FACEBOOK
Despre sisteme de sonorizare line-array
Ce este un sistem line-array
Dacă ați fost în ultimii ani la un concert de anvergura sau la un festival, ați avut plăcerea de a auzi în acțiune un sistem cu boxe line-array. Dar de ce sunt line-array-urile „cele mai bune practici” actuale în PA pe scară largă, si cum au evoluat.
Exista 3 principii pentru un sunet corect:
- Nivel adecvat, în raport cu scopul (în mod clar, muzica heavy rock trebuie să fie mai tare decât un chitarist clasic).
- Distorsiune scăzută, zgomot redus și răspuns in frecventă liniar
- O claritate adecvată, în raport cu scopul (vorbirea necesită o inteligibilitate aproape de 100%; toate cuvintele dintr-un teatru muzical trebuie să fie înțelese cu ușurință; este posibil ca alte forme de muzică să nu fie absolut clare).
Atingerea unui nivel adecvat nu este niciodată o problemă. Nu a fost o problemă încă din anii ’70, când sistemele de PA așa cum le cunoaștem astăzi s-au maturizat complet. Tot ce îți trebuie este o identificare a puterii de care ai nevoie pentru un anumit loc, de obicei calculat în funcție de regulă și de referință la experiența trecută și bugetul pentru a echipa cu destule amplificatoare și boxe.
Avantajele unui line array
Atingerea unei distorsiuni scăzute, zgomot redus și un răspuns in frecventa liniar nu au fost rezolvate pe deplin, deși dacă nivelul de zgomot al PA-ului dvs. este audibil pentru audiență, există o defecțiune undeva în sistem: amplificatoarele de putere în general au un semnal mai bun – pentru – raportul de zgomot decât aproape orice altceva veți găsi în ansamblul tehnicii de sunet. Răspunsul în frecvență al boxelor PA, însă, lasă mult de dorit. Dar, chiar dacă nu toate sunt încă perfecte în ceea ce privește punctele de mai sus, majoritatea oamenilor consideră calitatea sunetului unui sistem de PA decent. Și sunetul tipic al unui PA a invatat oamenii despre cum ar trebui să sune un PA. Poate un argument general, dar există foarte mult adevăr în el.
Mai rămâne un punct fără răspuns: cel al clarității. Este posibil ca un sistem PA să fie capabil de o claritate detaliată, analitică în sine. Dar, atunci când este implementat într-un scenariu de concerte din viața reală, sună oricum dar nu clar. Trebuie să o fi experimentat chiar tu de mai multe ori ca membru al audienței – acel sunet neplăcut care îți înfundă urechile. Claritatea este, așadar, ultima frontieră necontrolată a PA-ului. Este ultima problemă majoră care rămâne greu de rezolvat.
Există două scenarii aici: unul în care publicul este așezat, celălalt unde este în picioare și liber să se miște. Dacă publicul este liber să se deplaseze, este acceptabil să existe niveluri diferite în diferite părți ale locației. Cei mai interesati vor gravita spre difuzoare. Cei care, probabil, vor să discute în timpul concertului se vor muta mai departe. Cu toate acestea, dacă publicul este complet așezat, brusc devine mult mai dificil. Nu doriți să asurbiți rândurile din față ale publicului, lăsându-i pe cei din spate să se chinuie să audă. Dacă numai anumitor membri ai publicului li se oferă un nivel adecvat, fără a fi prea liniștit sau prea tare, PA-ul nu și-a îndeplinit în totalitate scopul. Prin urmare, permiteți-mi să perfecționez cerințele PA în această afirmație simplă: toată audiența ar trebui să se bucure de un sunet de înaltă calitate, suficient de puternic și de clar.
Ce este un sistem line-array – Sonorizeaza audienta, nu peretii
O regulă primordială a PA-ului este direcționarea sunetului către public și nu în altă parte. Dar cât de des vedeți că această regulă este spilberata ?
Așadar, cel mai important este să îndrepți difuzoarele către oameni în cel mai direct mod posibil. În același timp, luați în considerare cât de mult sunet este „stropit” pe pereți și tavan. Publicul va absorbi o mare parte din energia sonoră care îi atacă, dar pereții și tavanul sunt foarte probabil să fie reflectori, astfel încât cu cât sunetul va merge mai mult în aceste direcții, cu atât vor fi create mai multe reflexii.
Într-o situație în care conținutul informațional al vorbirii este de o importanță primară, soluția clasică a inteligibilității este să folosești multe boxe mici și să le ai aproape de oameni – evident, îndreptându-le către ei și nu pe suprafețe reflectoare. Acest lucru funcționează extrem de bine, iar conținutul de informații devine clar. Dar această soluție nu este acceptabilă pentru o interpretare muzicală. Motivul pentru aceasta este că ne așteptăm ca o reprezentație să aibă loc pe o scenă. Urmărim interpreții pe scenă și ne așteptăm ca sunetul să vină și de pe scenă. Dacă sunetul provine de la un mic difuzor montat la doar câțiva metri distanță, în sus și în lateral, asta ar provoca un conflict între vizual și auditiv. Totul ar putea fi clar și inteligibil, dar nu ne-am bucura de performanță.
Deci soluția de boxe multiple mici nu funcționează pentru performanță. Avem nevoie ca sunetul să pară cât mai mult posibil, de parcă provine de pe scenă, iar pentru asta nu te poți descurca mai bine decât să ai de fapt boxe pe părțile laterale ale scenei, precum un mare sistem stereo. Cu toate acestea, mai există probleme potențiale …
Prima problemă a fost menționată deja și are legătură cu directivitatea. Difuzoarele au în mod natural un răspuns direcțional caracteristic – aproape omnidirecțional la frecvențe joase, strângându-se la un fascicul focalizat la frecvențe înalte. Altfel spus, oricine stă direct în fața unui difuzor va experimenta un răspuns de frecvență rezonabil de liniar, dar oamenii care stau mai departe și mai departe în lateral vor auzi frecvențe din ce în ce mai puțin înalte, astfel încât sunetul va fi din ce în ce mai plictisitor. Deci, stilul PA mare „sistem stereo” suferă de faptul că pulverizează pereții și tavanul cu energie de frecvență joasă și medie-joasă, care se reflectă într-o confuzie de reverberație și doar membrii selectați ai publicului primesc sunet cu un echilibru bun de frecvențe.
O a doua problemă decurge din lipsa controlului direcțional. Deoarece o mare parte a sunetului este răspândită pe scară largă, dincolo de lățimea publicului, energia se pierde. Cu cât sunetul se răspândește mai mult, cu atât mai subțire este răspândită energia acesteia și, prin urmare, cu atât se pierde mai mult nivelul odată cu distanța. Acesta este un punct important. Motivul pentru care o sursă de sunet devine aparent mai liniștită pe măsură ce devine mai îndepărtată este în primul rând pentru că energia sa este răspândită. Da, un anumit nivel se pierde prin absorbția în aer, dar nu foarte mult. Distanța este criminalul. Un membru al audienței care stă departe de difuzoare va experimenta un sunet îndepărtat și, prin urmare, liniștit.
Să ne gândim în comparatie cu lumina. Luați o lanterna care emite lumină aproape în egală măsură în toate direcțiile, așa că de la sine nu este prea util pentru a-ți găsi drumul în întuneric. Dar puneți un reflector în spatele său și un obiectiv în fața sa, astfel încât energia sa să fie concentrată într-un fascicul și veți observa imediat că acum este foarte luminos. Veți observa, de asemenea, că fasciculul se extinde pe distanță. Deci nu numai că vedeți zona imediată în fața picioarelor, dar și zona dincolo de unde direcționați fasciculul. Zona de acoperire este mai mică, dar acum puteți vedea unde mergeți. Dacă s-ar putea face același lucru cu difuzoarele, ar exista două avantaje: unul, că sunetul este concentrat asupra audienței și departe de suprafețele reflectante; și două, că sunetul își păstrează nivelul în timp ce călătorește. Deci, membrii publicului din spate sunt serviți ca și cei din față, iar diferența de nivel între față și spate este mult mai mică.
Ce este un sistem line-array –Teoria directivitatii
Dacă înțelegeți teoria din spatele caracteristicilor direcționale ale surselor de sunet, veți fi într-o poziție bună pentru a înțelege difuzoarele PA și pentru a obține ce e mai bun din ele. Există două extreme ale direcționalității, între care există și alte cazuri interesante. O extremă este punctul sursa, care este o sursă de sunet care are dimensiuni zero. OK, nu există dimensiunea zero, dar în practică, dacă o sursă de sunet este dimensional mai mică decât lungimea de undă a sunetului pe care o emite, are caracteristicile unei surse punctuale. Ieșirea cu frecvență joasă a unui difuzor mic ar fi un exemplu în viața reală.
O sursă punctuală emite sunet în egală măsură în toate direcțiile. Acolo îl aveți: tot ce trebuie să știți despre sursa de referință! Ei bine, nu chiar toate … dar vei avea nevoie de puțină imaginație. Imaginează-ți această sursă de punct foarte mică, pulsând în exterior momentan, o singură dată. O sferă de înaltă presiune își părăsește suprafața și radiază spre exterior, devenind din ce în ce mai mare. Sursa punctului a introdus o anumită cantitate de energie în acest impuls, iar aceeași cantitate de energie în timp trebuie să acopere o suprafață tot mai mare, suprafața acelei sfere în continuă expansiune. Concret: pentru o sursă punctuală, presiunea sonoră scade cu 6dB pentru fiecare dublare a distanței. Numim aceasta legea inversă a pătratului.
O greșeală sau o simplificare excesivă este că se spune în mod obișnuit că tot sunetul se supune legii pătratului invers. Nu este așa. Sunetul dintr-o sursă punctuală se supune legii pătratului invers. Orice sursă de sunet care nu este omnidirecțională nu se supune legii pătrate invers. (Dacă te îndepărtezi atât de mult de el, încât vizual se retrage într-un punct, din punctul tău de observație, se pare că respectă legea pătrată inversă, dar în termeni practice, acest lucru nu este relevant pentru PA).
De stiut
Este interesant să luăm în considerare extremele opuse. Ar fi posibil să existe o sursă de sunet, nivelul de la care nu se descompun deloc odată cu distanța crescândă? Uimitor, răspunsul este da. Este posibil să existe o sursă de sunet atât de concentrată încât să acopere o distanță uimitoare, cu aproape nicio reducere a nivelului. Vrei un exemplu? Un cilindru de vorbire al unui vapor vechi. Numim acest tip de sursă de sunet o sursă plană. În acest caz energia sonoră nu este doar concentrată, ci este restricționată să călătorească într-un mediu închis, astfel încât să nu se poată răspândi deloc. Și din moment ce nu se poate răspândi, nu se pierde niciun nivel. (În practică, se pierde puțin nivelul, dar nimic nu este perfect.) Puteți vedea că acesta nu este un mod practic de a vă transmite sunetul în fața publicului, așa că îl vom lăsa ca o curiozitate, dar o curiozitate care demonstrează un principiu util .
Următorul tip de sursă de sunet este întregul scop al acestui articol și este salvarea PA, așa cum o știm. Numim acest tip de sursă – fanfară de trompete – sursa de linie. Pentru a înțelege, permiteți-vă să reveniți la sursa punctuală pentru un moment. Am spus că sursa punctului (care este omnidirecțională) trebuie să fie mică în comparație cu lungimea de undă a sunetului pe care îl emite. De asemenea, conversația este adevărată: când o sursă de sunet este mai mare decât lungimea de undă pe care o emite, ea devine mai direcțională. Și cu cât este mai mare, cu atât este mai strâns direcțional. Deci, o sursă de sunet cu adevărat mare ar fi direcționată. Este ceea ce ne dorim: o sursă care poate fi concentrată și direcționată pentru a acoperi publicul, dar nu irosită pe alte zone ale auditoriului.
Soluția constă în conceperea unui difuzor care este bine focalizat în dimensiunea verticală, dar care răspândește sunetul în dimensiunea orizontală. Pentru a face acest lucru, difuzorul trebuie să fie mare pe verticală, dar mic pe orizontală. Ca o coloană, de fapt. Și aici îl avem (fanfare mai mare de trompete): difuzorul cu coloane! Am spus „difuzor pentru coloană”? Ne pare rău, trebuie să folosesc o terminologie mai actualizată și mai interesantă: linie. Ambele sunt exemple ale sursei de linie.
Boxa tip coloana line-array
De multe ori cred că una dintre cele mai bune lecții din trecut este să nu mai mergem din nou acolo. Cu toate acestea, difuzorul pe coloană are un loc la fel de important în istoria PA, ca și chitara electrică în muzica rock. Da într-adevăr. Într-o zi s-ar putea să fie oameni care își câștigă viața ca istorici ai PA, și ne vor putea spune exact cum a ajuns să fie dezvoltat difuzorul pentru coloane. Până atunci, bănuiala mea este că s-a dezvoltat din întâmplare și s-a găsit că funcționează eficient. Pare natural pentru o trupă din anii ’60 să aibă boxe la fiecare parte a scenei. Apoi decid că vor să fie mai tare și au nevoie de boxe cu mai multe unități de acționare. Dar difuzoarele care sunt mai largi ocupă mai multe zone de scenă, așa că aleg boxe care sunt mai înalte. Banda publică tipică din anii ’60 ar avea, așadar, o pereche de boxe cu coloane, care ar conține în mod obișnuit patru unități de acționare de 10 inch sau 12 inch, uneori completate cu un horn mic (de exemplu, Vendetta WEM). Deși pot părea primitive acum, de fapt au funcționat surprinzător de bine.
Dimensiunea orizontală mică însemna că lățimea completă a audienței era acoperită, în timp ce dimensiunea verticală mare asigura că sunetul era trimis în spatele camerei. Cu toate acestea, următoarea generație de trupe care lucrează la un nivel mai ridicat al afacerii a trecut pe „sisteme de goarne”. (Un difuzor cu horn este cel mai eficient mod de a converti puterea amplificatorului în sunet. Un „bass bin” este un boxa de bas, care este în mod obișnuit în proiectarea unui horn pliat. Sistemele „bin si horn” de dimensiuni fizice adecvate pot suna foarte bine , dar direcționalitatea lor nu este neapărat bine controlată.) Trupe mici și-au configurat sistemele similare, dar reduse, iar difuzorul pentru coloane a fost uitat. Difuzoarele cu coloane mici, însă, au continuat cu mare succes în sistemele de voce PA, cum ar fi în lăcașurile de cult, unde inteligibilitatea este foarte importantă.
Ce este un sistem line-array
Deși difuzorul pentru coloane a fost eficient în contextul său, a suferit din cauza lipsei de scară și a lipsei de știință, la fel de importante. Așa că, pentru a mări un difuzor pe coloană la proporțiile auditoriului a fost necesară cea mai bună parte a celor trei decenii. Totuși, am ajuns acolo până la urmă. Aici vine știința
Revenind la sursa punctuală, descoperim că nivelul scade cu 6dB pentru fiecare dublare a distanței. Cu sursa plana, nivelul nu scade deloc. Așadar, există o condiție intermediară în care nivelul sonor să scadă, să spunem, 3dB? Da, există și este sursa de linie, care în teorie poate produce o undă cilindrică, spre deosebire de unda sferică a sursei punctului. O undă cilindrică autentică va avea o dispersie de 360 de grade în dimensiunea orizontală și o dispersie zero în dimensiunea verticală.
Mai devreme, am spus că pentru a atinge direcționalitatea, o sursă de sunet trebuie să fie mai mare decât lungimea de undă pe care o produce. Pentru a realiza focalizarea sau dispersia aproape de zero, care este o cerință mai strictă, trebuie să se apropie undeva de patru ori lungimea de undă. Lungimile de undă ale sunetului sonor se extind până la 17 metri (20Hz) și nu numai. Însă, luând o frecvență joasă rezonabilă de 170Hz cu o lungime de undă de doi metri (luând 340 de metri pe secundă ca o figură rotundă drăguță pentru viteza sunetului), va fi necesară o sursă de linie înaltă de opt metri. Destul de inalt! Dar cel puțin avem o noțiune cu ceva știință în spatele ei.
Despre inaltime
Următoarea întrebare este: ce facem cu o boxa care este la câțiva metri înălțime? În prezent, modul de a face este de a stivui mai multe difuzoare unul peste altul. Dar, în loc să stivuie difuzoare de 10 inch sau 12 inch, cu difuzoare identice cu răspuns HF slab, așa cum au făcut-o în anii 1960, fiecare difuzor este format din unități LF și HF și acoperă întreaga gamă audio (până la o frecvență rezonabil de scăzută) ). De asemenea, în loc să creeze o boxa foarte inalta, linia modernă este formată din mai multe boxe mici. Avantajul mai multor boxe este că puteți asambla o serie de linii la fel de mari sau mici pe care doriți, sau care se pot încadra sau pot bugeta adecvat. De asemenea, puteți manipula forma line-array-ului, care, după cum vom vedea în scurt timp, are beneficii semnificative.
Întrucât line-array-ul nu este de fapt o singură boxa înaltă, dar îngustă, ci este alcătuit din incinte discrete de difuzoare, trebuie să ne întrebăm dacă unitățile individuale se vor combina împreună ca și cum ar fi o sursă autentică de linie? Răspunsul este da, așa vor face, dar numai acolo unde driverele sunt separate cu mai puțin de jumătate de lungime de undă. Acest lucru este ușor pentru frecvențele joase, dar mai dificil de realizat pe măsură ce lungimea de undă se scurtează. Ca referință, lungimea de undă la 400Hz este de aproximativ 85 de centimetri. Deci, pentru a face cuplul la 400Hz, boxele trebuie să aibă o înălțime mai mică de 42,5 centimetri. OK, asta este realizabil, dar nu suntem chiar la jumătatea formației audio aici.
Cu toate acestea, cel puțin știm criteriile dupa care sa ne ghidam. Cu cât matricea este mai lungă, cu atât direcția este mai strânsă în dimensiunea verticală, iar pentru boxele individuale să se cupleze bine in array, acestea trebuie să fie mici pe verticală. Cu cât aceste două criterii pot fi atinse mai bine, cu atât sunetul sunetului din array va fi controlabil.
Waveguide line-array
O mulțime de tehnologii de boxe împrumută din tehnologia cu microunde, deoarece lungimile de undă ale microundelor și undele sonore sunt comparabile. Am spus deja că pentru a se combina împreună într-o sursă de linie sau cel puțin o apropiere strânsă a unei surse de linie, sursele de sunet individuale nu trebuie să fie mai departe de jumătate de lungime de undă. Puteți să întoarceți acest lucru și să spuneți că, cât mai strânse sunt sursele de sunet individuale, cu atât va fi menținut un comportament mai ridicat al spectrului de frecvență – sursă. Deci fiecare boxa individuala trebuie să fie cât mai scurta posibil în dimensiunea verticală. Pentru preferințe, înălțimea boxei nu trebuie să fie mai mare decât diametrul difuzorului de frecvență joasă, plus grosimea materialului. Cu toate acestea, pentru a atinge un nivel sonor ridicat, în mod clar, difuzoarele cu frecvență joasă trebuie să fie rezonabil de mari. În Meyer Sound M3D, de exemplu, difuzoare de 15 inci (38 cm) sunt folosite pe ambele părți ale unității de înaltă frecvență. Deoarece 38cm reprezintă jumătate din lungimea de undă la aproximativ 450Hz, o serie de boxe M3D se vor aproxima la o sursă de linie până în jurul acestei frecvențe. Peste 450 Hz, caracteristicile direcționale vor începe să se îndepărteze de unda cilindrică ideală, deși nu imediat.
Deci, ce se întâmplă peste 450Hz în cazul M3D? La 580Hz, semnalul este transmis de la difuzoarele cu frecvență joasă la un driver special creat pentru frecvențe ridicate. Ce este special în ceea ce privește designul? Ei bine, pentru a face viabil întregul concept al line-arrayului, fiecare cabinet individual trebuie să fie o sursă de linie la propriu, sau cel puțin o sursă de linie cât mai aproape posibil. Pentru aceasta, difuzorul de înaltă frecvență are nevoie de un design foarte sofisticat pentru a produce frontul de undă necesar, care se diverge pe cat posibil în dimensiunea verticală. Există mai multe tehnici posibile pentru a face acest lucru – unele practice, altele nu.
Merită să ne gândim o clipă la cum ar putea fi creat un obiectiv acustic. Un obiectiv pentru lumină funcționează prin încetinirea razelor de lumină într-un mediu transparent cu un indice de refracție mai mare decât aerul – adică sticla. Acest lucru se poate face pentru sunet. Pur și simplu formați un mediu adecvat într-o formă a lentilei și așezați-l în fața difuzorului. Pare prea simplu pentru a lfunctiona ? Nu, deloc, iar această tehnică este într-adevăr folosită de Electro–Voice și McCauley. Obiectivul este realizat din spumă, care acționează ca un „obstacol” în jurul căruia trebuie să treacă unda sonoră, încetinind-o. Spuma nu trebuie să aibă forma obișnuită a lentilelor, deoarece poate fi cu densitate variabilă, ceea ce asigură „modelarea”. Spuma are limitele sale, așa cum vă așteptați. La frecvențe înalte va absorbi sunetul in loc să îl încetinească, iar la frecvențele joase nu va avea niciun efect. Cu toate acestea, faptul că este utilizat pentru unele sisteme de line-array actuale demonstrează că este o soluție viabilă a problemei.
Celălalt mod de a produce o lentilă acustică este refractorul pe lungime de cale. Aceasta folosește plăci metalice pentru a direcționa sunetul prin canale. Canalele au lungimi variate și, prin urmare, sunetul poate fi încetinit prin diferite perioade de timp. Cu un design adecvat, acesta poate forma un obiectiv perfect viabil, care funcționează pe o gamă de frecvențe rezonabil de largă. Evident, din moment ce există patru tehnici diferite utilizate în prezent în această aplicație, soluția finală nu a fost încă găsită.
Aici gasiti cateva din cele mai populare Line-array-uri
Fii la curent cu toate noutatile noastre si urmareste-ne pe Facebook