Ducker в микшере что это
Автоматический микшер (дакер)
При озвучивании любительского кинофильма или музыкальном оформлении дискотек, когда ипользуются, скажем, два магнитофона и микрофон, нередко применяют микшер, позволяющий смешивать сигналы и подавать их на общий усилитель туковой частоты. Читая дикторский текст или объявления, приходится вручную изменять усиление каждого усилительного канала, что конечно, неудобно.
Работа значительно упростится, если применить автоматический микшер, структурная схема которого приведена на рис.1.
Рис. 1
Сигнал с микрофона, подключенного к гнезду XS1 подается на микрофонный усилитель, а с него — на один из входов сумматора. На другой вход сумматора поступают сигналы с магнитофонов, подключенных к гнездам XS2 и XS3. Правда, предварительно они проходят через автоматический аттенюатор — каскад с изменяемым коэффициентом передачи ослабления сигнала. Он позволяет регулировать громкость звукового сопровождения. Чем больше коэффициент передачи (он зависит от наличия сигнала в микрофонном тракте), тем громче звук.
Микрофонный усилитель — двухкаскадный. Транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме с общим эмиттером. Резисторы R6 и R10 обеспечивают режим работы транзисторов по постоянному току. Нагрузкой первого каскада является резистор R7, второго — подстроечный резистор R12.
Сигнал с выхода микрофонного усилителя (с коллектора транзистора VT2) подается через цепь C4R13 на базу транзистора VT3 усилителя регулирующего сигнала. С движка подстроечного резистора R12 часть сигнала микрофонного усилителя поступает через цепь C5R23 на сумматор.
Резисторы R9, R11 создают отрицательную обратную связь в каскадах микрофонного усилителя, стабилизирующую режим работы транзисторов и уменьшающую нелинейные искажения.
Режим работы транзистора VT3 зависит от сопротивления резистора R14. Нагрузкой каскада является резистор R15.
Детектор выполнен на транзисторе VT4. При отсутствии сигнала на выходе микрофонного усилителя транзистор закрыт, поскольку на его базе нет напряжения смещения относительно эмиттера. Сопротивление участка эмиттер — коллектор велико, конденсатор С8 заряжен до напряжения питания. Такое же напряжение и на затворе транзистора VT8.
Как только на базе транзистора VT4 появляется сигнал, транзистор открывается (положительными полуволнами сигнала на базе), конденсатор С8 разряжается. Однако потенциал затвора транзистора VT8 относительно истока уменьшается не сразу — ведь нужно какое-то время, чтобы конденсатор С14 разрядился через резистор R28 и открытый транзистор VT4. Только после этого транзистор VT8 откроется и вступит в действие подстроечный резистор R29, который с резистором R19 образует делитель напряжения в цепи магнитофонных сигналов. В результате сигнал с магнитофонов на входе сумматора падает.
Когда же транзистор VT4 закрывается, напряжение на затворе транзистора VT8 восстанавливается через некоторое время — по мере зарядки конденсатора С8, а значит, и С14. Выбор определенных постоянных времени цепей C14R28 и C8R18 обеспечивает сравнительно быстрое появление управляющего сигнала на транзисторе VT8 и медленное его убывание.
Изменением положения движка подстроенного резистора R29 можно изменять коэффициент передачи делителя R19R29, а значит, и уровни сигналов с магнитофонов на выходе микшера при наличии управляющего сигнала и без него.
С аттенюатора сигнал поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе VT5. Режим работы транзистора задан резистором R20.
Сумматор микрофонного и магнитофонных сигналов образуют резисторы R22, R23 и входное сопротивление усилителя на транзисторе VT6. К усилителю подключен эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 — с него сигнал подается на выходную розетку XS4.
Рис. 2
Блок питания микшера, обеспечиваюший постоянное напряжение 12 В (рис.3), состоит из понижающего трансформатора Т1, выпрямительного моста на диодах VD1-VD4, параметрического стабилизатора, составленного из стабилитрона VD5 и балластного резистора R1, и усилителя тока на транзисторе VT1. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсаторами С1 и С2. На микшер постоянное напряжение поступает через П-образный сглаживающий фильтр C3R2C4.
Вместо транзисторов КТ3102А в микшере можно использовать другие транзисторы этой серии или КТ315Б, КТ315Г, вместо КП103Л — КП103К — КП103М. Подойдут и КП103А-КП103И, но в этом случае может понадобиться подбор резистора R18. Остальные транзисторы — любые из серии КТ315 со статическим коэффициентом передачи тока h21э не менее 50.
Подстроечные резисторы — любые, например, СП-11, СП3-6, постоянные резисторы — МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы — К50-12 (С8-К50-6), остальные конденсаторы — любого типа, возможно меньших габаритов. Розетки — ОНЦ-ВГ-2-3/16-р (СГ-3) или ОНЦ-ВГ-4-5/16-р (СГ-5).
Большая часть деталей микшера (на схеме они обведены штрих-пунктирной линией) смонтирована на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Подстроечные резисторы располагают либо на задней стенке корпуса микшера, либо на отдельной планке внутри корпуса. Детали C1, R3, R5 монтируют непосредственно на выводах подстроечных резисторов.
В блоке питания использован трансформатор ТС-5-4, но подойдет любой другой готовый или самодельный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 13…13,6 В при токе нагрузки до 100 мА. Вместо диодов КД105Б можно использовать любые диоды серий КД102, КД103, КД105, Д226, а вместо стабилитрона Д814Д- Д813. Транзистор КТ603Б заменим на любой из серий КТ608, КТ815 или ГТ404. Оксидные конденсаторы — К50-6.
Детали блока питания смонтированы на плате (рис.4) из фольгированного стемотекстолита. Плату укрепляют внутри корпуса микшера.
Если монтаж микшера выполнен правильно, а детали исправны, налаживание сводится к установке движков подстроечных резисторов в оптимальное положение. Точнее и быстрее это удастся сделать с помощью генератора сигналов звуковой частоты и осциллографа.
Сначала устанавливают движок резистора R1 в среднее положение и подают от генератора на вход «Микр.» (XS1) сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 0,8 мВ. Измеряют постоянное напряжение на конденсаторе С8 — оно должно быть не более 0,4 В. При выключении генератора это напряжение должно возрастать до 4…6 В, что будет свидетельствовать о нормальной работе канала автоматического регулирования.
Если же при подаче входного сигнала напряжение на указанном конденсаторе превышает 0,5 В, значит, транзисторы VT3, VT4 обладают недостаточным коэффициентом передачи тока. Необходимо либо заменить транзисторы, либо попытаться установить нужное напряжение подбором резисторов R14, R17.
Далее входной сигнал увеличивают до 6 мВ и проверяют форму синусоидальных колебаний на коллекторах транзисторов VT1 и VT2 — она должна быть неискаженной.
Установив движок подстроечного резистора R12 в крайнее левое (по схеме) положение (конденсатор С5 соединен с коллектором транзистора VT2), наблюдают форму сигнала на коллекторе транзистора VT6 и эмиттере VT7. Искажения в первом случае устраняют подбором резистора R24, во втором — резистора R26.
Амплитуда наблюдаемого сигнала при этой проверке должна быть 0,7…1 В. Если она больше, увеличивают сопротивление резистора R23.
Далее подают сигнал частотой 1 кГц и амплитудой около 0,35 В на вход «Маг.1», а затем «Маг.2» (вход «Микр.» желательно замкнуть накоротко). При установке движков резисторов R2 и R4 в положение минимального ослабления входных сигналов проверяют форму напряжения на выходной розетке микшера. Подбором резистора R22 устанавливают амплитуду сигнала равной 0,35…0,5 В, а подбором резистора R20 добиваются неискаженной формы сигнала.
Подключив теперь к розетке XS1 динамический микрофон и произнося протяжно звук «а-а-а…», можно наблюдать на экране осциллографа уменьшение магнитофонного сигнала. Перемещением движка резистора R29 устанавливают требуемый уровень ослабления сигнала магнитофона. Резистором R12 при этом нетрудно добиться неискаженного сигнала на выходе микшера при реальной громкости речи перед микрофоном.
А если генератора и осциллографа нет? Тогда можно проверить и наладить микшер в такой последовательности. Сначала на вход «Mar.1» подают сигнал с магнитофона, а к выходу микшера подключают усилитель мощности ЗЧ. Движок резистора R2 устанавливают в верхнее (по схеме) положение. Если слышны искажения звука, подбирают резисторы R20, R24, R26.
Далее подключают микрофон и произносят протяжно звук «а-а-а…» Громкость магнитофонного сигнала в громкоговорителе (или громкоговорителях) уменьшится в зависимости от положения движка резистора R29. Установив резистором нужное уменьшение громкости звука, резисторами R1 и R12 добиваются желаемого порога срабатывания канала автоматического регулирования и такой же громкости звука в громкоговорителе, что и при воспроизведении фонограммы. Этими же регулировками уменьшают акустическую обратную связь между микрофоном и громкоговорителем, чтобы во время работы микшера не появлялись свистящие звуки. В случае появления искажений звука от микрофона подбирают резисторы R6, R10.
Рис. 3 
Рис. 4
Источник: Радио №12, 1987 г., стр.35
Автор: Е. ЯКОВЛЕВ, г. Ужгород
Майк Сеньор: Дакинг в Cubase 4/5
Cubase: дакинг при сведении
Узнайте, как избежать частотных столкновений при помощи нашего справочника о технологиях дакинга.
Опубликовано в журнале «Sound on Sound» в мае 2009 года
Слушая сегодняшние миксы, кажется, что в них всего больше: больше вокалов, больше гитар, больше барабанов, больше баса… всего больше! Тем не менее, ясно, что пространство и высота, доступные в любом взятом миксе, не бесконечны. Таким образом, невозможно без определённых уловок запихивать в микс всё больше и больше вещей. Фактически, единственный путь, которым Вы можете заставить выделиться самые важные элементы своего микса – это выключить что-то менее важное и таким образом освободить место.
Однако, есть путь, благодаря которому Вы сможете и рыбку съесть, и так сказать, на паровозике покататься. Давайте возьмём пример, содержащий довольно часто возникающие при миксдауне трудности, и посмотрим, что же я подразумеваю. К примеру, у Вас есть электрические гитары, которые Вы хотите сделать большими, яркими и мощными, но в то же время Вы хотите, чтобы вокалы не терялись на их фоне и были как следует слышны. Чтобы разделить конфликтующие партии, Вы перепробовали всё что можно – эквализацию, панорамирование, эффекты – но независимо от того, что Вы делаете, всё равно не можете преодолеть навязчивое ощущение, что та или иная партия звучит или слишком громко, или слишком тихо.
Одна из проблем здесь, вероятно, будет то, что гитары должны быть громкими в тех местах, где вокалист не поёт. Но, очевидно, они должны быть более тихими, когда начинает звучать вокал. Это не слишком хитрая вещь, чтобы понять её принцип, но её осуществление может вызвать боль в заднице, если вручную опускать гитарные фейдеры во время каждой вокальной фразы (даже если пользоваться услугами автоматизации Cubase). К счастью, Вы можете автоматизировать подобный процесс. Этот приём часто называется «дакинг», и в этой статье я собираюсь продемонстрировать несколько способов, которыми это можно сделать в Cubase. 
Здесь Вы можете увидеть встроенный в Cubase компрессор, настроенный так, чтобы достичь эффекта дакинга в нашем демонстрационном примере: отметьте очень низкие порог (Threshold) и отношение (Ratio), а также то, что отключено автоматическое восстановление уровня сигнала (Make-up). Курсор мыши находится на кнопке активации боковой цепи (Side-chain). Она должна быть подсвечена, если Вы собираетесь управлять подавлением компрессора при помощи сигналов от других звуковых каналов.
Дакинг при сведении: использование компрессора
Для нашего вокально-гитарного примера основное требование заключалось в том, чтобы быть в состоянии приглушить гитары в ответ на вокалы. Первый путь, которым Вы можете это сделать – это маршрутизировать все свои гитары через некий процессор, а потом послать в его боковую цепь вокальный сигнал, чтобы вызвать подавление уровня гитар всякий раз, когда певец поёт. Хотя есть специально разработанный для таких целей динамический процессор, названный дакер, ни одна из использованных мною секвенцерных программ (включая Cubase) не имеет подобного встроенного плагина. В результате, большинство людей, использующих этот трюк в своём программном обеспечении, применяют другую хорошую вещь: компрессор.
Чтобы показать Вам, как его настроить, я сделал небольшой демонстрационный проект, который находится здесь:www.soundonsound.com/sos/may09/articles/cubasetechmedia. Он содержит четыре субмикса от моего недавнего «спасательного» ремикса (Студия Спасения миксов, февраль 2009 года: James Elder и Mark M Thompson ‘English Actor’). Здесь находятся: сухие ведущие вокалы, эффекты для них, электрические гитары и остальная часть аккомпанирующих треков. Первое необходимое действие для Вас: выбрать гитарный трек в окне Project (основное окно программы) и поместить в один из инсертов этого трека плагин Cubase Compressor. Активируйте в этом плагине боковую цепь (Side-chain). Кнопка активации находится вверху, слева от окошка выбора пресетов.
Теперь найдите в окне Project трек с вокалами и откройте посылы в инспекторе трека. Щёлкните по любому свободному слоту – Вы должны увидеть свою недавно активизированную боковую цепь, доступную в виде одной из целей для посыла. Как только Вы назначили её, то увидите под слотом маленький фейдер, которым можно управлять уровнем посыла на эффект (процессор). Я рекомендую переключить этот посыл в пре-фейдерный режим (переключатель находится справа от кнопки включения/выключения этого слота). Это означает, что если Вы решите приспособить глобальные вокальные уровни после того, как настроите компрессор на гитаре, то это не повлияет на количество настроенного ранее эффекта. 
Как только активизирована боковая цепь компрессора стоящего на гитарном треке, Вы можете получить доступ к ней, если откроете окно с посылами в инспекторе вокального трека. Сделав посыл, не забудьте переключить его в пре-фейдерный режим. Дело в том, что если оставить постфейдерное включение, то при изменении громкости вокальных треков это будет влиять на количество эффекта.
Параметры настройки
Если Вы хотите применять компрессор в роли дакера, это потребует несколько иных параметров настройки, чем при обычном использовании. Прежде всего, желательно, чтобы компрессор уменьшал гитарный уровень всякий раз, когда певец открывает рот. Таким образом, следует использовать довольно низкий порог. Если шумовой фон вокальных партий достаточно низок, Вы можете настроить порог –60dB. Следует отключать автоматическую компенсацию уровня (Auto Make-up), иначе компрессор попытается компенсировать ожидаемое уменьшение уровня. Это может быть полезно в небольшом количестве ситуаций, но в данном случае будет неуместно.
Единственное, о чём Вы должны теперь беспокоиться – это время восстановления. Установленные по умолчанию 500 мс – это слишком долго для этого вида обработки. Вместо этого установите минимальное время восстановления 10 мс, чтобы компрессор как можно быстрее отслеживал управляющий вокальный уровень. Естественно, атака тоже должна быть минимальной. Теперь, при воспроизведении обоих треков Вы будете в состоянии услышать практический эффект. Если Вы не уверены относительно того, что слышите, то увеличьте на гитарном треке степень компрессии до 2:1. Если всё остальное настроено правильно, то компрессор в значительной степени приглушит гитары всякий раз, когда звучит вокал. Слушая, как работает эффект, Вы сможете уменьшить степень компрессии и посмотреть, какой уровень подавления более всего подходит в контексте Вашего микса. Щёлкая по кнопке обхода компрессора, Вы можете оперативно сравнить исходные и обработанные уровни гитарного звука. Опять же, не забывайте проверить, что автоматическая компенсация уровня отключена: в противном случае, Вы получите нежелательное изменение общей громкости гитарных треков.
Более продвинутый метод: гейтинг
Если Вам требуется сделать дакинг от одного источника на множестве треков, то Вы довольно легко можете расширить рассмотренную выше конфигурацию. Однако, неудобство этого подхода то, что придётся загрузить компрессор в каждый обрабатываемый трек. Маловероятно, что это перегрузит процессор и обрушит систему (поскольку плагины, встроенные в Cubase, очень экономно используют процессорные ресурсы), но настройка всех этих процессоров, боковых цепей и шин посылов может занять довольно продолжительное время. Кроме того, компрессор в роли дакера работает не совсем идеально. Например, степень подавления гитарных треков будет уменьшаться, если вокальное исполнение в каких-то секциях будет очень тихим. А это полная противоположность тому, чего Вы хотели бы для них.
По этим причинам, я обычно использую альтернативную технологию дакинга, которая предлагает более продвинутые варианты обработки. Эта технология базируется на использовании гейта, вставленного в шину эффектов (FX Channel). Гейт управляется вокальным сигналом через свою боковую цепь. Чтобы воспользоваться им, Вы должны сделать посылы от гитарных треков (или от любых других, которые нуждаются в этом) на эту шину эффектов. Вы удивлены? Разве это не полная противоположность тому, чего Вы пытаетесь добиться? А вся фишка в том, что надо инвертировать полярность (фазу) сигнала, поступающего с FX-канала. В результате, сигнал, прошедший через гейт, будет в противофазе с прямым гитарным звуком. Из-за вычитания фаз это будет уменьшать уровень нужных треков, создавая желаемый для нас эффект дакинга. Давайте более детально рассмотрим эту конфигурацию на примере нашего демонстрационного проекта.
Для начала, создайте FX-канал и загрузите в него плагин Gate (из подменю Dynamics). Активируйте его боковую цепь (кнопка находится там же, что и у компрессора). При этом следует отключить его внутренний сайд-чейн (маленькая круглая кнопочка Sidechain посередине графического интерфейса), чтобы он не стал вмешиваться в работу плагина. Настройте в вокальном канале посыл в боковую цепь гейта. Теперь поверните голову к гитарным трекам и сделайте в них посылы на FX-канал с гейтом (для начала, установите уровни посылов на максимум).
Теперь следует установить малое время восстановления (Release), чтобы процессор быстро закрывался после того, как вокал перестаёт звучать. В данном случае, как я считаю, будет достаточно 40 мс. С такими параметрами настройки Вы заметите, что гейт работает не очень чисто, поскольку некоторые гитарные призвуки всё ещё прорываются во время вокальной линии. Но Вам не стоит волноваться по этому поводу. Ведь в данный момент, при максимальных уровнях посылов с гитарных треков, вокал практически полностью выключает звук на гитарах. Вряд ли такая глубина эффекта когда-либо потребуется. И когда Вы уменьшите эти «наклоны» до более разумных уровней, такие «просачивания» абсолютно не будут заметны.
Поскольку Вы теперь используете не компрессор, а гейт, то уровень подавления будет одинаковым как при высоком вокальном уровне, т
ак и при низком. И хоть сразу это и не даст идеальных результатов, но всё же будет лучше, чем использовать метод, основанный на компрессоре. Однако, здесь начинает проявляться сила и гибкость основанной на гейте конфигурации. Если Вы хотите получить меньше дакинга для более громких вокальных секций, то можете поставить после гейта компрессор, также управляемый от вокального сигнала через свою боковую цепь (в том же самом FX-канале). Настройте его так, чтобы дать несколько децибелов компрессии на самых громких вокальных нотах. Таким образом, подавление уменьшит уровень FX-канала и, как следствие, глубину дакинга.
Но его преимущества не заканчиваются на этом. Возможно, Вы захотите убрать центр звука клавишного подклада в тех моментах, когда звучат вокалы. Для этого, используйте подобную конфигурацию, но только в монофоническом FX-канале. И такой монофонический сигнал приглушит только лишь монофонический компонент синтезаторного звука. Другой вариант – это поставить после гейта high pass фильтр, чтобы дакинг оказывал влияние только лишь на высокочастотное содержание любых треков, находящихся в противоречии с ведущим вокалом. Короче: вариантов для экспериментов – море…
Чтобы эта технология работала правильно, Вы должны инвертировать полярность на том FX-канале, где находится гейт. Используйте кнопку Input Phase (вверху). Вы можете получить доступ к этой кнопке из окна Mixer.
Другие применения дакинга
В этой статье я сконцентрировался на определённой области применения дакинг-эффекта. Однако, ведущие вокалы и гитары – не единственные противоречивые инструменты, которые могут извлечь выгоду из этого подхода. Зачастую, Вы сможете сделать басовый барабан более забойным, если в те моменты, когда он играет, будете немного приглушать некоторые другие элементы микса. Это расчищает путь для бочки, поскольку при прослушивании на большинстве акустических систем самая слышимая часть её звука фактически сосредоточена в средних частотах. А ведь за этот диапазон борется масса других инструментов. Если Вы работаете в танцевальном или роковом стиле, Вы можете захотеть усилить этот эффект до явно слышимого состояния. Усиливая подавление и увеличивая время восстановления, Вы можете добиться заметной «выпуклости» между ударами басового барабана (в те моменты, когда дакер перестаёт работать). Это подобно пампинг-эффекту, который Вы можете получить от компрессии по мастер-шине, но я нахожу этот способ более управляемым. (Подобную накачку уровня можно получить и при помощи сайд-чейн компрессии).
Малый барабан также может извлечь выгоду из дакинга. Зачастую, этот метод помогает ему лучше прорезаться через микс. При этом, я не рекомендовал бы «наклонять» остальные элементы барабанной установки, поскольку довольно значимая часть звука малого барабана прибывает из оверхэдов.
Возвраты с эффектов – это ещё один потенциальный клиент для дакинга. Такая обработка может часто требоваться для эффектов, стоящих на вокальных каналах. Дело в том, что тяжёлая задержка и реверберация имеют тенденцию замыливать согласные звуки и артикуляцию, что приводит к плохой разборчивости вокального звука. Теперь, когда Cubase (версии 4,5 и выше) позволяет свободно посылать сигнал с одного FX-канала на другой, использование дакинга для дополнительной обработки эффектов не будет представлять особых трудностей.
Опубликовано в журнале «Sound on Sound» в мае 2009 года
Звукорежиссура без звукорежиссера. Как современные автоматические алгоритмы обработки звука могут заменить человека
При работе с комплексными системами звукоусиления время от времени возникают ситуации, когда управление звуком необходимо, а возможности задействовать штатного и тем более приглашенного звукорежиссера нет. В таком случае полагаться приходится исключительно на автоматику, которая сегодня может не только заменить человека, но и превзойти его. Автоматические системы управления звуком сегодня широко применяются на объектах самого разного типа. Университеты, больницы, религиозно-культовые, спортивные, развлекательные и правительственные учреждения, объекты бизнес- и транспортной инфраструктуры сегодня едва ли могут обойтись без системы маршрутизации и усиления звука, где, в свою очередь, щедро применяются автоматические алгоритмы обработки и управления. В данной статье мы рассмотрим принципы работы таких алгоритмов на примере конференц-зала, хотя, разумеется, это далеко не единственная область их применения.
Принципы работы систем для конференц-залов
Существуют разные типы конференц-залов: переговорные комнаты, залы заседаний, залы телеконференций, залы суда, аудитории и помещения для проведения семинаров и так далее. Но каким бы конкретным целям ни служил конференц-зал, его главное назначение — создание условий для общения между людьми. Для повышения эффективности коммуникации в конференц-залах используется система звукоусиления. В идеале звуковая система должна быть настроена так, чтобы участники переговоров в принципе не замечали ее присутствия и общались абсолютно естественно, как если бы каждый из них сидел прямо напротив другого. Иными словами, главным требованием к системе звукоусиления в конференц-зале является обеспечение комфортного, чистого и разборчивого звука. При проведении конференции каждый ее участник рассчитывает на то, что он в любой момент может что-то сказать в свой микрофон. И если высказаться захотят сразу несколько участников, то некоторое количество микрофонов окажется активным одновременно. Однако в этом случае возникает целый ряд проблем, которые приводят к снижению качества звука:
Данные проблемы могут быть решены отключением неиспользуемых и ограничением числа одновременно включенных микрофонов. Это означает, что во время дискуссии кто-то (или что-то) должен следить за дискуссией и во-время включать или выключать соответствующие микрофоны. Причем нужно понимать, что в случае если эту задачу выполняет человек, то отдельные реплики, уточнения, пояснения участников, внезапно вступивших в обсуждение, могут быть потеряны.
Эффективно справиться с этой задачей способен только автоматический микшер (автомикшер) — устройство или алгоритм, формирующее микс только из нужных сигналов за счет автоматического отключения или ослабления сигналов неиспользуемых микрофонов. В современных цифровых аудиоплатформах, таких как Biamp AudiaFLEX или Biamp Tesira, автомикшер представлен в виде отдельного программного блока, все параметры которого удобно настраиваются в программном обеспечении. Рассмотрим подробнее, как действует автомикшер при решении вышеуказанных проблем.
Блок распределяющего автомикшера в программном обеспечении медиаплатформы Biamp Tesira
Соотношение сигнал/шум
Допустим, перед нами стоит задача озвучить конференцию, включающую 20 участников. Если все 20 микрофонов «открыты» и только в один из них говорит участник, то остальные 19 микрофонов включены, но улавливают лишь фоновый шум. Каждый следующий «открытый» микрофон увеличивает уровень улавливаемого шума, поэтому такой режим работы приводит к снижению качества звука.
Чтобы улучшить соотношение сигнал/шум в общем миксе, самым разумным решением было бы оставить открытыми лишь те микрофоны, которые в настоящий момент используются, а неиспользуемые — отключить. Проще всего предложить участникам самим нажимать кнопку включения/выключения на микрофоне. Но часть людей в пылу дискуссии рано или поздно забудет сделать это, и мы снова столкнемся с проблемой большого числа «открытых» микрофонов.
Возникает вопрос: а не можем ли мы автоматически выключать микрофон, если в него не поступает нужный сигнал? Для этого как раз и предназначено такое средство, как автомикшер. Это устройство (аппаратное или программное) отключает неиспользуемые микрофоны, а при появлении сигнала заданного уровня — моментально активирует. При этом автомикшер избавляет звуковой тракт от свиста, гула, реверберационных отражений и других посторонних звуков, характерных для одновременной работы нескольких микрофонов.
Обычный автомикшер (gating automixer) просто включает нужные микрофоны и выключает те из них, которые в настоящий момент не используются. Кроме того, он позволяет ограничить количество «открытых» микрофонов, что в настройках автомикшера обычно носит название NOM (Number of Open Microphones). Главной особенностью такого автомикшера является небольшая задержка в момент открытия микрофона, что приводит к потере начальных слогов во фразе говорящего («шум» превращается в «ум», а «что» — в «то»). Более интеллектуально эту задачу решает другой тип автомикшера, называемый распределяющим (gainsharing automixer). При его работе микрофоны всегда немного «приоткрыты», то есть получают небольшое усиление, точнее, определенная величина усиления равномерно распределена между всеми микрофонами. Усиление активного микрофона резко возрастает, что приводит к пропорциональному снижению усиления остальных. Это обеспечивает микс постоянного уровня при любом количестве включенных микрофонов. С другой стороны, особенностью работы распределяющего автомикшера является ограничение количества микрофонов, с которыми он может эффективно работать. Это связано с тем, что при большом количестве микрофонов разница между уровнем активных (усиленных) и неактивных микрофонов будет невелика ввиду пропорционального распределения усиления. Для обычного автомикшера большое количество микрофонов не является проблемой.
Равномерное распределение усиления неактивных микрофонов
Распределение усиления в пользу активного микрофона
Распределение постоянной величины усиления между всеми микрофонами в системе
Тем не менее, указанная особенность распределяющего автомикшера эффективно преодолевается в платформе Biamp Tesira — здесь разработчики ввели специальный коэффициент, позволяющий осуществить тонкую подстройку такого автомикшера в условиях работы с большим количеством микрофонов. При высоких значениях этого коэффициента распределяющий автомикшер фактически функционирует как обычный.
Если конференция проходит на самом высоком уровне, цена ошибки оператора особенно высока
Порог возникновения обратной связи
Проблема появления обратной связи в звуковой системе обычно возникает при превышении определенного порога громкости. При включении каждого следующего микрофона этот порог снижается, обратная связь возникает раньше, и мы вынуждены уменьшать уровень громкости всей системы. Понятно, что в этих условиях система все хуже выполняет свою основную задачу — усиливать звук. Решением этой проблемы будет снижение уровня усиления каждого канала при активации следующего микрофона. Принцип работы распределяющего автомикшера подразумевает, что это происходит автоматически. В обычном же автомикшере за приглушение микрофонов с роcтом их числа отвечает отдельная функция —аттенюатор (NOMA — Number of Open Microphones Attenuator). Таким образом, при использовании любого автомикшера происходит компенсация общего уровня усиления, что предотвращает возникновение обратной связи.
Гребенчатый фильтр
Гребенчатый фильтр является еще одной проблемой, с которой можно столкнуться, включая одновременно большое количество микрофонов. Данный эффект возникает из-за того, что голос говорящего попадает в разные микрофоны с разной задержкой. Объединение сигналов с этих микрофонов в миксе приводит к фазовым искажениям, крайне неприятным для слуха. Эффект гребенчатого фильтра закономерно снижается при ограничении количества открытых микрофонов, что как раз и является главной функцией автомикшера.
Дополнительные функции
Помимо перечисленных основных функций, в автомикшер могут быть встроены вспомогательные алгоритмы, поднимающие качество звука на еще более высокий уровень.
Как правило, перед автомикшером в системе рекомендуется использовать левелер для поддержания на постоянном уровне сигналов на входах автомикшера. В медиаплатформе Tesira для решения этой задачи служит алгоритм AGC (Automatic Gain Control, автоматическое управление усилением) с встроенной технологией SpeechSense. Основной функцией AGC является приведение микрофонных сигналов к заданному уровню перед поступлением их в автомикшер. Использование алгоритма AGC актуально ввиду того, что участники конференции ведут себя неодинаково: кто-то говорит тише, кто-то громче, кто-то предпочитает располагаться ближе к микрофону, а кто-то — откинуться на спинку стула, удаляясь от микрофона. Если не привести эти сигналы к единому уровню, то их присутствие в миксе будет неравномерным. Кроме того, может возникнуть ситуация, когда микрофоном пользуется спикер с манерой говорить тихо, и вместо того чтобы увеличить чувствительность микрофона, неквалифицированный оператор поднимет общий уровень усиления в системе, а затем забудет вернуть его к прежнему значению. В результате будет превышен порог возникновения обратной связи, и система выйдет из-под контроля. Эти особенности поведения участников могут быть компенсированы за счет алгоритма AGC.
Для определения целевого сигнала в платформе Tesira дополнительно используется уникальная технология SpeechSense. Данная технология распознает в сигнале человеческую речь (причем неважно, мужскую, женскую или детскую). Это позволяет обеспечить усиление только в случае, если сигнал действительно является речью. Многолетний опыт компании Biamp Systems в разработке подобных интеллектуальных алгоритмов обеспечивает безупречную работу технологии SpeechSense, окончательно сводя на нет необходимость участия звукорежиссера в процессе работы системы звукоусиления в конференц-зале.
Алгоритмы AGC и SpeechSense делают микрофоны более универсальными, позволяют не настраивать их раз и навсегда при сдаче системы в эксплуатацию, поскольку автоматически адаптируют их под каждого пользователя. Это особенно актуально для микрофона, расположенного на центральной трибуне, где разные участники выступают друг за другом. И снова здесь более не требуется работа звукорежиссера, который бы в реальном времени на слух подстраивал чувствительность микрофона.
Надо сказать, что использование AGC с технологией SpeechSense позволяет автомикшеру еще более эффективно справляться с перечисленными ранее проблемами использования большого количества «открытых» микрофонов. Определенные настройки AGC позволяют не усиливать голос удаленного спикера (см. иллюстрацию), даже если дополнительный микрофон расположен достаточно близко и алгоритм определяет присутствие человеческой речи в сигнале.
Еще одним способом улучшения качества звука является использование технологии микс-минус. Если кратко, это удаление сигнала, улавливаемого микрофоном, из микса, который транслируется громкоговорителем, расположенным возле этого микрофона. Это нужно для того, чтобы предотвратить возникновение обратной связи. Раньше микс-минус создавался путем смешения сигнала с микрофона в противофазе с общим миксом. Современные же цифровые аудиоплатформы позволяют сформировать индивидуальный микс для каждого громкоговорителя при помощи матричных микшеров.
Значение SNR (соотношение сигнал-шум) предотвращает реагирование AGC на речь удаленного участника, даже если уровень его речи превышает заданный порог
Немалое значение имеет и другой тип обработки звука — автоматический аттенюатор (в англоязычной терминологии — ducker). Этот модуль обработки позволяет автоматически приглушить менее приоритетный сигнал при появлении сигнала более приоритетного (приоритетность определяется входом блока, на который подается тот или иной сигнал). Как только алгоритм обработки определяет наличие сигнала на более приоритетном входе, сигналы с других входов автоматически приглушаются. В реальной ситуации приоритетным может считаться сигнал с микрофона председателя по отношению к сигналам с микрофонов других участников, или же сигнал с любого микрофона по отношению к фоновой музыке.
В рамках данной статьи мы рассказали лишь о некоторых наиболее часто применяемых алгоритмах автоматической обработки звука. Эти алгоритмы позволяют существенно облегчить работу с системой звукоусиления в конференц-зале, а также снижают или полностью сводят на нет необходимость участия звукорежиссера. Автоматические алгоритмы сегодня доступны в составе аудиаплатформ, таких как Biamp AudiaFLEX или Biamp Tesira. Некоторые новейшие алгоритмы представляют собой «черные ящики», внутри которых зашиты запатентованные разработки производителя, что облегчает инсталляторам настройку и упрощает работу с системой. И самое приятное, что эти и другие алгоритмы являются набором по умолчанию при покупке современных цифровых медиаплатформ. То есть все эти функции объединены в одном относительно небольшом, но мощном устройстве — процессоре цифровой обработки сигнала.
Медиаплатформа Biamp Tesira
Следует отметить, что в медиаплатформе Biamp Tesira доступен еще целый ряд интеллектуальных модулей обработки звука, применяемых в иных условиях, нежели обслуживание конференции. Например, алгоритм подавления акустического эха (AEC, Acoustic Echo Cancellation), который служит для улучшения качества звука при использовании систем удаленной конференц-связи, или алгоритм компенсации фонового шума (ANC, Ambient Noise Compensation). Все эти алгоритмы позволяют создать систему звукоусиления, которая будет автоматически подстраиваться под действия людей и изменяющиеся условия в помещении без участия звукорежиссера.
Таким образом, система больше не нуждается в жесткой настройке в момент сдачи в эксплуатацию. Теперь она способна самостоятельно управлять звуком. При этом пользователи могут забыть о том, что в помещении вообще есть система звукоусиления. Нет больше необходимости вникать, как именно система выполняет свои задачи и насколько инновационные идеи лежат в основе ее работы. Благодаря использованию современных алгоритмов обработки звука система звукоусиления становится интеллектуальной и при этом удивительно простой в эксплуатации.
Джемма Злыднева. ARIS