6.4. Условия применения группы микрофонов
Монофоническая передача предполагает включение в систему ряда одновременно работающих микрофонов. При таком включении возникает важный вопрос о разделимости сигналов. Идеальным с точки зрения управления сигналами было бы такое положение, при котором каждый микрофон принимал бы сигнал только от одного источника из создающих сложное звучание. Однако в реаль- ных условиях это трудно выполнимо, и практически каждый микро- фон, участвующий, например в передаче звучания, оркестра, вос- принимает сигнал не только от ближайшего к нему инструмента, но и от соседних. В этом случае регулировка одного сигнала будет связана с регулировкой других сигналов. Кроме этого, такое воздей- ствие одного источника на несколько соседних микрофонов приводит к появлению дополнительных искажений.
91
Если считать, что сигнал от источника звука воспринимается не только основным микрофоном, но и соседним, более от него удален-, ным, то сигналы, развиваемые ими на выходе, представятся в виде:
Если подставить значение Ла из равенства (6.5) в равенство (6.4), то окончательное выражение для суммарного сигнала будет таким:
будет при
Рис.
6.2. Связь частотных искажений с
относительным
расстоянием -г-
до
мик-
"I
"
рофонов (б) и
частотная характеристика
сигнала
(,о)
где
— разница пути, проходимого звуковой волной от
источника до каждого микрофона, и со — скорость звука.
Так как сигналы, поступающие от микрофонов, подвергаются на выходе звукорежиссерского пульта электрическому сложению, то суммарный сигнал будет представляться в виде;
Обозначив множители перед sin со Г и cos со i таким образом:
или, заменяя второе слагаемое по формуле синуса суммы двух углов, в виде: - ~ ,
равенство (6.2) можно переписать в виде:
(6.3)
(6.4J
Отсюда следует, что суммарный сигнал, имея ту же синусообразную форму, что и исходный, будет отличаться от него фазой ф и ампли- тудой Аъ , которую можно найти из равенств (6.3). Сначала, воз- водя каждое из них в квадрат, можно получить выражения:
а потом, после их суммирования и извлечения корня, получить окон- чательное выражение для амплитуды суммарного сигнала:
(6.6)
= 1 А
sin
"2=У
Анализируя выражение (6.6), можно допустить, что = А. В этом случае амплитуда
(6.7)
а при
принимать значение
значение
наконец, при
-Амплитуда суммарного сигнала для этого в соответствии с кривой 1 на рис. 6.2, а.
случал будет изменяться
Если считать, что
то при указанных значениях
амплитуды суммарного сигнала будут выражаться равенствами:
Из выражения (6.6) следует, что сигнал от одного источника, принятый двумя микрофонами, подключенными к монофонической системе, сохраняя свою форму, будет иметь амплитуду, зависящую не только от амплитуд А\ и Л2, но и от частоты ш исходного сигна- ла и от размещения микрофонов относительно источника звука
Изменение
амплитуды сигнала на выходе пульта для
этого случая
будет
меньше,- чем для предыдущего (кривая 2
на
рис. 6.2, а).
Из
этого следует, что для умень-
шения
непостоянства амплитуды
суммарного
сигнала нужно разни-
цу
между амплитудами А\
и
А
2
делать
больше, увеличивая отно-
шение
(см.
рис. 6.2,6). Если
это отношение не изменять, т. -е. не менять положение микрофонов относительно источника звука, а изменять частоту сигнала о, рас- четы по формуле (6.7) -приведут к получению частотной характе- ристики Суммарного сигнала, ко- торая по виду будет подобна кри- вым на рис. 6.2, а. -
92
93
Выше отмечалось, что заметность частотных искажений зависит от интервала между соседними пиками частотной характеристики. По рис. 6.2, б видно, что этот интервал А/ может быть найден из павешугка:
(6.8)
Опыты показали (см. параграф 5.5)-, что частотные искажения, обусловленные пиковыми выбросами частотной характеристики, ста- новятся заметными на слух уже при значениях А/, близких к ок- таве. Последнее равенство показывает, что такой интервал в облас- ти средних и низких частот может иметь место, когда Ad изменяется в пределах от 0,5 до 3-f-4 м. Причем, когда Ad мало, эти интервалы в начале диапазона могут занимать полосу в 3-ь4 октавы, быстро сужающуюся с повышением частоты. Только при Ad порядка 3-4-4 м частотный интервал даже в области низких частот становится мень- ше октавы.
Таким образом, применение при монофонической звукопередаче нескольких микрофонов приводит к изменению передаваемого, сиг- нала.
Его амплитуда изменяется в зависимости от частоты, т. е. по- являются частотные искажения.
Величина этих искажений тем меньше, чем больше сигналы, принимаемые микрофонами, различаются между собой по амплиту- де. Увеличивая это различие так, чтобы получить соотношение
—— > 3, можно снизить искажения до Допустимого значения З-т-4 дБ
dt • • • \
(см. рис. 6.2,а).
3. Увеличение разницы в расстояниях Ad приводит к сужению интервала А/ между пиками на частотной характеристике. Если вы- бирать Ad^3 м, то интервал А/ становится меньше октавы, когда искажения такого типа становятся мало заметными на слух.
Итак, чтобы частотные искажения при использовании в системе, группы микрофонов не выходили за пределы допустимых, необходи- мо расстояние между источником и каждым из соседних микрофо-
нов выбирать из условий