На какие группы делятся микрофоны по типу преобразователя?
По типу электромеханического преобразователя микрофоны делятся на угольные, электромагнитные, пьезоэлектрические, электродинамические (динамические) и конденсаторные (электростатические).
В профессиональных микрофонах (за исключением микрофонов для связи и озвучивания в транспорте) обычно используются два последних типа преобразователя. Поэтому рассмотрим их подробнее.
Динамические микрофоны, в свою очередь, подразделяются на катушечные и ленточные. Схематически простейшее их устройство показано на рис. 5 (а и б соответственно). В первом варианте цилиндрическую бескаркасную катушку (как правило, двух- и, реже, четырехслойную) помещают в кольцевой зазор магнитной цепи, в котором создается равномерное магнитное поле радиального направления. Катушка приклеена к куполообразной диафрагме с гофрированным воротником, выполняющим роль подвеса. Когда диафрагма (из полимерного материала) под действием звукового давления совершает колебания, провод катушки пересекает магнитное поле зазора (ширина которого обычно 0,4...0,6 мм) и в катушке индуцируется ЭДС. Постоянные магниты микрофонов изготавливают из специальных материалов с высокими остаточной индукцией и коэрцитивной силой. Величина активного сопротивления такой катушки в различных моделях обычно колеблется в пределах 20...600 Ом.
Как правило, с таким типом преобразователя делают микрофоны ненаправленные или с односторонней направленностью. В последнем случае в корпусе магнитной системы вскрывают отверстия, заклеиваемые шелком или другим пористым материалом, реализующим на втором входе активное акустическое сопротивление. Для расширения диапазона в сторону низких частот в таких микрофонах обычно применяют дополнительные замкнутые объемы, соединенные внутри с магнитом посредством трубок и отверстий разного сечения.
|
|
|
В качестве примера таких микрофонов из отечественных может служить ненаправленный микрофон МД-83, а также микрофоны МД-97 и МД-91 с односторонней направленностью - для систем звукоусиления речи, выпускаемые в настоящее время ООО "Микрофон-М" (С.-Петербург).
Для компенсации электромагнитных помех (фона переменного тока) в катушечных микрофонах последовательно со звуковой катушкой обычно включают антифонную катушку, наматываемую, как правило, на магнитную систему. Катушки включают таким образом, что наводимые на них фоновые напряжения, возбуждаемые в обеих катушках, взаимно компенсируются.
В ленточном преобразователе (рис. 5,б) в качестве подвижного элемента используется гофрированная (для обеспечения большей гибкости) металлическая (как правило, алюминиевая) ленточка толщиной несколько микрон, помещаемая в магнитное поле между полюсными наконечниками постоянного магнита, зазор между которыми обычно бывает порядка 1,5...2 мм. Ленточка служит одновременно и проводником тока, и подвижной системой преобразователя. С таким типом преобразователя обычно реализуется микрофон с "восьмерочной" ХН (в силу полной симметрии преобразователя), ненаправленные (с акустическим лабиринтом, закрывающим одну сторону ленточки), реже - односторонне направленные. Ленточка, в отличие от катушки, имеет чрезвычайно малое электрическое сопротивление порядка 0,1...0,3 Ом, а напряжение сигнала на ее выходе составляет всего 20...30 мкВ при давлении 1 Па, соизмеримое с величиной напряжения электростатических помех в микрофонных кабелях. Поэтому напряжение, развиваемое ленточкой, предварительно увеличивают с помощью повышающего трансформатора, помещаемого в корпусе микрофона в экран из пермаллоя.
|
|
|
Звукооператоры отмечают особенную для ленточных микрофонов естественность, мягкость, прозрачность передачи тембра многих музыкальных инструментов, особенно струнных, тарелок. Это объясняется легкостью подвижного элемента - ленточки, а следовательно, и малыми переходными искажениями.
|
|
|
Также в динамических микрофонах теоретически можно использовать ортодинамический преобразователь, но пока он не нашел применения в серийно выпускаемых моделях микрофонов. Поэтому останавливаться на его конструкции здесь нет смысла.
|
| |
| a)ненаправленный микрофон: б)микрофон с двусторонней направленностью 1. металлизированная пленка 2. калиброванная изолирующая прокладка 3. неподвижный электрод | |
Конденсаторные (электростатические) микрофоны (КМ) имеют два электрода - подвижный и неподвижный, образующие обкладки конденсатора (рис. 6). Подвижный электрод - мембрана из металлической фольги или полимерной металлизированной пленки толщиной несколько микрон. Под действием звукового давления она колеблется относительно неподвижного электрода, что приводит к изменению емкости капсюля (конденсатора) относительно состояния покоя. В КМ величина изменения емкости, а значит, и выходной электрический сигнал должны соответствовать звуковому давлению. Степень соответствия выходного напряжения звуковому давлению по амплитуде и частоте определяет ЧХЧ и динамический диапазон конкретного микрофона.
Неотъемлемой частью любого КМ является узел, согласующий электрический импеданс преобразователя с последующим усилительным устройством. Это электрическое звено КМ может быть высокочастотного и низкочастотного типов.
|
|
|
При высокочастотном типе преобразования капсюль КМ подключен к цепи контура генератора высокой частоты (порядка нескольких МГц). При этом получается частотная модуляция сигнала ВЧ, и лишь после демодуляции образуется сигнал звуковой частоты. Такое включение капсюля не требует поляризующего напряжения, для него характерен низкий уровень собственных шумов микрофона. Однако высокочастотная схема в микрофоне не нашла широкого применения в основном из-за сложности стабилизации частоты и в промышленных моделях микрофонов звукового диапазона встречается редко.
В дальнейшем изложении принципов работы и разновидностей КМ мы будем иметь в виду КМ с низкочастотным звеном, к которым относится большинство современных моделей КМ. В них преобразование звукового давления в электрический сигнал происходит при внешней или внутренней (электретной) поляризации.
КМ в системе с внешней поляризацией (рис. 6) образует из электродов плоский конденсатор емкостью 10...100 пФ с воздушным зазором 20...40 мкм, который через сопротивление порядка 0,5...2 ГОм заряжается от источника внешнего напряжения UП. При колебаниях мембраны под действием звукового давления или разности давлений величина заряда обкладок изза большой постоянной времени RC-цепочки остается неизменной. Величина переменной составляющей напряжения, образующегося в результате колебаний мембраны и соответствующим изменением емкости, пропорциональна смещению мембраны.
Примерно двадцать лет назад за рубежом и у нас в стране начато промышленное производство электретных конденсаторных микрофонов, для которых не нужен внешний источник поляризующего напряжения; в них в качестве мембраны используется полимерная электретная пленка, металлизированная с внешней стороны. Эта пленка поляризуется одним из известных способов и обладает свойством длительное время сохранять постоянный поверхностный заряд. Таким образом, вместо внешнего используется внутренний источник. В остальном работа такого преобразователя принципиально ничем не отличается от обычного КМ.
В НИИРПА в начале 80-х годов был разработан ряд однонаправленных и ненаправленных конденсаторных микрофонов, но в настоящее время большинство из них по разным причинам снято с производства. В последнее время при разработке новых моделей микрофонов электретный материал тем или иным способом наносят на неподвижный электрод, что позволяет применять в качестве мембраны более тонкие металлические и полимерные пленки, обладающие по сравнению с электретной пленкой существенно более высокими механическими параметрами. Это позволяет при той же чувствительности капсюля иметь более широкий номинальный диапазон частот направленного приема, расширенный как в сторону низких (за счет уменьшения толщины, а значит, изгибной жесткости мембраны), так и в сторону высоких (вследствие уменьшения массы мембраны) звуковых частот.
В качестве примера таких профессиональных микрофонов можно привести выпускаемые петербургскими предприятиями кардиоидный одномембранный электретный микрофон МКЭ-13М ("Микрофон-М") и ненаправленный "петличный" МКЭ-400 ("Неватон"), не уступающие по своим характеристикам лучшим моделям зарубежных фирм (в том числе КМ с внешним источником напряжения) и пользующиеся популярностью в большей степени на студиях Западной Европы, чем России.
|
| |
| a)одномембранный микрофон: б)двумембранный микрофон · 1 - мембрана · 2 - неподвижный электрод · 3 - воздушный зазор · 4-5 - отверстия акустических каналов · 6 - изолирующее кольцо · 7 - калиброванные прокладки | |
Упрощенно конструкция капсюлей КМ представлена на рис. 7. Из рисунков видно, что одномембранный конденсаторный микрофон (small diaphragm) при соответствующем выборе конструктивных параметров может быть с односторонней направленностью (рис. 7,а), ненаправленным (в этом случае щель 7 должна быть закрыта), а также с двусторонней направленностью (рис. 7,б).
В двухмембранном микрофоне (ДКМ или large twin diaphragm) обе мембраны могут быть электрически активными (рис. 7,б). Не вдаваясь подробно в физику процессов, происходящих в ДКМ, с чем можно познакомиться в специальной литературе, можно сказать, что каждая половинка капсюля ДКМ представляет в акустико-механическом плане отдельный микрофон с кардиоидной характеристикой направленности, второй акустический вход которого осуществляется не через щель, как в одномембранном микрофоне, а через вторую (противоположную) мембрану, причем максимумы чувствительности этих микрофонов развернуты на 180о . Такой микрофон принято также называть акустически комбинированным. Помимо акустического в ДКМ реализуется и электрическое комбинирование.
Так, подав поляризующее напряжение на одну из мембран (активную), а вторую (пассивную) замкнув на неподвижный электрод, можно получить, при правильном выборе конструктивных параметров, микрофон с односторонней ХН, близкой к кардиоиде. При подаче на вторую мембрану равного по величине и знаку поляризующего напряжения получим ненаправленный микрофон. При подаче же на вторую мембрану равного по величине и противоположного по знаку поляризующего напряжения получим двустороннюю направленность ("восьмерку"). В промежуточных случаях при необходимости можно получить любую ХН (см. рис. 1).
В качестве примера таких микрофонов с переключаемой ХН можно привести С414В-ULS (AKG), U87i и U89i (Neumann), а также отечественный МК51 ("Неватон").
2. Цифровое кодирование телевизионного сигнала. Методы сжатия движущихся изображений.
кодирова ние с преобразованием предполагает передачу вместо каждого из дискретных отсчетов сигнала определенных линейных комбинаций из совокупности этих отсчетов. При этом указанная замена производит ся внутри одного небольшого участка изображения, содержащего группу из ограниченного числа элементов.
Для уяснения принципа кодирования с преобразованием рассмот рим фрагмент изображения, состоящий из n2 дискретных элементов (рис.5.12,а). Каждый из них характеризуется своей яркостью Lij. Каж дому из этих элементов соответствует в ТВ сигнале свой дискретный отсчет. Совокупность этих отсчетов можно представить как матрицу исходного распределения яркости L ? X, где составляющие матрицы Lij ? Xij.Попробуем из сигнала, образованного данной группой отсче тов, для сокращения цифрового потока изъять часть отсчетов или заменить их на очень грубо квантованные значения. Очевидно, такой способ сокращения объема передаваемой информации несостояте лен, так как изъятие из сигнала отдельных отсчетов соответствует изъятию из изображения отдельных элементов. На участках изобра жения, соответствующих изъятым элементам, возникнут пропуски или заметные искажения при грубом квантовании. Попытка изъятия отдельных элементов из группы равноправных слагаемых изображе ния как с информационной, так и с энергетической точки зрения при ведет к необратимой потере качества изображения.
Рассмотрим возможность преобразования исходного изображе ния (или исходного сигнала) в такую совокупность отсчетов, в которой вклад каждого отсчета в общее содержание изображения был бы различным. Перераспределив таким образом функциональную зна чимость между отдельными отсчетами, можно будет выделить главные отсчеты, несущие основной объем информации, обеспечив им на илучшие условия передачи, а на остальных отсчетах «сэкономить», не передавая их или передавая с минимальным числом градаций.
Рис. 9.12. Ортогональное преобразование изображения:
а — матрица исходного распределения яркости; б — матрица из пространственных значений (трансформанта)
Такая постановка вопроса вполне правомочна, поскольку извест на, например, возможность разложения любой функции в ряд Фурье и обратного синтеза из членов этого ряда исходной функции. Значи мость каждого из членов ряда при обратном синтезе исходной функ ции различна. Если какой-либо из членов ряда имеет малую амплиту ду, то им можно пренебречь или фиксировать его с меньшей по отношению к другим членам ряда точностью. Использование данного свойства преобразования Фурье применительно к нашей задаче по зволит таким образом сократить объем передаваемой информации. В связи с этим оценим возможности двумерного преобразования Фурье группы элементов изображения, представленной на рис.9.12,а. Из чисел, полученных в результате преобразования, можно по образу и подобию исходной матрицы чиселX составить новую таблицу чи сел — матрицу Y (рис. 9.12,б). В этой матрице отдельные ее отсчеты соответствуют уже не значениям яркости, как в матрице X, а являются коэффициентами ряда Фурье.
Сама матрица Y получила название трансформанты. Ее компо ненты, как известно, являются линейными комбинациями компонен тов матрицыX, т.е. любой из компонентов матрицы Y равен арифме тической сумме всех значений матрицы X, взятых с определенными весовыми коэффициентами:
Весовые коэффициенты aklij – определяются с помощью алгоритма гармонического анализа по Фурье. Число компонентов в трансфор манте равно числу элементов в исходной матрице яркостей.
В канал связи будем передавать вместо отсчетов матрицы X ком поненты трансформантыY. Очевидно, изображение, составленное из этих компонентов, не имеет ничего общего с исходным изображением. Поэтому на приемном конце необходимо из трансформанты Yвосста новить матрицу исходных значений X. Обратное преобразование бу дет представлять собой совокупность арифметических операций, по добных (9.6):
Здесь bijkl — соответствующие весовые коэффициенты. Общее ко личество информации, содержащееся в отсчетах исходной матрицы X и трансформанты Y, равно друг другу.
Выгоду же от применения рассмотренных довольно сложных опе раций прямого и обратного преобразований Фурье нужно искать только в сокращении объема передаваемой информации. Если при передаче отсчетов матрицы X нельзя этого сделать без ущерба качеству изображения, то при передаче отсчетов трансформанты Y такое сокращение возможно.
Объясняется это тем, что в результате преобразований при сохранении общего числа отсчетов в трансформанте сильно изменилось соотношение амплитуд между ними. Почти вся энергия сигнала распределяется между компонентами не равновероятно, как в исходной матрице X, а сосредоточивается в отсчетах, соответствующих малым номерам строк и столбцов трансформанты. Значения других отсчетов, соответствующих компонентам с большими номерами, для широкого класса изображений близки к нулю. Следовательно, их можно пере давать с числом уровней квантования, значительно меньшим по срав нению с компонентами левого угла трансформанты, или не переда вать совсем.
В этом и состоит смысл эффективного кодирования ТВ сигнала с преобразованием, заключающийся в выявлении избыточных компо нентов сигнала и их частичном изъятии. Естественно, что полное изъ ятие этих компонентов нежелательно, поскольку, как следует из фи зики преобразования, они «отвечают» за передачу мелких деталей, а значит, может ухудшиться четкость изображения. Но передача значе ний этих компонентов с меньшей точностью вполне правомочна.
На рис.9.13 изображена структурная схема системы, в которой реа лизуются принципы эффективного кодирования с преобразованием. На вход устройства поступает аналоговый сигнал u(t). В АЦП он подверга ется преобразованию по методу ИКМ в полной шкале квантования (не менее 7…8 бит на элемент). Затем цифровой поток поступает на вход блока ортогональных преобразований БОП, где выполняются вычисли тельные операции по нахождению значений компоненты трансформан ты Y. Преобразования ортогональны, поскольку разложение произво дится в двумерный ряд (по двум осям). В блоке вторичного квантования БВК производится отбор компонентов
В качестве математического аппарата преобразования было рас смотрено преобразование Фурье, при котором разложение осуществ ляется по совокупности синусоидальных и косинусоидальных функ ций, называемых ортогональными базисными функциями. Однако большое распространение получили также преобразования с помощью других базисных функций. К таким преобразованиям следует отнести преобразования Адамара, Хаара, Уолша и некоторые другие. Формы базисных функций в этих преобразованиях различны. Напри мер, базисные функции Адамара-Уолша близки по форме к прямо угольным, т.е. двухградационным, функции Хаара — к трехградаци-онным и т.д.
Рис. 9.13. Структурная схема устройства с ортогональным преобразованием
Непосредственно базисные функции не участвуют в технической реализации системы. Они определяют лишь алгоритм пересчетов. Поэтому суть кодирования сигнала с преобразованием от формы ба зисных функций не меняется. Во всех преобразованиях производится сепарирование компонентов преобразованного сигнала по частотно му признаку с последующим сокращением избыточности. Отличие заключается только в большей или меньшей сложности преобразова ния (в этом плане предпочтительнее преобразования Адамара), а также в более или менее выгодном распределении информационной значимости между компонентами трансформанты. Заметных преимуществ у того или иного преобразования нет: для одного класса изображений лучше один, для другого — другой.
Обратим внимание на то, что сокращение передаваемой информа ции при групповом кодировании с преобразованием целиком базиру ется на специфике статистического распределения частотных состав ляющих изображения в его пространственном спектре. Поэтому если такому преобразованию подвергнуть «нетипичный» сюжет, то качест ву его может быть нанесен ущерб, заметный для наблюдателя.
Хорошие результаты для более широкого класса изображений позволяют получить методы адаптивного кодирования.
Билет №5
1. Типовое оборудование аппаратных и радиостудий .
| Общие характеристики радиостудий В любой радиостудии, как минимум, должны всегда выполняться следующие задачи: Если это местная радиостанция, делающая свои "врезки" программ в передачи других радиостанций, то необходимо устройство оперативной и надежной перекоммутации трансляция/радиостудия. Более "раскрученные" радиостанции с круглосуточным вещанием должны иметь возможность автоматизировать вещание своих программ при минимальном участии звукооператора. Как следствие - иметь возможность составлять сетку вещания надолго вперед, в том числе и автоматически. На информационных радиостанциях необходимо оперативно принимать, записывать и редактировать звуковую информацию, приходящую по телефонным линиям, каналам связи и т.д. и расшифровывать её (переводить в текст). Радиостудии можно разделить по следующим признакам: · по содержанию: информационные, музыкальные и смешанные. · по типу звукового тракта: аналоговые, цифровые, смешанные. · по количеству каналов: моно или стерео. Независимо от того, к какой категории относится радиостудия, существуют общие принципы, на которых строится любая радиостудия. Общие принципы построения радиостудий Большинство радиостудий, в настоящее время, имеют смешанное оборудование и аналоговое, и цифровое, например, микшерные пульты, компрессоры, эквалайзеры – аналоговые, а процессоры эффектов, устройства многоканальной записи и устройства воспроизведения – цифровые. Но будущее - за цифровым звуком, хотя бы потому, что цифровое оборудование намного дешевле, по сравнению с эквивалентным аналоговым. Кроме того, некоторые функции, имеющиеся даже у недорогой цифровой аппаратуры, принципиально недоступны аналоговой технике. Поэтому проектировать радиостудию следует с учетом перехода полностью на цифровое оборудование с минимальными затратами (чем меньше ненужной техники у Вас останется после этого перехода - тем лучше). Обычно, при модернизации звуковых комплексов морально устаревшее оборудование используют для решения менее ответственных задач, например, старый эфирный микшерный пульт можно будет приспособить на рабочем месте журналиста для записи репортажей по телефону с микрофона и т.д. То же самое относится к монтажному пульту, компрессорам, эквалайзерам и микрофонным предусилителям. Кроме того, в случае нештатных ситуаций у Вас будет резерв. Микрофоны, кассетные деки и другое аналоговое оборудование сослужат Вам долгую службу. Радиостудии всех типов состоят, как минимум, из 3-х блоков: 1. Эфирная студия, из которой происходит вещание, состоит из эфирного микшерного пульта, компьютерной станции выхода в эфир, источников сигнала (CD, MD, DAT, кассетные деки, микрофоны, телефонные гибриды и т.д.), приборов обработки (эквалайзеры, компрессоры, лимитеры, экспандеры, гейты, энхансеры, их всевозможные комбинации). 2. Монтажная студия, в которой производится подготовка всех материалов для выхода в эфир, включает в себя микшерный пульт, такие же источники и приборы обработки, как и эфирная студия, и, кроме того, компьютерную станцию многоканальной записи и нелинейного монтажа, различные процессоры эффектов. 3. Рабочее место журналиста, на котором производится оперативная запись и монтаж информационных материалов, состоит из небольшого микшерного пульта, телефонного гибрида и компьютерной станции нелинейного монтажа. При небольшой загрузке радиостудии монтажная студия может быть объединена с рабочим местом журналиста. Эти блоки могут быть объединены в локальную сеть. Структурная схема радиостудии приведена на Рисунке 1. Радиостудии, как и любые другие технические комплексы, могут различаться по классу входящего в них оборудования, а также набором доступных функций. Эти два фактора определяют класс радиостудии в целом и, как следствие, размер бюджета на реализацию проекта студии определенного класса. Необходимое условие (по элементам) для нормальной работы радиостудии, независимо от размера ее бюджета, заключается в том, что вся аппаратура (особенно в эфирной студии) должна обеспечивать максимальную надежность работы в круглосуточном режиме в течение нескольких лет. Оборудование для радиостудий Микшерные пульты Настоящий эфирный пульт, в отличие от других пультов, должен обеспечивать не только высокое качество звука и низкий уровень шумов, но и минимальное взаимопроникновение между соседними каналами, и обладать высокой перегрузочной способностью и стабильностью характеристик. Пульт должен работать 24 часа в сутки в течение нескольких лет не выключаясь, причем в случае отказа должна быть возможность быстрого и удобного ремонта "на ходу" без отмены эфира. Обычно эфирные пульты имеют модульную структуру, т.е. его можно собирать в нужной конфигурации для конкретного набора аппаратуры. Эфирный пульт должен иметь интерфейсы дистанционного управления внешними устройствами (например, CD и MD плейерами), телефонный интерфейс для управления телефонными гибридами, переговорное устройство для связи с дикторской комнатой (talkback), возможность автоматического отключения мониторной линии при включении микрофона и световую индикацию выхода в эфир. Желательно, чтобы эфирный пульт был оснащен встроенным таймером и часами, а микрофонные входы имели бы фантомное питание. Эквалайзеры в эфирных пультах обычно не применяются. При необходимости используется динамическая обработка. В монтажных студиях применяются те же пульты, что и в небольших студиях звукозаписи, вообщем, монтажная студия по своей структуре и оборудованию очень похожа на небольшую студию звукозаписи. Источники CD и MD плейеры служат для воспроизведения музыки, передач, рекламных роликов и иногда джинглов. Плейеры должны обеспечивать максимальное качество звучания, устойчивость к вибрациям, минимальное время доступа к нужному фрагменту фонограммы, мгновенный старт фонограммы, расширенные возможности программирования воспроизведения фонограмм, максимальное удобство работы для уменьшения технических ошибок звукооператора. Очень желательно, чтобы на плейерах была функция "фейдер-старт" для автоматического запуска выбранной фонограммы вместе с выводом фейдера на микшерном пульте, так как оператору нужно одновременно и стартовать, и открывать фейдер, и искать следующий фрагмент, и включать микрофон, и т.д. А если звукооператором является сам ведущий, то нужно еще и говорить что-нибудь в этот микрофон. DAT и кассетные магнитофоны (деки) служат для тех же целей, но их стараются использовать как можно реже в эфире, вследствие линейной природы звуконосителя, более медленных характеристик поиска/воспроизведения и менее качественного звучания (для кассетных дек). Их аудиохарактеристики должны быть более высокими, по сравнению с любыми бытовыми и полупрофессиональными магнитофонами, они должны обеспечивать поиск по паузам, относительно мгновенный старт, максимальную скорость перемотки магнитной ленты, мягкий старт/стоп перемотки (для предотвращения растяжения ленты), максимальное удобство работы. Для кассетных дек также необходимо наличие различных систем шумоподавления. HD-магнитофоны или карт-машины с внутренним жестким диском специально предназначены для воспроизведения джинглов (заставок, отбивок и т.д.) и рекламных роликов. Джинглы являются одной из отличительных особенностей каждой радиостанции. В карт-машине главное внимание уделяется максимально быстрому и удобному поиску и старту джинглов. Нередко в карт-машинах для наиболее часто использующихся фонограмм есть возможность присвоения "горячих клавиш"для мгновенного старта. Телефонные гибриды предназначены для согласования телефонных линий со студийным оборудованием. Они обеспечивают вывод через микшерный пульт в эфир или запись сигналов с телефонной линии, например, звонков радиослушателей в прямом эфире или информации и репортажей от корреспондентов, а также передачу в телефонную линию звукового сигнала с микшерного пульта, например, голоса диктора в прямом эфире. Телефонные гибриды должны обеспечивать максимальное качество сигнала, принимаемого с телефонной линии, за счет сужения динамического диапазона (компрессирования и лимитирования), выравнивания амплитудно-частотной характеристики (эквализация АЧХ), шумоподавления и т.д. Также при ведениипрямого эфира с радиослушателями возникает акустическая обратная связь, которую телефонный гибрид должен максимально подавлять. Микрофоны предназначены для преобразования звукового сигнала (голоса диктора, диджея и т.д.) в электрический. В эфирных студиях преимущественно используют динамические микрофоны с кардиоидной диаграммой направленности. В монтажных студиях желательно использовать конденсаторные микрофоны. Микрофоны должны обеспечивать чистое, без искажений, звучание голоса с максимальной звуковой отдачей, т.е. без преобладания низких частот (эффект приближения), "бубнения", "выбивания" шипящих согласных и посторонних шумов. Микрофоны могут быть, как «самостоятельными», так и в комплекте с наушниками (гарнитуры). Гарнитуры особенно удобны в тех случаях, когда в качестве звукооператора выступает сам ведущий программы, т.к. они позволяют ему в процессе ведения передачи вертеть головой без опасения за качество звучания его голоса. Приборы обработки Эквалайзерыиспользуются для коррекции АЧХ. Эквалайзеры подразделяются на параметрические, графические и различные фильтры. В монтажных студиях используют практически все эти виды, в эфирных студиях, преимущественно, - фильтры высоких, средних и нижних частот, а также параметрические эквалайзеры. С помощью фильтров можно изменить общую картину звучания источника, параметрическим эквалайзером удобно вырезать нежелательные узкие полосы частот в звуке. Графические эквалайзеры, представляющие собой группу параметрических эвалайзеров с неизменной частотой эквализации, служат для более точной настройки общей амплитудно-частотной характеристики по сравнению с фильтрами. В эквалайзерах основными параметрами являются корректируемая или граничная частота, уровень усиления или ослабления выбранной полосы частот, отношение выбранной частоты к ширине изменяемой полосы частот (добротность или Q). Компрессоры используются для сжатия динамического диапазона в целях увеличения плотности звучания, сжатия динамического диапазона определенной полосы частот (например, диэссирование, многополосное компрессирование). К основным параметрам компрессора относятся такие величины, как точка срабатывания компрессора (threshold), отношение изменений уровней на входе и выходе компрессора (ratio), время срабатывания компрессора (attack time), время восстановления уровня в компрессоре(release time) и другие. Лимитерыявляются частным случаем компрессора. В лимитере ? :1, т.е. полное ограничение амплитуды входного сигнала, а время срабатывания бесконечно мало. Лимитеры применяются для ограничения сигнала в целях предохранения аппаратуры от перегрузок. Экспандер - это компрессор наоборот. Экспандер расширяет динамический диапазон сигнала. Этот аппарат используется в монтажных студиях. Его параметры те же, что и у компрессоров. Гейт - это своеобразный выключатель: когда сигнал ниже заданного уровня (threshold), то гейт закрывается, т.е. разрывает цепь, если выше - открывается. Гейты используют для удаления посторонних шумов в паузах (шум магнитной ленты, "возня" дикторов в паузах и т.д.). Применяется, как в эфирных, так и в монтажных студиях. Часто компрессоры, лимитеры и гейты объединены в одном приборе. Существуют также экспандер/гейты. Эксайтеры, энхансеры, максимайзеры, виталайзеры и прочие "улучшайзеры" являются психоакустическими приборами, которые работают с четными гармониками сигнала (генерируют или сдвигают фазы особым образом). Сигнал, пропущенный через такой аппарат, субъективно кажется чище и "прозрачнее", также повышается разборчивость сигнала. Приборы этого типа обычно ставятся в эфирной студии между мастер-выходом эфирного пульта и FM-процессором. В монтажных студиях обрабатывается этим прибором весь микс. FM-процессор - это своеобразный звуковой комбайн. Он может состоять из всех вышеперечисленных приборов обработки. Его задача – максимально уплотнить сигнал без искажений и сделать его наиболее приятным на слух. Его коммутируют на выходе перед передатчиком. От его выходных характеристик и качества зависит общее качество вещания радиостанции. Процессоры эффектов включают в себя обычно ревербераторы, задержки, фленджеры, фейзеры и другие эффекты, необходимые для определенной окраски звука (создания объемности звучания голоса, спецэффектов и т.д.). Эти аппараты применяются только в монтажных студиях. Процессоры эффектов могут быть, как аппаратными, так и программными. Могут быть пресетными и программируемыми. Деноизер может удалять шумы не только в паузах, но и в полезном сигнале. Деноизер применяется для подавления шумов магнитной ленты. Монтажная станция Монтажная станция предназначена для записи, сведения и монтажа рекламных роликов, заставок, передач и (если монтажная студия совмещена с рабочим местом журналиста) репортажей. Монтажная станция может быть, как отдельным самодостаточным аппаратом, так и компьютером с соответствующей аппаратно-программной "начинкой". Монтажная станция должна обеспечивать многоканальную запись звука, высокоточный монтаж и сведение звуковых фрагментов, динамическую обработку, добавление эффектов и т.д. Также она должна обеспечивать высококачественный вывод готового материала на носитель (например, MD) в цифровом или аналоговом виде для последующего вещания в эфире. MD-плейер/рекордер MD-плейер/рекордер используется в монтажной студии для переписывания исходных материалов в монтажную станцию и записи готовых роликов. Здесь оперативность доступа/старта не важна, здесь важно качество записи/воспроизведения по аналоговым и цифровым каналам. То же относится и к CD-плейерам. Желательно, чтобы в MD-рекордере была функция дистанционного управления старта записи или синхростарт записи вместе с появлением сигнала на входе аппарата. Также MD-плейер/рекордер используется на рабочем месте журналиста для записи исходного материала. Приборы для мониторинга, контроля, сигнализации Контрольные мониторыпредставляют собой высококачественные акустические системы с АЧХ, максимально приближенной к линейной. Они могут быть активными (со встроенным усилителем мощности) и пассивными. Во втором случае к мониторам необходим усилитель. Используются в эфирной и монтажной студиях для контроля выходного и входных сигналов. Головные телефоны (наушники) предназначены для контроля, а также используются дикторами для индивидуального мониторинга своего голоса и фона во время вещания программы. Головные телефоны бывают открытого и закрытого типа. Закрытые наушники полностью изолируют сигнал, поступающий в них, от внешней среды. В радиовещании используют, в основном, закрытые наушники для изоляции микрофона диктора от прослушиваемого сигнала в них. Часто наушники совмещают с микрофоном. Усилитель для наушников предназначен для усиления сигнала с линейного выхода пульта и для распределения его по нескольким головным телефонам (от 4-х до 6-ти) с индивидуальной настройкой громкости для каждых наушников. Он используется с головными телефонами для дикторов. Его располагают в дикторской комнате так, чтобы сами дикторы могли устанавливать удобный для каждого из них уровень громкости в наушниках. Гониометр/Измеритель уровней – контрольный прибор, показывающий соотношение фаз в стереосигнале и уровни мастер-сигнала. Он предназначен для контроля баланса уровней и фаз выходного сигнала в монтажной и эфирной студиях. Очень желательно иметь этот прибор хотя бы в монтажной студии. Сигнальное табло включения микрофона в прямом эфире устанавливается перед входом в дикторскую комнату эфирной студии, чтобы кто-нибудь, случайно, с шумом не вошел в дикторскую комнату и не испортил своим появлением передачу в прямом эфире. Если на микшерном пульте нет соответствующего блока включения такого табло, то ставится внешний блок управления от входного сигнала (например, с AUX’а) на эфирном пульте. Тюнерпредставляет собой высококачественный радиоприемник, настроенный на данную радиостанцию, он необходим для контроля передаваемого сигнала. Передаваемый сигнал контролируют уже технические работники данной радиостанции. Все вышеперечисленные компоненты в этом разделе должны быть грамотно скоммутированы высококачественными кабелями. Варианты построения радиостудий разных классов сложности Здесь вашему вниманию предлагаются 3 варианта радиостудий. Они позволяют выполнять все вышеперечисленные задачи. Разница заключается в качестве используемого оборудования и дополнительных возможностях, появляющихся по мере усложнения проекта. Также предлагаются некоторые дополнительные опции для решения конкретных задач. 1 вариант радиостудии для малых радиокомпаний при минимальных затратах обеспечивает высококачественное 24-часовое вещание в ручном режиме. Спецификация этого варианта радиостудии представлена в Таблице 1. | |
| Сердцем эфирной студии является микшерный пульт RM105 фирмы Soundcraft. RM105 – это полностью модульная консоль для небольших радиовещательных студий. Его конструкция позволяет выбирать конфигурацию с 8-ю, 12-ю или 20-ю входами, которые могут быть набраны из монофонических, стереофонических или телефонных модулей. Пульт можно устанавливать как на столе, так и на специальной стойке. Монофонический входной модуль позволяет коммутировать пульт с микрофоном или прибором с монофоническим линейным выходом. | 
Soundcraft RM105
|
| В модуле имеются встроенный блок питания 48 В для конденсаторных микрофонов, гнездо разрыва для подключения внешних приборов обработки, регулятор входной чувствительности, двухполосный эквалайзер (100 Гц и 8 кГц), специальный переключатель, который включает/выключает эквалайзер из контура линейки, дополнительный AUX–стереовыход. Имеется функция "фейдер-старт" для дистанционного управления источниками сигнала. Телефонный входной модуль позволяет подключить консоль к телефонной линии. Мастер-модуль имеет три мастер-выхода – два стереофонических и один монофонический. Контрольные мониторы можно использовать для прослушивания любого входа и выхода. При активизации микрофонного канала на одном из монофонических модулей контрольные мониторы отключаются. В качестве источников сигналов используются CD-плейеры (PMD 320 фирмы Marantz) и MD-плейеры (MDS-E52 фирмы Sony). CD-плейеры обеспечивают высокую надежность, удобство управления и исключительную музыкальность. В них предусмотрена функция "фейдер-старт", также среди множества полезных функций есть такие, как Pitch Control (плавное изменение скорости воспроизведения с одновременным изменением высоты тона), Program Play (воспроизведение в заданной последовательности) и др. MD-плейер обеспечивает высококачественное воспроизведение звукового материала. Так же в качестве источника сигнала используется телефонный гибрид SPH-10фирмы Genthnerдля обеспечения телефонной связи с радиослушателями и корреспондентами с возможностью вывода разговора в прямой эфир. Микрофоны широко известной фирмы Shureпризнаны во всем мире как самые надежные и качественные микрофоны. Сигналы с микрофонов SM58LCобрабатываются компрессором 266XLамериканской фирмы DBX. Гарнитура закрытого типа HMD 25-1 фирмы Sennheiser поможет диджею при работе и в качестве звукооператора. Ее закрытые наушники изолируют контролируемый ведущим сигнал от микрофона, а микрофон обеспечивает чистое и разборчивое звучание голоса. Динамический процессор DDPфирмы DBXобеспечивает плотное и объемное звучание выходного сигнала радиостанции. Контрольные мониторы SMS-1P фирмы Sony дают чистое и правдивое звучание контролируемого сигнала. Монтажная студия укомплектована микшерным пультом 1402VLZ PRO американской фирмы Mackie. Монтажная станция построена на базе РС-совместимого компьютера с платой многоканального вывода звука EVENT Gina. Эта плата имеет 2 аналоговых входа с 20-разрядными АЦП, 8 аналоговых выходов с 20-разрядными ЦАП и коаксиальный S/PDIF вход/выход. Для монтажа и сведения звуковых фрагментов используется программа Cool Edit proфирмы Syntrillium. Монтажная студия позволяет осуществлять одновременную запись до 4-х каналов с различных источников, таких, как CD-плейеры, MD-плейеры, DAT-магнитофоны (при необходимости) и микрофоны, высокоточный монтаж звуковых фрагментов с точностью до сэмпла и вывод до 8-ми независимых каналов на микшерный пульт или стереосигнал по цифровому коаксиальному кабелю на мастер-носитель (MD-рекордер). В этом варианте радиостудии в качестве основного носителя информации используется минидиск. Эта радиостудия при ее невысокой цене обеспечивает все необходимые возможности для качественного радиовещания, высокую надежность, а также чистый, прозрачный и плотный сигнал на выходе радиостудии. Структурные схемы эфирной и монтажной студий представлены на Рисункe 2 и Рисунке 3. | |
| 2 вариант радиостудии предназначен для средних радиокомпаний. Его спецификация представлена в Таблице 2. Такая радиостудия предоставляет дополнительные возможности по сравнению с предыдущим вариантом, и, соответственно, отличается используемыми аппаратами. В этом варианте используются HD-магнитофоны (Instant replay фирмы 360 Systems) для обеспечения мгновенного доступа к часто используемым джинглам, заставкам, отбивкам и рекламным роликам, цифровая микшерная консоль (Yamaha 03D), специальный FM-процессор (DBMAX фирмы TC Electronics) и эксайтер (Dualfex pro 2200 фирмы Behringer). | 
Instant replay фирмы 360 Systems
|
| Все источники, кроме эфирного пульта, объединены в коммутационную панель (патч-панель PB-48фирмы DBX) для возможности проведения быстрой и удобной перекоммутации. Эфирный пульт и все цифровые источники звука полностью обеспечивают функцию "фейдер-старт", что облегчает работу звукооператора и, как следствие, значительно уменьшает количество его технических ошибок. В комплект эфирной студии входят 2 телефонных гибрида (Genthner SPH-10). Благодаря им можно одновременно вести 2 телефонных разговора, например, первый выводить в прямой эфир, а на второй отвечать. Сюда же входят 4 микрофона, 2 из которых гарнитуры закрытого типа, что позволяет приглашать в студию для прямого эфира до 3-х гостей при одном ведущем. В основе монтажной студии лежит современная цифровая микшерная консоль фирмы Yamaha, которая обладает различными типами цифровых входов, а так же аналоговыми входами с 20-разрядными АЦП. Внутри этой консоли имеется полный набор поканальных независимых динамических процессоров для выравнивания динамических характеристик входных сигналов. Эта консоль полностью автоматизирована и имеет 26 входов, 18 выходов, моторизованные фейдеры, 32-битный процессор мультиэффектов, возможность сохранения в памяти микшерных сцен, а также дистанционное MIDI-управление. Монтажная станция построена на базе РС-совместимого компьютера с платой многоканального ввода/вывода цифрового звука FRONTIER. Эта плата имеет ADAT-совместимые и S/PDIF входы/выходы. В составе источников звука монтажной студии, а также приемников, имеется HD-магнитофон (360 Systems Instant replay), как и в эфирной студии. Эти HD-магнитофоны связаны между собой высокоскоростной сетью D-NET. Рекламный ролик или репортаж, готовый и записанный на HD-магнитофоне в монтажной студии может быть сразу передан на HD-магнитофон в эфирной студии. В этом варианте радиостудии помимо эфирной и монтажной студий есть еще и рабочее место журналиста, на котором можно записывать и монтировать исходные материалы, не загружая монтажную студию. Структурные схемы эфирной и монтажной студий и рабочего места журналиста представлены на Рисунках 4, 5 и 6. Этот вариант радиостудии при средних затратах обеспечивает максимальное соотношение цена/качество. В качестве основных носителей используются HD-магнитофоны и минидиски. Также к ней не сложно добавить систему автоматизации вещания и объединить все студии в локальную сеть. Если Вы намериваетесь после открытия радиостанции модернизировать ее, то это наиболее приемлемый для Вас вариант, так как вся аппаратура в ней высокого класса. В 3 варианте радиостудии для крупных радиокомпаний применены лучшие образцы техники для радиовещания. Спецификация этой радиостудии представлена вТаблице 3 . Здесь используется эфирный пульт CAD200 английской фирмы CHILTON, который помимо высококачественных записи, воспроизведения, микширования и контроля обладает многими полезными функциями, такими, как дистанционное включение микрофона диктором и управление индикацией выхода в прямой эфир. | |
| В качестве источников используются CD- и MD-плейеры фирмы Sony, 2 цифровых телефонных гибрида, которые обеспечивают превосходное качество приема/передачи сигнала с телефонных линий, и карт-машина с жестким дискомDigiCart II D2730 фирмы 360 Systems. В дополнение к возможностям HD-магнитофонов, используемых в предыдущем варианте, карт-машина позволяет редактировать звуковой материал и сохранять информацию на недорогих дисках ZIP. Это дает возможность обмениваться информацией с удаленными карт-машинами и создавать безграничные библиотеки звуков, которые будут легко доступны в любой момент. В пределах радиостудии карт-машины соединяются высокоскоростной сетью D-NET. | 
DigiCart II D2730 фирмы 360 Systems
|
| В эфирной студии помимо высококачественных динамических микрофонов серии Betaфирмы Shure, имеются два конденсаторных микрофона С3000фирмы AKG для обеспечения прецизионного качества звучания голоса в эфире. В этом варианте используются FM-процессор 2020 и эксайтер Exiter 250 фирмы Aphex. | |
| В монтажной студии используется цифровой монтажный пульт Yamaha 02R. Этот полностью автоматизированный пульт интегрирован в цифровой монтажный комплекс, состоящий из компьютерной станции, различных цифровых источников, цифрового мини-дискового мастер-рекордера, а также высококлассного процессора эффектов TC unitY фирмы TC Electronics, созданного специально для монтажного пульта Yamacha 02R. В монтажной студии используются высококачественные конденсаторные микрофоны MKH 40 фирмы Sennheiser. Активные контрольные мониторы имеют цифровой коаксиальный вход, то есть практически весь тракт монтажной студии (кроме кассетной деки и микрофонов) является полностью цифровым. Монтажная станция укомплектована помимо программы Cool Edit Pro еще и пакетом подключаемых модулей (plug-ins) Native Power Pack фирмы Waves. | 
Yamaha 02R
|
| Рабочее место журналиста является полноценным монтажным комплексом (Рисунок 6). При соответствующей подготовке корреспонденты смогут выдавать в эфир полностью законченные передачи и репортажи (смонтированные и смикшированные на высоком профессиональном уровне) без загрузки монтажной студии. В данном варианте предлагаются два рабочих места журналиста. Их можно создавать столько, сколько нужно, обеспечивая практически не ограниченный объем обработки входных информационных материалов. Вместе с несколькими рабочими местами журналиста данная радиостудия при объединении в локальную сеть и добавлении функции автоматизации вещания превращается в мощное средство для полномасштабного сбора, обработки, архивации и автоматизированного вывода в эфир различного рода материалов. Этот вариант студии обеспечивает максимальную надежность, удобство работы, гибкость архитектуры и интеграцию в цифровые комплексы. Несмотря на то, что эфирный пульт является аналоговым устройством, его характеристики и характеристики другого эфирного оборудования успешно конкурируют с аналогичным цифровым оборудованием. Структурные схемы эфирной и монтажной студий представлены на Рисунке 7 и Рисунке 8.
Представленные Вашему вниманию варианты радиостудий можно изменять и адаптировать, согласно Вашим задачам и возможностям. Эти варианты являются максимально открытыми решениями, их можно легко интегрировать практически в любые телерадиовещательные комплексы. | |
2. Цифровые форматы видео записи, тайм код. Наклонно строчная секторальная запись видеосигнала.
Оборудование цифровых форматов видеозаписи позволяет получать материалы высокого качества и обладает стабильностью функционирования, большой надежностью и эффективностью. Еще одно немаловажное преимущество цифровой видеозаписи - это возможность многократной перезаписи без потери качества изображения.
К цифровым форматам относятся:
DVCPRO, Digital8, DVD, DVCAM, HD (High Definition video) (ТВЧ) - High Definition Video (HDTV), Blu-Ray (Blue-Ray)
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 517; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!