Основы работы с аудиомикшером. Часть 1

Аудиомикшеры — это обширная тема, охватывающая всё: от пассивных сумматоров до огромных студийных и концертных консолей. Не говоря уже о виртуализированных микшерах в DSP. Если вы объединяете два аудиосигнала, вы микшируете. Тема настолько обширна, что эта вводная статья будет состоять из двух частей.

Если бы я сегодня входил в мир профессионального аудио или AV-оборудования, и особенно если бы я проводил время в обычных музыкальных магазинах или на сайтах поставщиков, под «микшером» я бы, вероятно, подразумевал небольшие или средние цифровые пульты от таких компаний, как Allen & Heath, Soundcraft, Behringer и им подобных, которые повсюду в студиях, школах, церквях, концертных залах и на корпоративных мероприятиях.

Но задолго до появления цифрового микширования существовал (и до сих пор существует) аналоговый микшер, именно на нём были заложены основные принципы. Или, возможно, лучше сказать «придуманы», поскольку самые ранние микшеры часто изготавливались вручную звукоинженерами, которым нужно было выполнить определённую задачу, например, записать музыку в 1950-х годах, когда магнитная лента стала практической реальностью.

На заре своего существования запись была монофонической, и микшер использовался для объединения сигнала с нескольких микрофонов в итоговый сигнал, поступающий на ленту. Аналоговые микшеры становились все сложнее по мере того, как музыкальная запись переходила от документирования живых выступлений к созданию произведений с использованием микрофонов, электронных инструментов и эффектов. То же самое касалось звукоусиления и других применений. Но основные принципы в основном остались прежними.

Простые аналоговые микшеры

В своей простейшей форме аудиомикшер может состоять из нескольких потенциометров (регулируемых резисторов), которые регулируют уровень нескольких входных сигналов, возможно, с последующим усилителем-усилителем. Иногда этого достаточно (рис. 1). Добавьте второй выход и еще несколько потенциометров для панорамирования, и вы получите стереомикшер! Некоторые коммерческие аналоговые микшеры для практических целей не намного сложнее этого (рис. 2).

На небольшом микшере, используемом для музыки или речи, каждый входной канал может также иметь микрофонный предусилитель и, возможно, простой эквалайзер для регулировки низких и высоких частот. Уровни каналов можно регулировать с помощью поворотных или линейных потенциометров (фейдеров), и, вероятно, есть общий регулятор уровня для финального микса. Также полезно иметь индикаторы, показывающие фактический уровень сигнала на выходном каскаде.

Шина (или шина) в электронике — это распространенная точка, где сигналы объединяются, и этот термин часто используется при обсуждении микшеров. Основным выходом простого микшера может быть шина Main, Program или Stereo mix. Когда исходные каналы «заполняются», они добавляются к шине. Как оказалось, физическое расположение канальных полос и элементов управления в большинстве аналоговых микшеров дает хорошее визуальное представление о потоке сигнала (рис. 3). Или, используя сантехническую аналогию, шина — это как водосточная труба, а каждая канальная полоса — это раковина, которая сливает воду в слив.

Когда возникла идея добавить искусственную реверберацию (или другие эффекты), стало необходимо добавить вспомогательные шины (aux buss). Вспомогательная шина (aux bus) — это просто ещё одна микшерная шина, но она собирает сигналы с отдельных посылов на каждом канале, чтобы уникальный микс можно было отправить на устройство обработки эффектов. Возвращаясь к принципу "подвода сигнала", посыл на вспомогательную шину — это как "отвод", который позволяет части аудиосигнала с канала поступать на вспомогательную шину. Это позволяет отправить желаемое количество сигнала с любого входного канала на ревербератор или другое устройство.

Большой аналоговый микшер может иметь множество вспомогательных шин, некоторые из которых используются для создания мониторных миксов для музыкантов в студии или на сцене. Поскольку каждая вспомогательная шина имеет свой собственный регулятор посыла на канале, может быть несколько уникальных мониторных миксов. Опять же, физическое расположение часто может указывать на поток сигнала.

Отводы для некоторых посылов могут быть сняты до основного фейдера (pre-fader), а для других — после (post-fader). Первый вариант полезен для мониторных миксов, так что если звукорежиссёр изменяет уровень канала в основном миксе, это не влияет на то, что слышат музыканты. Напротив, посыл реверберации обычно располагается после фейдера, так что при изменении уровня инструмента в основном миксе уровень реверберации также изменяется.

Здесь предполагается, что оператор «микширует» с помощью фейдеров каналов на основной стереошине, например, для звукоусиления, записи или аудио для трансляции или потокового вещания. Вспомогательные шины независимы от основного микса и доступны для других целей. Можно утверждать, что такая схема в большей степени историческая и практическая (с точки зрения расположения элементов на панели управления), а цифровые микшеры пошли в другом направлении.

В большинстве случаев каждая микшерная шина, будь то основная или вспомогательная, имеет регулятор уровня. Это гарантирует, что суммарный уровень всех поступающих сигналов не перегрузит выходной каскад конечной шины. Они также позволяют использовать полезные функции, такие как плавное увеличение или уменьшение уровня всего микса.

Другие функции микшера

Микшеры, предназначенные для приема сигналов с микрофонов, включают предусилитель на некоторых или всех входных каналах с регулятором усиления предусилителя. Уровни выходного сигнала микрофона могут значительно меняться, поэтому регулировка предусилителя важна. Использование слишком большого усиления при сильном сигнале микрофона может перегрузить предусилитель, вызывая искажения. И наоборот, если уровень сигнала микрофона очень низкий, увеличение усиления может привести к появлению нежелательного шума (шипения). Этот шум не является неисправностью; это неизбежный побочный продукт усиления.

Предусилители микрофонов в микшерах обычно также имеют один или несколько переключателей для подачи фантомного питания на микрофонные входы. Фантомное питание — это постоянное напряжение, используемое для питания конденсаторных микрофонов, которое подается по тем же проводам микрофонного кабеля, что и аудиокабель. Обратите внимание, что подключение других устройств к микрофонным разъемам при включенном фантомном питании может привести к повреждению! Поскольку аналоговые микшеры имеют множество ступеней усиления и ослабления, разработчики стремятся оптимизировать их работу как для обеспечения хорошего шумоподавления, так и для достаточного запаса по уровню сигнала (доступный уровень сигнала до перегрузки). Концепция «ступенчатого усиления» также важна с точки зрения эксплуатации. Например, если главный фейдер канала установлен слишком низко, может потребоваться повысить уровень на микрофонном предусилителе или мастер-фейдере шины, что приведет к добавлению ненужного шума.

Хорошей отправной точкой является установка фейдеров канала и мастер-фейдера шины на «единичное» усиление (обычно отметка 0) и использование регулятора предусилителя для получения оптимального уровня для этого входа. То же самое, как правило, справедливо и для линейных входов. В номинальных условиях, при правильном подключении соответствующего оборудования, я предпочитаю, чтобы регуляторы находились в середине своего диапазона. Если вам приходится резко увеличивать или уменьшать значение регулятора, поищите проблему, прежде чем оставлять его в таком положении.

Здесь нет места для подробного обсуждения эквализации, поскольку это отдельная тема. Достаточно сказать, что встроенный эквалайзер может включать в себя различные типы фиксированных и переменных фильтров, параметрические эквалайзеры и т. д., в зависимости от стоимости и предполагаемого использования микшера. Аналоговые микшеры также могут включать аналоговую обработку, такую как компрессия, или цифровые эффекты (внутренне подключенные к аналоговым схемам).

В дополнение к фейдерам каналов, большинство микшеров имеют кнопки отключения звука (или включения/выключения) на полосах каналов и иногда на выходных шинах. Отключение звука важно, потому что оно мгновенно удаляет звук, не нарушая настройки фейдеров. Возможность предварительного или последующего отключения звука на посылах AUX зависит от конструкции микшера (и не всегда совпадает с предварительным/последующим отключением). Регуляторы панорамирования, как следует из названия, позволяют размещать сигнал канала «панорамно» между левой и правой шинами в типичном стереомиксе.

Большинство микшеров также имеют средства для мониторинга аудиосигналов, поступающих и выходящих из микшера. Простейшим вариантом может быть разъем для наушников, позволяющий слышать основной микс. Далее, секция мониторинга может иметь выходы для подключения к акустическим системам, а также возможность прослушивания различных шин или других секций микшера. Индикаторы уровня сигнала также обычно являются частью секции мониторинга. Как правило, секции мониторинга независимы от выходных миксов, но в некоторых случаях сигналы мониторинга могут направляться и на другие шины.

Последняя важная функция, которую следует упомянуть, — это функция Solo. Кнопки Solo могут располагаться по всему микшеру и позволяют оператору контролировать сигналы в этом месте, не нарушая основной поток сигнала (иногда это называется неразрушающим режимом). Solo технически — это просто еще одна шина (или пара шин), но она действительно важна для поддержания хорошего звучания и контроля в условиях живого выступления. Помимо прослушивания и настройки отдельных микрофонов или инструментов, звукорежиссеры могут, например, прослушивать мониторные миксы, поступающие к музыкантам.

Функция Solo также может называться PFL (прослушивание до фейдера) и AFL (прослушивание после фейдера), в зависимости от того, откуда поступает сигнал Solo. Во многих случаях режим соло является монофоническим, поскольку он захватывает одну точку в сигнальном тракте, но микшеры также могут иметь функцию «соло на месте», которая для стереофонии сохраняет солированный сигнал в его правильном положении в стереополе.

Со временем аналоговые микшеры приобрели и другие новые функции, такие как встроенные USB-интерфейсы для подключения к компьютеру. А некоторые производители включают различные конфигурации маршрутизации, такие как матричное микширование выходного сигнала или альтернативные шины при нажатии кнопки отключения звука (классическая схема Mackie «Alt 3-4»). Лучший способ узнать о функциях маршрутизации и управления микшера — это обратиться к блок-схеме.

Специализированные микшеры (аналоговые или цифровые)

Приведённое выше описание охватывает довольно общие функции микшера. Микшер с некоторыми или всеми из этих функций может использоваться для микширования музыки группы на сцене или в студии, для проведения совещаний и конференций, подкастов, прямых трансляций, выездной видеосъёмки — чего угодно. Но по мере развития применения аудио возникли некоторые специализации для удовлетворения конкретных потребностей.

Начнём с того, что запись больших ансамблей (или небольших групп с множеством микрофонов) требует большого количества входных каналов. Поэтому большие «микшерные пульты» (или консоли), часто встречающиеся в музыкальных студиях, имеют множество канальных полос. Даже если используются внешние микрофонные предусилители и процессоры, их сигналы, скорее всего, будут проходить через консоль для записи и/или мониторинга.

Кроме того, по мере того, как запись музыки перешла от прямой документации к созданию целого из отдельных частей, для записи инструментов на отдельные дорожки (в DAW или магнитофоне) требуется много выходов. Вместо того, чтобы делать это с помощью множества посылов AUX, было добавлено больше микшерных шин, чтобы канальные полосы могли напрямую подавать сигнал на записывающие дорожки с помощью фейдера основного канала.

Сведение многоканальных сессий в DAW — очень распространенная практика, но если вы хотите микшировать все эти дорожки, а также бесчисленное множество внешних эффектов, через консоль, потребуется много каналов. Это относится как к аналоговым, так и к цифровым микшерам, но цифровые микшеры могут иметь много каналов, не требуя при этом большого количества физических элементов управления (об этом во второй части).

Еще одно место, где можно найти очень большие микшерные пульты, — это студии дубляжа фильмов. Как и в случае с музыкой, создание финального саундтрека к фильму — это процесс сведения десятков или сотен отдельных дорожек — в данном случае, музыки, диалогов и эффектов — во время просмотра видеоряда. В производственной терминологии «дубляж» — это копия. В данном случае дубляж (или перезапись) происходит из тех времен, когда исходные дорожки воспроизводились с перфорированной магнитной ленты, которая работала синхронно с фильмом, а полученный микс «перезаписывался» на финальную ленту. («Студия» — голливудский термин для обозначения места, где происходит кинопроизводство).

С другой стороны, одно из старейших применений микшеров — это прямые радиопередачи, и у них есть свои особенности. Часто фактическое микширование для радио минимально, с одним или двумя голосовыми микрофонами и воспроизведением музыки и рекламы. Но до появления компьютерной автоматизации «операторы пультов» радио (часто это ведущие) должны были устанавливать и контролировать воспроизведение виниловых пластинок, магнитофонов и CD-проигрывателей, магнитофонов (проигрыватели кассетных лент) и электронных файловых проигрывателей (рис. 4).

Таким образом, обычные радиопульты имеют мало шин, но они сконфигурированы особым образом, позволяющим оператору устанавливать (слышать) и запускать следующий аудиоклип, не нарушая микс в эфире. Элементов управления может быть очень мало, и они расположены таким образом, чтобы обеспечить надежные результаты в эфире. Во многих случаях привычная компоновка сохраняется, даже если внутренности микшера теперь в основном программные.

Ещё один специализированный микшер предназначен для диджеев. Здесь цель — простота управления определёнными параметрами, такими как плавный переход между музыкальными фрагментами, и быстрый доступ к эффектам и аудиоклипам. Диджейские микшеры могут иметь всего пару фейдеров, а также множество других элементов управления. Некоторые оснащены встроенными контроллерами воспроизведения в стиле проигрывателя виниловых пластинок или возможностью управления световым и другим внешним оборудованием во время выступлений. Диджеи, работающие в танцевальной музыке, активно используют функцию cue/solo для создания плавных переходов между музыкальными битами и фрагментами.

Далее

Одной из очевидных особенностей аналоговых микшеров является большое количество элементов управления. Они могут показаться сложными, пока вы не поймете, что каждая полоса канала — это просто повторение; ручки и кнопки выполняют одни и те же функции. Хотя обслуживание такого устройства может стать большой проблемой, если для доступа внутрь необходимо снять все эти ручки (и лежащие под ними крепежные гайки)!

Ключевой момент заключается в том, что каждая ручка и кнопка установлены на печатной плате и передают либо фактический аудиосигнал, либо управляющий сигнал для аудио. Это среда управления функциями, которая не поддерживает виртуализацию или делегирование. Внесение корректировок на лету во время записи финального микса иногда требовало совместной работы нескольких человек с хорошо отработанными действиями.

Автоматизация микширования для аналоговых микшерных пультов появилась в 1970-х годах с появлением либо моторизованных подвижных фейдеров, либо цифровой записи положения фейдеров. В обоих случаях движения фейдеров записывались во время последовательных воспроизведений, а затем воспроизводились при записи финального микса. Дальнейшее усовершенствование позволило зафиксировать положение каждого элемента управления на панели, что дало возможность вернуть их в предыдущее состояние (путем ручного поворота при наблюдении за дисплеем, отображающим целевое положение).

Цифровые микшеры позволяют регулировать множество параметров с помощью небольшого набора элементов управления, вызывать настройки и выполнять множество других функций. Во второй части мы рассмотрим появление и состояние цифровых микшеров, а также их преимущества и недостатки.