Сегодня на рынке акустических систем представлено большое количество моделей, выпускаемых множеством различных производителей. Несмотря на такое многообразие, чтобы выбрать подходящий продукт, стоит ориентироваться в первую очередь на соответствие типа системы и задачи по озвучиванию. О том, чем отличаются между собой линейный массив и точный источник, а также для решения каких задач больше подходит каждый из них, рассказывает Михаил Емелин, руководитель отдела продаж ARIS.
Немного истории
Классический громкоговоритель или, говоря по другому, точечный источник звука в привычном всем виде был разработан в начале эры электроакустики — в 20-х годах прошлого века. Со временем эта технология активно развивалась, результатом чего стало появление линейных массивов. Сама идея данного типа акустических систем зародилась еще в середине 20 века, но дошла до коммерческого использования лишь в 90-х. До этого момента все площадки — как малые, так и большие озвучивались точными источниками. И если с малыми они в силу своих возможностей справлялись, то с большими были проблемы.
Чтобы покрыть звуком огромное пространство, ставились гигантские стены громкоговорителей. Это приводило к тому, что в непосредственной близости от них нагнеталось большое звуковое давление, и слушателям в первых рядах было очень тяжело около них находиться. При этом тем, кто располагался далеко, слышно было плохо. Решить эту проблему помогли линейные массивы. Тем не менее, они не являются панацеей, способной выполнить абсолютно любую задачу, поэтому точечные источники по-прежнему широко распространены и выпускаются практически всеми производителями. Рассмотрим подробнее, чем отличаются эти два класса акустических систем и для чего больше подходит каждый из них.
Линейный массив
Линейный массив — это система громкоговорителей, расположенных максимально близко друг к другу. При расстоянии между излучателями менее ½ длины волны, энергия суммируется без возникновения проблем с интерференцией.
На данной иллюстрации показано, что при расстоянии между источниками d>1/2 длины волны λ, суммирование энергии происходит в виде лепестков. При выполнении условия d <λ/2 энергия в виде одного острого лепестка. Для обеспечения данного условия ВЧ-драйвер нагружают не рупор, как в точечных источниках, а на многоходовый волновод, который выравнивает колебания молекул воздуха по всей площади выхода. На рисунке ниже приведены примеры конструкции волноводов.
Применение волноводов в ВЧ-секции позволяет суммировать энергию от элементов массива, формируя луч, повторяющий по форме изгиб линейного массива. При этом звуковая энергия меньше рассеивается в пространстве, обеспечивая меньшую величину потерь -3дБ, в то время как, точечные источники теряют -6 дБ при каждом удвоении расстояния от источника.
Таким образом, звуковая энергия при удалении от линейного массива падает медленнее, чем у одиночного громкоговорителя. Благодаря тому, что конструкция акустических систем массива позволяет регулировать угол между отдельными элементами, появляется возможность нацелить звук на нужные зоны. У точечных источников это делается значительно сложнее и доступно только у дорогих моделей с расширенными возможностями управления. Именно поэтому линейные массивы нашли свое применение там, где нужны дальнобойность и высокая мощность. Это большие площадки, концерты, стадионы и так далее.
Состоит такой массив из элементов, собираемых на раме для подвеса. Помимо стандартных элементов, существуют низкочастотные, то есть сабвуферы. Их добавление помогает расширить частотный диапазон системы звукоусиления.
Элементы можно разместить в подвесе или в конфигурации граунд-стек, когда на сабвуфер устанавливается телескопическая трубка, к ней крепится рама и на ней размещается несколько элементов. Но из-за того, что у граунд-стека хуже контроль вертикальной направленности, особенно при покрытии дальней зоны, переизбыток громкости в первых рядах, возникают отражения звука от пола и нарушается когерентность, то его поведение лишь частично соответствует подвесному линейному массиву, поэтому он не в полной мере обеспечивает те акустические преимущества, ради которых используется массив. Грубо говоря, по своим характеристикам он больше напоминает точечный источник, хотя для построения такой системы звукоусиления и используются элементы линейного массива.
Для того, чтобы массив корректно выполнял свою задачу, помимо усиления — встроенного в активных системах или внешнего в пассивных, ему требуется управление. Современные инструменты дают возможность независимо контролировать все элементы. Осуществляется это с помощью программного обеспечения. В нем для каждого элемента можно отследить уровень громкости, температуру, выставить эквализацию, внести задержку и прочее. В общем, возможности контроля линейного массива сегодня очень большие. Также для достижения оптимального звукового покрытия площадки необходимо изначально рассчитать правильные углы наклона, чтобы все элементы сшились в единую систему, звуковое давление во всех зонах было одинаковое и отсутствовали тихие зоны. В результате люди, которые находятся в зале достаточно далеко от источника звука, будут слышать также, как и те, кто стоит вблизи. Для таких расчетов каждый производитель предлагает свое специальное программное обеспечение, но есть и универсальное вроде EASE Focus.
Хорошим примером линейных массивов являются серии HDL и GTX, выпускаемые итальянской компанией RCF.
Точный источник
Точные источники — это акустические системы, которые работают из одной точки и излучают сферическую волну в пределах заданной направленности. Если посмотреть на их диаграмму, то она принимают форму некоего сфероида.
Фактически к этому классу можно отнести все громкоговорители, кроме линейных массивов и звуковых колонн. Корпусные, встраиваемые, подвесные, архитектурные и прочие. Так что, точечные источники — самый популярный и универсальный тип акустических систем, который окружает нас повсюду. Дома, на работе, в торговых центрах, муниципальных учреждениях, в составе систем оповещения и даже в машине.
Если говорить о распространении звуковой волны, то у точечного источника она расходится во все стороны. Естественно, речь идет об идеальном всенаправленном источнике. Реальный громкоговоритель имеет диаграмму раскрытия, сформированную ВЧ-рупором. Как правило, стандартное для отрасли значение 90° по горизонтали и 60° по вертикали, но, конечно, существуют и другие варианты. На практике это означает, что чем дальше мы находимся от источника звука, тем шире становится диаграмма и тем больше падает звуковая энергия.
Точечные источники бывают разных классов и ценовых категорий, но зачастую стоят дешевле, чем полноценный линейный массив. Их можно использовать как сценический монитор, как фронтфиллы, как аутфиллы, для дозвучки каких-то зон, в составе мобильного звукоусилительного комплекта и в качестве стационарной системы звукоусиления. Касаясь темы расчетов и настройки, в случае с точечными источниками они требуются далеко не во всех случаях. Если система простая, то чаще всего ее можно просто поставить и она будет работать. С линейными массивами так не получится.
В качестве примера бюджетных точных источников могу привести серию «Имбирь» производства Урал х ARIS. Они удобны, мобильны и стоят от 49 000 до 61 000 рублей за штуку, что очень доступно, при том, что громкоговорители имеют активное исполнение. Их появление стало ответом на запрос рынка, который хотел получить акустические системы бюджетной ценовой категории в пластиковом корпусе, но не китайской, а российской разработки. Они легче деревянных, за счет чего более удобны в переноске, надежные, мощные и обладают качественным звуком. На них нет маркировки сделано в России, так как компоненты китайские, но сборка происходит у нас в стране. Это рабочая лошадка, которую можно использовать практически в любой сфере. К тому же в устройствах есть беспроводной модуль Bluetooth, что будет удобно для мобильных музыкантов, диджеев и школьных учреждений.
Дополнив громкоговорители сабвуферами «Имбирь», цена на которые составляет от 99 000 до 116 000 рублей, мы получаем полноценный звукоусилительный комплект. В дальнейшем планируется расширение локализации и сертификация в Минпромторге, а также появление в ассортименте новых моделей. Кстати, для них уже есть библиотеки GLL для проектирования систем звукоусиления в ПО EASE.
Линейный массив или точный источник?
Сравнивая эти два класса акустических систем, нельзя сказать, что линейные массивы — это хорошо, а точечные источники — плохо или наоборот. Все зависит от задачи, для решения которой и подбирается оборудование. Конечно, есть еще такой нюанс, как бюджет. Бывает, что он ограничен. Но возникают и такие ситуации, когда ограничены возможности самого помещения. Так что, корректное решение задачи зависит также от сложности акустики зала и сложности ТЗ. Поэтому мы в своей работе всегда отталкиваемся от того, что выгоднее и удобнее использовать.
Линейные массивы, будучи очень мощным и удобным инструментом, имеют четкие физические и практические ограничения, поэтому их неверное применение может ухудшить, а не улучшить звук. Например, они неэффективны в маленьких или узких и низких помещениях, так как предназначены для концентрации звуковой энергии и выдачи ее в пространство на большое расстояния. В ближней зоне от массива эта энергия просто не успеет суммироваться. Если в помещение с высотой потолков 3-3,5 метра и длиной 10-15 метров повесить линейный массив и несколько сабвуферов, то в нем будет неприятно находиться, даже если мы выставим не очень высокий уровень громкости. У них просто иное предназначение. Поэтому в таких помещения линейный массив использовать мы не можем. Помимо этого, они плохо справляются с покрытием сложных многоуровневых зон и не предназначены для работы на близком расстоянии. Компромиссным вариантом в этом случае является конфигурация граунд-стек.
Сфера применения точечных источников — огромна. Во-первых — это осуществление дозвучки в каких-то зонах. В этом случае нам удобнее использовать точечные источники, имеющие возможность горизонтального или вертикального крепления. Есть множество производителей, которые делают конструкцию, поддерживающую переворот рупора, чтобы можно было установить громкоговоритель в требуемой ориентации и получить правильное покрытие, а также четкую и разборчивую звуковую картинку. Для этой же цели можно задействовать и один элемент — но в такой ситуации он уже не будет работать, как массив.
Используются точечные источники и для сценического мониторинга, когда мониторы располагаются на полу. Сценический монитор в виде линейного массива, я думаю, ни один звукорежиссер устанавливать не станет. Типичная сфера применения точечных источников — системы Public Address и фонового звука, в состав которых входят встраиваемые и настенные громкоговорители, скажем, в торговых центрах, аэропортах, отелях и так далее. Всепогодные модели используют в парках или бассейнах. Для систем фонового звука линейные массивы нам просто не требуется. Они будет не только избыточны, но и необоснованно дороги.
Естественно, одна из популярных сфер применения точечных источников — мобильные комплекты с установкой на сабвуфер, что обеспечивает скорость и простоту развертывания, а также стационарные системы звукоусиления, которые можно встретить в клубах, на небольших концертных или спортивных площадках, в образовательных учреждениях, студиях, кинотеатрах и многих других местах. В принципе, ими можно закрыть даже достаточно большие площадки, где мы не имеем возможности подвесить линейный массив. Но это должны быть более дорогие и сложные продукты с расширенными возможностями настройки, чтобы можно было выстроить с их помощью линии задержки. Например, RCF серии KX. Естественно, стадионы точными источниками озвучить вряд ли получится, но большой зал на 1000 мест, какой-нибудь театр или ДК, в том числе, где есть балконы, вполне.
При определенных условиях можно заменить линейный массив на точечные источники. Допустим, в театральном зале, где на стенах и потолке нет возможности подвеса. Более практичным вариантом в данном случае будет, конечно же, комбинирование линейных массивов и точечных источников. Но, если по тем или иным причинам стоит задача применять только один тип акустических систем, то она реализуема.
Подытоживая, при выборе системы мы должны прежде всего отталкиваться от здравомыслия. Если озвучивается небольшое помещение с низкими потолками, то смысла использовать линейные массивы нет. В сложных с архитектурной стороны залах с балконами и перепадами высот могут подойти оба типа громкоговорителей, но точечные источники дают больше гибкости. Использовать линейные массивы в барах и ресторанах я тоже не вижу особого смысла. Как минимум, потому что они будут сильно выделяться в интерьере. Лучше всего определить какие зоны надо покрыть, сделать акустический расчет, посмотреть, где будут переотражения, и уже отталкиваясь от этого применять те или иные системы.
Линейный массив из точечных источников
Есть такое понятие, как адаптивные линейные массивы. Например, серия А компании d&b audioteknik. Они способны работать как точечные источники и допускают комбинирование между собой. Получается, что мы можем фактически из особых точечных источников собрать линейный массив. Если попытаться сделать это из стандартных одиночных громкоговорителей, то ничего не получится, потому что мы их просто не сошьем. Они будут интерферировать друг с другом, и ничего хорошего из этого не выйдет.
Как подобрать подходящий точечный источник
При выборе точечных источников прежде всего я бы советовал обращать внимание не только на мощность и надежность, но и на характер звука. Чтобы сделать правильный выбор, лучше послушать несколько вариантов и сравнить их между собой. У нас разные уши и различное восприятие звука на слух, а у производителей чаще всего отличается характер звука. Тут как с едой — кому-то нравится кислое, кому-то сладкое, кому-то соленое. Если вы не сравните и не поймете, какой характер звука вам больше подходит, то, скорее всего, сделаете ошибку. На мой взгляд, это лучше, чем любой прибор, который покажет вам идеальную АЧХ.
Как добиться качественного звука
Здесь важно подходить к выбору системы с научной точки зрения, а не по наитию. Если взять условную концертную площадку или клуб, где нужно 20-30 кВт звука, и без расчетов понаставить туда кучу громкоговорителей, то произойдет интерференция и начнут пропадать какие-то зоны. Когда это реализовано неграмотно, то в одних зонах будет громко настолько, что некомфортно находиться, а в других — звук будет гаситься, причем происходить это может как полностью, так и в определенном частотном диапазоне. Возникновение подобной ситуации говорит о том, что прежде чем закупить и установить оборудование эту площадку плохо расчитали.
Правильный выбор акустической системы должен определяться техническим заданием и, прежде всего, акустическим расчетом. Мы в компании ARIS имеем для этого специальное подразделение БАР ARIS. Наше бюро акустических расчетов может произвести моделирование, посоветовать каким образом лучше подзвучить ту или иную зону, определить оптимальные углы наклона массивов, точки развеса одиночных громкоговорителей, помочь выставить линии задержки и многое другое. Только таким образом, используя тот или иной тип акустических систем, получиться добиться хорошего результат, устраивающего и нас, и заказчика.
Обращайтесь — с удовольствием поможем.
