Р Е В Е Р Б Е Р А Т О Р Ы

Основные характеристики

Р е в е р б е р а ц и е й называется остаточное звучание (послезвучание), наблюдаемое в помещениях после прекращения действия источника звука. Послезвучание возникает в результате многократных отражений звуковых волн от стен, потолка и других поверхностей. Если же источник продолжает излучать колебания, то звуковое поле в помещении представляет собой совокупность прямого звука и многократных отражений. Реверберация субъективно оценивается как "гулкость" звучания.

Ревербератор представляет собой устройство, имитирующее реверберацию. С этой целью на воспроизводимый сигнал накладывается последовательность его запаздывающих повторений (эхо-сигналов) с постепенно убывающим во времени уровнем. Схема звукового тракта с ревербератором Р приведена на рис. 1.

Основными характеристиками ревербератора являются следующие.

Импульсная реакция - зависимость напряжения на выходе ревербератора от времени при напряжении на входе в виде короткого импульса. Если интервалы времени между следующими друг за другом эхо-сигналами превышают 0,05 с, то на реальном сигнале они могут восприниматься слушателем раздельно (флаттер-эффект), что оценивается как дефект искусственной реверберации, т.к. в помещении эти интервалы существенно меньше и отдельные эхо-сигналы объединяются в слуховом восприятии. Звучание ревербератора весьма неприятно, если его импульсную реакцию составляют эхо-сигналы, следующие через равные интервалы времени, - явление, практически невозможное в помещении.

Время реверберации Тр - время, в течение которого напряжение на выходе ревербератора после выключения источника стационарного сигнала на его выходе уменьшается в 1000 раз (уровень спадает на 60 дБ) от первоначального значения. Напряжение должно убывать по экспоненциальному закону, так же как в идеальном случае убывает звуковая энергия в помещении после выключения источника стационарного звукового сигнала.

Эффект искусственной реверберации можно регулировать изменением времени реверберации, т. е. скорости убывания уровня эхо-сигналов, создаваемых ревербератором, или изменением соотношения уровней прямого и реверберационного сигналов. В устройстве по схеме рис. 1 соотношение уровней изменяется двумя переменными резисторами. Оба способа регулировки дают в некоторых пределах одинаковое изменение гулкости звучания. Это дает возможность в простых ревербераторах пользоваться регулировкой второго рода, что значительно упрощает их конструкцию.

Частотная характеристика коэффициента передачи ревербератора - зависимость напряжения на выходе ревербератора от частоты при постоянной амплитуде входного напряжения.

Частотная характеристика коэффициента передачи помещения (рис. 2) существенно зависит от положений громкоговорителя и измерительного микрофона. На частотной характеристике большого помещения пики расположены нерегулярно; в среднем они распределены с интервалом 4/Тр [Гц] , а перепад между пиками и провалами достигает 25 дБ и более. Для того чтобы достаточно хорошо имитировать акустические условия большого помещения, плотности пиков частотных характеристик коэффициентов передачи ревербератора и помещения должны быть сравнимы.

Существует несколько систем ревербераторов. Далее описывается пружинный ревербератор, поскольку он имеет небольшие размеры, относительно дешев, не сложен конструктивно и поэтому доступен для изготовления в любительских условиях.

В описываемом ниже ревербераторе использовано изменение постоянной интегрирования. В качестве переменного резистора применен полевой транзистор, управляемый напряжением, поступающим с пассивной интегрирующей цепи, на которую подан сигнал с элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ". Иными словами, дельта-модулятор преобразует в цифровую последовательность не сам сигнал, а его производную, из которой интегрированием на выходе можно восстанавливать исходный сигнал. О дельта-модуляции и ее применении можно прочитать в [I, 2, З].

Описанный ниже цифровой ревербератор основан на принципе адаптивной дельта-модуляции и может быть применен как в виде функционального узла ЭМИ и ЭМС, так и самостоятельного устройства для реализации эффектов реверберации и эха в любительских ансамблях. Интересно его применение и в бытовом радиокомплексе для имитации большого помещения.

Структурная схема ревербератора показана на рис.3. Входной сумматор складывает входной сигнал с частью задержанного, что позволяет получить эффект многократного отражения звука. Модулятор преобразует его в цифровую последовательность, которую М-разрядный регистр сдвига задерживает на время Тз. Это время, а значит, и время реверберации (эха) можно определить по формуле: Тз=N/4, где fi - тактовая частота. Демодулятор восстанавливает из цифровой последовательности исходный аналоговый сигнал.

рис. 3

Выходной сумматор служит для сложения задержанного сигнала с входным, причем уровень задержанного сигнала можно регулировать, что позволяет плавно изменять глубину реверберации от нулевой до максимальной.

Микшерный пульт

Микшерный пульт («микшер», или «микшерная консоль», от англ. «mixing console») — электронное устройство, предназначенное для сведения звуковых сигналов: суммирования нескольких источников в один или более выходов. Также при помощи микшерного пульта осуществляется маршрутизация сигналов. Микшерный пульт используют при звукозаписи, сведении и концертном звукоусилении. Существуют аналоговые и цифровые микшерные пульты, и у каждого из этих видов существуют свои сторонники и противники, так как оба вида имеют свои очевидные преимущества и недостатки. Также микшерные пульты различаются по количеству входов и выходов. Профессиональные концертные и студийные микшерные консоли, как правило, имеют не менее 32 входов, более 6 Aux-шин, мощный эквалайзер на входах, 4 или более подгрупп, а также оснащаются высокоточными и длинноходными фейдерами. В свою очередь компактные и бюджетные микшеры имеют малое количество каналов, более скудные эквалайзеры, и нередко лишены фейдеров (которые заменяются обычными потенциометрами).

Существует отдельный класс микшерных пультов, предназначенных для работы (англ.)русск. диджея. Основное отличие DJ-пульта состоит в меньшем количестве входных каналов (например, один микрофонный и два стерео канала), наличию кроссфейдера, с помощью которого диджей плавно сводит сигналы входных каналов, а также наличию блока специальных звуковых эффектов.

Структура микшерного пульта

В целом, любой микшерный пульт имеет секцию входов и секцию выходов. Секция входов состоит из определенного количества входных каналов (ячеек) — монофонических и стереофонических. Как правило, количество входных каналов на пультах кратно двум. Вход каждого моно канала обычно оформлен двумя гнездами: для микрофона (тип XLR) или линейного источника сигнала (TRS или RCA).

Каждый входной канал состоит из нескольких блоков обработки и маршрутизации сигнала. Основные из них:

Предварительный усилитель с регулировкой чувствительности (Gain или Trim), позволяющий оптимально задать рабочий уровень входного сигнала.

Подавляющее количество микшерных пультов имеют на входе источник «фантомного» питания, которое необходимо при использовании конденсаторных микрофонов или некоторых ди-боксов.

Многополосный эквалайзер, позволяющий откорректировать частотную характеристику сигнала. Профессиональные микшерные пульты оснащаются полупараметрической регулировкой полос, количество которых может достигать шести.

Блок маршрутизации входного сигнала на дополнительные шины (Aux), которые можно использовать для обработки сигнала внешним (или встроенным) процессором эффектов, либо для отправки его на отдельную мониторную линию. В зависимости от конфигурации микшерной консоли, Aux-шин может быть от двух до двенадцати. Любая Aux-шина может работать в двух режимах: Pre и Post — они определяют зависимость уровня сигнала в шине от положения фейдера громкости. Таким образом, в Aux-шине можно создать индивидуальный микс (баланс) входных источников.

Регулятор панорамирования, с помощью которого определяется положение сигнала в звуковой стерео картине.

Фэйдер громкости входного сигнала, определяющий его уровень в общем балансе всех каналов.

Входы некоторых микшерных пультов оснащаются «точкой разрыва» (Insert), которая находится до предусилителя. Данное гнездо представляет собой одновременно вход и выход данного канала, который можно использовать для индивидуального подключения какого-либо устройства обработки сигнала, например, компрессор.

Секция выходов микшерного пульта представляет собой систему управления и маршрутизации всех присутствующих на пульте выходов. Данная секция может состоять из:

Фэйдеров уровня общего (главного) выхода.

Ячеек подгрупп, которые представляют собой универсальные шины, позволяющие объединять входные сигналы для определенной цели и управлять такой группой одним фейдером, или даже отправить группу на отдельный выход. Например, можно объединить все сигналы ударной установки в одну подгруппу.

Регуляторов уровня выхода Aux-шин. Помимо выходов для Aux-шин, многие микшерные пульты имеют Aux-входы (т. н. «возврат»), которые, по сути, являются дополнительными входами. Обычно система «посыл-возврат» используется для обработки сигнала Aux-шины внешним процессором эффектов.

Дополнительных функций, таких как: общий эквалайзер, сумматор общего стерео-выхода в моно-сигнал, матрица (дополнительный набор универсальных шин), блоки прослушивания отдельных каналов в наушниках без вмешательства в основной баланс и многое другое.