Аналоговые микшеры

Существует огромное количество самого разнообразного звукового оборудования - различные процессоры, компрессоры, эквалайзеры и т.д. и т.п. В зависимости от финансовых возможностей и назначения конкретной студии список имеющегося оборудования может быть любым, однако во всех студиях есть как минимум одно общее - микшерный пульт.

При этом совершенно неважно, каков он – аналоговый, цифровой, или вообще виртуальный - в компьютере. Главное, что он есть. Без микшера не обойтись ни в студии, ни на концертной площадке, ни в театре - нигде.

Во многом микшерный пульт похож на озеро. В него "стекается" множество "рек" и "ручейков" - звуковых сигналов - от микрофонов, электронных музыкальных инструментов, ревербераторов, и так далее, а вытекает всего одна "река" - суммарный звуковой сигнал.

Поступающие в микшер звуковые сигналы усиливаются, ослабляются, обрабатываются различными эквалайзерами, компрессорами и прочим, смешиваются и, пожалуйста, готово!

Микшеров существует великое множество: концертных, студийных, театральных, радиотелевизионных и т.д. и т.п. Однако, несмотря на их разнообразие, в конструкциях всех пультов есть немало общих черт. Любой микшер содержит, как минимум, входные ячейки и мастер-секцию. Но этого далеко не всегда достаточно, особенно при работе с большим числом источников сигналов. Поэтому, по мере усложнения условий работы, и были изобретены многие дополнительные устройства, такие, как подгруппы, "ауксы" (aux), разрывы (insert), для многодорожечной записи - особые входные/выходные ячейки (in-line), и многое другое.

Канальные ячейки

На входные ячейки каналов, как следует из названия, поступают входные сигналы от микрофонов и других источников. Здесь осуществляется предварительное усиление сигналов, их частотная и динамическая обработка, а также некоторые другие виды обработок, и распределение на дальнейшие устройства. В самом общем виде примерная структура входной ячейки изображена на рис. 1.

Рис.1 Канальная ячейка: сверху - входная секция, под ней блок обработки и внизу блок распределения сигналов

Сигнал от источника подаётся на входную секцию, где осуществляется выбор сигнала, его нормирование (приведение к уровню, необходимому для нормального функционирования дальнейших цепей) и предварительная фильтрация.

Входная секция, как правило, имеет следующие элементы: переключатель входов mic/line, регулятор (или регуляторы) усиления gain, фазовращатель phase (иногда - значок ϕ), и фильтр (фильтры). Иногда встречается кнопка pad для ступенчатого ослабления входного сигнала микрофонного входа, обычно на 20 или 30 дБ. Регулировка уровня сигнала осуществляется ручкой gain входного усилителя, причём термин «усилитель» несколько условен, так как здесь может осуществляться как усиление, так и ослабление сигналов.

В профессиональной аппаратуре, как правило, имеется два отдельных входа: симметричный mic для микрофона и линейный lin для сигналов с высокими уровнями.

Линейный вход чаще всего несимметричный, однако в серьезной технике бывает и симметричным.

Здесь необходимо сделать замечание. В сравнительно дешевой аппаратуре иногда вдруг можно неожиданно увидеть симметричный линейный вход. Это чисто рекламная уловка, не более того. Хотя вход действительно симметричный. Просто сигнал с этого входа сначала ослабляется, иногда довольно сильно, в несколько десятков раз, а затем подаётся на вход... микрофонного усилителя! Решайте сами, улучшится ли звук после такого преобразования... Верным признаком этой уловки может быть наличие всего одной ручки регулятора входной чувствительности вместо двух, а также отсутствие кнопки выбора входа.

После предварительного усиления в цепи сигнала могут стоять два не совсем очевидных устройства: фазовращатель и фильтр(-ы). Строго говоря, первое точнее называть фазоинвертором, так как ничего в нём не "вращается", а просто фаза сигнала инвертируется на 180 градусов. Он необходим для фазировки микрофонов, а иногда и для других целей. Затем сигнал может быть подан на фильтры для ограничения его полосы и устранения нежелательных составляющих. В дорогих профессиональных пультах иногда можно встретить полный их набор, как для обрезки НЧ (lo-cut), так и для обрезки ВЧ (hi-cut), да ещё и с перестраиваемыми частотами среза! Но чаще всего, увы, применяется простейший однокнопочный фильтр, обрезающий, как правило, только НЧ-составляющие ниже 80 или 100 Гц.

Далее сигнал после входной секции подаётся на блок обработки. Этот блок включает в себя различные цепи регулирования тембра (эквалайзер), а также разрывы (insert) для включения в тракт сигнала внешних устройств: компрессоров, фленджеров, и т.д.

Гнёзда insert, как правило, парные. Одно гнездо Send (Посыл, Выход) служит для подачи сигнала на внешнее устройство, другое - Return (Возврат, Вход) для возврата обработанного сигнала в ячейку. В некоторых моделях недорогих микшеров встречаются и совмещённые гнёзда Send/Return на стереоджеках. Это экономит место на коммутационной панели, но гораздо менее удобно. Кстати, в хороших микшерах гнёзда Insert в обязательном порядке имеются во всех его секциях и в канальных ячейках, и в подгруппах, и в мастер-секции.

Строго говоря, эти гнёзда (Разрывы - Insert) не входят ни в какие блоки, т.к. "физически" находятся между различными узлами ячейки, но целесообразно при рассмотрении структуры пульта рассмотреть их назначение именно здесь, исходя из их функциональной роли. В дорогих профессиональных пультах гнёзд Insert обычно два - одно перед эквалайзером, одно - после. Для чего? Многие устройства обработки по-разному ведут себя, будучи включёнными в "чистый" сигнал или в уже откорректированный. Соответственно, разными будут и получаемые результаты.

Например, известно свойство сильной компрессии как бы "съедать" тембры. То есть, если сильно "накрутить" тембр сигнала, а затем подать его на компрессор, то все ваши "накрутки" могут просто исчезнуть. Чтобы этого не произошло, целесообразнее включать компрессор в insert до эквалайзера. С этих же гнёзд (до эквалайзера) можно снимать индивидуальные сигналы каналов для подачи на второй пульт (мониторный, видео, и др.), чтобы там можно было осуществлять независимую регулировку тембра.

Гнёзда Insert, стоящие после эквалайзера, целесообразно использовать, к примеру, для подключения устройств с ограниченным динамическим диапазоном (фленджеры и др.), чтобы не "рулить" эквалайзером вместе с полезным сигналом ещё и шумы обработки. Во многих случаях бывает также полезно подать уже откорректированный эквалайзером сигнал на включённую в разрыв обработку, например, на шумоподавитель, на эксайтер, и т.д. и т.п. Разумеется, всё вышеизложенное вовсе не есть истина в последней инстанции, и приведены лишь примеры для демонстрации необходимости иметь две точки разрыва в каждой ячейке. Однако в большинстве недорогих микшеров Insert, увы, всего один, после эквалайзера. Помните об этом при его использовании!

Эквалайзеры, стоящие в ячейках, отличаются большим разнообразием, от простейших НЧ и ВЧ, с регулировкой типа "shelf", до сложнейших полностью параметрических четырёхполосных. Последние, как правило, на крайних НЧ- и ВЧ регуляторах имеют возможность переключения характеристики регулирования bell/shelf. В параметрическом эквалайзере для каждой полосы осуществляется независимая установка всех параметров (отсюда и название "параметрический"): центральной частоты регулирования f_о, ширины полосы регулирования и величины подъёма/завала АЧХ, а в эквалайзерах типа "shelf" можно регулировать только величину подъёма/завала АЧХ на краях диапазона, остальные параметры определяются его схемотехникой, и их изменение звукорежиссёром невозможно.

Для регулятора типа bell ("колокол") АЧХ имеет действительно колоколообразную форму, с максимальной глубиной регулирования на основной частоте его настройки, и плавно уменьшающейся по мере удаления от неё. Регулятор же типа shelf ("полка") не имеет явно выраженной частоты настройки, его АЧХ имеет максимальную глубину регулирования на краях звукового диапазона, и плавно уменьшается к его середине. Иногда, правда, в дорогих пультах встречается возможность регулировать частоту и для регулятора Shelf, но это - совсем другая регулировка: изменяется частота, выше которой для НЧ-регулятора, (или ниже - для ВЧ-регулятора), характеристика становится плавно спадающей. Ниже этой частоты в первом случае (и выше её во втором) все частоты поднимаются или ослабляются одинаково.

Итак, сигнал усилен, подкорректирован и направлен в блок распределения. Именно эта часть ячейки отличается максимальным разнообразием конструкций, и часто вызывает наибольшие затруднения, хотя по конструкции это самая простая часть - набор кнопок и ручек. Кнопками вы выбираете, куда сигнал будет направлен дальше, а ручками, если они есть, устанавливаете уровень этого сигнала.

Эта часть в литературе и иногда на самих пультах называется Routing (направление пути). Сигналы, поступающие с ячеек на последующие цепи, снимаются с двух точек схемы: часть сигналов снимается до канального регулятора (pre - Fader), а часть - после него (post - Fader).

Как правило, все сигналы, которые далее идут в главный микс и на обработки, снимаются после фейдера. Сигналы же, снимаемые до фейдера, - это обычно только те, что поступают на сценические или студийные мониторы.

Почему именно так? Да очень просто - чтобы баланс мониторов не зависел никоим образом от возможного изменения баланса в зале или в главном миксе! Однажды вы его настроили и больше не отвлекаетесь, занимаетесь своим главным делом.

В самом общем виде, для распределения сигналов служат следующие органы управления: панорамный регулятор Pan, кнопки подачи - на главный выход (Mix), на подгруппы (Sub, или Group), на многодорожечный магнитофон - Odd и Even, (чётные и нечётные), как правило - с номерами от 1 до 24. При этом и на панорамном регуляторе тоже, помимо L и R, бывают надписи Odd и Even. Правда, это, как правило, только на пультах In-Line, но о них - позже. Суть дела от этого не меняется.

В конструкции Pan-регулятора есть одна тонкость, о которой часто забывают. Дело в том, что существуют два способа панорамирования - с постоянным напряжением и с постоянной мощностью. При первом способе сигнал в среднем положении регулятора Pan ослабляется на 6 дБ. Это очень хорошо для звукозаписи с точки зрения моносовместимости, но при "живом" концертном звукоусилении возникают проблемы, т.к. сигнал в центре "провален" по мощности на 3 дБ. При втором способе сигнал в среднем положении регулятора Pan ослабляется на 3 дБ. Для звукоусиления замечательно, никаких провалов в центре, но при попытке записывать на таком пульте - проблемы с моносовместимостью, т.к. при этом сигналы в центре возрастают по уровню на 3 дБ. В качестве полумеры на некоторых пультах применяется среднеарифметическое ослабление сигнала в центре на 4,5 дБ.

Для отправки сигнала на дополнительные устройства обработки, общие для всех сигналов в пульте, служат регуляторы Aux для индивидуального регулирования уровней сигналов, посылаемых на устройства эффектов (например, на ревербератор), и кнопки Pre/Post, позволяющие выбирать, откуда будет направлен сигнал, до или после фейдера.

Здесь необходимо сделать маленькое отступление. Дело в том, что полное название этих сборных шин и соответствующих им выходов - Auxiliary Sends (дополнительные посылы). Со временем это название разделилось и укоротилось, и теперь можно встретить названия как AUX, так и Sends, хотя первое встречается много чаще. В отечественной литературе принято русское название "посылы", а для самих регуляторов - "отборы на посылы".

В основном, это всё, что можно сказать о входных ячейках. Но где же обещанные In-Line? Теперь дошла очередь и до этого. Пульты этой структуры предназначены для звукозаписи, и в силу этого менее известны в широких кругах. Как следует из самого названия (In-Line, дословно - в линию), сам процесс звукозаписи как - бы "вытянут в линию". Канальная ячейка такой структуры состоит из двух обычных ячеек, включённых последовательно, друг за другом. Сигнал, пришедший на первую ячейку (к примеру, микрофонный), обрабатывается в ней и поступает на вход одного из каналов записывающего устройства, а сигнал, воспроизведённый рекордером (как правило, этого же канала), поступает на вторую, где он обрабатывается в процессе сведения для получения финального микса. Таким образом, никаких проблем с коммутацией, ничего не надо переключать - всё на своём месте, и процесс работы значительно ускоряется и облегчается. Естественно, при этом в каждой "физической" ячейке всё присутствует в двух экземплярах: два эквалайзера, два фейдера, и т.д. и т.п. Правда, это в идеале, потому что с целью удешевления, многие фирмы делают часть узлов совмещёнными. Например - один эквалайзер, переключаемый туда-сюда, или постоянно включенный частью в одну половину ячейки, частью - в другую. Аналогично и с Aux, и с некоторыми другими узлами. Только микрофонный вход всегда один! Суммирующих стереошин тоже две, аналогичных Mix на обычном пульте. Чтобы их не путать, в пульте In-Line они носят другие названия - как правило, A и B на ячейках, а в мастер-секции затем можно выбрать, из каких именно сигналов будет состоять главный микс - A, B или из обоих. Из-за больших возможностей In-Line пульты и стоят гораздо дороже. Как правило, у них очень сложная структурная схема, поэтому нет особого смысла здесь вдаваться в тонкости.

Итак, с входными ячейками более-менее разобрались. А дальше начинается область наибольшего разнообразия в конструкциях пультов - подгруппы и мастер-секция.

Подгруппы

Что же такое подгруппы и зачем они нужны? Казалось бы, звучание отдельных источников, со всеми тембрами и прочим уже готово. Чего же ещё не хватает? Рук! Человек ведь не осьминог… Представьте - у вас в концерте выступает большой состав со многими инструментами. И в одном из мест песни - продолжительное соло, к примеру, ударных, озвученных десятком и более микрофонов. Необходимо быстро увеличить громкость звучания всей ударной установки… а рук-то всего две!

Рис 2 Секция подгрупп и мастер-секция

Вот здесь и вступают в дело подгруппы. В них осуществляется промежуточное, до главного микса, суммирование нескольких сигналов. В описанном выше случае можно все звуки ударных с индивидуальных ячеек подать сначала на одну подгруппу, а уже с неё - на главный мастер, и громкостью всех инструментов ударной группы управлять одним фейдером. Правда, для стереоподгруппы придётся использовать две подгрупповых ячейки. Но ведь все равно удобнее!

Аналогично и при звукозаписи - можно собрать какую-либо группу инструментов в подгруппу, и подавать их на запись все вместе прямо с подгруппы, минуя главный мастер, который при этом высвобождается для других работ.

Устройство ячейки подгруппы не имеет принципиальных отличий от обычной входной ячейки. Как правило, здесь те же эквалайзеры, только обычно попроще, регуляторы Aux, панорамные регуляторы, и т.д. Только полностью отсутствует входная часть и исключены кнопки посыла в подгруппы, зато присутствуют - для хороших пультов в обязательном порядке - самостоятельные выходы с каждой из подгрупп.

Хотя, конечно, и здесь возможны варианты. Например, во многих недорогих пультах в подгруппах эквалайзеров нет вообще, бывают и подгруппы без Aux. Иногда, правда нечасто, встречаются и стереоподгруппы. В таких случаях изредка можно увидеть и "хитрый" регулятор панорамы на основе MS-преобразования, с двумя отдельными регулировками, одна - ширины стереобазы, и одна - направления. Но это очень редко…

В дорогих пультах, как правило, студийных, встречаются и так называемые "виртуальные подгруппы". В индивидуальных канальных ячейках таких пультов вместо переменных резисторов-фейдеров уровень сигнала регулируется управляемыми усилителями - VCA. При этом сами фейдеры вырабатывают только управляющий электрический сигнал для управления VCA. При этом становится возможным объединить VCA нескольких ячеек в одну группу по управлению, и управляющим сигналом одного фейдера управлять усилением сразу нескольких ячеек! Одна из ячеек назначается ведущей - master, а остальные - ведомыми, slave. При этом, естественно, сохраняются и все индивидуальные регулировки уровня, т.к. все управляющие сигналы, поступающие на VCA индивидуальной ячейки, просто складываются. Иногда такой способ еще называют "VCA Group". Аналогично осуществляется и работа "виртуальной динамики", но это уже другая тема...

Так как, в силу конструктивных особенностей, из-за отсутствия на подгруппах части узлов на лицевых панелях ячеек остаётся свободное место, то его очень часто используют для размещения различных дополнительных узлов пульта. Так, например, на подгрупповых ячейках во многих пультах размещаются различного рода дополнительные входы - для возврата в пульт сигналов с внешних устройств эффектов Aux Return, и некоторые другие.

В этих случаях получается, как в ячейке In-line: в одной - две. При этом часто используются и аналогичные приёмы построения: возможность переключения эквалайзеров, отборов на эффекты (Aux), и прочее.

Теперь мы подошли к самой, пожалуй, важной части пульта - мастер-секции. Почему самой важной? Потому что от её построения зависит, насколько хорошо будет звучать весь пульт и насколько удобной будет работа с ним. Именно в мастер-секции сосредоточено максимальное количество органов управления, применяются самые качественные радиоэлементы, имеется максимум индикации.

Казалось бы, основная функция мастер-секции - просто просуммировать все сигналы и выдать финальный стереомикс. Но в любом пульте имеется много узлов, которые не относятся ни к одной его части "персонально", а являются общими для всего пульта. Вот все эти узлы обычно и сосредоточены в мастер-секции.

Прежде всего, это, естественно, главный сумматор, мастер-фейдер, гнёзда разрывов Master insert и основной стереовыход с измерителем уровня. Эти элементы есть во всех без исключения пультах, в которых есть главный мастер. Ещё один узел, также присутствующий практически во всех пультах, - это Aux master, место, где суммируются сигналы всех посылов на внешние эффекты Aux, с индивидуальными регуляторами выходного уровня для каждой линии Aux. Как правило, на этих выходах имеются кнопки прослушивания одного из видов, описанных ранее - PFL или AFL.

Также в любой мастер-секции есть блок контроля сигналов, от простых до весьма сложных. В простейшем случае - это кнопка выбора прослушиваемого источника (главный стереовыход или шина PFL), измеритель уровня и регулятор громкости контроля (наушников). В сложных пультах, как правило, имеются гораздо более широкие возможности.

Во-первых, если в ячейках стоит одна многофункциональная кнопка - Cue или Solo, то в мастере есть возможность переключения её режимов - PFL, AFL, SIP и т.д. Во-вторых, должна быть предусмотрена возможность подачи контролируемого сигнала на внешнюю систему звукового контроля - как правило, с гнёзд C.Room (Контрольная комната). При этом обязательно предусматривается, кроме плавного регулятора уровня, и ступенчатое ослабление громкости контроля, обычно это кнопка Dimm. Вводимое ею ослабление обычно порядка 20 или 30 дБ. В-третьих, помимо обычных кнопок контроля на самих ячейках или подгруппах, может быть предусмотрен отдельный блок для выбора на контроль различных источников, которые в "явном" виде отсутствуют - например, стереопар возвратов с внешних эффектов, попарного прослушивания подгрупп в стереорежиме, контроля внешних записывающих устройств (магнитофонов), и др.

Кроме этого, в некоторых моделях дорогих пультов для проверки "всего и вся" имеется встроенный звуковой генератор. Он может быть как элементарным - на несколько фиксированных частот - так и достаточно серьёзным, с плавной перестройкой частоты сигнала по всему звуковому диапазону. В простейших случаях сигнал генератора подаётся на своё выходное гнездо и/или на главный стереовыход - Master Output. В более "навороченных" пультах предусматривается возможность подачи сигнала с помощью внутренней коммутации в любую точку пульта.

Ещё одна непременная часть серьёзного концертного или студийно-телевизионного пульта - переговорное устройство Talkback. Как правило, предусматривается возможность подключения к нему только одного микрофона с регулировкой его громкости, и возможность выбора "точки назначения", то есть, куда именно этот сигнал будет далее направлен. Это может быть главный выход, мониторные линии, и т.д. и т.п.

Очень часто в мастер-секции располагается и блок возврата сигналов с внешних эффект-процессоров Aux Return, или Effect Return - суть одна. Приходящие сигналы здесь регулируются по уровню, панораме, иногда подвергаются частотной коррекции. В таких случаях предусматривается и наличие собственного эквалайзера, как правило, несложного.

В больших серьёзных пультах для каждого отдельного входа Aux Return имеется свой индивидуальный тракт - с эквалайзером, панорамным регулятором, регулятором уровня и т.д. Иногда предусматривается и возможность "вторичного посыла" - с возврата одного эффекта на посыл другого, или даже на свой собственный посыл, например - для регулирования уровня Feedback на ревербераторе, линии задержки, флэнджере и пр. В небольших пультах, для удобства и экономии места, часто входы возврата эффектов делаются стереофоническими, с общими эквалайзерами (и всем прочим) для обоих каналов.

Кроме описанных выше основных функциональных узлов собственно пульта, в мастер-секции обычно сосредоточены общие для всего микшера органы управления, а иногда и коммутации. Здесь имеется в виду матрица микширования - Mix Matrix. В число общих органов управления входят, например, такие устройства, как управление отключением ячеек Mute и его автоматизация, переключение режимов работы ячеек студийных пультов In-Line на запись или воспроизведение, и др. Как правило, последнее в больших консолях должно иметь возможность осуществляться централизованно, для многих - или даже всех - ячеек сразу, чтобы не возиться с десятками кнопок на куче ячеек поочередно.

Управление же функциями Mute заключается в том, что на самом пульте можно запрограммировать несколько различных сочетаний ("сцен") активизации этих отключений (заглушения ячеек). Затем мгновенно, нажатием одной кнопки, вызывать нужную сцену. Как правило, автоматизация мьютирования применяется в тех пультах, где имеется возможность автоматизации и других функций, например, автоматизации сведения. Она осуществляется либо с помощью моторизованных фейдеров, либо путём применения VCA.

Все микшеры, независимо от их функционального предназначения, имеют множество общих черт, и если вам по силам разобраться в студийной консоли In-Line, то изучение остальных пультов вряд ли будет представлять особую сложность.