Prelistaj revijo
Družinsko gledališče Kolenc - animacijske predstave, zabave, doživetja v naravi in kulturni programi  za otroke in odrasle
Veselica.info - Vse veselice na enem mestu

Ozvočenje

Avtor: Miha Arnuš - Arni, načrtovalec zvočnih sistemov, Festival Novo mesto
Z uporabo novih oblik zvočnikov in drugačnim pristopom je ozvočevanje velikih prireditev postala prava znanost v malem. Pri tem imamo v mislih predvsem postavitve večjega števila zvočnikov in uskladitve med njimi.
     
     

Vsak zvočnik je izvor valovanja in kombinacija več izvorov privede do medsebojnega vplivanja med različnimi valovanji. Preprost primer sta lahko dva kamna, ki ju hkrati vržemo v vodo. Nastali valovi zanimivo vplivajo drug na drugega – dva koncentrična vala se srečata in valovanja se odštevajo in seštevajo. Podobno se dogaja pri kombiniranju več zvočnikov: zvočna valovanja se seštevajo in odštevajo. Na kakšen način torej uporabimo znanost v naš prid?

Najbolj opazno pri nizkih tonih

Pri ozvočenju se ta pojav najbolje opazi pri nizkih frekvencah, ki jih sevajo nizkotonski zvočniki. Oglejmo si amplitudno karakteristiko enega »nizkotonca« pri frekvenci 63 Hz v ravnini. Vidimo, da amplituda pada enakomerno z oddaljenostjo (spreminjanje barv).

Pri uporabi dveh izvorov pa zaradi vplivanja med valovanji pride do seštevanja oz. odštevanja na različnih mestih v ravnini.

V realnem primeru to pomeni, da poslušalci, ki stojijo v modrem delu, ne bodo slišali frekvence 63 Hz, ki ponavadi zaznamuje udarec bas bobna. Seveda bomo vselej, ko medsebojno vpliva več valovanj, dobili mesta, kjer se valovanja seštevajo ali odštevajo.

Usmerjanje zvoka

Odštevanje ni vedno slabo, saj ga lahko uporabimo v prid, kadar hočemo valovanje usmeriti. Usmerjenost zvoka bo odstranila odvečen hrup na odru ter zvok usmerila v publiko. V primeru nizkotonskih zvočnikov lahko uporabimo več metod za usmerjanje valovanja, vedno pa za usmerjanje potrebujemo več izvorov, ki vplivajo med seboj. Na sliki vidimo preprost primer treh nizkotonskih zvočnikov, ki s pravilno usmeritvijo in časovnim zamikom valovanja ustvarijo tako imenovano ledvično karakteristiko. Ta tehnika je uporabna predvsem v dvoranah in za ozvočitev klasične glasbe, kjer bi radi raven hrupa pri orkestru kar se da zmanjšali.

Glasnost v odvisnosti od razdalje za en nizkotonski zvočnik, F=63 Hz.
Glasnost v odvisnosti od razdalje pri uporabi dveh zvočnikov, F=63 Hz.
Trije zvočniki, srednji obrnjen nazaj in časovno zamaknjen, F=63 Hz.
Klasičen »full range« zvočnik, levo F=250 Hz.
Klasičen »full range« zvočnik, desno F=4 kHz.
Element »line array«, stranski pogled, F=4 kHz.

Visoke tone usmerimo s fizično prepreko

Seveda nas ne zanimajo zgolj nizkotonski zvočniki in frekvence, nižje od 100 Hz, temveč bi radi kar se da enakomerno med publiko porazdelili tudi zvok z višjimi frekvencami. Za zvočna valovanja s frekvenco nad 4000 Hz, ki jim ustreza valovna dolžina okoli 8 centimetrov, zadošča za usmerjenost že postavitev fizične prepreke podobnih dimenzij, kot je valovna dolžina. To dokazuje tudi dejstvo, da se iz avtomobila in drugih zaprtih prostorov ne sliši visokih tonov, saj so stene zanje dovolj velika prepreka. Višja ko je frekvenca, krajše so valovne dolžine in s tem za usmerjanje potrebne prepreke. Usmerjanje visokih frekvenc lahko torej preprosto izvedemo kar s postavitvijo sten okrog izvora, njihova usmeritev pa bo narekovala smer valovanja. Na tak način so ustvarjene visokotonske troblje.

Več zvočnikov usmeri zvok

Oglejmo si amplitudno karakteristiko klasičnega zvočnika, ki vsebuje nizkotonsko in visokotonsko komponento – trobljo pri frekvencah 250 Hz in 4000 Hz. Opazimo lahko, da so visoke frekvence dobro usmerjene, medtem ko je frekvenca 250 Hz, ki zaznamuje tone bas kitare, še vedno slabo usmerjena in »seva« na oder.
Sestavljanje več takih zvočnikov v stolp nam snop očitno oži.

Ravno ta način sestavljanja zvočnikov je osnova za sodobna ozvočenja velikih formatov tipa »line array«. Z dolgo vrsto izvorov valovanja lahko nadzorujemo smer širjenja in na ta način usmerimo zvok samo tja, kjer je potreben - v občinstvo. Seveda je pri tem ključna beseda »dolgo«. Premalo izvorov ne more zadostno usmerjati nizkih frekvenc, saj je usmerjenost odvisna od valovne dolžine valovanja, ki je pri frekvencah pod 100 Hz že več kot 3 metre. Za usmerjanje visokih frekvenc pri »line arrayih« se še vedno uporabljajo visokotonske troblje, ki so oblikovane tako, da imajo izjemno majhno razpršitev v vertikalni smeri.

Na tak način lahko s kombiniranjem več zvočnikov usmerimo zvok natančno tja, kamor želimo. Kadar so med visečimi zvočniki medsebojni koti majhni, se valovanja iz zvočnikov še dodatno seštevajo med seboj. To nam zagotavlja dober domet na dolge razdalje, saj lahko vrhnje zvočnike pustimo ozko skupaj, spodnje pa razpremo. S tem kontrolirano zmanjšamo amplitudo in povečamo enakomernost zvočnega valovanja v prostoru.

Seveda lahko »line array« sestavimo tudi iz nizkotonskih zvočnikov in tako zagotovimo enakomernost nizkih frekvenc med publiko. Ob tem je treba poudariti, da moramo zaradi večjih valovnih dolžin reda nekaj metrov uporabiti več izvorov za doseganje usmerjenosti, to pa v praksi pomeni veliko število nizkotonskih zvočnikov. To predstavlja veliko oviro v logističnem smislu, saj je treba pred odrom zagotoviti ustrezen prostor za namestitev zvočnikov.

Programska oprema za pripravo ozvočenja

Vse slike so bile ustvarjene z računalniškim programom Mapp Online Pro, ki je proizvod ameriškega izdelovalca zvočnikov Meyer Sound. Zanimivost programa je ta, da ne uporablja samo numeričnih metod za računanje rezultata, ampak je zasnovan na ogromni bazi merjenih podatkov. S pomočjo mikrofona je bila izmerjena frekvenčna karakteristika vsakega zvočnika v vseh točkah horizontalne in vertikalne ravnine. Z realnimi podatki o odzivu zvočnika v prostoru je nato s pomočjo valovnih formul izračunano povezovanje več zvočnikov med sabo. Rezultat je podan bodisi kot zgoraj omenjena amplitudna odvisnost v prostoru ali kot frekvenčna karakteristika v merjeni točki. Tak program je osnovno orodje za pripravo ozvočenja za koncert, saj z njim lahko določimo natančne nastavitve ozvočenja in njegove postavitve še pred dejansko postavitvijo. Na ta način so znane dimenzije ter lokacija zvočnikov in tako je postavitev hitrejša in učinkovitejša.

Usklajevanje ozvočenja

Po končani fizični namestitvi zvočnikov je treba ves sistem ozvočenja še nivojsko in frekvenčno uskladiti. Podobno kot glasbeniki uglašujejo glasbila in prilagajajo jakost igranja, da velik orkester zveni ubrano, moramo vsak element ozvočenja uskladiti z drugimi. Preprost primer je določanje jakosti zvočnikov, namenjenih le prvim vrstam. Dolga leta ni bilo primernega orodja, ki bi merilo nivoje zvoka, zato so se meritve zanašale predvsem na uho človeka, ki je opravljal to delo. Z razvojem računalnikov in elektronike so se razvile naprave, ki ne zaznavajo zgolj glasnosti zvoka, temveč tudi jakost posameznih frekvenc ali spekter valovanja. To so spektralni analizatorji, ki jih poenostavljene najdemo v računalniških predvajalnikih glasbe, obstajajo pa tudi samostojne enote z vgrajenimi mikrofoni.

Frekvenčni odziv

Z dodatnimi izboljšavami so danes na voljo naprave, ki grafično enostavno prikazujejo frekvenčni odziv. Ustavimo se pri besedi odziv. Ta je v tem primeru uporabljena kot primerjava med vhodnim in izhodnim signalom, v primeru zvočnika med vhodnim električnim in izhodnim zvočnim valovanjem. Kadar je zvočno valovanje natanko enako valovanju, ki je prišlo v zvočnik, govorimo o linearni pretvorbi. Ta je grafično prikazana kot ravna črta, vsa odstopanja od idealnega prenosa pa se kažejo kot odstopanja od ravne črte. Na sliki vidimo primer frekvenčnega odziva zelo dobrega zvočnika. Ta električni signal, ki ga prejema, skoraj idealno spreminja v zvok v spektru med 80 Hz in 16 kHz.

Napravam, ki so zmožne prikazovanja frekvenčnega odziva, pravimo frekvenčni analizatorji. Meritve nam podajo pulzni odziv, frekvenčni odziv in jakost valovanja. S temi parametri lahko uskladimo posamezne dele ozvočenja, tako da so med seboj tako nivojsko kot frekvenčno čim bolj enakomerni. Poleg tega nam pomagajo pri nastavljanju časovnih vrednosti in s tem pravilnih interakcij med zvočniki. Merjenje na terenu z mikrofonom na različnih točkah prizorišča zagotavlja nastavitev čim boljšega frekvenčnega odziva po vsem prostoru, kjer bodo poslušalci.

Frekvenčni analizatorji

Najbolj razširjen analizator v svetu je SIA Smaart. Gre za računalniški program, poleg katerega potrebujemo še kakovosten referenčni merilni mikrofon in zvočno kartico. Seveda je za obvladovanje programa in pravilno interpretacijo meritev potrebno tudi zadostno znanje s področja fizike in elektronike.

Trenutno najnaprednejši analizator je SIM3 podjetja MeyerSound, ki v sebi združuje večkanalne meritve in povezavo s frekvenčnimi kretnicami in ekvalizatorji, kar omogoča meritve in prilagajanje ozvočenja tudi med koncertom, v čemer trenutno na tržišču nima konkurence. Gre za samostojno enoto, ne za računalniški program, njegovi začetki pa segajo že v leto 1986, ko je bila narejena prva izvedenka, ki je takrat pomenila pionirstvo v akustičnih meritvah ozvočenj.

     
     

Ozvočenje je doživelo velik napredek

Z uporabo novih tehnoloških orodij, predvsem orodij za meritve in izračune, se je tudi ozvočevanje temeljito izboljšalo. Vse nekdanje dogme, ki niso bile razložljive, so sedaj pozabljene, saj s pomočjo znanosti in fizikalnih meritev lahko preverimo vsak del avdio poti od izvora prek mikrofona in zvočnikov nazaj v zvok. V preteklem desetletju je najbrž prav zaradi tega dejstva nastala prava mala revolucija med proizvajalci zvočnikov, saj se vsi zavedajo, da zgolj z znanstvenim in natančnim pristopom k novim izdelkom zagotavljajo napredek v zvočni industriji tako za potrebe ozvočevanja kot tudi za studijsko delo.

Sponzorji
Aktualne novice
Obišči SLOEVENT