Подавитель обратной связи для гитары

Подавители обратной акустической связи

Самовозбуждение в системах звукоусиления (“feedback”).

Самовозбуждение системы звукоусиления (“feedback”) — возникновение положительной акустической обратной связи между приемником (микрофоном) и источником сигнала (громкоговорителем).

Рис. 1. Схема системы звукоусиления.

Причиной самовозбуждения является нелинейность частотных характеристик всех компонентов системы звукоусиления:

• микрофона;
• усилителей;
• громкоговорителя;
• акустики помещения. При распространении звука в помещении возникают различные резонансные явления, а также интерференция отраженных звуковых волн. Причем явления возникают на частотах, зависящих от геометрии помещения. Это вносит существенный вклад в нелинейность суммарной частотной характеристики системы звукоусиления. Частотная характеристика помещения имеет свои максимумы и минимумы.

На рисунке 2 приведен пример суммарной частотной характеристики системы звукоусиления помещения.

Рис. 2. Суммарная частотная характеристика системы звукоусиления

Самовозбуждение (“feedback”) в первую очередь возникает на частотах, совпадающих с “горбами” суммарной частотной характеристики (в данном примере частоты: 63 Гц; 300 Гц; 790 Гц; 3200 Гц и 9300 Гц). Такие частоты часто называют доминирующими частотами.

При подъеме общего коэффициента усиления системы звукоусиления начало самовозбуждения (генерации) проявляется в виде “позванивания” на одной из наиболее вероятной (доминирующей) частоте самовозбуждения и далее происходит лавинообразный рост амплитуды сигнала на этой доминирующей частоте. В громкоговорителях слышен вой и свист, который уменьшается и исчезает совсем при уменьшении коэффициента усиления.

Для борьбы с самовозбуждением системы звукоусиления используются специальные звуковые приборы – подавители обратной акустической связи (в англ. языке можно встретить различные названия: feedback suppressor, feedback eliminator и т.п., но всегда присутствует ключевое слово feedback в названии прибора).

Подавители обратной акустической связи.

Принцип действия большинства подавителей обратной акустической связи основан на уменьшении коэффициента усиления отдельных доминирующих частот (частот, совпадающих с “горбами” суммарной частотной характеристики звукового тракта), на которых вероятно возникновение самовозбуждения.

Для уменьшения коэффициента усиления доминирующих частот суммарной частотной характеристики системы звукоусиления используются заграждающие (режекторные) фильтры высокой добротности (1/10…1/5 октавы). Такие узкополосные фильтры позволяет снизить до минимума искажения, вносимые подавителем.

Рис. 3. АЧХ заграждающего фильтра.

Подавители обратной акустической связи существую и в виде отдельных устройств, и виде функциональных блоков, встроенных в цифровые звуковые процессоры. В обоих случаях, подавитель – электронный (цифровой) блок, имеющий набор управляемых заграждающих фильтров и систему управления.

Подавитель устанавливается между микрофоном и усилителем мощности системы звукоусиления.

Рис. 4. Схема системы звукоусиления с подавителем.

Подавитель обратной акустической связи, включенный в цепь системы звукоусиления, не имеет информации (“не знает”) о суммарной частотной характеристики системы, не знает ни значений частоты, ни количества доминирующих частот. Поэтому система управления подавителя постоянно сканирует весь диапазон звуковых частот тракта звукоусиления (20 — 20 000 Гц).

При обнаружении первых, еще не заметных на слух, признаков возникновения самовозбуждения (позванивание, еще до начала лавинообразного роста амплитуды), система управления определяет частоту возникновения самовозбуждения и включает один из заграждающих (режекторных) фильтров. При возникновении самовозбуждения на другой частоте, подключается следующий соответствующий ей фильтр и т.д. (рисунок 5б).

Подавитель отслеживает и подавляет пики (доминирующие частоты), расширяя динамический диапазон звуковой системы. Однако при дальнейшем повышении общего уровня усиления системы количество доминирующих частот резко возрастает и процесс их подавления теряет смысл. Поэтому необходимо снижать общий уровень усиления или изменять взаимное расположение микрофонов и громкоговорителей.

Рис. 5. Иллюстрация работы системы звукоусиления с подавителем.

Процесс работы подавителя обратной акустической связи описан в значительной мере упрощенно (исключительно для понимания физики процесса), реально система управления может иметь гораздо более сложные алгоритмы работы, например: плавное подключение фильтров, изменение ширины каждого фильтра, изменение глубину подавления каждого фильтра и т.п.

В любом случае, подавитель обратной акустической связи не может быть панацеей от всех бед. Он всего лишь позволяет увеличить динамический диапазон системы звукоусиления в пределах 6 — 9 dB.

Большинство цифровых звуковых процессоров имеют встроенные подавители обратной акустической связи. Как правило, такие подавители полностью автоматические, вмешательство в их работу (включая настройку) не предполагается.

На рисунке 6 представлено меню управления подавителя обратной акустической связи (AFC – Acoustic Feedback Cancellation) цифровых звуковых процессоров Tendzone серий SOLON и TYCHO.

Рис. 6. Меню управления подавителем Tendzone.

На рисунке изображено меню управления цифровым звуковым процессором Tendzone, НО отладочной версии ПО. На рисунке видны результаты работы системы управления подавителя обратной акустической связи: первые пять заграждающих фильтров настроены должным образом.

На рисунке видно, что управление гораздо шире: можно задавать различные типы фильтров, задавать количество, ширину и т.п. Но в рабочих версиях это недоступно, чтобы не усложнять работу по настройке системы.

Если требуется управление настройкой и работой подавителя обратной акустической связи вмешательство, то можно использовать подавители, выполненные в виде самостоятельных приборов. Такие подавители имеют более широкие возможности для настройки и управлению, но требуют более детальных знаний и глубокого опыта.

Невольно возникает вопрос: почему у цифровых звуковых процессоров такое убогое управление подавителем обратной акустической связи? Да потому, что у цифровых звуковых процессоров, кроме подавителя масса других не менее простых приборов обработки звука. Глубоко управлять всеми эти приборами очень и очень сложно. Простому пользователю разобраться невозможно.

Источник

ВИА «Алекс Бэнд»

Музыка для праздника

Подавитель обратной связи

Поделиться в соц. сетях

Подавитель обратной связи

Обратная связь — это волшебные звуки (гудение, вой или свист), которые обязательно возникнут, если поднести микрофон к динамику. Разумеется, если микрофон и динамик являются составляющими одной работающей аудиосистемы. Кому-то ближе эротическое определение того же самого понятия: «самовозбуждение системы». Как же бороться с этим мерзким физическим явлением?

Первый вариант ответа очевиден: не направлять микрофоны на динамики. И это — абсолютно верное решение. Хотя и не всегда выполнимое. Особенно, когда музыкальный коллектив работает без мониторов, а слышать себя все-таки надо. В этом случае колонки ставятся не перед музыкантами, не с боков, в непосредственно за их спинами. И тут риск самовозбуждения системы будет гораздо выше.

Какие есть еще методы борьбы с обратной связью? Уменьшение чувствительности микрофонов на микшерном пульте. А чтобы сохранить требуемую громкость, можно одновременно поднять вверх фейдер микрофонного канала. Еще один способ — избыточная мощность системы. То есть когда система работает не на пределе своих возможностей, а имеет солидный запас по перегрузке. Дорого, но эффективно.

Можно также бороться с помощью графического эквалайзера. Для этого необходимо определить критическую частоту, на которой «заводится» система, и подавить ее соответствующим слайдером эквалайзера. Если внешнего графического или параметрического эквалайзера нет, то придется манипулировать лишь ручками эквалайзера канала микшера.

Примерно с этого места мы переходим к полуавтоматическим и автоматическим системам подавления обратной связи. По предыдущим статьям вы могли заметить, что я описываю лишь те приборы, с которыми работал сам. Эта статья исключением не является. Будут рассмотрены аналоговый графический эквалайзер Behringer FBQ 1502 Ultragraph Pro с системой обнаружения обратной связи и цифровой автоматический подавитель обратной связи Alto Terminator (на фото вверху).

Behringer FBQ 1502

В первую очередь я использую этот графический эквалайзер для частотной коррекции общего звука. Сигнал с пульта идет на него, а с него — на кроссовер или входы активного сабвуфера. Но у него имеется функция обнаружения и световой индикации обратной связи. На следующем фото это показано.

Красные огонечки в центре каждого слайдера — это и есть та самая индикация. Она показывает частоты, которые надо «подрезать», чтобы самовозбуждение прекратилось. После устранения проблемы огонечек погаснет или будет мерцать очень слабо.

Собственно, это все, что можно сказать про FBQ 1502 с точки зрения полуавтоматической борьбы с самовозбуждением системы. Поэтому мы теперь переходим к следующему прибору, который рассмотрим гораздо подробнее.

Terminator

По сути, Терминатор есть тот же эквалайзер. Но в обычном эквалайзере (неважно, цифровой он или аналоговый) частоты можно как подавлять, так и увеличивать их уровень. В Терминаторе частоты только подавляются. Итак, назначение Терминатора — это обнаружение критичных частот, вызывающих обратную связь и подавление их. Это можно делать как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Думаю, что ручной режим можно сразу же отбросить. Во всяком случае, для концертной работы в режиме реального времени этот вариант точно не годится. Что такое ручной вариант вообще? Здесь мы сами вбиваем все параметры подавления: частоты подавления (в Терминаторе доступно 12 на каждый канал), добротность Q, уровень подавления Gain (в децибелах). Все это, конечно, можно сделать дома. Но кто знает, в каких условиях мы будем работать завтра? У меня, во всяком случае, такой вариант не прокатил.

Прежде, чем разбираться с автоматическим режимом, давайте поймем, как подключать Терминатор или любой другой подавитель обратной связи. Когда я подбирал материалы для этой статьи, то наткнулся на одну интересную картинку: вариант подключения подавителя Behringer. Вот она.

Здесь с основных выходов пульта сигнал идет на портальный усилитель без использования подавителя (что разумно). А с мониторных выходов — на подавитель, с которого сигнал подается на мониторный усилитель. На мой взгляд, это не совсем правильно. Поскольку в этом случае при подавлении обратной связи будет изменяться общий звук, а не только звук микрофонов. О том, к каким последствиям могут привести эти изменения, я расскажу позже, когда коснусь своей практики работы с Терминатором.

Поэтому лучше соединять Терминатор с микрофонными входами пульта через разрывы Insert, с помощью вот такого Y-образного провода. И поскольку в Терминаторе только 2 канала, мы сможем подключить таким образом только 2 микрофона. И понадобится нам 2 таких провода. (На нижней картинке мысленно заменим «компрессор» на «подавитель» или «Терминатор», и будет именно то, что нужно.)

Когда я купил Терминатор (2008 год), в моем пульте не было разрывов Insert. Поэтому я подключал микрофоны в небольшой субмикшер, панораму первого канала выводил вправо, панораму второго — влево. С соответствующих главных выходов субмикшера подключался к входам Терминатора, и уже с его выходов к двум каналам основного пульта. Кстати, можно сделать гораздо проще: подключить микрофоны напрямую в Терминатор, а с его выходов — во входы микшера.

Функции Терминатора.

Сейчас найти в Интернете русскоязычную инструкцию на Терминатор — плевое дело. В 2008-м у меня была лишь бумажная версия на английском, которую мне самому пришлось переводить. Не буду вдаваться в такие подробности, как выбор и загрузка пресетов, настройка порога и прочее. Это вы и сами прочитаете в инструкции, если понадобится. Но на некоторые моменты следует обратить внимание.

Всего в Терминаторе может быть использовано 65 пресетов: 4 заводских и 61 пользовательский. Я использовал только один пользовательский, переделанный под себя из заводского. Чтобы понять, чем эти 4 пресета отличаются друг от друга, я немного повторюсь — расскажу об основных параметрах подавления Терминатора:

• Частоты подавления — это те частоты, на которых возникает обратная связь и которые автоматически вычисляются и подавляются прибором (напомню, что мы сейчас говорим об автоматическом режиме). В Терминаторе доступно 12 подавляемых частот на каждый канал (от 20 Гц до 20 кГц).
• Добротность Q, Гц — ширина спектра частот вокруг центральной частоты. Чем больше добротность, тем шире спектр подавляемых частот вокруг центральной частоты. Другими словами — чем меньше добротность, тем меньшее влияние на изменение звука будет оказывать подавление той или иной частоты. Диапазон добротности — от 1/70 октавы до 1/3 октавы.
• Уровень подавления Gain (или G, в дБ) — на сколько децибел уменьшается уровень громкости каждой из подавляемых частот, чтобы самовозбуждение системы прекратилось.

А теперь можно перейти к заводским пресетам. Они отличаются лишь тем, в каком состоянии будут параметры Q и G — в постоянном (const) или переменном (var). То есть — будут выбираться системой автоматически или мы выберем их сами. Итак, 4 варианта пресетов:

• Q const, G const. Мы вбиваем требуемые нам параметры. Например, Q = 1/70 октавы, G = 9 дБ. Значит, при обнаружении обратной связи прибор подавит критическую частоту на 9 дБ максимум, а добротность этой частоты не выйдет за пределы 1/70 октавы.
• Q var, G var. Мы не вбиваем никаких значений, система сама определяет, с какой добротностью и каким уровнем подавления расправиться с самовозбуждением.
• Есть еще 2 пресета: Q const + G var и Q var + G const. По аналогии с вышесказанным должно быть понятно, как они работают.

Теперь я попробую воспроизвести картинку жидкокристаллического экрана в то время, когда Терминатор активен и подавляет критические частоты:

• СН2: Т10 * * 1 * 4 * * * 2 * * *
• СН1: Т10 * * 1 5 * * 3 * 2 * М *

Что же означают эти символы?

• СН1 и СН2 — первый и второй каналы Терминатора;
• Т10 — уровень порога (установленное значение может быть от 0 до 99);
• * — показывает, что фильтр автоматический, но в настоящее время не активен;
• М — показывает, что фильтр ручной;
• 1…5 — показывает, что фильтр автоматический с параметрами: от 1/70 октавы (символ 1) до 1/3 октавы (символ 5);
• Количество символов (звездочек и цифр) — по 12 на каждом канале, что соответствует возможному количеству подавляемых частот.

Для меня самым оптимальным был пресет Q const + G var. Я выбирал добротность, равную 1/70 октавы, для того, чтобы подавление частот как можно меньше влияло на качество звука.

А теперь пришло время рассказать о практике работы с этим прибором.

Практика.

Причина покупки Терминатора была банальна — у нас не было мониторов. Как было написано в начале этой статьи, музыкантам во время исполнения слышать себя все-таки нужно. Поэтому мы ставили портальные колонки у себя за спиной. И проблем с самовозбуждением системы было более, чем достаточно.

Прежде, чем купить Терминатор, я взял его попробовать у одного знакомого. Это был разумный шаг. А неразумным было то, что я попробовал прибор лишь дома, а не в реальной концертной практике. В домашних условиях я подносил микрофон прямо к динамику, и самовозбуждение действительно очень быстро прекращалось. «Покупаю!» — решил я.

Вскоре после покупки нам предстояла работа на свадьбе нашей знакомой. К этому времени я перевел инструкцию и уже, в принципе, знал, как надо обращаться с прибором. И вот настал день свадьбы.

Подключив микрофоны через субмикшер (как рассказывалось выше), во время саундчека я убедился, что самовозбуждение действительно пропадает. Насколько я помню, у меня был выставлен пресет Q var + G var. Я считал, что умная система сама знает, что и как подавлять. Как же я заблуждался…

И вот настало время выхода на сцену. Мы начали работать. Я с удовлетворением заметил, что микрофоны, сначала подсвистывающие, очень быстро успокоились. Но тут же с ужасом понял, каким мерзким стал звук моего голоса. Терминатор действительно вырезал все критические частоты — микрофоны больше не заводились. Но среди этих критических частот оказались и полезные, без которых вокал звучал, как из унитаза. А представляете, что бы было, если бы я с основных выходов микшера подключился к Терминатору, а с него — к порталам?

В первой же паузе я перевел Терминатор в режим Bypass и доработал отделение на прежнем звуке, периодически борясь с обратной связью своими силами. В перерыве между выходами на сцену я поставил другой пресет: Q const + G var, установив параметр добротности 1/70 октавы. И во втором отделении произошло примерно то же, что и в первом. Звук голоса, правда, был немного лучше предыдущего. Но все равно он был хреновый. Я проделал с Терминатором те же манипуляции, что и в первом отделении. И в этот вечер побороться с самовозбуждением цифровыми методами больше не пытался.

Впоследствии я еще на нескольких работах экспериментировал с Терминатором. Например, выставлял дома предполагаемые критические частоты и степень их подавления в ручном режиме. Все равно получалась полная хрень.

И я перестал использовать Терминатор по прямому назначению. Лет 8 он выполнял у меня функции мониторного предусилителя, или дибокса, если приходилось подключать гитары в мультикор с входами XLR.

Летом 2016 года приятель предложил мне поработать у него в караоке-баре. Моей задачей было ставить фонограммы для поющих посетителей. Во время переговоров он посетовал на уродов-клиентов, которые во то и дело норовят направить микрофон на колонки. Вот тогда я вспомнил о Терминаторе, и принес его с собой в первую же рабочую ночь (которая, кстати, оказалась и последней).

Когда я подключил Терминатор, то обнаружил, что в режиме подавления и загрузки параметров он стал вести себя не слишком адекватно. Например, уровень порога можно было только увеличивать; он периодически подвисал и не слушался вообще никаких кнопок. Приходилось его обесточивать и снова включать.

Однако эту ночь он все-таки отработал нормально. Гудения, воя и свиста практически не было. Звук в баре, правда, и с Терминатором, и без него был говенненький. Но это были особенности местного аппарата — одна низкая середина. Тут я уже ничего исправить не мог. Вообщем, в данном случае мне все было Don’t Fuck.

А любителей караоке, которые пели всякую приблатненную херню, да еще и как вокруг фаллоса босиком (за редким исключением), а также имели весьма смутное представление о хорошем звуке, было не жаль. Именно поэтому в конце рабочей ночи я сказал приятелю, что работать у него не буду. Зачем мне рак ушей?

Когда же на следующий день я стал разбираться с Терминатором, он вообще отказался работать. Правда, в режиме Bypass по-прежнему все было нормально. Поэтому я вновь перевел его в разряд предусилителя или дибокса.

Заключение.

Как видите, в моей практике цифровой подавитель обратной связи, в отличии от графического эквалайзера, по прямому назначению не прижился. Если бы у нас был отдельный звукорежиссер, то все могло быть по-другому. Хорошо, я нашел другое применение Терминатору. Иначе было бы жалко напрасно потраченных денег. Подумайте, прежде чем покупать его.

Источник