ЗВУКОВОЙ КАНАЛ СВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ – основы светомузыки

July 8, 2015 by admin Комментировать »

«Звук не исчезает бесследно, и его можно как-то сохранить».

(Физик Д. Порта, 1589 г.)

Светомузыкальные композиции могут воспроизводиться в сочетании как с «живым» оркестром, так и с электроакустическими устройствами. Но одно уже условие работы в темноте заставляет отдавать предпочтение электроакустике — и не только для АСМУ, но и для СМИ.

Не стоит, конечно, многословно предупреждать о необходимости высококачественного звуковоспроизведения. Действие самых интересных светокомпозиций может сводиться на нет шипящей грамзаписью или «полузадушенным» маломощным устройством воспроизведения.

На рис. 2-1 звуковой канал выделен в самостоятельную цепь, содержащую свои аналоги элементам светового канала. Но если элементам светового канала (ВОУ, БУМ, БУ и ПС) были посвящены отдельные главы, то для описания всего звукового канала достаточно одной небольшой главы, так как требования, предъявляемые к нему в основе своей не отличаются от тех, что рассматриваются применительно к обычным звуковоспроизводящим устройствам. Поэтому улучшению качества звуковоспроизведения будет уделено меньше места, чем рассмотрению некоторых специфических требований к элементам звукового канала, обусловленных синтетическим характером светозвукового воздействия и совместной работой обоих каналов в единой конструкции.

Прежде всего необходимо исключить влияние БУМ светового канала на акустический тракт, которое проявляется в виде наводок по цепи питания или электромагнитных наводок (в основном высокочастотных). Кроме развязки звукового и светового каналов по цепи питания, использования защитных фильтров и экранирования входных цепей УНЧ, необходимо прежде всего блоки этих каналов пространственно разнести друг от друга.

Радиолюбители, вероятно, не раз сталкивались с тем, что АСМУ реагируют вспышками не только на музыку, но и на случайные сигналы (шорохи, шип, низкочастотный фон) в паузах. Для исключения низкочастотного фона необходимо тщательно отлаживать блоки питания УНЧ и использовать заградительные электрические фильтры. Если же избавиться от этих помех трудно, то можно исключить их прохождение к БУМ с помощью низкочастотного фильтра в блоке управления самой АСМУ. Для подавления шумов в акустическом тракте во время пауз наряду с обычными фильтрами, «вырезающими» шипенье грампластинки, применяются специальные устройства шумоподавления [112]. Устройство шумоподавления, кстати, одновременно будет являться и анализатором «пауз», если сигнал на АСМУ подавать с его выхода. Подключив к нему пороговое устройство (например, триггер Шмитта), можно в моменты пауз управлять переключателем смены программ (см. рис. 5-3).

Наиболее эффективны устройства шумоподавления, в которых используется эффект маскировки шумов полезным сигналом в диапазонах низких и высоких частот. Из них наиболее широкое распространение получили шумоподавители DNL и «Долби».

Теперь рассмотрим, какие особые требования предъявляются к звуковому каналу при совместном воспроизведении звука и света.

Прежде всего источники звука необходимо пространственно поместить как можно ближе к ВОУ, иначе произойдет нежелательное разрушение эффекта единства светозвукового воздействия. Если экран ВОУ велик, то его необходимо делать (при фронтальной проекции) из акустически прозрачного материала, а громкоговорители помещать за ним (как принято в кинозалах, где экран выполнен из пленки с большим количеством мелких отверстий). Если же используется рирпроекция, громкоговорители приходится устанавливать у основания или по контуру экрана. При их распределении можно учесть, что повышение высоты звука психологически ассоциируется с подъемом. Поэтому высокочастотные громкоговорители помещают выше низкочастотных. Интересный эффект совместного подъема звука и света получится, если в программе АСМУ предусмотрен подъем световых образов при повышении регистра звука.

В больших залах приходится предусматривать звуковые отражатели для улучшения акустических характеристик помещения. В специальных залах сферической формы, где обязательно нужно бороться с нежелат^^ной фокусировкой звука, отражатели помещаются не в зале, а за экраном (в случае, если экран акустически прозрачный, источники звука тоже находятся за экраном).

В тракте УНЧ сигнал на блок управления АСМУ, как правило, снимается с предварительного каскада. Но если требуется мощный входной сигнал, его снимают с оконечного каскада УНЧ. В свою очередь, если предполагается работа АСМУ с сигналами разной мощности, в его блоке управления следует иметь универсальный вход (делители напряжения), позволяющий АСМУ работать от различных источников:            микрофона, звукоснимателя, электромаг нитных и пьезоэлектрических датчиков музыкальных инструментов, трансляционной сети и т. д.

При работе. АСМУ с эстрадным оркестром необходимо получить суммарный сигнал на входе блока управления от нескольких микрофонов или датчиков, связанных со своими инструментами. Для этого производится микширование сигналов с помощью устройства, имеющего регуляторы уровня каждого из них. Также следует суммировать сигналы каналов при воспроизведении стереофонической музыки. Создание двух независимых каналов АСМУ с разделенными пространственно экранами (как это делают некоторые конструкторы) является бессмысленным. Если музыка сохраняет свое единство, то изображения на экранах не создают целостного образа *.

Звуковой пульт при работе со СМИ должен быть независимым в конструктивном решении и обслуживается отдельным исполнителем. При работе с оркестром исполнитель в случае необходимости микширует или переключает электрические сигналы с датчиков разных инструментов (если в СМИ предусмотрены элементы автоматического управления некоторыми световыми параметрами). При использовании многоканальной электроакустической системы исполнитель управляет пространственным движением звука в объеме зала или в плоскости экрана. Иногда все регуляторы света сведены в один пульт, и его обслуживает один исполнитель, тогда включение магнитофона лучше сделать дистанционным и вынести на тот же пульт. Если же световая картина сложная или имеется несколько разделенных световых пультов со своими исполнителями, то каждого из них необходимо снабдить наушниками для подачи предупреждающих сигналов или даже речевых команд, напоминающих о необходимых действиях. Эти сигналы записываются во время репетиций на отдельную дорожку магнитной ленты, на другую дорожку которой синхронно записана музыкальная программа. Для [12] этой цели пригодны отечественные стереомагнитофоны: «Яуза-10», «Тембр-2», «Юпитер-стерео», «Вильма-стерео» и др. Необходимо только (напомним еще раз) ввести дополнительную коммутацию для магнитных головок, чтобы производить стирание и запись независимо на любой из двух дорожек.

При ответственных концертных выступлениях используется дублирующий магнитофон, работающий синхронно с основным. Электромеханический или фотоэлектронный «автостоп», срабатывающий при обрыве магнитной ленты, переключает вход УНЧ на резервный магнитофон. В некоторых случаях, например при завершении концертного номера, полезно использование «автостопов» на ракорде (металлизированном или прозрачном) или работающих от пилот-сигнала. Окончательно подготовленная фонограмма с записью музыки и вспомогательными сигналами обязательно копируется в нескольких экземплярах для того, чтобы вся подготовительная работа (отладка аппаратуры, многочисленные репетиции) проводилась с копиями.

Магнитофоны можно снабдить различными звукоэффектными приставками (ревербераторы, формантные цепочки и т. д.). При необходимости циклического воспроизведения музыки, когда АСМУ работает в качестве своеобразного стационарного декоративного «витража» в интерьере, в магнитофоне можно использовать конструкцию «бесконечной кассеты».

Для работы со СМИ и АСМУ пригодны любые бытовые звуковоспроизводящие устройства. Ниже приведены данные о более качественной и мощной аппаратуре, предназначенной для больших залов, клубов [103].

Студийные магнитофоны МЭЗ-15 и МЭЗ-28А работают со скоростью ленты 38,1 и 76,2 см/с. Более совершенны МЭЗ-60 и МЭЗ-62 (38,1 и 19,05 см/с). Модификация МЭЗ-62СТ является стереофоническим вариантом последнего. Среди студийных магнитофонов стереофоническими являются также МЭЗ-41 и СТМ-10. Недавно начали выпускаться четырехканальные магнитофоны МЭЗ-72 и МЭЗ-102 с шириной ленты 25,4 мм с независимыми каналами контрольного прослушивания.

Для усиления мощности выпускается серийно большая номенклатура усилителей — серии ТУ, ЗС и т. п. Комплекты ЗС-25Х2, ЗС-100Х2 и ЗС-250Х2 содержат по два канала мощностью 25, 100 и 250 Вт соответственно. Кроме того, выпускаются специальные звукотехнические комплекты, содержащие пульты, стойки усилителей, колонки громкоговорителей. «Звук 4-25К» рассчитан на зал, вмещающий 600 чел., а «Звук 4-50К»— на 1200 чел. Они имеют соответственно усилители по 25 и 50 Вт в каждом из четырех основных и одном вспомогательном каналах, по четыре микрофонных и магнитофонных входа. Номинальное напряжение на выходе — 60 В, диапазон воспроизводимых звуковых частот 40—14 000 Гц.

Выпускается модификация аппаратуры «Звук 1-25», «Звук 6-50» и «Звук 6-100». Одноканальная установка «Солист», рассчитанная на зал 800—1000 чел. имеет четыре микрофонных входа, микшер и два громкоговорителя мощностью по 25 Вт. Номинальное выходное напряжение — 27,5 В. диапазон частот 30—15 000 Гц.

Установка 35КЗТ-2 имеет шесть каналов мощностью 100 Вт, диапазон частот 40—14 000 Гц (старая модификация 35Κ3Τ-1 обладает вдвое меньшей мощностью). Переносный вариант ее — 37КЗТ-2 — имеет два выходных канала мощностью 48 Вт, четыре микрофонных входа, диапазон частот 40—12 000 Гц. Для работы со студийной аппаратурой выпускаются ревербераторы типов МЭЗ-45 и МЭЗ-78 и целый ряд микшерных устройств. Применение ревербераторов совместно с равномерным распределением громкоговорителей по всему залу позволяет получить эффект амбиофонии — заполнения музыкой, появления звуков «ниоткуда» с меняющейся гулкостью. Амбиофонию целесообразно применять при работе с мощными СМИ, заполняющими светом весь зал.

В свою очередь как специфическое художественное средство может быть использован обратный прием: сознательная локализация звука и свободное движение его, реализуемое установками так называемой «пространственной музыки». Рассмотрим прежде всего само это явление. Традиционная музыка (особенно в обрядовых жанрах) знает примеры сознательного использования пространственного распределения отдельных инструментов, хора, солистов в различных точках аудитории. Но возможности создания эффекта перемещения звуков (хотя бы иллюзорного) оставались при этом минимальными. Начало использования этого эффекта средствами электроакустики связано в основном с разного рода музыкальнозрелищными мероприятиями, такими, например, как уникальные выставочные экспозиции на ЭКСПО-58 (в павильоне фирмы «Филипс»), на ЭКСПО-67 (во французском павильоне), на ЭКСПО-70 (в павильоне ФРГ). Необходимость введения «пространственной игры» звуков диктовалась здесь прежде всего стремлением эффектно продемонстрировать возможности рекламируемой аппаратуры, а в художественном отношении определялась сюжетно-драматической логикой представления (обычно театрализованного).

Не отрицая возможности подобного применения данного эффекта «движущегося звука», связанного в основе своей со сценическим действием, сотрудники СКВ «Прометей» выступили в свое время с предложением более гибкого и активного использования этой новой «степени свободы» звукового материала: для создания в подлинном смысле «пространственной музыки» [48].

В понимании авторов «пространственная музыка» предполагает возможность свободного и плавного перемещения звуков определенных инструментов по любым траекториям в плоскости или объеме экрана согласно законам собственно музыкальной драматургии (с «повторением», подчеркиванием мелодической кривой, что делает наглядным прежде всего тематическое развитие, с которым инструментовка тесно связана). Разумеется, восприятие этих траекторий будет не таким четким, как для зрения, с заведомо худшей разрешающей способностью, но при полном охвате источниками звука «поля слуха» определенный эффект достигается.

Этот прием пространственной дифференциации звучаний различных инструментов (или голосов, тем, эпизодов, частей музыкального произведения) может использоваться как при воспроизведении обычной инструментальной или симфонической музыки, так и в сочетании с пространственной динамикой светового изображения, т. е. при исполнении светомузыки. (При этом в партитуре должна быть зафиксирована своими условными знаками партия движения звука.) Разумеется, для обоих случаев использование данного приема должно производиться далеко не по одинаковым законам с целью достижения своих, специфических целей. Например, при воспроизведении светомузыки звук может перемещаться как вместе с «принадлежащим» ему визуальным элементом, способствуя созданию иллюзии перемещения «звучащего тела» (это условно можно назвать унисонным синтезом света и движения звука), так и с преднамеренным «расщеплением» и противопоставлением их траекторий (условно полифонический синтез движений света и звука).

Исходя из данного понимания целей и возможностей «пространственной музыки», в настоящее время сотрудники СКВ «Прометей» конструируют аппаратуру для проектируемого казанскими архитекторами специального зала светомузыки с экраном, представляющим собой сплошной эллипсоид из акустически прозрачного материала, за которым размещены громкоговорители (см. рис. 3-22).

Рис. 7-1. Обобщенная структурная схема установки «пространственной музыки».

Отнюдь не отказываясь от известных способов обеспечения движения звука путем предварительной подготовки и монтажа многоканальной записи, сотрудники СКВ поставили себе основной целью создание исполнительского пульта, обеспечивающего непосредственное вмешательство музыканта в процесс управления дбижением звука (рис. 7-1).

Если в качестве входного устройства использовать т микрофонов, связанных с определенными инструментами оркестра, то в этом случае каждый из датчиков Дт отвечает за свой инструмент (но данный вариант непрактичен, так как необходимо обеспечить акустическую изоляцию оркестра от слушателей в зале). Более эффективно использование многоканальной записи, каждая из дорожек которой связана соответственно со своим инструментом и Дт– В идеале можно представить себе гипотетические анализаторы тембра (АТт), при наличии которых оказалось бы возможным использование обычной одноканальной записи симфонической музыки.

Независимо от того, какой прием разделения тембров используется, возможны следующие решения задачи обеспечения связи между подвижными (в руках музыканта) датчиками Дт и элементами Кг на пульте:

1)              Ki и Дт обеспечивают механический и соответственно непосредственный электрический контакт. Это сопряжено с дискретностью переключения громкоговорителей Гр,·.

2)              Ki — узконаправленные микрофоны, Дтгромкоговорители. Здесь уже достигается плавность перехода звука от одного Гр< к другому.

3)              Кг — фотоэлемент, Дт — источник света. Возможность непосредственного визуального наблюдения зоны засветки пульта от каждого Дт, а также использования в них цветного света и’светофильтров определяет удобство в управлении и исключение действия • постороннего света.

4)              Кг — индуктивный элемент, Дт — электромагнит.

5)              Кг — емкостный элемент, Дт — внешний емкостный управитель.

Почти для всех этих случаев возможны два варианта взаимодействия между Кг и Дт. Если Ki включен непосредственно на входе УНЧ, то Дт должен генерировать сигнал, несущий информацию и о спектральных, и о динамических характеристиках звука. Если же Кг включен в цепь управления коэффициентом усиления УНЧ, то Дт «излучает» сигнал постоянного уровня (его функции сводятся к «отпиранию» усилителей). В этом втором варианте с входным устройством связываются уже не Дт, а непосредственно усилители (пунктирная линия внизу).

Дальнейшее цбсуждение в СКВ приемов «пространственной музыки» привело к следующим дополнениям. При использовании способа 3 как оригинальный, но очень частный прием может быть использовано размещение около каждого из Гр{ фотоэлементов на самом экране: при проецировании на него световой партии «автоматической» светомузыки, где яркость движущихся пятен связана с громкостью прямо пропорционально, свет будет сам «отпирать» свой Г pi. При использовании способа 3 в качестве удобной системы управления (и памяти) можно применить экран ЭЛТ, прилегающий к растру фотодатчиков. Для способа 2 интересным представляется параллельное подключение и прикрепление к громкоговорителям источников света, что позволяет следить за траекторией звука из звуконепроницаемого помещения, исключающего самовозбуждение системы из-за положительной обратной связи (микрофонный эффект).

Экспериментальные акустические установки, работающие по принципу 1, были созданы советскими учеными еще в 40-х годах. Для стереозвучания широкоэкранного кинематографа. Близкий к этой схеме принцип использовался в павильоне ФРГ на ЭКСПО-70, где пульт был выполнен в форме шара с «сенсорным» управлением. (Исключение дискретности переключения источников звука может быть достигнуто при обращении к принципу панорамного микширования, применяемому сейчас в театральной звукотехнике, правда, пока с ограниченными возможностями в динамике перемещения звука).

Вариант 4 был в свое время проверен в четырехканальной установке французскими инженерами. Вариант 5 может быть реализован при обращении к опыту создания электромузыкального инструмента «терменвокс».

Конкретно, на собственном опыте, СКБ «Прометей» проверило в частичном решении вариант 3 и в полном — вариант 2. Установка «пространственной музыки» УПМ-1 демонстрировалась на ВДНХ СССР на выставке НТТМ-74 и используется в зале светомузыки казанского Дома молодежи. Микрофоны на пульте распределены равномерно, а громкоговорители заметно сконцентрированы во фронтальной части экрана (угловые расстояния между ними—15, 25 и т. д. до 90 для горизонтальной и 20, 35 и т. д. до 90° для вертикальной плоскостей). В установке УПМ-1 использованы стандартные микрофоны МД-200, усилители от электропроигрывателя «Аккорд» и громкоговорители 4ГД-28. Эксперименты с УПМ-1 убедили в эффективности воздействия «пространственной музыки». Но среди принципОв управления вариант 2, даже при использовании высококачественных микрофонов Кг и громкоговорителей Дт, вероятно, не сможет дать качественное воспроизведение на выходных Грг из-за наличия участка нелинейных искажений: Дт-»-воздушный промежуток-»-

Наибольшее предпочтение следует отдать вариантам 3 и 4. В ходе дальнейших экспериментов необходимо установить точнее оптимальный выбор числа громкоговорителей и угловых расстояний между ними, а также проверить влияние местонахождения слушателя в зале на восприятие «пространственной музыки».

Источник: Галеев Б. М., Сайфуллин Р. Ф., Светомузыкальные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Энергия, 1978.— 176 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 968).

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты