Графический эквалайзер - многодиапазонный корректор амплитудно-частотных характеристик электрических звуковых сигналов. Границы полного диапазона частот, в котором осуществляется коррекция амплитудно-частотной характеристики, определяются диапазоном частот, воспринимаемым слухом человека. Нижней границей этого диапазона являются звуковые колебания с частотой 20 Гц. (колебаний в секунду), а верхней - 20 КГц. (тысяч колебаний в секунду).

рафический эквалайзер в зависимости от его точности, определяемой шириной одной полосы, может содержать различное число диапазонов, в которых производится установка значений ампли­тудно-частотной характеристики. Например, при ширине полосы, составляющей одну октаву, эква­лайзер будет содержать 10 полос, при ширине поло­сы в 1/2 октавы - 15 полос, а при ширине полосы в 1/3 октавы - 31 полосу. Чем большее число полос содержит эквалайзер, тем точнее может быть подо­брана его передаточная амплитудно-частотная ха­рактеристика, а, следовательно, и амплитудно-час­тотная характеристика выходного сигнала эква­лайзера.

Третьоктавный эквалайзер может иметь не 31, а 30 полос, в которых производится коррекция амплитуды сигнала. Такой эквалайзер имеет несколько сокращенный диапазон частот. Обычно в нем отсутствует диапазон с частотой 20 Гц, а регуля­тор с частотой 25 Гц меняет уровень и всех тех частот, которые лежат ниже 25 Гц. 27-полосный эквалайзер может не иметь диапазонов с частотами 20, 25, 31.5 Гц и 20 КГц.

Различные функции эквалайзеров мы рас­смотрим на примере полного 31-полосного графи­ческого эквалайзера, так как основные функции этого эквалайзера часто встречаются в эквалайзерах других типов.

Диапазон регулировки амплитудно-частотной характеристики
Цифровые значения, указывающие диапазон регулировки графического эквалайзера обозначают, на сколько децибел может быть увеличен или умень­шен уровень сигнала в любой из его частотных полос. Центральное положение ручек регуляторов уровней соответствует 0 дБ, поэтому полный диапа­зон регулировки эквалайзера будет определяться максимальным отклонением ручки от этого поло­жения вверх или вниз. Этот диапазон может состав­лять ±12 или ± 15 дБ. Для точной настройки этот эквалайзер с помощью специального переключате­ля может быть сокращен до ± 6 дБ, что удобно при настройке звучания тракта систем воспроизведения звука.

Фильтр высоких частот
Этот фильтр иногда называют фильтром среза низких частот. При введении такого фильтра в цепь, он сильно ослабляет звучание частот, лежащих в диапазоне ниже 30 - 40 Гц. На некоторых типах графических эквалайзеров в дополнение к включа­телю этого фильтра придусматривается отдельный регулятор уровня ослабления, что позволяет уста­навливать крутизну среза.

Фильтр низких частот
Этот фильтр также иногда называется филь­тром среза высоких частот. Он предназначен для ослабления частот, лежащих в диапазоне от 8 -10 КГц и выше. Фильтр низких частот также может быть управляемым и иметь переменную частоту среза.

Обход
При включении обхода звуковой сигнал со входа эквалайзера подается прямо на его выход, минуя корректирующие цепи. Этой функцией удоб­но пользоваться при настройке эквалайзера для сравнения исходного сигнала со скорректирован­ным.

Индикатор перегрузки

Свечение индикатора перегрузки преду­преждает о наличии в выходном сигнале искажений перегрузки, вызванных слишком высоким напряже­нием входного сигнала. В случае перегрузки необхо­димо уменьшить или уровень сигнала, подаваемого на вход эквалайзера или его чувствительность.

Полосовые регуляторы уровня

С помощью полосовых регуляторов уровня производится усиление или ослабление спектраль­ных составляющих звукового сигнала в диапазоне выбранной частотной полосы на величину, указан­ную рядом с ручкой регулятора. Установка уровня требует внимательного отношения. Чрезмерное ос­лабление спектральных составляющих вызывает частотный провал и звучание становится мертвым. Чрезмерный подъем вызывает частотный пик и сигнал на корректируемом участке спектра начнет звенеть.

Регулятор выходного уровня эквалайзера

Регуляторами выходного уровня эквалайзера устанавливается уровень его выходного сигнала. Максимальным положениям этих регуляторов обыч­но соответствует уровень усиления +6 дБ, хотя он может быть и больше. К помощи регуляторов выход­ного уровня прибегают при необходимости ском­пенсировать ослабление среднего уровня сигнала, вызванное ослаблением его спектральных составля­ющих, и наоборот.

Параметрический эквалайзер

О работе этого типа эквалайзеров частично уже рассказывалось при описании принципа дей­ствия квазипараметрического эквалайзера вход­ных каналов микшерных пультов. К сказанному остается добавить, что параметрический эква­лайзер, как отдельное устройство, должен быть полным, то есть охватывать регулировкой весь диапазон звуковых частот и позволять устанав­ливать все три параметра перестраиваемых филь­тров, из которых он состоит. Это является необ­ходимым условием, позволяющим точно подо­брать его амплитудно-частотную характеристику. К параметрам, определяющим вид этой характе­ристики, относятся частота, на которой произво­дится подбор амплитудно-частотной характе­ристики, ширина полосы, определяющая вид функции подбираемого участка, и коэффициент передачи фильтра, от которого зависит степень подъема или спада характеристики на подбира­емом участке. Каждый из этих параметров в пределах одной полосы устанавливается отдель­ным регулятором. Регулятор, устанавливающий коэффициент передачи фильтра, иногда называ­ют регулятором усиления, а регулятор ширины полосы - регулятором добротности фильтра. Наиболее узкая полоса каждого из перестраива­емых фильтров соответствует их максимальной добротности и составляет до 1/20 октавы. На­иболее широкая полоса может составлять до 3 октав. Все это позволяет осуществлять на пара­метрическом эквалайзере более точные коррек­ции, чем на графическом.

Органы управления перестраиваемого фильтра параметрического эквалайзера.

Рядом с регулятором добротности, обозна­чаемым буквой Q, часто изображают примерный вид амплитудно-частотной характеристики филь­тра, соответствующий различным его положени­ям. Этот вид характеристики получается только при максимальном коэффициенте передачи филь­тра.

Полный параметрический эквалайзер содер­жит от 3 до 6 перестраиваемых фильтров, каждый из которых может работать на отдельном участке частотного диапазона или переноситься в любое его место.

Параметрические эквалайзеры часто при­меняются в цепях, подающих сигналы на мони-торную звуковоспроизводящую систему. С их помощью она поддается отладке легко и быстро, так как вид частотных характеристик, получае­мых с помощью этих эквалайзеров, весьма точно отвечает характеру частотных искажений мони-торных систем, чем удобно пользоваться при их компенсации.

У параметрических эквалайзеров есть ряд других положительных свойств, благодаря кото­рым им часто отдается предпочтение перед гра­фическими. Например, ими удобно пользоваться в тех случаях, когда время, отведенное на пол­ную перестройку звука, ограничено.

В сравнении с графическими эквалайзера­ми, параметрические создают меньше шумов и искажений, но уступают им в наглядности на­стройки. Чтобы научиться с ними обращаться, требуется определенное время. И если вы смо­жете управиться с канальными эквалайзерами микшерного пульта, опыт, необходимый для ра­боты с параметрическими эквалайзерами, вы обретете.

АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА

В работе звукооператора могут оказаться полезными специальные сложные измеритель­ные устройства, позволяющие наглядно опреде­лить спектральный состав звукового сигнала, называемые анализаторами спектра реального времени. Как и эквалайзеры, они могут содер­жать от 10 1-октавных полос, до 31 1/3-октавной полосы. Для индикации среднего уровня спек­тральных составляющих в каждой из полос на спектральных анализаторах часто применяют линейки светодиодных индикаторов, что делает их похожими на многоканальные индикаторы уровня.

По показаниям анализаторов спектра очень легко восстановить связь между звучанием и его спектральным составом, что позволяет точно выполнять требуемую коррекцию амплитудно-частотной характеристики эквалайзера.

С помощью анализатора спектра легко обнару­живать частотные пики и провалы.

Применение анализаторов спектра

Как вы знаете,амплитудно-частотная ха­рактеристика помещения, предназначенного для озвучивания, должна быть линейной. Она не должна содержать пиков и провалов, способных сказаться на результирующем звуке, получае­мом в помещении. Поэтому, после сборки и первичной нвстройки системы звуковоспроизве­дения, приступают к анализу окраски звука, вно­симой помещением. Используя широкополос­ный генератор и анализатор спектра вы сможете в кратчайшие сроки снять и скорректировать характеристику суммарного звучания помеще­ния и системы звуковоспроизведения.

10-полосные анализаторы спектра предна­значены в основном для ориентировочного ана­лиза. Не смотря на то, что они стоят относитель­но недорого, с их помощью очень легко осущес­твлять точную настройку звука. К тому же, такой анализатор можно расположить в любом подхо­дящем месте. 31-полосный анализатор спектра -это более громоздкое устройство, предназна­ченное для заделки в рэк. Такой анализатор часто имеет память для хранения измеренных спектров, которой пользуются при их сравнении. Сложные анализаторы могут иметь множество других дополнительных функций, например, ре­гулировку времени срабатывания, ждущий ре­жим, регулируемый порог разрешения и т.п. Точность измерения сложных анализаторов спек­тра может достигать 1дБ. Более дешевые вари­анты анализаторов имеют точность измерения до ЗдБ, что находится уже на пределе разреша­ющей способности слуха.

Настройка эквалайзера

Главный эквалайзер звуковоспроизводящей системы является связующим звеном между зву­чанием звуковоспроизводящей системы и звуча­нием помещения. Его главной функцией являет­ся коррекция звучания помещения, так как имен­но помещение, а не звуковоспроизводящая сис­тема, вносит наибольшие искажения в- звучание. Однако искажения, вносимые звуковоспроизво­дящей системой, тоже могут быть значительны­ми.

Наиболее идеально звучащим помещени­ем является студия, так как параметры звучания студий подбираются при помощи соответствую­щих акустических обработок.

Акустическое оформление залов, в кото­рых проходит большинство концертов, редко бывает идеальным. А большие проблемы, как известно, требуют применения серьезных мер и, притом, достаточно быстро. Концертное выступ­ление - это не магнитная запись, которую можно бесконечно доводить до совершенства. Твердый полированный пол, стекла окон и зеркал и пред­ельно громкий звук, все это само по себе создает настолько страшное звучание, что вокалист и слушатели могут перестать понимать слова тес­тов. Причем если такое случится, то в этом будет виноват именно звукооператор.

Если вокалист во время концерта не будет слышать своего голоса, то в этом будет виноват звукооператор.

Если вы проводите концерт в помещении, где имеются ровные твердые поверхности сцены и пола, бетонные или кирпичные стены, жестяная крыша, плюс ваша некачественная звуковоспро­изводящая система, которая создает искажения сама по себе, и если при всем этом вы забыли взять с собой главный эквалайзер, то вам оста­ется надеяться только на то, что огромное коли­чество посетителей заглушит своей массой все это, когда оно начнет греметь и дребезжать.

Практические методы коррекции амплитудно-частотной характеристики системы воспроизведения звука в помещении

1. Расположите контрольный микрофон где-нибудь в середине помещения, направив его в сторону сцены. Затем подключите его к одному из каналов микшерного пульта, установите в этом канале линейную харак­теристику и начинайте постепенно увели­чивать уровень сигнала этого микрофона. В тот момент, когда система звуковоспро­изведения начнет возбуждаться, постарай­тесь снять это возбуждение главным эква­лайзером. После этого попробуйте еще раз добавить уровень. Повторяйте эту опера­цию до тех пор, пока на эквалайзере не выстроится требуемая характеристика.

Благодаря своей простоте этот метод кор­рекции звучания помещения очень популярен. Однако он может приводить к гиперэквализации звучания. К тому же, микрофоны, расположен­ные на сцене, находятся в несколько других акустических условиях, чем контрольный микро­фон, поэтому найденная таким образом коррек­тирующая характеристика эквалайзера не может гарантировать линейности настройки монитор-ной системы, что может стать причиной ее само­возбуждения. Для устранения этого самовоз­буждения в условиях гиперэквализации прихо­дится ослаблять те спектральные составляю­щие, уровень которых находится на своем нмжнем пределе, в результате чего звучание основной системы звуковоспроизведения становится со­вершенно безжизненным. Чтобы избежать влия­ния этого явления, необходимо учитывать его при настройке эквалайзеров мониторной систе­мы.

При настройке главного эквалайзера распола­гайте контрольный микрофон немного в стороне от оси симметрии зала.

2. Характеристику звучания основной систе­мы звуковоспроизведения с учетом влия­ния помещения можно настроить с помо­щью контрольной фонограммы. В качестве подобной фонограммы можно использо­вать высококачественную магнитную за­пись или компакт-диск с записью музыки, звуковой баланс которой вам хорошо изве­стен. Опираясь на это звучание, можно по памяти выстроить амплитудно-частотную характеристику главного эквалайзера. Од­нако для того, чтобы настраивать эквалай­зер таким способом, надо иметь стабиль­ную слуховую память и фотографически помнить звучание контрольной фонограм­мы.

3. Попросите кого-нибудь подняться на сцену и произнести в микрофон какую-либо фра­зу. Выведете систему на максимальную громкость и слушайте внимательно частот­ные призвуки. Те частоты, на которых система будет звенеть, должны быть ослаб­лены эквалайзером, так как именно на этих частотах возможно возбуждение системы звуковоспроизведения.

4. Этот метод основан на применении генератора розового шума. Розовый шум пред­ставляет собой сумму колебаний со всеми частотами, находящимися в диапазоне 20 Гц - 20 КГц. и имеющими равномерное энергетическое распределение по все­му спектру. Спектральный состав шумов очень трудно определять на слух, поэто­му для такого типа настройки необходим анализатор спектра. Расположите мик­рофон способом, описанным в первом примере, и установите систему звуко­воспроизведения на максимально воз­можный уровень громкости, при кото­ром она не будет возбуждаться. Затем отключите микрофон и включите в этот канал генератор розового шума. После это­го заглушите этот канал и установите его регулятор уровня в максимальное положе­ние. В этой ситуации распределение при­звуков помещения очень просто обнару­жить, если включать этот канал на корот­кий промежуток времени и слушать звук, остающийся в помещении после его вы­ключения. Подбором настройки главного эквалайзера вы добиваетесь исчезновения этих призвуков до тех пор, пока не появит­ся возможность установить в системе тре­буемый уровень громкости. Что касается анализатора спектра, то, подключив к его входу измерительный микрофон, распола­гаемый там же, вы сможете корректировать амплитудно-частотную характеристику по­мещения и системы звуковоспроизведе­ния, добиваясь ее линейности при макси­мально возможном уровне громкости. Пре­имуществом этого метода настройки явля­ется то, что в нем вы используете предельно близкую иммитацию громко звучащей музы­ки, имея возможность что-либо определять количественно.

5. Для этого метода настройки необходим анализатор спектра с памятью и измери­тельная фонограмма. Вместо измеритель­ной фонограммы можно использовать лю­бую достаточно качественную запись, зву­чание которой вам хорошо известно, а если в вашем анализаторе спектра режим памя­ти не предусмотрен, можно записывать состав спектра на бумажке. Сначала вы подключаете вход анализатора спектра к выходу магнитофона или проигрывателя компакт-дисков так, чтобы в цепи подклю­чения отсутствовали возможные частотные корректоры, и, включив подходящий учас­ток фонограммы, снимаете показания спек-троанализатора или запоминаете их. Затем, установив в центре зала измерительный микрофон и подключив его ко входу спек-троанализатора, вы снова включаете тот же фрагмент, но на этот раз вы прослушиваете его звучание через систему звуковоспроиз­ведения с максимальным уровнем громко­сти и снова снимаете показания спектро-анализатора. Сравнив между собой эти показания, вы можете очень точно оценить изменение спектрального состава, вносимое помещением и системой воспроизве­дения звука. Если вы обнаружите, что воз­никшее усиление или ослабление звука на какой-либо частоте составляет определен­ное число децибел, вы легко сможете ком­пенсировать такое отклонение главным эк­валайзером, ослабив или усилив сигнал на той же частоте на то же количество деци­бел. Можно также просто пытаться ком­пенсировать эту разницу эквалайзером, постоянно сравнивания спектр получаю­щегося сигнала с исходным до тех пор, пока эти спектры не совпадут.

Вместо измерительного микрофона анализа­тора спектра предпочтительнее пользоваться мик­рофоном, аналогичным применяемым на сцене, так как получаемая в этом случае настройка оказывается более адекватной характеристике звучания зала и системы звуковоспроизведения.

При проведении настройки системы звуко­воспроизведения с помощью анализатора спектра необходимо учитывать, что характеристика звуча­ния будучи линейной в отношении микрофона, вовсе не обязана быть линейной для слухового восприятия. При применении подобных способов настройки в звучании системы будет ощущаться некоторый недостаток высоких и низких частот, поэтому с их помощью можно определить лишь исходную позицию настройки эквалайзера, наибо­лее удобную для дальнейшей более тонкой настрой­ки. Так что в конечном итоге настройка все равно производится на слух, а анализатор спектра - это всего лишь удобный прибор для оценки акустичес­ких характеристик звука. Он может упростить рабо­ту звукооператора, но не может выполнить ее вместо него. В конце концов ведь не анализаторы спектра приходят слушать концерт. Проводя настройку си­стемы звуковоспроизведения с помощью спектро-анализатора, не следует упускать этот фактор из внимания.

Если ваш опыт в настройке систем звуко­воспроизведения недостаточно богат, то тогда эту настройку лучше всего проводить первыми тремя методами, пока вы не научитесь различать дефекты звучания систем воспроизведения на слух. А этому так или иначе все равно придется научиться.

Начинайте работу с позиций 1, 2 и 3 и вы быстро обретете необходимый для нее на­вык.

Во время настройки системы звуковосроизведения измерительный мик­рофон должен быть отдален от секций воспроизводящих акустических систем на расстояние, не менее, чем в полтора раза превышающее их высоту.

Расположение измерительного микрофона во время настройки звучания системы воспроизведения звука.

ПРАВИЛА, КОТОРЫЕ ПОЛЕЗНО ИМЕТЬ В ВИДУ ПРИ НАСТРОЙКЕ ЭКВАЛАЙЗЕРОВ

• Убедитесь, что эквалайзер включен, а его обход выключен.
• Помните, что немного больше, чем надо -это уже больше, чем надо. Прекращайте настройку полосы сразу после того, как влияние нежелательного явления будет устранено, иначе может произойти ги-перэквализация звучания.
• Помните, что если во время настройки эквалайзера вам пришлось опустить все ручки эквалайзера вниз, то тот же самый эффект можно получить уменьшением его выходного уровня.
• Никогда не производите таких изменений уровня сигнала в одной из полос эквалай­зера, чтобы их приходилось компенсиро­вать соответствующими изменениями уров­ней соседних полос. После такой на­стройки обычно возникает больше про­блем, чем имелось до нее.
• Если во время настройки эквалайзера вам пришлось привести регуляторы уровней трех или большего числа полос подряд в крайнее положение, перенастройте крос­совер системы звуковоспроизведения, пос­ле чего снова проведите настройку эква­лайзера.
• Параметрический эквалайзер удобнее всего настраивать следующим способом. Устано­вите регулятор добротности в среднее по­ложение, а регулятор усиления - на уровень - 6 дБ. Затем вращением регулято­ра частоты определите частоту, на кото­рой действие негативного фактора ос­лабнет. После этого подберите требуе­мое усиление. Затем вращением регу­лятора добротности найдите момент, когда ощутимо начнет сказываться вли­яние негативного фактора и снова под­берите усиление. Старайтесь выдержи­вать такое соотношение между положе­ниями регуляторов уровня и добротнос­ти, при котором наименьшему отклоне­нию регулятора уровня от среднего пол­ожения соответствует наименьшая ши­рина полосы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Добротность
Добротность - это величина, обратно пропор­циональная полосе пропускания фильтра. Гра­ницами этой полосы считаются такие значения частот, на которых фильтр осуществляет срез частотных составляющих спектра проходящего через него сигнала. В перестраиваемом фильтре параметрического эквалайзера ширина полосы пропускания может изменяться от 3 до 1/20 октавы.

Двухполосные системы воспроизведения звука
Системы воспроизведения звука называются двухполосными, если они содержат в своем составе устройства для разделения спектра входного сигнала системы на две части - высокочастотную и низкочастотную. Устройство, производящее такое разделение, называется кроссовером. Каж­дая из этих двух частей входного сигнала систе­мы усиливается и воспроизводится отдельным каналом системы звуковоспроизведения.

Среднее значение частоты полосового фильтра
Средним значением частоты полосового фильтра обычно считают такое значение часто­ты, на которой сильнее всего проявляется дейст­вие этого фильтра, однако это верно только в отношении фильтров многополосного графичес­кого эквалайзера с очень большим числом полос или в отношении фильтра параметрического эк­валайзера при максимальной добротности этого фильтра.

Ограничение сигналов
Ограничением сигналов называют специ­фическое искажение их формы, при котором наблюдается ослабление или срез крайних зна­чений амплитуд этих сигналов. Ограничение сиг­налов в цепях усиления возникает в тех случаях, когда уровень этих сигналов на входе цепей усиления превосходит максимально допустимый уровень входного сигнала для этих цепей. Если сигнал, подаваемый на вход усилителя мощнос­ти, имеет амплитуду, достаточную для того, что­бы вызвать ограничение его выходного сигнала, то дальнейшее увеличение уровня входного сиг­нала усилителя не будет приводить к увеличению уровня его выходного сигнала. Такой же эффект наблюдается при превышении допустимого уров­ня записи магнитофона.

Текст: по материалам "Микширование живого звука"