Декілька мікрофонів

Інтерференція - явище посилення коливань в одних точках простору та ослаблення коливань в інших точках в результаті накладання двох або кількох хвиль, що надходять у ці точки. Інтерференція хвиль можлива, якщо різниця фаз хвиль постійна у часі, тобто хвилі когерентні. Інтерференція хвиль дійсна для хвиль будь-якої природи та частоти.

При записі з декількох мікрофонів необхідно піклуватися про їх фазування: сигнали з мікрофонів не повинні потрапляти в тракт запису проти фазі, тому що це може призвести до взаємної їх компенсації аж до повного зникнення. Без помітного спотворення тембру, викликаного інтерференцією прямого і відбитого сигналів, мікрофон можна наближати до будь-якої поверхні, що відбиває на відстань, що становить величину не менше 1-1,5 м.

Усі зусилля щодо підвищення якості запису можуть виявитися марними, якщо не дотримуватись очевидних правил. Однією з найпоширеніших помилок є ручне використання мікрофона. Його можна вважати виправданим лише за запису голосу виконавця, що у русі. Ручне використання мікрофона потребує великого досвіду. Спостерігаючи по телевізору співаків, чи не жонглюючих мікрофоном, знайте, що в більшості випадків ви чуєте не "живе" виконання, а фонограму. Більшість виконавців, які отримали в руки мікрофон, не вміють правильно користуватися ним. Найбільш частими помилками є використання мікрофона на дуже близькій відстані, зайво різкі та непотрібні рухи ним, рух пальців, що охоплюють мікрофон. У крайньому випадку, з цим можна змиритися при одноразовому "живому" виконанні, але не під час сеансу запису.

Тому, коли нам потрібно використовувати кількамікрофонів, або використовувати мікрофони встановлені на столі, то інтерференцію, що виникає, можна мінімізувати за допомогою правила «три до одного». У разі використання кількох мікрофонів правило каже: відстань між мікрофонами повинна бути як мінімум втричі більша за відстань від кожного мікрофона до відповідного джерела звуку.

Правило «Три до одного»

Звук, який вловить віддалений мікрофон, буде як мінімум на 12 дБ тихіше, ніж той, який вловить ближній. Це гарантує, що чутні наслідки «гребеня» зменшаться як мінімум на цю величину.

У разі встановлення на стіл з поверхнею, що відображає, мікрофон повинен бути в півтора рази далі від неї, ніж від мовця (джерела звуку). Це гарантує мінімальну чутність наслідків інтерференції.

Строго кажучи, правило полягає в поведінці всеспрямованих мікрофонів. Йому можна слідувати менш суворо у разі «правильно націлених» односпрямованих мікрофонів, але воно все одно є базовим правилом найгірших випадків.

Фазові ефекти мікрофонів

Один з ефектів, який часто можна чути під час озвучування, відбувається, коли мікрофони розташовані однаково близько до того самого джерела звуку, такого як учасник заходу, який обслуговується конференц системою:

Мікрофон посилює звукові хвилі джерела сигналів (оратор, Головуючий, депутат)
Сигнал від мікрофона проходить звуковий тракт (підсилювач, пристрої обробки, підсилювач потужності)
Посилений сигнал надходить на гучномовці
Мікрофон уловлює сигнал від гучномовця

Таким чином, виникає так званий цикл зворотного зв'язку:

Прихідний звук буде посилено дорівня вихідного звуку, що уловлюється мікрофоном, внаслідок чого акустична система (гучномовець) починає «свистіти» та резонувати.

Але це не все, що визначає «індекс посилення» у конкретному випадку. Є ще один фактор — вибіркове фільтрування.

Ефект акустичної інтерференції є наслідком використання великої кількості мікрофонів і може виникнути навіть при використанні двох мікрофонів. Виборче фільтрування є результатом мікшування сигналів. Для нього характерне використання найвищих та найнижчих ділянок чутного частотного діапазону. Так як мікрофони знаходяться не на однаковій відстані від джерела звуку, звук, що уловлюється більш віддаленим мікрофоном, буде відтворюватися з більшою затримкою, ніж звук з розташованого ближче мікрофона ... Результат - фазовий зсув і, як наслідок, вибіркове фільтрування.

Найчастіше це відбувається через різницю фаз звуків, що приходять у мікрофони

Якщо мікрофони отримують один і той же звук з різних місць, може виникнути фазове підсумовування або віднімання. Віднімання відбувається, коли два мікрофони отримують один і той же звук, але з протилежними фазами. Це небажано. Мікрофон з іншою діаграмою спрямованості може зменшити прийом непотрібного звуку, або допоможе фізична ізоляція

У разі конференц-системи ізоляція учасників неможлива. У цьому випадку вибір типу мікрофона залежить від показників придушення прийому поза основною віссю.

Інша можливість – зміна фази. Якщо в результаті відбувається віднімання, то зсув фази на 180 градусів, що призведе до підсумовування тих же частотах.

Оскільки мікрофони знімають відносно однаковий звук, очікується віднімання. Звернувши фазу одного з мікрофонів, ми підсумовуємочастоти, що раніше віднімалися. Це може дати іноді більш соковитий звук. Цей ефект змінюватиметься залежно від розташування мікрофонів. Звернення фази може бути здійснено спеціальним адаптером або перемикачем, який є на багатьох мікшерах.

Потенційне та необхідне акустичне посилення

Основне завдання звукопідсилення – забезпечити достатній рівень звуку, щоб усі могли однаково чути учасників виступу з будь-якого місця у всьому приміщенні.

Ступінь посилення звуку залежить від гучності (рівня) джерел сигналу, розмірів та акустичних особливостей приміщення.

Необхідне акустичне посилення (Needed Acoustic Gain, NAG) - це коефіцієнт посилення, необхідний для того, щоб слухачі які сидять далі чули б все, так, якби сиділи навпроти учасника.

NAG = 20 x log (Df / Dn ), Де Df = відстань від джерела звуку до віддаленого учасника, Dn = відстань від джерела звуку до найближчого учасника,

Примітка: джерелом звуку може бути як учасник заходу, і гучномовці.

Рівняння NAG засноване на законі зворотного квадрата, згідно з яким рівень звуку зменшується на 6 дБ при подвоєнні відстані.

Наприклад, рівень звуку (без підсилювальної апаратури) у першому ряду (3 метри до промовця) може становити до 85дБ (цього достатньо), а на останньому ряду (25 метрів) рівень буде на 18 дБ менше, тобто 67 дБ. У цьому випадку система посилення повинна додати додаткові 18 дБ, щоб найвіддаленіший учасник чув так само як і сусіди виступаючого.

Обмеження реальних систем полягають не в тому, на якому рівні можуть відтворити звук (у записі), а який рівень вони можуть забезпечити при роботі змікрофоном (виступаючим) на вході.

Максимальна гучність завжди обмежена «акустичною зворотним зв'язком». Гранична (до виникнення «акустичного зворотного зв'язку») ступінь посилення може бути оцінена математично.

Потенційне акустичне посилення (Potential Acoustic Gain, PAG) визначається через відстань між компонентами системи, кількістю мікрофонів та іншими параметрами. Система буде правильно налаштована, якщо PAG буде більше або дорівнює NAG.

Спрощене рівняння PAG:

PAG = 20 (log D1 - log D2 + log D0 - log Ds) - 10 log NOM -6

де: Ds - відстань від джерела звуку до мікрофона D0 - відстань від джерела звуку до слухача D1 - відстань від мікрофона до гучномовця D2 - відстань від порталу до слухача

NOM - кількість працюючих мікрофонів - 6 = запас у 6 dB до виникнення «акустичного зворотного зв'язку»

Щоб зробити PAG якомога більшим, тобто підвищити поріг «акустичного зворотного зв'язку» треба дотримуватися наступних правил:

Наскільки можна ставити мікрофон ближче до джерела звуку (що говорить).
Наскільки можна тримати мікрофони далі від гучномовців.
Наскільки можна ставити гучномовці ближче до учасників.
Звести до мінімуму кількість одночасно увімкнених мікрофонів.

Зокрема, логарифмічна залежність має на увазі, що для зміни PAG на 6 дБ треба подвоїти або скоротити вдвічі відповідну відстань.

Наприклад, відсунувши мікрофон від промовця, ми зменшуємо PAG, наблизивши — збільшуємо.

Ось чому так важливо ставити мікрофони якомога ближче до джерела звуку

Параметр NOM у рівнянні відображає той факт, що поріг «акустичної зворотноїзв'язку» зменшується на 3 дБ щоразу, коли кількість працюючих мікрофонів подвоюється.

Ось чому кількість одночасно включених мікрофонів повинна бути зведена до мінімуму, а мікрофони, що не використовуються, - вимикатися або пригнічуватися.

Важливо те, що поріг «акустичного зворотний зв'язок» можна оцінити суворо за кількісними параметрами безвідносно від конкретного устаткування.

При всій своїй простоті результати дуже корисні як оцінка найгіршого випадку.

Розуміння базових принципів акустики дає знання про потенційні перешкоди посиленому звуку та дає деяку навичку для їхнього контролю.

Коли виникають небажані ефекти такого роду, можливо поліпшити ситуацію, попрацювавши з джерелом звуку, взявши мікрофон з іншою характеристикою спрямованості, переставивши мікрофон, зменшити кількість мікрофонів, що одночасно працюють, або поміняти акустичні параметри залу.

Пам'ятайте, що здебільшого акустичні проблеми найкраще вирішуються акустичними методами, а не за допомогою електроніки.

Основні правила, яких слід дотримуватись, працюючи з мікрофонами

Технологія озвучування багато в чому залежить від особистих переваг - все, що дає відповідний звук, можна вважати правильним.

Немає ідеального мікрофону для конкретного залу (учасника заходу).

Немає ідеального способу розташування мікрофона.

Вибирайте мікрофон та місце його встановлення, виходячи з потрібного звуку.

Рекомендуємо Вам поекспериментувати з різними мікрофонами та способами їх встановлення, доки ви не отримаєте необхідний звук.

Бажаного звуку можна досягти простіше і надійніше, розуміючи основні характеристики мікрофона, особливості звучання голосу учасників таоснов акустики

Досягніть хорошого звучання джерела звуку (голос, запис, підсилювач) перед тим, як його озвучувати.

Використовуйте, якщо можливо, мікрофон, з АЧХ обмеженою частотою мовлення, або відфільтруйте частоти до нижньої несучої частоти голосу.

Щоб визначити відповідну точку для встановлення мікрофона, заткніть одне вухо і слухайте іншим. Переміщайтеся, доки не знайдете місце з найкращим звуком. Однак це не шкідливо при надто гучному джерелі звуку.

Чим ближче мікрофон до джерела звуку, тим гучніший основний звук у порівнянні з реверберацією та просторовим шумом. Також збільшиться індекс посилення (потенційне акустичне посилення) – підніметься поріг «акустичного зворотного зв'язку».

Не ставте мікрофон ближче, ніж потрібно. Занадто близьке розташування зашкодить тембру.

Не забувайте про ефект наближення у односпрямованих мікрофонів і зріжте, за потреби, низькі частоти.

Якщо для отримання гарного звуку потрібно кілька мікрофонів, так і робіть. Але пам'ятайте, з кожним додатковим мікрофоном PAG зменшується на 3 дБ. Тобто Вам доведеться знизити гучність системи, щоб уникнути «акустичного зворотного зв'язку».

Працюючи з кількома мікрофонами, пам'ятайте про правило три до одного, щоб уникнути небажаних фазових ефектів.

Щоб зменшити зворотний зв'язок та непотрібні звуки

Розташовуйте мікрофони якомога ближче до потрібних джерел звуку.

Розташовуйте мікрофони якнайдалі від непотрібних джерел звуку.

Направляйте однонаправлений мікрофон точно з боку від непотрібного джерела звуку (з урахуванням характеристики спрямованості).

Надсилайтеодноспрямований мікрофон у бік джерела звуку.

Використовуйте мінімальну кількість одночасно увімкнених мікрофонів.

Щоб уникнути шумів від поводження з мікрофоном та ударів об стіл

Використовуйте спеціальне протиударне кріплення або важку основу для конференц-мікрофона.

Використовуйте всеспрямований мікрофон

Використовуйте односпрямований мікрофон із вбудованим спеціальним протиударним кріпленням.

Щоб уникнути «вибухового» шуму

Тримайте мікрофон або ближче або далі ніж 7-8 см (найгірша відстань) від рота.

Тримайте мікрофон осторонь придихання (збоку, вище або нижче рота).

Використовуйте всеспрямований мікрофон.

Використовуйте мікрофон з екраном (куляста сітка або поролоновий вітрозахист).

Якщо звук із гучномовців підзвучки йде зі спотвореннями, навіть якщо ви не перевищуєте нормальний рівень посилення, можливо мікрофон перевантажує вхід мікшера. Використовуйте лінійний атенюатор, щоб зменшити рівень сигналу від мікрофона.