Взято из английского журнала SOS. Перевод: Диана Кочиева.
Автор статьи Хью Робджонс решил заняться исследованием строения микшерного пульта начиная фейдерами и заканчивая обработкой и схематехникой.Разнообразие микшерных пультов необычайно широко в наше время, от самых простых 6:2 (входы/выходы), под которые обычно устраиваются танцы и караоке вечеринки, и до 100+канальных монстров. Встречаются всякие конфигурации, например сплит консоли или инлайн. Сплит консоль имеет несколько входных каналов, и имеет отдельную мониторную микс панель в другом месте на контрольной поверхности. Разница между входными каналами и AUX совершенно ясна и легко понять новичку.
Также различаются по ручкам управления или назначениям управляющей поверхностью, и сейчас конечно, аналог тоже управляется цифрой, или даже по правде- везде цифровые платы. Несмотря на огромное разнообразие, многие аспекты функционирования и его конструкция являются общими для всех микшеров, понимание основных принципов, плюс немного здравого смысла сделает любую самую солидную представительную консоль игрушкой для ребенка.
Итак, приступим. Та часть пульта, в которой находится фейдер регулирующий уровень на выходе мастер-шины, носит название мастер-секции, в большинстве студийных пультов она находится в центре, слева от нее находятся канальные фейдеры, а справа — групповые. Из-за такого раздельного расположения подобные конфигурации получили название «сплит» (split).В Сплит мониторных консолях тоже есть группы фейдеров. В группах (часто неправильно называемые подгруппы ) есть выходы для многодорожечного устройства записи. Вы можете смешать несколько каналов в одну группу и записать ее в единое русло. Фейдер группы будет контролировать общий уровень идущий на трек. Обычно это делается в тех консолях ,где одна половина консоли используется для контроля записи, а другая половина используется для воспроизведения - отсюда и фраза сплит консоли. А Инлайн - это пульты в которых мониторинг и запись дорожки можно отслеживать через каждый channel strip.
Основы.
Пути прохождения сигнала в общем-то выглядят одинаково во всех пультах, ведь у них одно предназначение. Всегда меняются тонкости в зависимости от назначения и ценовых рамок, но принципы остаются теми же: микшер принимает сигналы от ряда источников звука, обрабатывает их, настраивая приемлемый баланс, и качество, и передает полученный микс на рекордер, на воспроизведение, либо на PA системы. Для микшера соответственно требуется большое количество входных каналов, каждый из которых должен уметь обрабатывать сигнал с микрофонным или линейным уровнем, иметь регуляторы громкости и эквалайзеры. Кроме того, он может генерировать дополнительный сигнал, для устройства эффектов и отправлять на многодорожечную запись.
В довершение всего микшер должен обеспечить возможность для прослушивания и измерения сигнала отдельных каналов, основного микса или дополнительных выходов, так чтобы сигнал корректно проходил все этапы.
Большинство микшеров имеют аналогичный путь прохождения сигнала: на входе микрофонный или линейный сигнал пропускается через микрофонный предусилитель или линейный буферный усилитель, где уровень сигнала оптимизирован по перегрузу и шуму, затем проходит через эквалайзер до фейдера. Дополнительные выходы идут либо до фейдера, либо после (pre или post), там обычно находятся точка разрыва, откуда сигнал извлекается из консоли на внешнее устройство обработки (допустим компрессором или нойз-гейтом) и обработанный сигнал возвращается через return обратно в микшер.
Далее сигнал идет либо на нужный выход, или на группу если это необходимо. В случае групп сигнал пройдет через дополнительный эквалайзер, соответственно до фейдера, а после уже на главный выход пульта. Группы справляются с большим количеством каналов одновременно с помощью сигнального процессора.
Входной тракт.
Первый элемент на пути сигнала является микрофонный усилитель и общий входной каскад. Конструкция микрофонного предусилителя влияет на окрас поступившего звука и с этого момента любая потеря качества звучания не сможет быть восстановлена. И во многих многодорожечных студиях используют внешние микрофонные предусилители, которые конечно же стоят дороже, вместо посредственных преампов встроенных в довольно неплохой среднебюджетный микшер.
Микрофонный усилитель должен справиться со следующей сложной задачей: он должен обеспечить усиление до высокого уровеня сигнала с минимальным шумом; он должен иметь хороший запас в пиках во избежание перегруза; и должен передать каждый тончайший нюанс, от самых низких частот и до самых высоких и не сжимая динамический диапазон.
Самые качественные микрофоны как правило электростатические (конденсаторные), и на каждом микрофонном канале для работы такого рода микрофонов требуется фантомное питание. Этот ток нужен для поляризации капсуля и работы внутреннего предусилителя микрофона.
Микрофоны направленной характеристики имеют нежелательный "эффект близости" (увеличение НЧ), что часто провоцирует перегруз сигнала. Чтобы противодействовать этой проблеме, на каждом канале есть специальный переключаемый ВЧ фильтр, который уберет весь нежелательный хлам, не затрагивая полезный сигнал.
В любом хорошем микрофонном предусилителе предусмотрен большой диапазон регулировки уровня, так что микрофон смело можно будет ставить на отдалении. Сигнал будет передан с хорошим усилением. Для этого есть грубый переключатель уровня- на 5, 10 dB. А в дешевых пультах эта кнопка бывает рассчитана одна на весь диапазон усиления. Чисто с инженерной точки зрения этот подход является совершенным, но в наши дни есть и респектабельное оборудование основанное на втором подходе. Для максимальной гибкости входного тракта динамический диапазон до 70 dB – это желательно, но это накладывает большие требования на схему. Большинство домашних студий может управлять только 50 dB усиления микрофона, что значительно расслабляет проектные ограничения.
Чрезвычайная чувствительность микрофонных предусилителей это очень хорошо, но что бывает когда место в котором стоит микрофон очень зашумлено, например внутри бочки, или под раструб трубы. Во избежание перегруза для подобных ситуаций на входе канала существует переключатель чувствительности на -20 -30 dB (Pad).
Входной тракт также часто оснащен инвертором фазы. Это такой переключатель, который требуется если смешиваются микрофоны противоположной полярности и на выходе происходит взаимное уничтожение, а не сложение. А это все потому, что не все производители пользуются общепринятым стандартом XLR при передачи сигнала в пульт, где 2-ой пин положительный, 3-ий отрицательный- вот и происходит различная поляризация сигнала.
Наконец, большинство пультов оснащены стредством переключения с микрофонного на линейный вход, в том случае когда на один канал приходятся два входа, а такое возможно. На более дорогих консолях будут отдельные регуляторы уровня для каждого входа.
Когда вы выставляете входное усиление на канал, важно деактивировать все настройки эквалайзера, то есть поставить все ручки в положение ноль. Иначе не получится создать естественное звучание, так как эквалайзер будет вносить свои недочеты в различные области и вам будет казаться, что усилив громкость или ослабив вы сможете выровнять частотную характеристику.
Фейдеры каналов обеспечивают удобную корректировку во время записи и воспроизведения. Если фейдер все время находится в нижнем положении, то входное усиление было выставлено неправильно.
Вспомогательные посылы
Число посылов может колебаться от одного, до восьми. Посылы могут быть переключены для получения сигнала до фейдера, и после фейдера, то есть будет зависим, либо не будет зависим от уровня фейдера. Обычно пре-фейдерная настройка включает в себя гейн и обработку эквалайзера, а есть модели которые обходят тракт эквалайзера. В обоих случаях есть и минусы и плюсы. Режим пре- EQ хорош в тех случаях, когда нет риска обратной связи, тогда как пост- EQ могла бы быть лучше для эффектов или сигнала наушников. Пре- фейдер годится для наблюдений, или когда сигнал должен подаваться так, чтобы фейдер на него никак не влиял. Пост- фейдер обычно используется для домашних систем или на вещании, и для большинства типов обработки, особенно для искусственной реверберации.
Использование пост- фейдерных вспомогательных посылов имеет значение тогда, когда один процессор эффектов обрабатывает основную долю сигнала, потому, что когда канальный фейдер закрыт, его непосредственного вклада на выходе нет. Если пре- фейдерный режим использовать, то канал по прежнему будет звучать даже при выключенном фейдере, это наверно не очень удобно для звукорежиссера.
Чтобы сократить количество относительно дорогих ручек и регуляторов, их ставят на паре дополнительных посылов, и так немного планирования потребуется для оптимизации вспомогательного оборудования в конкретной ситуации. Большие консоли могут быть обеспечены одним или несколькими стерео посылами, где один регулятор становится регулятором уровня, а другой панорамным регулятором.
Маршрутизация
На выходе один из каналов должен быть смешан с другими каналами. В простейших пультах все каналы могут быть направлены на мастер выход, но более типично когда каналы поступают на группы и потом только на мастер секцию.
В зависимости от предполагаемой роли на пульте, может быть что угодно от двух и до 48 групп, с различным уровнем сложности в плане эквалайзеров, и дополнительных посылов. Обычно группы разделяются на пару - с каналом pan-pot обеспечивающим ограничение сигнала в одной группе, и создающее положение в пространстве . Лучше выбирать для одного источника в пространстве определенный канал стерео. Сложней придется с двумя моно раскинутыми влево и вправо, потому что придется настроить усиление, эквализацию и фейдеры аналогично друг другу, проще работать с выделенным стерео каналом.
Полезное примечание: не используемые каналы не стоит оставлять посланными в группу, иначе это создаст ненужные шумы и помехи ( хотя в каком-то конкретном случае может так и не случиться).
Структура
Структура микшера в своем общем строении проста и едина - все входные каналы отправляются на еще меньшее число групп, и потом посылаются на мастер шину, или на остальные выходы. Однако, эта простая структура усложняется если консоль предназначается для работы совместно с многодорожечными рекордерами, особенно если большее число дорожек задействованы. Нормальным считается, если в многодорожечных консолях записываемые дорожки будут посланы на одну группу (тем самым позволяя нескольким каналам быть задействованными в одной дорожке, например для bounce-downs) так 24, 32 или 48 групп могут быть необходимыми.
Входные Каналы -- Группы -- Выходы Каналов для Мониторинга (Tape Monitor Channels) – Стерео Выход. Вообразите консоль с 72 входами, 48 группами и 48 мониторными выходами, бок о бок: это впечатляет, но это не практично! Такого рода структура идет под общим названием «Сплит консоль» , т к входы для записи и выходы мониторинга полностью самостоятельны. И тут просто понять, насколько этот дизайнерский подход является громоздким, так как количество дорожек увеличивается, и выполнение простых функций, таких как bounce-downs. Часто требуются внешнее прохождение пути сигнала, чтобы изменить маршрут сигнала, с возвратом через входные каналы и затем отправляются в группу.
Чтобы преодолеть эксплуатационную непрактичность в Сплит Консолях, в качестве альтернативного решения была разработана , в дальнейшем ставшая очень популярной, SSL 4000-ой серии консоль. Такие микшерные пульты называются Инлайн , хотя по строению они более сложные, значительно более гибкие в управлении и требуют гораздо меньшего физического пространства. В Инлайн консолях, секция канала становится и входной и выходной, потому ,что каждая полоса микшера включает все функции для приема сигнала, выходов на группы и посылы на мониторы в соответствии с числом заданных полос. Другими словами, модуль 6 содержит микрофонный и линейный вход для канала 6, вместе с дополнительным управлением посылов и эквалайзером, фейдером канала , и выходной маршрутизацией. +The off-tape monitor + монитор для трека 6 для удобства тоже будет на этом модуле, и будут обеспечены дополнительные посылы, эквалайзер (хотя эти обычно разделяются или заимствуются из каналов путей устройства) и фейдер (обычно длинноходный).
Строение консоли позволяет в данной конфигурации много экономных возможностей- уменьшение затрат денежных на ручки управления и габаритов пульта- разделение или расширение вспомогательных посылов для эквалайзера между каналами (запись сигнала) и мониторных выходов (повтор сигнала). Кроме того, чрезвычайно гибкая маршрутизация сигнала для таких операций как отслеживание скачков сигнала становится возможной с добавлением нескольких электронных переключателей внутри самой конструкции (patching внешнего сигнала редко требуется); функции фейдеров канала и мониторинга могут быть переменены местами одним нажатием кнопки, позволяя вручную контролировать тип фейдера для работы с каналом или выходами мониторов.
Это также означает, что во время микс-дауна, вы можете использовать незадействованную дорожку, чтобы подключить виртуальную клавиатуру или возврат с устройства эффектов (отсюда и основная форма продажи в виде 48-канальной с 96 входами на микс-дауне). Расширяя идею повторного использования redundant bits , маршрутизация группы также может быть повторно использованы в качестве пост-фейдерного дополнительного посыла, и вам не надо подключать сторонние устройства, потому что несколько внутренних электронных переключателей могут заново настроить всю консоль быстро и легко.
В нижней части инлайн конструкции очень просто озадачиться сигнальным трактом конкретного звукового источника за исключением, пока вы не обратите внимание на обозначения. Вы только представьте себе ситуацию, когда микрофон подключен в 6 вход, и это будет контролироваться входной секцией и маленьким фейдером канала, затем направляются на tape track 17, и так TRIM контроль группы будет на настройках 17 канала, как и мониторный ответный сигнал будет управляться собственным фейдером. Этот маршрут сигнала может показаться не слишком плохим, но потенциал для путаницы растет, и вы понимаете,что эквализация затрагивает запись (канал) и воспроизведение (монитор)- очень легко непреднамеренно установить несколько эффектов, или сигнал посыла на тот же канал, но из разных модулей ввода/ вывода.
Рабочая поверхность
Традиционно, каждая операция на микшере имеет свою ручку или кнопку управления, но поскольку пульты с каждым годом увеличиваются в размерах, то становится невозможным дотянуться до некоторых ручек без необходимости вставать с места и идти с одного конца микшера до другого. Также некоторые возникающие сложности: время, на то чтобы перезагрузить микшерный пульт между сессиями, затраты на подходящие ручки управления, переключатели и потенциометры.. и т.д. эти проблемы привели к росту популярности пультов, с возможностью «назначения» ручек ли кнопок, которые значительно уменьшают количество эксплуатируемых регуляторов, и могут программироваться под разные команды.
Чтобы понять практические возможности «назначения» , стоит рассмотреть возможности обычных ручек управления. Его очевидная роль в изменении параметров сигнала, как уровня, так и изменение частоты эквалайзера. Каждый регулятор обеспечивает доступ к определенной функции, но в конце the control shaft это фактическое устройство , которое изменяет намеченный параметр. Каждая кнопка управления также указывает на текущее состояние параметра, менее очевидная, но более жизненная роль в возможности запоминать свое предыдущее значение, ведь сама по себе она не сможет переключиться.
Учитывая то, что у нас только две руки, «назначаемый» микшер требует только одной или двух ручек управления. Хотя некоторые пульты придерживались этого подхода, большинство проектировщиков признает этот подход не самым практичным. Лучше было б иметь один назначаемый канал микшера, со всеми настройками, эквализацией, чувствительностью, и вспомогательными элементами, а также набор отдельных канальных фейдеров. Назначаемая кнопка на каждый фейдер канала вспоминает параметры канала полосы. Это вполне работающий метод, но когда требуется более быстрый доступ, или если один канал должен оставаться постоянно доступный, в этом случае два или более «назначаемых» канала будет лучше. И, конечно, это упростит параметры настройки канала.
«Назначаемые» консоли, как правило требуют больше труда ссылаясь на отдельные каналы один за другим. Пара консолей могут преодолеть эту проблему, путем выделения одного или двух регуляторов для каждого канала и назначая на них специальные функции.
Хотя «назначаемость» широко используется в цифровой аппаратуре, это также вполне применимо и к аналоговой. Так «возможность назначения» требует цифрового контроля поверхности пульта, отсюда и термин- «цифровое управление аналогом» -подход ,который в настоящее время представляет собой вершину конструкции микшеров.
В идеале, хорошо разработанная система имеет возможность полного контроля эргономикой, преимущества полной автоматизацией, один оператор контролирующий смехотворно большое количество каналов.
Цифровые консоли
Для многих людей, топовым пунктом технической реализации пульта является то, что он «цифровой». Как и большинство цифровых консолей используют «назначаемый» контроль поверхностей, есть одно существенное различие с «аналогом с цифровым управлением» в способе обработки траектории сигнала.
Высококачественный аналоговый микшер имеет значительно большую полосу частот сигнала, и значительно низкий шумовой порог, чем любой цифровой пульт оснащенный простым 16-битный А-Ц и Ц-А преобразователем. Однако, цифровые консоли могут предоставить до 1500дБ внутреннего динамического диапазона, когда сигнал находится в цифровой области, невозможно практически получить перегруз на выходных каналах, или даже услышать любой шум, независимо от количества подключаемых каналов. Вместе.
В действительности, это всё еще относительно ранний этап в совершенствовании цифровых консолей, потому, что нынешнее поколении аналого-цифровых преобразователей не может сравниться с возможностями самых мощных чисто-аналоговых конструкций. Однако, то что разрешение преобразователей превышает 20 бит, и как производители повышают частоту дискретизации, есть растущая тенденция в сторону 96 кГц, кажется бесспорным что цифровые микшеры скоро заменят аналог полностью.
Устройство эквализайзера зависит от предназначения консоли, а также от его цены. Например, на недорогих консолях не может быть эквалайзеров везде.
Тем не менее основы или разработки в эквалайзерах, его главной особенностью является наличие переключателя на Байпас, так что исходные и измененные сигналы могут быть быстро сравнены. Человеческое ухо имеет плохую память, если постоянно не прокручивать образцы для сравнения. Так что эта функция поможет остановиться в те моменты, когда нужные изменения уже достигнуты, но хочется всё еще сделать звук громче и ярче!
На канале предназначена ручка возврата с эффектов и тому подобное, устройство EQ может быть ограничено чуть больше на низких и высоких регуляторах. А обычные входы, одна или больше регуляторов в среднем диапазоне, возможно с регулируемой добротностью Q. В общем, секция эквализации на большинстве микшеров предназначена обеспечить мягкую тональную коррекцию в случае компенсации неблагоприятной позиции микрофона, и помочь сигналу пройти в общий микс. Хотя, всегда есть исключения, микшерные эквалайзеры не принято использовать для устранения узкополосного шума ,как: низкочастотный гул, звуковая акустика или обратная связь. Внешнее оборудование является гораздо более эффективным.
Чтобы использовать эквалайзер эффективно, нужно слушать источник звука, определить что не так, и попробовать проанализировать, какие части частотного спектра нуждаются в корректировке, пользуясь переключателем EQ вкл./выкл (байбасс).
Другая ловушка - это трата времени на эквализацию звука в изоляции (в соло). Когда вы слушаете канал сам по себе, применяя корректирующую эквализацию, чтобы удалить нежелательный грохот, (spill) проникновения, то миксе все равно будет звучать совершенно подругому
Большинство микшеров обеспечивают точку разрыва (Insert) каналов, группы и основные выходы. Инсерты позволяют внешним процессорам эффектов ( обычно это компрессор или шумоподавление) обрабатывать сигнал через разрыв цепи. Более дорогие консоли имеют отдельные разьемы посыла и возврата сигнала, дешевые имеют один разьем стерео джек, требующий кабель в форме Y ("штаны"), на одном конце которого разьем - TRS стерео, а на другом два разьема подходящих для коммутации со внешним эффектом. Разрыв может быть установлен в любом месте тракта, либо перед эквалайзером, либо после эквалайзера, или пре-фейдер и пост-фейдер. Иногда можно самостоятельно вручную в тракте пульта сформировать разрыв, установив переключатели на панели управления, и сконструировав два разрыва в различных местах.
Важно знать в какой точке установить разрыв сигнала, так как это может повлиять на функции обработки. Например GATE должен быть установлен до фейдера, в противном случае положение фейдера будет влиять на порог срабатывания эффекта, а это чревато полным исчезновением сигнала. По той же причине он также должен входить в тракт до эквалайзера. Обработка компрессора в режиме пре-фейд означает что фейдер канала эффективно действует на скомпрессированный сигнал, а пост-фейд режим сделает фейдер канала порогом контроля срабатывания. Регулирование фейдера будет иметь очень разные последствия в этом случае.
Точка разрыва также используется не только для подключения процессора эффектов, но и для многодорожечной записи сессии концертного усиления, во время которой микшер будет использоваться в целях как и звукоусиления, но и в целях звукозаписи. Если в пульте этот разьем раздельный, то можно подключит рекордер в разьем «Send»-посыл. Однако на TRS- оснащенных аппаратах сигнал идет через «Send», затем зацикливается через «Return» - возврат прежде чем продолжить свой путь по тракту пульта.