Глава 9. Озвучение и звукоусиление .

9.1. Основные показатели систем озвучения.

Системы озвучения и звукоусиления представляют собой совокупность усилительных и электроакустических устройств, предназначенных для вос­произведения звукового сигнала и обеспечивающих хорошую слышимость на достаточно большой площади. Система звукоусиления отличается от системы озвучения наличием акустической обратной связи, обусловленной тем, что микрофон, принимающий сигнал для усиления , находится в звуковом поле громкоговорителей, излучающих усиленный сигнал.

Озвучением называют громкоговорящее воспроиз­ведение акустических сигналов (вещания, звукозаписи, различной информации) в заданных местах расположения слушателей, в помещении или на откры­том воздухе.

Максимальный и минимальный уровни поля — это максимальный и минимальный уровни звука L_макс и L_мин, создаваемые системой озвучения в точках озвучиваемой поверхности при подведении но­минальной мощности к системе озвучения. Обычно эти уровни определяют только для прямого звука, т. е. без учета отраженных волн, так как последние в основном являются помехами. Озвучиваемой поверхностью назы­вается поверхность, проходящая на уровне голов слу­шателей. Для сидящих слушателей считают, что эта поверхность проходит на высоте 1 м от пола, а для стоящих — на 1,5 м.

Максимальный и минимальный уровни звука зави­сят от назначения системы озвучения. Например, для создания полного эффекта звучания симфонического оркестра необходимо воспроизводить уровни, близкие к уровням, создаваемым оркестром, конечно, с учетом технических и экономических возможностей. Такие уровни можно получить, если система озвучения (при подведении к громкоговорителям номинальной мощно­сти) будет создавать минимальный уровень поля в пре­делах озвучиваемой поверхности не ниже 90 дБ по пря­мому звуку (см. табл. 2.1). Назначение музыки, звуча­щей в аллеях парка, — создавать музыкальный фон. В этом случае максимальный уровень поля не должен быть выше 55—60 дБ. С учетом возможности передачи информации обычно берут запас по уровню на 10 дБ.

Необходимые уровни для речевых передач опреде­ляются понятностью речи, поэтому их не нормируют.

Понятность речи определяется только для ин­формационных передач в точках с минимальным уров­нем поля и максимальным уровнем акустических шу­мов (подробно см. гл. 10).

Неравномерность озвучения — разность между максимальным и минимальным уровнями поля для прямого звука ΔL=L_макс—L_мин. Эта величина в об­щем случае делится на две части: основную и интерфе­ренционную. Первая часть определяется распределением уровней поля прямого звука по озвучиваемой поверх­ности, вторая — обусловлена интерференцией звуковых волн, приходящих от разных излучателей, в результате которой уровень поля изменяется от точки к точке, то повышаясь, то понижаясь, даже в пределах небольших расстояний (до 1—2 м). Причем эти изменения резко зависят от частоты. Обычно стремятся к тому, чтобы минимальный уровень поля, создаваемый системой оз­вучения, был по возможности близким к уровню, соз­даваемому первичным источником звука, а максималь­ный уровень заметно не превосходил его. Для музы­кальных передач отклонение от желательного уровня не должно превосходить по прямому звуку ±2 дБ, т. е. основная неравномерность озвучения должна быть не более 4 дБ, поскольку возможна дополнительная нерав­номерность в 2—4 дБ из-за интерференции (таким об­разом, общая неравномерность получается 6—8 дБ). Для речевых передач расчеты понятности речи ведут для минимального уровня поля прямого звука, без уче­та неравномерности поля. Желательно ее иметь неболь­шой, так как она определяет максимальный уровень поля и, следовательно, мощность системы и может, кро­ме того, приводить к перегрузке слуха. Поэтому можно допускать неравномерность озвучения не более 8 дБ.

Неравномерность частотной характе­ристики системы озвучения определяется неравно­мерностью частотной характеристики аппаратуры и ха­рактеристиками направленности излучателей. Для си­стем озвучения концертных залов она допускается по первому классу качества, а для открытых пространств в случае передачи музыкальных программ — по второ­му классу . Для речевых информацион­ных передач соответственно ориентируются на хорошую и удовлетворительную градации качества .

Акустические шумы — это шумы в пределах озвучиваемой поверхности, создаваемые публикой, раз­личными агрегатами и т. п., и шумы, попадающие извне, например от транспорта. Уровни и спектры этих шумов обычно или бывают заданы, или должны быть измерены в реальных условиях. Стремятся к их умень­шению, но в ряде случаев это невозможно. Большин­ство из них имеет огибающую спектра с максимумом на низких частотах, но некоторые, например, шумы демонстраций имеют довольно значительный уровень и в диапазоне частот выше 1000 Гц. Влияние шумов учи­тывают только при расчетах понятности речи. Для му­зыкальных передач следует иметь в виду лишь некото­рую маскировку слуха.

Локализация источника звука — слухо­вое ощущение местонахождения виртуального (кажущегося) источника звука. Человек на слух довольно точно определяет местонахождение источника звука, причем наилучшее восприятие получается при совпаде­нии зрительного образа со слуховым. При слушании музыкальных программ это совпадение обязательно.

Слитность звучания — отсутствие заметного или мешающего эха. Для музыкальных передач эхо не должно быть заметно. Для речевых передач эхо может быть заметным, но оно не должно снижать понятность речи.

Системы озвучения делятся на сосредоточенные (централизованные), зональные (децентрализованные) и распределенные. К сосредоточенным относятся систе­мы расположения громкоговорителей, имеющие разме­ры (расстояние между крайними громкоговорителями) в несколько раз меньше, чем расстояние от них до бли­жайших слушателей. При этом если расстояние между соседними громкоговорителями больше наиболее длин­ной звуковой волны в передаваемом диапазоне частот, то интенсивности звука, создаваемые каждым из гром­коговорителей, складываются арифметически. При бо­лее близком расположении громкоговорителей друг к другу получается увеличение излучения на низких ча­стотах из-за взаимодействия излучателей и вследст­вие того, что при малых разностях хода излучаемых волн суммируются звуковые давления, а не интенсив­ности.

К зональным системам относятся системы озвуче­ния, представляющие собой ряд сосредоточенных сис­тем, каждая из которых обслуживает свою зону. Эти зоны, как правило, стыкуют между собой, но уровни поля в каждой из них определяются только своей сис­темой озвучения (кроме стыков зон, в которых сумми­руются интенсивности, создаваемые ближайшими гром­коговорителями).

К распределенным относятся системы озвучения, в которых громкоговорители распределены по всему оз­вучиваемому пространству или помещению и для кото­рых уровни поля в каждой из точек озвучиваемой по­верхности определяются суммарным действием всех или большинства громкоговорителей.