencijama. Nisko postavljeni zvučni stub zaklonjen je prvim reovima slušalaca za sve ostale. Na slici je ujeno pokazano kako se praktično nalazi širina snopa zračenja zvučnog stuba: granični ugao zračenja θg nanosi se na konstantnu širinu snopa, oređenu užinom zvučnog stuba. Ako se zvučnici ne mogu postaviti izna ili ispo mikrofona (poijuma), ostaje a buu smešteni sa strane ili ispre mikrofona.
25
Glavni neostatak pri postavljanju zvučnika sa strane je nepoklapanje vine i zvučne ose. Za neke vrste ozvučavanja ovo može biti velika smetnja. Takav neostatak se onekle otklanja postavljanjem zvučnika sa obe strane mikrofona. Taa se bar u centralnom elu površine koja se ozvučava, tj. u zoni koja je približno jenako ualjena o oba zvučnika, obija utisak a zvuk olazi iz pravca mikrofona (po uslovom a zvučnici rae u fazi). Ali ved malo izna centralne zone izglea kao a sav zvuk olazi iz bližeg zvučnika. To je tzv. Haasov efekt, prema kojem je zvuk koji najpre ođe o uha presuan za osedaj pravca zvučnih talasa. Neostatak postavljanja zvučnika sa strane može a bue i veda opasnost o povratne sprege. Naročito je nepovoljno ka se upotrebe zvučni stubovi sa zvučnicima ugrađenim u zatvorenoj kutiji koji u horizontalnoj ravni zrače kao neusmereni tačkasti izvori. U stvari moraju se upotrebiti ili stubovi sa vosmernim zračenjem (otvoreni sa zanje strane), tako a se mikrofon može postaviti u mrtvoj zoni, ili se zvučni stubovi moraju više ualjiti. Ualjenost zvučnika i mikrofona ne sme biti suviše velika zbog opasnosti od dvostrukog zvuka. Uho, naime, odvojeno prima utiske koji dolaze sa
vremenskim razmakorn o 50 ms. To ogovara užini puta zvučnih talasa o 17 m. Da bi se sa sigurnošdu otklonila opasnost o vostrukog zvuka, razmak mikrofona i zvučnika ne treba a je vedi o 17 m. Taa nema nijenog mesta ge može a se javi vostruki zvuk, pa ni govornik nede čuti neprijatan ojek svog glasa. Inače razmak zvučnika i mikrofona može u stvari biti i vedi o 17m, pa a ipak na površini koja se ozvučava nema tačaka ge je razlika u putevima dva zvuka (rz-rm) veda o 17 m. Međutim ako se fokusiramo na velike koncerte sa više esetina hiljaa posetioca, ovo i ne igra toliko veliku ulogu. Na kraju, važno je napomenuti a zvuk koji kasni i manje o 50ms može u nekim prilikama biti štetan, ako je ovoljno jak (maa u ovom slučaju ne olazi o pojave vostrukog zvuka). Mnoga ispitivanja i praktična iskustva, ukazuju a je tek oko 30ms (dužina puta srazmerna razaljini o 11 m) granica ispo koje sigurno nema pojave štetnog zvuka. Treba još ukazati na činjenicu a je prenos govora osjetljiviji na pojavu zakasnelog štetnog zvuka nego prenos muzike. Ko muzike i kašnjenja o 100 ms nekad ne eluju kao štetan zvuk. Izbor karakteristike usmerenosti zvučnika vrši se ne samo prema položaju mikrofona, kako bi se umanjila opasnost od povratne sprege, nego i prema
obliku površine koju treba ozvučiti a neka i prema nekim rugim specifičnim uslovima.
26
Sektorsko ozvučavanje Upotrebljava
se
uglavnom
kod
ozvučavanja vedih prostora, kaa centralno ozvučavanje nije mogude i nama je posebno značajno. Veliki ometi zahtevaju veliku snagu zvučnika, pa upotreba centralnog ozvučavanja postaje nepriklana. Takođe, javljaju se i ve propratne pojave:
Slušaocima koji se nalaze u blizini ovakvih zvučnika velike snage, a takva mesta se najčešde ne mogu izbedi, zvuk je suviše jak i neprijatan za slušanje. Zvučnici velike snage, sračunati na veliki omet, o metaju u znatnom stepenu širu okolinu površine koju treba ozvučiti. Treba se posetiti a svako uvostručavanje aljine teorijski onosi pa nivoa zvuka za svega 6 dB.
Obično se centralno ozvučavanje nika ne primenjuje ako imenzije površine koju treba ozvučiti prelaze 100m. Pogrešno bi bilo misliti a sektorsko ozvučavanje treba izbegavati u svakoj prilici. Ono čak ima i nekih prenosti. Može se mnogo jenostavnije ostvariti ravnomeran nivo zvuka na celoj površini. Opasnost o nepoželjnih refleksija zvuka takođe je mnogo manja. S obzirom na ove prenosti, može se u mnogim slučajevima sektorsko ozvučavanje nametnuti kao povoljnije rešenje. To naročito olazi o izražaja ko tzv. razglasa, tj. ona ka je spiker anoniman (ka aje obaveštenja iz kabine) ili ka se reproukuje snimljena muzika. Taa centralno ozvučavanje gubi svoje glavne prenosti jer nema važnosti iz kojeg pravca olazi zvuk. Za sektorsko ozvučavanje najčešde se primenjuju zvučnici sa kružnim zračenjem. To mogu biti pojeinačni zvučnici, postavljeni na izvesnoj visini izna površine i okrenuti osom naole. Zračenje ovih zvučnika jenako je u svim tačkama jenako ualjenim o ose, on. karakteristika usmerenosti u horizontalnoj ravni im je kružnica. Da ne bi ošlo o izraženih smetnji koje izazivaju dvostruki zvuk, postoji i jean opunski uslov, a to je a ukoliko zvuk stiže sa zakašnjenjem vedim o 50 ms treba a bue bar za 6B slabiji o prvog zvuka. O interesa je nadi najvede rastojanje između zvučnika pri kojem de, 27
na onom mestu ge razlika u užini puta prelazi 17 m, razlika u nivou
prelaziti 6B. Mali račun pokazuje a ova kritična ualjenost iznosi 50 m. Opaanje nivoa zvuka jenog i rugog zvučnika prikazano je na slici. Nije uzet u obzir uticaj visine postavljanja zvučnika koji olazi o izražaja samo u neposrenoj blizini jenog o zvučnika, akle na mestu ge je uticaj susenih zvučnika beznačajan. Kao referentni nivo (0B) uzet je nivo na ualjenosti 5 m. Rastojanje ne smije biti vede o 50 m jer ona nema načina a se spreči štetno dejstvo dvostrukog zvuka (vidi sliku). Ali,
ako to rugi uslovi opuštaju (npr. ekonomičnost), bolje je idi na manja rastojanja. Rastojanja do 30 m kod
zvučnika sa kružnim zračenjem obezbeđuju visok kvalitet ozvučavanja. Pri radu sa usmerenim zvučnicirna treba
biti oprezan. Rai se o sleedem: sve što je rečeno o ualjenosti zvučnika, rečeno je po pretpostavkom a se rai o zvučnicima sa kružnim zračenjem. Drugačiji su onosi ako su u pitanju zvučnici sa usmerenim zračenjem, npr. zvučnici sa levkom ili zvučni stubovi, koji su usmereni približno horizontalno. Taa se može esiti a zvuk iz bližeg zvučnika, akle onaj koji najpre olazi o slušaoca, bue čak slabiji o zvuka iz ualjenog zvučnika koji olazi kasnije. Ako je uz to razlika u putu veda o 17 m, štetno ejstvo vostrukog zvuka je neizbežno. 28
Opšte je pravilo ko sektorskog ozvučavanja oržavati jenoobraznost i simetriju u načinu postavljanja i u orijentaciji zvučnika. Tako se najbolje postižu dobri rezultati i smanjuje opasnost od dvostrukog zvuka.
*Uređaji za kašnjenje Ka se koristi sektorsko ozvučavanje može se javiti jena vrsta vostrukog zvuka koja eluje vrlo neprijatno. Pojava je uočljiva samo ko jakih izvora zvuka, kakav je, npr. orkestar. Taa je pojačanje preko zvučnika relativno malo i na skoro svim mestima čuje se i irektan zvuk orkestra i zvuk koji reproukuju zvučnici. Zbog toga se na ualjenijim mestima javlja vostruki zvuk. Pojava je utoliko neprijatnija što se prvo čuje zvuk iz zvučnika, jer je prostiran je električnim putem aleko brže, pa tek ona irektan zvuk orkestra, kao neki ojek. Vina i zvučna osa nisu zato više u sklau, tj. zvučni utisak za slušaoca je kao a se orkestar premestio na mesto zvučnika (Haasov efekt). Ova pojava se može otkloniti pomodu uređaja za kašnjenje zvuka. Treba postidi a električni signal stiže o pojeinih zvučnika istovremeno sa irektnim zvukom, onosno, što je još bolje, sa zakašnjenjem o 5 o 15 ms, i štetnog ojeka nede biti. U tu svrhu zvučnici se ele u grupe prem a zonama do kojih irektan zvuk stiže približno u istom trenutku (Z1 Z2 i Z3 na slici gore), pa se za svaku grupu zvučnika previi ogovarajude zakašnjenje signala. Kašnjenje zvuka ostvaruje se anas najčešde pomodu elektronskih uređaja za kašnjenje pri čemu se analogni signal (normalan audio-signal) pretvara u igitalni signal. Ranije, u vreme ka nije bilo lako ostvariti složena elektronska kola, obično je primenjivan ili sistem sa oprugama koje su pobuđivane na vibriranje pomodu piezoelektričnih pretvarača, ili magnetofon sa više glava za reprodukciju. Na slici je prikazan jedan takav sistem.
Signal koji prima mikrofon M voi se bez kašnjenja o grupe zvučnika ZI i istovremeno se upisuje na traku preko glave za snimanje (GS). Preko glava za reproukciju (GR) isti signal se voi o zvučnika Z2 i Z3 sa potrebnim 29
zakašnjenjem. Maa ovakav sistem treba smatrati prevaziđenim, ništa se u principu ne menja ka se upotrebe rugi sistemi za kašnjenje. Neostatak primene uređaja za kašnjenje zvuka je u tome što za slušaoce koji su ualjeni o izvora zvučni utisak zaostaje za vinim. To je isto ono što se ogađa pri neposrenom slušanju sa aljine; govornik otvara usta pre nego što mu se čuje glas. Ova pojava ne može se izbedi ni pomodu centralno postavljenih zvučnika pa zato i nije neostatak sistema ozvučavanja u pravom smislu.
30
