Biblia Dzwiekowca

22
1 WG. ELECTRO-VOICE

Transcript of Biblia Dzwiekowca

Page 1: Biblia Dzwiekowca

1

WG. ELECTRO-VOICE

Page 2: Biblia Dzwiekowca

2

Spis treści :

1 Czy BeL AQUSTIC chce wejść do przemysłu wydawniczego?....................................................... 12 Jak czytać niniejszą pozycję ?........................................................................................................... 13 O czym traktuje ten podręcznik ?...................................................................................................... 14 Co dolega większości Systemów P.A. (nagłośniających) ?............................................................... 2

A Systemy głośnikowe o niskiej efektywności .................................................................................... 2B Za mała moc wzmacniacza ............................................................................................................... 2C Zła charakterystyka częstotliwościowa ............................................................................................ 3D Wysokie tony nie trafiają do wszystkich .......................................................................................... 3E Reguła podwójnej odległości ............................................................................................................ 5F Akustyka sali rozmywa Twój głos .................................................................................................... 5

5 Ogólne uwagi o projektowaniu systemów ........................................................................................ 7A Małe sale ........................................................................................................................................... 8B Sale średniej wielkości ...................................................................................................................... 10C Duże sale ........................................................................................................................................... 15D Systemy podsłuchowe

.........................................................................................................................16

E Kilka uwag o stałych instalacjach nagłośnieniowych ....................................................................... 16

Czy BeL AQUSTIC chce wejść do przemysłuwydawniczego?Nie. Jesteśmy natomiast przekonani, że uczynienienaprawdę wielkiego kroku przez muzyków i osobyobsługujące .aparaturę dźwiękową będziewymagało przestudiowania niektórychnowoczesnych rozwiązań. Przedstawiamy zatemczytelnikom unikalne opracowanie oparte namateriałach i wieloletnim doświadczeniu firmyELECTRO-VOICE.Firma Electro-Voice rozpoczęła działalność ponadpięćdziesiąt lat temu, kiedy kilku ludziniezadowolonych z jakości ówczesnychmikrofonów, zbudowało swoje o wiele lepsze. Odtej pory E-V regularnie wprowadza innowacje -mikrofony o niskim poziomie zakłóceń, mikrofonykierunkowe o płaskiej ch-ce bez efektuzbliżeniowego, tuba „C.D." - Constant directivityhorn o stałej kierunkowości promieniowania -czyniące sztukę reprodukcji dźwięku bardziejzaawansowaną.W 1973 roku, E-V wyprodukował pierwszykomercyjny zestaw głośnikowy HiFi powstały woparciu o teorię A. N. Thiele i wspomaganekomputerem metody projektowe. Ten przełom wsposobie projektowania systemów głośnikowychpozwolił prawie wszystkim firmom na ulepszenieswoich produktów.Nieco później E-V wprowadził jeszcze jedenpomysł. Jest nim tuba o stałej kierunkowościpromieniowania (constant directivity horn)

przewidziana do użytku profesjonalnego (przynagłośnieniu).Stale rosnąca liczba wykonawców używa systemyE-V i niektórych można tu wymienić: Journey, RodSteward, Marshall Tucker Band, Bob Seger, Yes,Ronnie Milsap -lista ciągle się powiększa.Wielu z poważanych konsultantów w USAregularnie wymienia systemy E-V jako jedne znajbardziej właściwych.Niniejszą broszurą, a także serią dalszychpublikacji pragniemy ukazać w jaki sposób możnaosiągnąć najlepsze brzmienie, jakie zapewniawspółczesna technika i technologia.

Jak czytać niniejszą pozycję?Oczywiście - jeśli to tylko możliwe - w całości!Jeśli interesują Cię szczegóły wyposażenianiezbędnego do zapewnienia właściwegodźwięku w niewielkim pomieszczeniu, to możeszCzytelniku przejrzeć tylko rozdział „Ogólne uwagio projektowaniu systemów", paragraf „Małe sale".Rozdziały l i 3 przedstawiają bliżej firmę Electro-Voice i niniejsze opracowanie, zaś rozdział 4omawia typowe błędy spotykane w systemach P.A.i sposoby ich naprawienia. Rozdział 5 opisuje trzytypowe, różne co do wielkości pomieszczeniapodając wykaz i sposób podłączenia, odpowiedniejdo ich nagłośnienia, aparatury.

Page 3: Biblia Dzwiekowca

3

O czym traktuje ten podręcznik?Naprawdę nie przejmuj się tak mocno słabąjakością dźwięku Twojej aparatury, my chcemypokazać Ci dlaczego tak jest i poradzić jak uzyskaćwłaściwe rezultaty w ramach Twoich możliwościfinansowych. Wskażemy Ci drogę jak przejść odtypowego małego zestawu typu pocket czyli„wszystko w jednej obudowie" do profesjonalnego,modułowego i elastycznego systemu, składającegosię z oddzielnych części: tub, driver'ów, obudówbasowych, zwrotnic aktywnych i całej reszty.Uwzględniliśmy w naszych uwagach realia pracyprzeciętnego muzyka, choć niniejszy materiałbędzie pomocny również przy projektowaniuwysokiej jakości stacjonarnych instalacjinagłośniających.Zajmiemy się tymi podstawowymi problemami,bolączkami i pytaniami, które trapią co jakiś czaskażdego muzyka czy operatora dźwięku live.Weźmy na przymiarkę:1. Nie możesz dojść, dlaczego Twój nowywzmacniacz wcale nie jest dużo głośniejszy, niżpoprzedni, mimo, że ma dwa razy większą moc;2. Kręciłeś już wszystkimi gałkami we wszystkiestrony, ale Twój system jakoś nie chce graćgłośniej, bo się sprzęga i brzmi to mniej więcej jakjazgotanie psa, któremu nadepnąłeś na ogon;3. Twój system brzmi szorstko, zniekształca imęczy uszy;4. Nagrania Twojej ulubionej kapeli brzmiąświetnie na domowym sprzęcie, ale na ichkoncercie nie mogłeś zrozumieć ani słowa;5. Uzyskujesz niezłe brzmienie swojego zespołu nawłasnej sali, ale zupełnie Ci to nie wychodzi w saligimnastycznej;6. Zaproszeni goście w pierwszych rzędachtrzymają się za uszy, za to publiczność z końca salitwierdzi, że nic nie słyszy;7. Chcesz kupić nowy wzmacniacz, ale nie wieszjakiej mocy;8. Myślisz o aktywnym, dwudrożnym systemiegłośnikowym, ale nie wiesz jaka powinna byćczęstotliwość podziału;9. Włożyłeś dużo pracy w uzyskanie zrozumiałościmowyna Twoim sprzęcie, ale ludzie z sali twierdzą, że nicniemogą zrozumieć;Aby rozwiązać przedstawione powyżej problemy,wpierw musisz, drogi Czytelniku wiedzieć, codolega większości spotykanym systemom P.A.(Public Address). UWAGA:w dalszej części będziemy używać określenia „P~A.system" co jest formy określenia systemównagłaśniających na świecie.W osiągnięciu naprawdę dobrego dźwięku nie maani krztyny magii, po prostu - o pewnych rzeczachtrzeba wiedzieć i oswoić się z nimi po to, byostatecznym celem mógł być w pełni profesjonalnejjakości dźwięk z Twojego systemu. Następny

rozdział omawia pewne zagadnienia, które pojawiłysię od czasu zaistnienia dźwięku, a ściślej, od czasuzaistnienia dźwięku w zamkniętym pomieszczeniu.Aha, i jeszcze jedno: w dalszej części będziemystosować termin „poziom ciśnienia dźwięku". WPolsce stosowany jest raczej termin „poziomnatężenia dźwięku" co z resztą dla naszych potrzebnie ma większego znaczenia.

Co dolega większości systemom P.A.(nagłośniającym)?Oto podstawowe przyczyny, dla których wielesystemów P.A. brzmi źle i jednocześnie pierwszapróba podejścia do wyjaśnienia uprzedniowymienionych problemów.

Systemy głośnikowe o niskiej efektywności.Pomówmy najpierw o „poziomie ciśnieniadźwięku" (ang. SPL -Sound Pressure Level), którysubiektywnie słyszymy jako głośność. SPLwyrażany jest najczęściej w decybelach (dB),którymi operuje się często bez dobrego zrozumieniaich istoty. Gdy mówimy o decybelach, to zawszemamy na myśli różnicę między dwiemawielkościami (a ściślej ich stosunek). Na przykład,100 dB oznacza poziom natężenia dźwięku 100 dBwyższy, niż przyjęty umownie poziom O dB,będący jednocześnie najniższym poziomemsłyszalności dźwięków przez przeciętne ludzkieucho. Takie różnice określa się także wtedy, gdymówi się, że jeden dźwięk jest głośniejszy o 3 dBod drugiego. Różnica taka jest przez większośćsłuchaczy dostrzegalna, niemniej jeszcze nie zwalaz nóg. Podwojenie głośności (lub obniżenie opołowę) jest odbierane dopiero wtedy, gdy nastąpizmiana poziomu o 10 , dB. Jednocześniepodwojenie mocy wzmacniacza, albo dodaniedrugiego takiego samego zestawu głośników dajezwiększenie SPL tylko o 3 dB! Takie same efektyuzyskuje się za pomocą dwukrotnego zwiększeniaefektywności stosowanych głośników.Porozmawiajmy teraz o „efektywności".Efektywnością systemu głośnikowego nazywamy„ilość" dźwięku, którą dany system jest w staniewytworzyć po dostarczeniu do niego sygnałuelektrycznego (audio) o pewnej wartości. Wynikawięc z tego wniosek, że wysoka efektywnośćzespołu głośnikowego jest zjawiskiem pożądanym.Oznacza to, że używając tego samegowzmacniacza, możemy uzyskać - z głośnikówbardziej efektywnych -więcej dźwięku.Efektywność wyraża się dobrze w procentach i taknp. wysokosprawny, klasyczny, promieniującybezpośrednio system głośnikowy (jak np. E-V S 15-3 lub FE 15-3 Dynacord) posiada efektywnośćrzędu 5%. Dobry zestaw driver/tuba (np. E-VDH1506/HR60) posiada efektywność na poziomie25%!

Page 4: Biblia Dzwiekowca

4

Wszystko to oznacza, że systemy o wysokiejefektywności są w stanie wytworzyć duży poziomciśnienia dźwięku. Dobrze zaprojektowane systemygłośnikowe niejako z założenia posiadają wysokąefektywność. Wszystkie systemy E-V serii S12-2 iwiększe są zaprojektowane tak, by posiadaćmaksymalnie dużą efektywność stosownie do ichtypu i wielkości. Wysoka efektywność oznacza, żemożemy w pomieszczeniu osiągnąć wymaganypoziom ciśnienia dźwięku bez przesterowaniawzmacniacza mocy, co jest zresztą tematemnastępnego rozdziału.

Za mała moc wzmacniacza. Zanim systemgłośnikowy osiągnie maksimum swoichmożliwości, musi zostać podłączony do właściwegowzmacniacza, zwłaszcza takiego, który posiadaduży zapas mocy (dużą przesterowywalność).Zapas ten wyznacza posiadaną przez tenwzmacniacz rezerwę mocy, umożliwiającą muodtworzenie pewnych głośniejszych (szczytowych)partii programu ponad jego maksymalny poziomprzeciętny, odbierany przez ludzkie ucho jako„głośność". W muzyce mechanicznej, „na żywo",10 dB-owe szczyty ponad poziom przeciętny (oczasie trwania zaledwie kilku milisekund) sąpowszechne i nieprzerwanie przechodzą przez całysystem. Jeśli szczyty te nie są w stanie swobodnieprzezeń przejść, to głośność muzyki pozostanieniemal niezmieniona, natomiast zaczną byćsłyszalne zniekształcenia w postacinieprzyjemnego, jazgoczącego dźwięku. Oznaczato, że jeśli odtwarzamy program z ciągłą mocą ok.10 watów, to potrzebować będziemy wzmacniaczao mocy 100 W po to, by umożliwić właśnie tymszczytom (10 dB wyżej) bezpieczne przejście przezcały tor elektroakustyczny, bez przesterowywaniawzmacniacza mocy. Osiągnięcie przesterowaniajest rozpoznawalne natychmiast, ponieważsłychać to doskonale z głośników. Wiele osóbtwierdzi, że ich głośniki brzmią źle na średnich iwyższych poziomach nie wiedząc, że mówią oswoim wzmacniaczu. Głośnik po postu nie mainnego wyboru, jak tylko wiernie odtworzyć to, codostarczy mu wzmacniacz bez względu naobecność (lub brak) zniekształceń.Przesterowanie wzmacniacza mocy jest też bardzoczęstą przyczyną uszkodzenia głośników.Przesterowany sygnał wytwarza zawsze duże ilościtonów harmonicznych (czyli wyższychczęstotliwości nagrzewających dodatkowo cewkigłośników), które z reguły powodują nadmierneobciążenie głośników średnio- i wysokotonowych,co kończy się dużą ilością dymu i grobową cisząwkrótce potem. Tak więc należy się upewnić, czywzmacniacz, który zamierzamy użyć, posiadawymagany zapas mocy do tego, aby wiernieodtworzył reprodukowany dźwięk na żądanympoziomie.

Zilustrujmy teraz problem „moc-efcktywność"następującym przykładem: powiedzmy, że głośnikio sprawności 2.5% dołączone są do 250 Wwzmacniacza, zaś moc średnia dostarczona dogłośników wynosi 25 W, co daje namwystarczająco dużo zapasu mocy na odtworzenieszczytów sygnału. Niemniej reprodukowanamuzyka nie brzmi specjalnie głośno (SPL jest zbytmały). Moglibyśmy teraz wziąć 500 W wzmacniaczi dostać 3 dB więcej, ale jest to drogie posunięcie, ai efekt nie jest zbytnio zauważalny. Moglibyśmy teżwziąć głośniki o sprawności 5% żeby uzyskać tensam efekt (3 dB więcej), albo w ogóle „przesiąśćsię" na głośniki o bardzo dużej sprawności (np.25%) i osiągnąć naprawdę duży poziom ciśnieniadźwięku bez wprowadzania zniekształceń,zostawiając wzmacniaczowi margines mocy.Problem polega niestety na tym, że efektywnośćgłośników jest co najmniej tak samo ważna jak mocwzmacniacza mocy.Rysunek l pokazuje, w jaki sposób poziomciśnienia dźwięku zmierzony w pewnej konkretnejodległości zmienia się z częstotliwością wprzypadku umieszczenia głośnika w komorzebezechowej (idealnie wytłumionej), co podobne jestdo warunków pracy w otwartej przestrzeni - brakusufitu, ścian i innych powierzchni odbijającychdźwięk. Najlepsze rezultaty osiągają głośniki o„płaskiej odpowiedzi", jeśli zaś chcemy ją zmienićdo pewnych celów, to zróbmy to za pomocąkorektora graficznego - tam gdzie MY chcemy.

Zła charakterystyka częstotliwościowa. Załóżmy,że używamy wysokiej klasy mikrofonu, świetnegomiksera i naprawdę niezłych wzmacniaczy mocy,lecz do tego posiadamy zestawy głośnikowe onieżyt ciekawej charakterystyce częstotliwościowej.Charakterystyka ta jest jakby odpowiedzią -sposobem, w jaki głośnik (albo inne cudo) reagujena pobudzenie go sygnałem o stałej amplitudzie iczęstotliwości równomiernie zmieniającej się odnajniższych basów do najwyższych sopranów.Głośniki posiadające nierównomiernącharakterystykę, będą ją mieć także i dla muzyki,co objawia się „podbarwianiem" dźwięku,brzmiącego wówczas nienaturalnie. Głośnik ocharakterystyce płaskiej w przedziale, w którymchcemy go użyć, brzmieć będzie naturalniej niż ten,którego charakterystyka częstotliwościowa jestposzarpana i posiada zagłębienia, garby i szczyty.Poza tym, płaskość charakterystykiczęstotliwościowej umożliwia w dużym stopniuredukcję sprzężeń między mikrofonem agłośnikami. Jeśli bowiem głośniki wykazują dużeuwypuklenie charakterystyki w pewnym przedziale,to może się okazać, że mikrofon zareaguje na tenszczyt i na tej właśnie częstotliwości zacznie sięsprzęgać.

Page 5: Biblia Dzwiekowca

Wysokie tony nie trafiają do wszystkich.Powiedzmy, że nasz system głośnikowy składa siętylko z jednego głośnika o średnicy 12" (30 cm),zamocowanego w obudowie. Spójrzmy na rysunek2.Na niskich częstotliwościach dźwiękrozprzestrzenia się prawie równomiernie wewszystkich kierunkach, mówimy „bezkierunkowo".Dzieje się tak dlatego, że średnica membrany jestmała w porównaniu z długością fali odpowiadającejniskim częstotliwościom. Długość fali oblicza siędzieląc prędkość dźwięku w powietrzu (340 m/s)przez daną częstotliwość. Przykładowo, falaakustyczna o częstotliwości 50 Hz posiada długość6.9 metra; jest to trochę więcej, niż średnica

naszego głośnika. Jeśli pójdziemy w górę osiczęstotliwości, to dojdziemy do punktu, w którym12" głośnik będzie mieć średnicę większą, niżdługość fali i wiązka promieniowanej faliakustycznej zacznie się ukierunkowywać. Ma tomiejsce tam, gdzie wiązka zamiast być szeroką,zacznie się zawężać. Jest to przyczyna, dla którejwidzowie po bokach sali często nie są w stanieusłyszeć wysokich częstotliwości. Dźwięk staje sięgłuchy i zrozumiałość spada. Tak więc szerokośćpromieniowanej wiązki (szerokość dyspersji) jestdosyć krytyczną cechą projektowanych zespołówgłośnikowych.

Dyspersja zekąta, pod jakdo osi głównpokazana kierunkowej wykonywanepionowej i Typowe popomiarów zsygnałów z p4800 Hz) popoziomu zwią

SZEROKADYSPERSJA WĄSKA

DYSPERSJA

WYSOKIE CZĘSTOTLIWOŚCI

„PŁASKA” DAJE DOBRYNATURALNY DŹWIĘK

„SKOKOWA/GRZEBIENIOWA”DAJE OGRANICZONYKLAKSONOWY DŹWIĘK

CZĘSTOTLIWOŚĆ W HERTZACH

RYSUNEK 1 – Osiowe przenoszenie częstotliwości

NISKIE CZĘSTOTLIWOŚCI

5

społu głośnikowego w zależności odim słuchacz znajduje się w stosunkuej promieniowania tego zespołu, jest

na przykładowej charakterystycena rysunku 3. Pomiary tego rodzaju są na ogół w obu płaszczyznach -poziomej, co pokazano na rysunku.dejście przy wykonywaniu takichakłada doprowadzanie do głośnikarzedziału jednej oktawy (np. 2400 do to, by uniezależnić się od wahańzanych z nierównomiernością

charakterystyki częstotliwościowej. Ponieważsygnał testowy zawiera wszystkie częstotliwości zdanego przedziału (oktawy), więc nie mają oneżadnej konkretnej wysokości dźwięku, czycharakteru muzycznego, mają natomiast charakterszumu (takiego międzystacyjnego spotykanego np.w odbiorniku FM). Z tego powodu sygnał tegorodzaju nazywamy „szumem stacjonarnym" oprzypadkowym charakterze. Głośność takiegoszumu (poziom ciśnienia dźwięku - SPL) zostajenastępnie zmierzona w równej odległości odzespołu dla wszystkich kierunków i wyniki pomiaru

RYSUNEK 2 – Dyspersja głośnika 12” (calowego)

Page 6: Biblia Dzwiekowca

6

zostają naniesione na diagram kołowy -charakterystykę kierunkową. Zauważmy - naprzykładzie z rysunku 3 - że częstotliwościz przedziału 2400 - 4800 Hz są w obupłaszczyznach głośniejsze o ok. 10 dB na osigłównej, niż pod kątem 60 stopni względem tej osi.Pamiętajmy, że spadek o 10 dB odbierany jestprzez ludzkie ucho jako „dwa razy ciszej". No itakie „dwa razy ciszej", „dwa razy głośniej"decydują potem o tym, że połowa sali słyszy mętnydźwięk z głośników, które zaprojektowano bezuwzględnienia ich charakterystyki kierunkowej.

Często jest wygodnie posługiwać się terminem „kątpokrycia" w stosunku do zespołów głośnikowych,ale jeśli się nie zna tego kąta dla każdego pasmaoktawowego, to może się to okazać bardzo mylące.Niektórzy wytwórcy podają, że ich głośnik posiadakąt pokrycia np. 90 stopni i że to jest to. Niestety, wrzeczywistości tylko najlepsze z głośników ledwiedochodzą do tego celu, a i to nie na wszystkichczęstotliwościach. W tym celu firmy Electro-Voice i BEYMA podają nie tylko charakterystykikierunkowe, ale również i wykresy ilustrująceszerokość wiązki w funkcji częstotliwości tak, jakna rysunku 4.

RYSUNEK 3- „Odpowiedź” biegunowa, zakresy oktawowe szumu przypadkowego, tuba w położeniu normalnym

GRADACJA SKALI 5dB GRADACJA SKALI 5 dB

POZIOMEPROMIENIOWANIE

PIONOWEPROMIENIOWANIE

ZAKRES KĄTAPROMIENIOWANIAW STOPNIACH(-6 dB)

PIONOWO

POZIOMO

RYSUNEK 4- Wykres zależności kąta pokrycia od częstotliwości

Page 7: Biblia Dzwiekowca

7

Z tego wykresu można odczytać kąt pokrycia dlainteresujących nas częstotliwości. Na rysunku 4,przedstawiono kąt pokrycia jako kąt międzypunktami, dla których dla danej częstotliwościpoziom ciśnienia dźwięku jest o 6 dB niższy, niż naosi głównej zespołu. Aczkolwiek nie istnieją ścisłestandardy definicji „kąta pokrycia", lub też„szerokości wiązki", to jednak cytowany tutaj opisdotyczy większości spotykanych.Równomierna dyspersja jest jedną znajważniejszych i jednocześnie najczęściejpomijanych charakterystyk zespołówgłośnikowych. Electro-Voice, BEYMA i paręinnych ogólnie szanowanych firm podają wszystkiete charakterystyki w danych technicznychdołączanych do , swoich wyrobów, co pozwala naprojektowanie systemów kierujących dźwięktam, gdzie chcemy. Aby zaprojektowaćsystem głośnikowy posiadający równomiernącharakterystykę kierunkową, musimy użyć do tegocelu specjalnych komponentów. Przykładowo,system E-V S15-3 jest trójdrożnym zespołemszerokopasmowym, używającym głośnikabasowego o średnicy 15" (38 cm) przetwarzającegotylko do 600 Hz tak, że jego charakterystykakierunkowa nie jest w tym przedziale zbyt wąska.Następnie, od 600 Hz do 4000 Hz, użyty został

głośnik o średnicy 6.5" (17 cm), zaś do reprodukcjitonów wysokich - od 4000 Hz do 18000 Hz -użytodriver'a z szerokokątną tubą wysokotonową o stałejkierunkowości. (Niektóre tuby mają problemy zutrzymaniem stałej szerokości wiązki, podobnie jakwspomniany głośnik o średnicy 12".) Użycieoddzielnych elementów zaprojektowanych do pracyw konkretnym przedziale częstotliwości zamiastużywania jednego głośnika może poprawić jakośćdźwięku zwłaszcza wtedy, gdy odtwarzamy pełnepasmo częstotliwościPosiadanie wiedzy na temat kierunkowości możenam znacznie ułatwić wybór głośnika dokonkretnych celów. Głośniki powinny byćskierowane tak, by promieniowaną przez niewiązka pokrywała całą widownię. Warto obejrzećwidownię z miejsca, w którym stać będą głośniki,da to bowiem informację o kącie dyspersjipotrzebnym do nagłośnienia widowni bez potrzebykierowania wiązki na odbijające dźwięk poziome ipionowe płaszczyzny ścian i sufitu. Po określeniutych kątów możemy przystąpić do wyboruwłaściwego głośnika za pomocą danychfabrycznych dostarczanych przez producentówgłośników.

Reguła podwójnej odległości. Spotkałeś się jużpewnie Czytelniku z sytuacją, kiedy ludzie z przoduwidowni prawie spadają z krzeseł od łomotu, któryrozlega się z głośników, natomiast tył tej samejwidowni prawie nic nie słyszy. Dzieje się tak zpowodu znacznego spadku poziomu ciśnieniadźwięku wraz z oddalaniem się od jego źródła(Twojego systemu głośnikowego). W środowiskubezpogłosowym (bezodbiciowym), takim jakprzestrzeń otwarta, SPL zmniejszy się o połowę (6dB) z każdym podwojeniem się odległości odgłośnika. Rysunek 5 przedstawia spodziewanyspadek poziomu (wyrażony w dB) powstały naskutek oddalania się od głośników poczynając odjednego metra przyjętego jako odległośćpomiarowa dla głośników.Aby właściwie zapobiec skutkom tego „prawanatury", należy zaopatrzyć się w specjalne głośnikinakierowujące dźwięk na tył widowni, jednocześnienie promieniujące na jej przód, by nie ogłuszyćznajdujących się tam ludzi.

Akustyka sali rozmywa Twój głos. Pewnie terazmówisz „świetnie, mam dobry mikrofon, mikser,wzmacniacz mocy i głośniki o dużej efektywności zrówną charakterystyką częstotliwościową ikierunkową". Ale kiedy używasz tego wspaniałegosystemu w konkretnym pomieszczeniu, to ludzie wtylnych rzędach ciągle nie mogą zrozumieć anisłowa, nie mówiąc o dobrej słyszalności wysokichtonów. Sprawa dotyczy niestety nie tylkogłośników, ale także i właściwości akustycznychkonkretnego pomieszczenia.

RYSUNEK 5 – Zmiana poziomuw zależności od odległości

ZAMIENNIK ODLEGŁOŚCI

Page 8: Biblia Dzwiekowca

8

Każde pomieszczenie posiada pewną właściwośćzwaną „pogłosem". Pogłos jest tą cechą, którasprawia, że dźwięk w takim pomieszczeniuwybrzmiewa dłużej, niż wynikałoby to tylko zwłaściwości źródła, które go wytworzyło. Naotwartej przestrzeni, w polu swobodnym, mówimyo istnieniu środowiska „bezpogłosowego", cosprawia, że takie przedłużanie czasu trwaniadźwięku nie występuje. Ale jeśli ten sam dźwiękodtworzymy w konkretnym pomieszczeniu, tozjawisko to wystąpi. Im dalej słuchacz znajduje sięod systemów 'głośnikowych, tym większa szansa,że znajdzie się on w „polu pogłosowym" i tymmniejsza nadzieja, że zrozumie on to, co emitujągłośniki.Jeśli słuchacz znajduje się blisko głośnika, tomówimy, że znajduje się on w jego „polubezpośrednim". Jest to obszar, w którym dźwiękdochodzący do jego uszu posiada znacznie wyższypoziom, niż dźwięki odbite od ścian (pogłosowe).Ale jeśli przemieścimy naszego słuchacza dalej odźródła dźwięku (głośnika), to dźwięki odbite odścian, sufitu i podłogi staną się relatywniegłośniejsze od dźwięku pochodzącego bezpośredniood źródła. I to jest ten moment, w którym zaczynająsię nasze kłopoty. W środowisku pogłosowym jesttaki punkt, w którym dźwięki odbijane (polepogłosowe) zaczynają dominować nad tymi, któreprzychodzą bezpośrednio od źródła. Wartowiedzieć, że poziom ciśnienia dźwięku pozostajestały w polu pogłosowym, bez względu na miejsceodsłuchu. Stały poziom ciśnienia dźwięku jest miłąrzeczą, ale nie w momencie, gdy jego przyczyną

jest pogłosowy charakter pola, o czym przekonamysię za chwilę.Odległość od źródła, w której wpływ polapogłosowego zaczyna dominować wynosizazwyczaj od 3 do 6 metrów i jest największa dlapomieszczeń o małym pogłosie i w przypadkusilnie kierunkowych głośników. Odległość odźródła, w której pole bezpośrednie i pole pogłosoweposiadają ten sam poziom nazywamy „odległościąkrytyczną". Na rysunku 6 widać dokładnie, że wtym punkcie dwa pola cechuje ten sam poziomciśnienia dźwięku i suma obydwu SPL w odległościkrytycznej daje wzrost poziomu ciśnienia dźwiękuo 3 dB.Kiedy znajdujemy się w polu pogłosowym, towiększość dźwięku dochodzącego do naszych uszupochodzi od odbić od ścian, sufitu, podłogi itp. itylko niewielka jego część dochodzi do nasbezpośrednio od głośników. Wszystkie te odbiciapowodują, że dźwięk dociera do nas z pewnymiopóźnieniami i to w dodatku o wyższym poziomie,niż dźwięk pochodzący bezpośrednio ze źródła.Efektem tego jest to, że słuchacze znajdujący się wpogłosowej części pomieszczenia mają dużetrudności ze zrozumieniem tego, co się do nichmówi lub śpiewa, albo z rozróżnieniem brzmieniaposzczególnych instrumentów muzycznychgrających na scenie. Muzyka staje się po prostubardzo zawiłym galimatiasem dźwięków.Wprowadzone przed momentem pojęcie polapogłosowego jest jednym z najistotniejszych ikoniecznych do zrozumienia pojęć w niniejszymopracowaniu. Gdyby można było uruchamiać jakąś

RYSUNEK 6 – Tłumienie wraz ze wzrostem odległości w typowej dużej sali

Page 9: Biblia Dzwiekowca

9

syrenę alarmową kierującą Twoją, Czytelniku,uwagę na szczególnie istotne zagadnienia, to zpewnością ruszyłaby ona w tym momencie. Jeśliumieścimy słuchaczy w sunie pogłosowympomieszczeniu, albo w takowych częściach tegopomieszczenia, to trzeba będzie temu w jakiśsposób zaradzić. I to im większe pomieszczenie,tym większy problem. Niemniej nie należy sięprzerażać - w końcu po to między innymiopracowany został ten materiał, żeby problem mógłbyć rozpoznany i zwalczony!

Oto kilka metod zaradzenia problemowi polapogłosowego:1. Wytłumić pomieszczenie. Tak, to jest dobrypomysł, ale jego wprowadzenie w życie jest raczejnierealne i prowadziłoby do znacznegomodyfikowania każdego istniejącego wnętrza;2. Przenieść wszystkich na zewnątrz, najlepiej naduże;

pole. To też jest myśl, bowiem należy pamiętać,że na otwartej przestrzeni nie ma zazwyczajścian, czy innych powierzchni odbijających.Niemniej jest to często niemożliwe, ot choćbydlatego, że pada deszcz.

3. Wybrać podzespoły do konstrukcji zespołówgłośnikowych zapewniające odpowiednie charakte-rystyki kierunkowe dla danego pomieszczenia.Charakterystyki takie to po prostu kąt dyspersji, lubteż kąt pokrycia konkretnych głośników.Ostatecznie chcemy przecież, żeby dźwięk docierałtylko na obszary wypełnione publicznością i nieodbijał się od żadnych ścian (publiczność maznakomite własności tłumiące dźwięk). Może tobyć osiągnięte praktycznie tylko w pewnymstopniu, nie mniej rezultaty dbania o te właściwościsystemów głośnikowych potrafią byćzdumiewające! Jeśli kompletujemy systemprzenośny (przewoźny), to duży nacisk powinniśmypołożyć na taką jego konstrukcję, która dasatysfakcjonujące rezultaty w większościspotykanych pomieszczeń, niezależnie od ichwłaściwości pogłosowych. Twoja publiczność napewno to doceni.Rozpatrzmy teraz nieco bardziej szczegółowonaszkicowane w punkcie 3 rozwiązanie. Problempola pogłosowego jest podstawową przyczyną, dlaktórej jeden głośnik nie załatwia sprawy, nawetjeśli posiada płaską charakterystykęczęstotliwościową, dużą efektywność, równomiernącharakterystykę kierunkową i do tego dużewzmacniacze. Jest on również powodem, dlaktórego zachodzi potrzeba dodania dopojedynczego głośnika jeszcze innych elementówpodzespołów. Jest to rozwiązanie jednego zpierwszych problemów poruszonych w niniejszymopracowaniu. Jeśli sądzisz, Czytelniku, że zebraniekilku tych samych - używanych w mniejszychpomieszczeniach - głośników pracować będziedobrze w dużej sali, to możesz się nieprzyjemnierozczarować. Niewątpliwie zwiększy to poziom

hałasu, ale dźwięk pozostanie nieczytelny wprawie całym pomieszczeniu.Większe pomieszczenia wymagają i większejefektywności i węższej wiązki promieniowania, niżposiadają najlepsze zespoły zbudowane na jednymgłośniku. Na przykład, kiedy słuchacze siedzący wtylnej części pomieszczenia nie mogą zrozumiećani słowa z powodu odbić dźwięku i pogłosu, tonajlepszym rozwiązaniem jest umieszczenie wtakiej sali systemu o małym kącie pokrycia, którynacelujemy na tył sali, kierując tam więcej falibezpośredniej. (Uwaga: dotyczy to także problemuspadku SPL wraz ze zwiększeniem odległości odgłośnika.) Należy zaznaczyć, że szeroka lub wąskadyspersja nie oznacza, że dany głośnik jest dobryalbo zły pod warunkiem jednak, że system zostałzaprojektowany tak, by zapewnić właściwy kątpromieniowania dla danej sali. Są oczywiściesytuacje, kiedy potrzebny jest jeden albo drugisystem do zapewnienia najlepszego rozwiązaniakonkretnego problemu.Głośniki posiadające wąskie charakterystykikierunkowe nazywane są czasami urządzeniami„dalekiego zasięgu" (long throw). Termin „zasięg"jest tu użyty w luźnym znaczeniu, choć dobrzeoddaje odległość, na którą docierać będziebezpośrednio ich dźwięk, jest to zresztąbezpośrednio związane z dyspersją. Aby opisać tęzasadę, użyjemy prostego przykładu wężaogrodowego zakończonego dyszą regulującąstrumień wody. Woda dostaje się do tej dyszy podstałym ciśnieniem (tu: głośnik, albo driver), dyszazaś decyduje o szerokości strumienia wody (tu:tuba). Jeśli ustawimy dyszę tak, by rozpylała wodęto, co prawda, nie doleci ona daleko, ale wystarczymały ruch, by - przekręciwszy dyszę - uzyskaćwąski i silny strumień wody, która doleci dużodalej (będzie mieć zatem duży ZASIĘG). I takdokładnie dzieje się z dźwiękiem. Większośćgłośników promieniujących bezpośrednioklasyfikuje się jako średnio i szeroko-kierunkowe,co wynika z szerokości promieniowanej przez niewiązki (90 stopni i szerzej). Istnieją jednakżespecjalne urządzenia głośnikowe, posiadające dużąefektywność i bardzo wąskie charakterystykikierunkowe. Takimi urządzeniami są tuby nisko-,średnio- i wysokotonowe. Na przykład driverśredniotonowy (taki jak E-V DH1012) możewspółpracować z tubą szerokokątną (np. E-VHR90, o kącie promieniowania 90 stopni) jakozespół bliskiego zasięgu, lub z tubą o silniekierunkowej wiązce (np. HR40, o kąciepromieniowania 40 stopni), jako zespół dalekiegozasięgu. Dzięki ich zasadom działania, systemydalekiego zasięgu zapewniają satysfakcjonującerezultaty w pomieszczeniach średniej wielkości.Poprzez zwiększenie poziomu ciśnienia dźwiękubezpośredniego w tylnej części sali, uzyskamyzwiększenie czytelności reprodukowanej muzyki.Głośniki dalekiego zasięgu są używane nie tylko do

Page 10: Biblia Dzwiekowca

10

zapewnienia wyższych poziomów głośności wmiejscach oddalonych od sceny, ale także doskierowania (albo skupienia) fali dźwiękowej naznajdujących się tam słuchaczy. Natężenie polabezpośredniego utrzymane zostanie na poziomiewyższym niż pola pogłosowego, oraz - hurra! -będziesz mógł drogi Czytelniku z tajemniczą minązapytać wszystkich „Czy wiecie, że wreszciemożemy zrozumieć mowę ludzką stojąc tak dalekood sceny?"Wiemy teraz, jak zapewnić dobrej jakości, czystydźwięk na całej widowni, ale jak u lichazrealizować to w praktyce, w naszym systemie?Dobre pytanie! Oczywiście, niniejsza pozycja niemoże zawierać odpowiedzi na wszystkie pytania,ale lepsze zrozumienie problemów, dane technicznezapewniane przez producentów, trochęeksperymentów i sporo ogólnych wiadomościpozwolą Ci na skompletowanie systemu zdolnegodo zrealizowania każdego zadania wsatysfakcjonujący sposób.Następny rozdział poświęcimy na wskazaniewłaściwych rozwiązań w doborze sprzętu ipewnych przykładów konkretnych rozwiązań.

Ogólne uwagi o projektowaniu Systemów.Poniżej zostaną zaprezentowane rozwiązaniakonkretnych systemów nagłośnieniowych wwybranych, dla przykładu, pomieszczeniach.Wraz ze zwiększaniem się wymiarówpomieszczenia, zwiększa się także rangaproblemów związanych z zapewnieniem dużegopoziomu ciśnienia dźwięku, a także z jegoczystością i wyrazistością. Dzieje się tak dlatego, żewiększe pomieszczenia wymagają na ogół większejmocy akustycznej (nie elektrycznej) od głośnikówniż pomieszczenia małe. Mówiąc oględnie -podwojenie objętości pomieszczenia o danejabsorpcji oznacza konieczność podwojenia mocyakustycznej pod warunkiem, że chcemy utrzymaćten sam poziom ciśnienia dźwięku. Jest też takdlatego, że większa część objętości pomieszczeniaznajdować się będzie w polu pogłosowym danegogłośnika co sprawi, że reprodukcja czystegodźwięku dla słuchaczy znajdujących się z tylu salibędzie utrudniona.Objętość naszych przykładowych pomieszczeńwahać się będzie od około 300 metrówsześciennych (mniej więcej trzykrotna objętośćprzeciętnego, dużego pokoju) do około 2500metrów. Takie różnice rozmiarów powodują, żewahania mocy akustycznej potrzebnej doutrzymania założonego SPL w polu pogłosowymtych sal będą bardzo znaczne. Spójrzmy naprzykład, w którym założymy, dla uproszczenia, żeten sam zespół głośnikowy może pracować wewszystkich przyjętych przez naspomieszczeniach. Jeśli teraz 100-watowywzmacniacz będzie mógł osiągnąć przeciętny SPLna poziomie 100 dB w małym pokoju, to już w

dużej sali potrzeba będzie 10 razy więcej (czyli1000 watów) do utrzymania tego samego poziomuciśnienia dźwięku - 100 dB. Oczywiście w takimprzypadku jedynymi efektami będą kłęby dymu ipuste konto w banku.Ilość potrzebnej mocy akustycznej jest oczywiścieściśle zależna od głośności danego typu muzyki,którą zamierzamy uzyskać. Konkretna sala iprzykłady systemów pozwolą na określeniemaksymalnej głośności, której możemy sięspodziewać, ale oczywiście możemy niepotrzebować tak dużej mocy. Rysunek 7 pokazujeprzykładowe przeciętne poziomy natężeniadźwięku spotykane w różnych sytuacjach. Szczytytrwające kilka milisekund w każdej sytuacji potrafiąprzekroczyć o 10 dB podane poziomy.Poziom ciśnienia dźwięku mowy ludzkiej zodległości ok. 30 centymetrów wynosi około 70dB, zaś poziom 120 dB powoduje ból u większościludzi. Poziom 90 dB oceniany jest przez większośćsłuchaczy jako bardzo głośno z tym, że np.rockowy zespół w pełnym składzie jest w staniewytworzyć podczas koncertu 105 - 115 dB.(Poziomy, o których mówimy mierzone sązazwyczaj za pomocą tzw. krzywej ważonej A,czyli filtru, który charakteryzuje się spadkiem naczęstotliwościach poniżej 500 Hz. To umożliwiawykonywanie pomiaru poziomów zbliżonych doodbieranej przez ludzkie ucho głośności dziękitemu, że słuch uprzywilejowuje częstotliwościodpowiadające średnim tonom w stosunku doczęstotliwości niskich.)W większości systemów nagłośniających dolnaczęstotliwość graniczna wynosząca zazwyczaj 50 -75 Hz jest całkowicie wystarczająca. Wszystkiesystemy opisane w tym rozdziale spełniają tenwarunek. Dla zwiększenia poziomu niskich tonówwarto zastosować stojący na scenie zespółgłośnikowy współpracujący z gitarą basową (takijak E-V B115-M, lub B215-M), albo - dowspółpracy z syntezatorami, wymagającymireprodukcji basów aż do 40 Hz - systemszerokopasmowy (E-V S 18-3). Przestudiowaniewszystkich danych systemów E-V pomoże Cizorientować się w poziomach ciśnienia dźwięku iczęstotliwościach granicznych tych zestawów wkonkretnych, interesujących Cię zastosowaniach.

Małe sale. Jeśli zajdzie potrzeba nagłośnieniazupełnie małego pomieszczenia, powiedzmy owymiarach 9.5 x 10 x 3.5 m (lub o objętości około300 m sześć.), to możemy posłużyć się zestawemtakim, jak to przedstawiono na rysunkach 8 i 9,które zazwyczaj dobrze się spisują w takichsytuacjach.System, który przedstawiono jest jednym zmożliwych, typowych przykładów; zastosowano wnim parę głośników E-V S 12-2, zamiast którejmożna użyć - dla zwiększenia dyspersji i kątapokrycia dla tonów średnich - systemu E-V S15-3.

Page 11: Biblia Dzwiekowca

11

W tym szczególnym pomieszczeniu wspomnianezestawy są w stanie wyprodukować w jego polupogłosowym przeciętny poziom ciśnienia średnichtonów rzędu 106 dB, pod warunkiem podłączeniadwóch takich kolumn do wzmacniacza o mocy 50W (8 Ohm) każdy (takim np. jak TAPCO CP120).Rysunek 6 w rozdziale „Akustyka sali rozmywaTwój głos" przypomni Ci pojęcie polapogłosowego. Zapas, mocy systemu pozwala naprzeniesienie 10 dB szczytów bez przesterowania

wzmacniacza (116 dB), więc głosy wokalistów ibrzmienie instrumentów pozostaną czyste iniezniekształcone. Należy jednakowoż pamiętać, żepodane poziomy są absolutnym maksimum tegosystemu - jest pewna szansa, że potrzebowaćbędziemy tylko 85 - 100 dB, zależnie od rodzajureprodukowanej muzyki. Można w. tym miejscuwrócić do rozdziału 7.

Dla zwiększenia dyspersji i podwyższenia poziomuciśnienia dźwięku można, zamiast S12-2, użyć parygłośników E-V typu „Dominator". Dzięki ich dużejskuteczności (aż 5% w porównaniu do 5% dla S15-3), można uzyskać 111 dB średniego poziomu i 121dB w szczytach. Rysunek 10 pokazuje „schematblokowy" połączeń w mono, wykorzystującychdwa kanały podwójnego wzmacniacza mocyzasilającego dwa głośniki. Połączenie takie tworzysystem monofoniczny, który w tak małym zestawiejest bardziej praktyczny niż zestaw stereofoniczny.Aranże stereofoniczne zwiększają bowiemprawdopodobieństwo, że w pewnym momenciejakaś grupa instrumentów znajdzie się tylko wjednym kanale, pozostawiając stereofoniczne

wrażenia garstce osób na środku sali. W celuzwiększenia zapasu mocy i podwyższenia głośnościmożna zastosować dwukanałowy wzmacniaczmocy, zdolny wytworzyć 150 W w każdym kanale(8 Ohm) np. taki, jak TAPCO CP500 zamiastwspomnianego wzmacniacza 2 x 50 W. Stosującwiększy wzmacniacz i głośniki S12-2, lub S15-3jesteśmy w stanie zapewnić przeciętny poziomciśnienia dźwięku rzędu 111 dB i przetworzenieszczytów na poziomie 121 dB. Użycie„Dominatorów" w takiej sytuacji podwyższa teliczby do wartości odpowiednio 116 i 126 dB.Dodatkowe zmiany i ulepszenia mogą byćdokonywane według własnego uznania, np.zastosowanie miksera z wbudowanym urządzeniem

RYSUNEK 7 – Typowe poziomy ciśnienia dźwięku – waga „A”

Page 12: Biblia Dzwiekowca

12

pogłosowym. Jeżeli projektujemy stałą instalacjęnagłośnieniową, to możemy użyć pary wiszącychzestawów głośnikowych podwieszonych bliskomiejsc pokazanych na rysunkach 8 i 9.

Sale średniej wielkości. Zapewnienie nagłośnieniaśredniej wielkości sali o przybliżonych wymiarach15 x 12 x 4.5 metrów (lub też objętości około 800m sześć.) zapewni nam system taki, jak pokazany

RYSUNEK 8 – Mały pokój, rzut boczny

Page 13: Biblia Dzwiekowca

13

na rysunkach 11 i 12. Użyte tu zostały głośniki typu„Dominator" (E-V), zapewniające przeciętnypoziom ciśnienia dźwięku 106 dB dla tonówśrednich i przetwarzanie szczytów na poziomie 116dB. Zauważmy przy tym, że zastosowaniewspomnianych „Dominatorów" w porównaniu donp. S12-2 lub S15-3 pozwoliło nam ominąć stratyw poziomie ciśnienia dźwięku wynikające zprzejścia do większej sali. (Jeśli nie potrzebujemy

aż 106 dB, to oczywiście możemy użyćwspomniane wcześniej kolumny głośnikowe,uzyskując jednakże poziom 101 dB). Jeśli zaś 106dB okaże się niewystarczające, to dodatkowazmiana wzmacniacza na większy, o mocy 2 x 150W, (np. TAPCO CP500) zapewni nam SPL opoziomie 111 dB.

W przypadku sali średniej wielkości dochodzą dogłosu poprzednio omówione czynniki związane zespadkiem SPL wraz ze wzrostem odległości, polepogłosowe i dyspersja. Można więc np. użyć paryzintegrowanych zespołów głośnikowych o dużejefektywności takich, jak „Dominator". Jestjednakowoż zalecane użycie systemugłośnikowego, który składa się z wieluniezależnych elementów, np. takie, jak pokazane narysunkach 13 i 14.Zespoły zawierające wszystkie głośniki w jednejobudowie takie, jak pokazane na rysunkach 11 i 12,są w stanie zapewnić przeciętny poziom ciśnieniadźwięku 106 dB (116 dB przy szczytach). Zestawyz rysunków 13 i 14 są w stanie dostarczyć 108 dB(118 dB w szczytach). Uzyskanie wyższychpoziomów jest związane z zastosowaniemwzmacniacza zasilającego driverywysokotonowe wyposażone w tuby, o mocy np. 2 x150 W (jak TAPCO CP500). Zwiększyłoby to

poziom ciśnienia dźwięku do 113 dB, a wszczytach do 123 dB.System modułowy (wieloczłonowy) ma kilka zaletw porównaniu do systemów zintegrowanych (wjednej obudowie):1. Węższa wiązka promieniowania systemów

modułowych lepiej daje się dopasować dogeometrii danego pomieszczenia. Tubaśredniego zasięgu HR60 (o kątachpromieniowania 60 x 40 ) skierowuje więcejdźwięku bezpośredniego (fali) na koniec sali, copozwala na:

A. Uzyskanie bardziej równomiernego SPL naprzestrzeni całego pomieszczenia;B, Utrzymanie czystości i zrozumiałości

dźwięku na końcu pomieszczenia (poprzezpewne „obejście" jego pogłosowej akustyki).

2. System modułowy składa się z oddzielnychelementów, co pozwala na łatwą jego rozbudowę wprzyszłości.

RYSUNEK 10 – Schemat blokowy dla systemu z rys. 8 i 9

Page 14: Biblia Dzwiekowca

14

RYSUNEK 11 – sala średniej wielkości, przykład 1

RYSUNEK 12 – Schemat blokowy dla średniej sali, przykład 1

Page 15: Biblia Dzwiekowca

15

RYSUNEK 13 – Sala średniej wielkości, przykład 2

Page 16: Biblia Dzwiekowca

16

RYSUNEK 14 – Schemat blokowy dla średniej sali, przykład 2

Page 17: Biblia Dzwiekowca

17

Użycie systemu modułowego wymagazastosowania zwrotnic aktywnych - x-over'ów (np.E-V XEQ-1), co sprawia, że i cały system staje sięaktywny. Różnica polega na tym, że w systemieaktywnym zwrotnica umieszczona jest przedwzmacniaczem mocy zasilającym terazbezpośrednio indywidualny głośnik. Po pierwszejednak dowiedzmy się, że zwrotnica jesturządzeniem, które ma za -zadanie rozdzielićsygnały elektryczne o częstotliwościachakustycznych na dwa (w przypadku systemudwudrożnego) pasma: jedno dla tonów niskich(głośnik niskotonowy), drugie dla wysokich(głośnik wysokotonowy). Gdyby było inaczej, toodtwarzanie dźwięku na takim zestawie byłobywielkim ryzykiem związanym z możliwościąprzepalenia cewki driver'a wysokotonowegozmuszonego do „trawienia" tonów niskich, którychznieść nie jest on w stanie. Charakterystykęczęstotliwościową idealizowanej, typowejzwrotnicy ukazano na rysunku 15. Częstotliwość,przy której obie krzywe spotykają się nazywamy

„częstotliwością podziału". Pokazano na tymrysunku także przykładowe nachylenia krzywychnajbardziej typowych zwrotnic 6 dB, 12 dB i 18dB/na oktawę.Zwrotnica umieszczana za wzmacniaczem mocy, aściślej, między wzmacniaczem a głośnikaminazywana jest wielkosygnałową (z powodu dużegonapięcia i natężenia prądu panującego na wyjściutypowego wzmacniacza mocy, które z resztą musiona przetworzyć), lub pasywną (oznaczającą, że nieposiada ona żadnych aktywnych elementówelektronicznych, lub też, że nie wymagaoddzielnego zasilania). W systemie aktywnym zaś,podział na niskie i wysokie tony odbywa się przedwzmacniaczem mocy co oznacza, że głośnikwysokotonowy posiada inny wzmacniacz niżgłośnik niskotonowy. Dodać należy, że zwrotniceaktywne zbudowane są na elektronicznychelementach aktywnych i posiadają odrębnezasilanie. Zwrotnice takie nazywane są także„małosygnałowymi" ponieważ pracują z sygnałem

wychodzącym z miksera o bardzo małym napięciukilku Voltów, zamiast kilkudziesięciuotrzymywanych ze wzmacniacza mocy.Systemy aktywne są koniecznością w przypadkudużych instalacji o uniwersalnym zastosowaniu.Układ tuba-driver wysokotonowy posiadazazwyczaj dużo większą sprawność niżkonwencjonalne głośniki w obudowach basowych -często trzy do pięciu razy większą. Tylko więcniezależne wzmacniacze mocy niskich i wysokich

tonów mogą sprostać tej różnicy i zapewnićwyrównaną charakterystykę zestawu głośnikowegow danym pomieszczeniu. Oddzielne zasilanieczęści nisko-, średnio- i wysokotono-wej stwarzatakże możliwość dokładniejszego skorygowaniaróżnic w efektywności poszczególnych głośników,nawet w bardzo skomplikowanych zestawach.(Patrz rozdział „Duże sale")Należy także dodać, że użycie aktywnychzestawów głośnikowych obniża słyszalnośćzniekształceń od przesterowania wzmacniacza

RYSUNEK 15 – Przebieg idealnego crossover’a (zwrotnicy)

Page 18: Biblia Dzwiekowca

18

mocy - sytuacji, która zdarza się dosyć często,nawet w bardzo dobrze zaprojektowanych iobsługiwanych systemach. Na przykład - jeśliprzesterujemy konwencjonalny system pasywnysygnałem o niskiej częstotliwości, to powstającewówczas sygnały harmoniczne (czyli o wyższychczęstotliwościach) odtwarzane są aż za dobrzeprzez głośnik wysokotonowy znajdujący się w tymsystemie, przy okazji narażając go na przeciążenietermiczne. W systemie aktywnym zaś, produktyzniekształceń nieliniowych są doprowadzane tylkodo sekcji niskotonowej, która nie odtwarza ichspecjalnie dobrze. Podobnie, jeśli średnie, lubwysokie tony przesterują gałąź szerokopasmowegosystemu pasywnego, to zniekształcenia odtwarzanebędą również przez głośnik niskotonowy. Sytuacjata nie zdarzy się nigdy w systemie aktywnym.Niektóre ze wzmacniaczy mocy znacznie redukujązniekształcenia za pomocą specjalnych rozwiązańzabezpieczających wzmacniacze przedprzesterowaniem ( np. wzmacniacze TAPCO zsystemem PowerLock).Jeśli używamy system aktywny taki, jak narysunkach 13 i 14, to musimy zapewnićwyrównanie poziomów torów wysoko- iniskotonowego. Jedna z prostszych metodwykonania tej procedury polega na ustawieniumaksimum wzmocnienia wzmacniaczy mocy iminimum poziomów w odpowiednich kanałachzwrotnicy. (Jeśli zwrotnica takich pokręteł nieposiada, to używamy regulatorów wzmocnieniaznajdujących się we wzmacniaczu mocy wysokichtonów.) Następnie, śpiewając albo mówiąc domikrofonu, którego zazwyczaj używamy,ustawiamy poziom toru wysokotonowego tak, byuzyskać subiektywne wrażenie naturalnegozrównoważenia proporcji obydwu torów.Zrównoważenie to może być osiągnięte także za

pomocą przyrządów pomiarowych - takich jaktercjowy analizator widma - pozwalającychbezpośrednio odczytać charakterystykęczęstotliwościową na obszarze odsłuchu. Regulujesię następnie pokrętłem wzmocnienia toruwysokotonowego do momentu wyrównania sięcharakterystyki w okolicy ustawionej częstotliwościpodziału.

Duże sale. Jeśli projektujemy system do pracy wdużym pomieszczeniu, powiedzmy o wymiarach 15x 30 x 5.5 metrów (lub o objętości 2500 m sześć.),to jedynym praktycznie akceptowalnymrozwiązaniem jest zastosowanie systemumodułowego, pozwalającego na osiągnięciewłaściwego pokrycia dźwiękiem całej widowni.Należy pamiętać, że zastosowanie systemuskładającego się z wielu podobnych głośnikowychsystemów zintegrowanych (takich jak te, którychużywaliśmy do nagłośnienia małej sali) NIEZAPEWNI POZYTYWNYCH REZULTATÓW wsali o dużej objętości!

System pokazany na rysunkach 16 i 17 używaosobnych tub wysokotonowych bliskiego idalekiego zasięgu, których wąskie wiązkipromieniowania zapewnią właściwe pokrycie całejsali dźwiękiem czystym i zrozumiałym. Rysunek16 przedstawia rzut boczny pomieszczenia iznajdujące się tam drivery wyposażone w tubyHR40, które skierowano na tył widowni. Inne tuby- HR90 skierowano nieco w dół w celu uzyskaniarównomiernego pokrycia dźwiękiem przodu iśrodkowej część sali. Można w tym momenciejeszcze raz zajrzeć do rozdziałów„Regułapodwójnej odległości" i „Pogłos sali rozmywa

RYSUNEK – 16 – Rzut boczny dużej sali

Page 19: Biblia Dzwiekowca

19

Twój głos", które odświeżą nieco wiadomości naten temat.Schemat blokowy systemu przedstawiono narysunku 18. Instalacja skonstruowana została woparciu o zwrotnicę elektroniczną (aktywną) taką,jak np. E-V XEQ-1; jej szczegóły opisano wrozdziale „Sale średniej wielkości". Instalacjawymaga tylko jednej takiej zwrotnicy, ponieważmoże ona sterować wiele wzmacniaczy, podwarunkiem jednak, że- stosujemy tylko jednączęstotliwość podziału (system dwudrożny).Ponownie dla przykładu pokazano mikser TAPCO6001-RB, choć zastosowanie miksera TAPCO C-12i dodatkowej zwrotnicy XEQ-1 dałoby w wynikusystem stereofoniczny o większej ilości wejść ielastyczności. Należy pamiętać, że systemystereofoniczne należy używać z dużą rozwagą iostrożnością, bowiem szalenie łatwo jestdoprowadzić do sytuacji, w której wokale słychaćw jednym kanale, a akompaniament w drugim,czego efektem jest, że tylko widzowie siedzącypośrodku sali słyszą wszystko. System stereo możejednakowoż być użyty dla uzyskania specjalnychefektów przestrzennych, pomagających s wuatrakcyjnieniu monofonicznego skądinądmateriału.Ponieważ systemy do pomieszczeń o dużychrozmiarach, pokazane na rysunkach 16, 17 i 18 są zzałożenia aktywne, przeto zajdzie koniecznośćzrównoważenia proporcji torów nisko- iwysokotonowego. Prostym sposobem osiągnięciatego stanu rzeczy jest metoda „na ucho" -regulowania wzmocnienia toru wysokotonowego woparciu o mówienie, lub śpiewanie do znanego

mikrofonu i słuchanie tego, co wydobywa się zgłośników. Po pierwsze - przy wyłączonymwzmacniaczu zasilającym tuby wysokotonowebliskiego zasięgu - należy ustawić proporcjegłośników tubowych dalekiego zasięgu w stosunkudo głośników basowych. Zaczynamy od ustawieniaregulatorów wzmocnienia wzmacniaczy mocyobydwu torów na maksimum i pokrętła regulacjipoziomu wyjściowego sekcji wysokotonowej (wzwrotnicy) na minimum. (Jeśli zwrotnica nieposiada tego rodzaju możliwości, to należy w tymmiejscu użyć regulatora wzmocnienia znajdującegosię we wzmacniaczu mocy sekcji wysokotonowej.)Następnie trzeba wziąć do ręki mikrofon iprzeprowadzić próby, zwiększając jednocześniewzmocnienie sekcji wysokotonowej do momentu,w którym osiągniemy wyważoną, naturalną jakośćdźwięku w przeważającej części pomieszczenia.Na końcu przemieszczamy się do punktupołożonego w bliższej głośnikom połowie sali iwykonujemy podobne czynności regulującwzmocnienie wysokotonowej sekcji bliskiegozasięgu, aż do momentu uzyskania podobnychrezultatów, co poprzednio. Zrównoważenie to możebyć osiągnięte także za pomocą przyrządówpomiarowych - takich, jak tercjowy analizatorwidma, np. DN 60 KLARK TEKNIK,pozwalających bezpośrednio odczytaćcharakterystykę częstotliwościową na obszarachodsłuchu. Wykonuje się następnie regulacjepokrętłami wzmocnienia torów wysokotonowychdo momentu wyrównania się charakterystyki wokolicy ustawionej częstotliwości podziału (800Hz).

RYSUNEK 17 – Rzut pionowy dużej sali

Page 20: Biblia Dzwiekowca

20

Systemy odsłuchowe. Do tego miejscaomówiliśmy części składowe głośnikowej instalacjinagłośnieniowej (tzw. „przodów"), teraz zaśzajmiemy się systemem „monitorów" lub też„odsłuchów" sceny. W najprostszej formiewyglądać to będzie tak, że część zmiksowanegomateriału poślemy do głośników znajdujących sięna estradzie, .co zostało pokazane na rysunku 19.Mikser (np. TAPCO 6000-CF) może być użyty dowysłania jednej połowy sygnału do jednego kanałuwzmacniacza CP-120 zasilającego głośniki główne(„przody"), drugiej zaś do tego samegowzmacniacza zasilającego monitor stojący na

scenie („floor monitor") FM12-2. Pewnymrozwinięciem tej koncepcji są mikseryzapewniające oddzielne wyjście monitorowe„monitor send" lub „foldback". To umożliwiawykonanie niezależnych miksów służących tylkodo odsłuchu (monitorowania) np. wokalistki itp.Ten bardziej skomplikowany system może byćużyty w konfiguracji z zestawami głośnikowymiFM12-2, lub FM12-3 tak, jak to pokazano narysunkach 16,17 i 18. Monitory E-V serii FM mogąbyć ustawiane w czterech możliwychkonfiguracjach, stosownie do potrzeb tak, jak topokazano na rysunku 20.

RYSUNEK 18 – Schemat blokowy do rysunku 16 i 17

RYSUNEK 19 – Prosty system odsłuchowy

Page 21: Biblia Dzwiekowca

Kilka uwag o stałych instalacjachnagłośnieniowych. W większości przypadków,kiedy nagłośnienia używa się dorywczo, systemygłośnikowe ustawiane są na brzegu sceny, o czymmogliśmy się przekonać na podstawie dotądpokazanych rysunków. Rozwiązania tego typuzazwyczaj nie da się uniknąć, z powodujednorazowego charakteru wielu imprez, choćstwarza ono pewne problemy: zasłania widokniektórym osobom i jest powodem powstawaniainterferencji fal dźwiękowych w danympomieszczeniu, ponieważ dźwięk dochodzi do nas zdwóch oddalonych od siebie źródeł. Jedną znaszych propozycji jest centralny, wiszący zespółgłośnikowy umieszczony tak, jak to pokazano narysunkach 21 i 22.Jest to jeszcze jeden sposób na nagłośnieniepomieszczeń o dużej objętości, nieco inny wzamyśle, niż poprzednio opisane. Niemniej stanowion jedną z najlepszych konstrukcji stałych instalacjinagłośnieniowych, choć jest z natury bardzoskomplikowany i praktycznie trudny do realizacjipodczas np. trasy koncertowej. Centralny „kosz"powinien posiadać tuby wysokotonowe skierowane

tak, by zapewnić równomierne pokrycie dźwiękiemcałego pomieszczenia. Nadają się do tego przedewszystkim wielkie tuby np. serii HR E-V (HR9040,HR6040 i HR4020), oferujące stałą szerokość

wiązki promieniowania od 800 Hz poczynając,podczas gdy małe tuby tej samej serii (HR120,HR90, HR60 i HR 40) oferują te same zalety odokoło 1500 Hz. Wielkie tuby serii HR oferowaćwięc będą ściślejszą kontrolę nad szerokościąwiązki, co zaowocuje w zmniejszeniu udziału polapogłosowego w odbieranym dźwięku. Stanowią onenajbardziej pożądany element bardzowyrafinowanych systemów, jeśli tylko ich znacznerozmiary pozostają akceptowalne. Systemy basowe,możliwe do zastosowania w takim układzie togłośniki E-V serii TL, które mogą być bezprzeszkód zainstalowane, ponieważ nie jestwymagana ich mobilność. W opisywanym systemiepracują dwa zestawy TL606D, uzupełniającwspomniane HR4020 i HR9040. System ten niebędzie mógł wytworzyć podobnego maksymalnegopoziomu ciśnienia dźwięku, jak poprzednio opisanesystemy dwudrożne (rysunki 17 i 18), choć różnicata nie jest znaczna i wynosi 3 dB.

21

RYSUNEK 20 – Możliwości usytuowania FM 12-

2 i monitorów podłogowych FM 12-3
Page 22: Biblia Dzwiekowca

22

RYSUNEK 21 – Rzut boczny dużej sali, instalacja stacjonarna

RYSUNEK 22 – Rzut pionowy dużej sali, instalacja stacjonarna