Основы работы с аудиомикшером. Часть 2

Первые цифровые аудиомикшеры 1980-х годов были очень большими, очень дорогими и действительно передовыми. Можно спорить о том, были ли АЦП и ЦАП, а также внутренняя обработка «достаточно хороши» для высококачественной записи музыки, но возможности, которые они представили, теперь стали обыденными и часто незаменимыми.

К счастью, технологии постоянно совершенствовались, размеры и стоимость снизились до такой степени, что удивительно хорошие небольшие цифровые микшеры стали практически обычным товаром. И технологии достаточно зрелые, чтобы многие концепции работы были хорошо отработаны и встречались во многих продуктах.

Цифровой микшер — это, по сути, математическая машина. По-прежнему возможно создавать цифровые микшеры с дискретными компонентами, но давайте предположим, что на самом деле «микшер» — это виртуальное устройство, работающее в программном обеспечении. Аудиосигнал в виде цифровых битов обрабатывается численно для выполнения всех обычных задач аналогового микшера, плюс многих других.

Конечно, это также верно для DSP (цифровой обработки сигналов), используемой во многих AV-системах. Отличие заключается в добавлении аппаратных элементов управления и меню, разработанных специально для работы человека в режиме реального времени. Поскольку микшер виртуализирован, выявляются несколько ключевых отличий от аналогового микшера: внутренние сигналы не обязательно должны следовать по фиксированным путям, физические элементы управления могут быть общими, а настройки могут сохраняться.

Архитектура сигнала

Поскольку сигналы больше не проходят через дорожки печатной платы и дискретные компоненты, нет необходимости следовать традиционной схеме, когда входные сигналы поступают по каналу на шину, а затем выходят. Традиционные «посылы AUX» также не имеют особого смысла. По моему опыту работы с несколькими небольшими и средними цифровыми микшерами, входные каналы могут подавать сигнал на множество миксов (ранее известных как шины), которые по сути идентичны.

По-прежнему типично наличие «основного микса» для определения основного выходного тракта, особенно для работы со звуком на сцене. Но может быть четыре, десять, тридцать или более других возможных миксов с теми же возможностями и вариантами маршрутизации. Количество миксов в основном ограничено вычислительной мощностью, физическим размером разъемов и дифференциацией продукта.

В дополнение к некоторым аналоговым соединениям, даже небольшие микшеры могут иметь «цифровые порты-переходники» для сигналов к/от одного или нескольких аналоговых сценических блоков, обычно по кабелю CAT6. Аналоговое преобразование выполняется на сценическом блоке, и разные микшеры используют разные (несовместимые) методы передачи. Микшер может иметь сетевые подключения для Dante, AVB или других IP-протоколов, USB-подключения для взаимодействия с компьютером и слоты для дополнительных интерфейсов. Внутри виртуальной среды все эти входные/выходные сигналы по сути равны.

Обычно можно виртуально «коммутировать» (маршрутизировать) физические входные и выходные разъемы, а также цифровые входные и выходные сигналы, в различные точки сигнального тракта. Например, аналоговый микрофонный вход 1 на задней панели можно подключить к каналу обработки 8. Или выход Dante 5 можно подключить к микшеру 2.

Таким образом, нередки случаи, когда компактный микшер может похвастаться более чем 40 каналами ввода/вывода и 32 миксами. Входы/выходы часто располагаются группами или кратными восьми, что отсылает к миру цифровой схемотехники и вычислительной техники, но это всего лишь данные и математика. Как и в случае с любым электронным инструментом, искусство заключается в способе его использования, а невероятная гибкость архитектуры цифрового микшера может расширить возможности.

Это также может быть довольно запутанно. Понимание вариантов маршрутизации и терминологии для конкретного микшера требует определенных усилий, а переход между микшерами разных производителей представляет собой сложную задачу. Большинство основных принципов схожи, но пользовательские интерфейсы могут сильно отличаться.

Кроме того, попытки мыслить в терминах работы аналоговых микшеров иногда оказываются малополезными, поскольку они просто не применимы во многих случаях. Терминология может звучать одинаково, но фактические функции могут отличаться.

К счастью, обычно все же можно найти блок-схему, описывающую хотя бы часть топологии микшера. Но большая часть информации об эксплуатации будет содержаться в описаниях меню и функциональных кнопок, уникальных для конкретной модели.

Делегирование управления и меню

Пользовательский интерфейс и панель управления цифровых микшеров (особенно компактных) могут существенно отличаться от аналоговых. Поскольку микшер виртуальный, без физических сигнальных трактов, элементы управления расположены для различных стратегий работы.

На иллюстрации наиболее очевидный пример — это функции входных каналов, такие как усиление микрофона и эквалайзер. Вместо дублирования элементов управления на каждой полосе канала используется одна группа элементов управления для всех каналов. Нажатие кнопки делегирования (назначения) на канале временно передает эту группу элементов управления этому каналу. Все индикаторы изменятся в соответствии с настройками этого канала и запомнятся, когда другой канал возьмет на себя управление группой элементов управления. Это также может относиться к другим элементам управления, ориентированным на каналы, таким как маршрутизация к миксам или управление эффектами.

Такое расположение значительно экономит место и средства, но имеет несколько недостатков. Во-первых, пользователю необходимо выработать привычку нажимать кнопку назначения перед внесением изменений, иначе изменения могут повлиять на неправильный канал! Во-вторых, отсутствие немедленного доступа ко всем элементам управления может быть проблематичным в быстро меняющейся обстановке живого выступления. Во-третьих, невозможно бегло взглянуть на поверхность и сравнить настройки или выбрать одни и те же элементы управления на нескольких каналах одновременно. С другой стороны, настройки управления легко копируются между каналами.

Аналогично, фейдеры могут выполнять несколько функций. В типичной схеме используются «слои» для распределения фейдеров по различным функциям. Например, если активен Слой 1, фейдеры управляют уровнями первых 8 каналов. Переключение на Слой 2 назначает эти фейдеры каналам 9-16. Слой 3 может быть каналом 17-24. На некоторых микшерах четвертый слой может назначать фейдеры в качестве мастер-каналов (микшерных). Опять же, крайне важно знать, какой Слой в данный момент активен, прежде чем перемещать фейдер!

И опять же, отсутствие мгновенного доступа ко всем фейдерам каналов может быть проблематичным в определенных ситуациях. Некоторые микшеры решают эту проблему, позволяя назначать физические фейдеры разным каналам. Если активных каналов 32, а фейдеров всего 16, то, возможно, удастся назначить наиболее важные каналы фейдерам на первом слое, даже если они физически не расположены последовательно.

Многие небольшие микшеры имеют режим «посылы на фейдерах», который позволяет использовать фейдеры каналов в качестве посылов для создания миксов. Допустим, на микс 4 будет подаваться эффект реверберации. Чтобы создать этот микс, который будет содержать различное количество звука с разных входных каналов, вы нажимаете кнопку для микса 4, и теперь каждый фейдер определяет, сколько сигнала со своего канала поступает в микс 4 (как регулятор «посыл» в аналоговом звуке). Пока эта функция активна, фейдеры не влияют на уровни в основном или любом другом миксе.

В большинстве цифровых микшеров на встроенном дисплее отображаются меню для различных функций, часто с несколькими вкладками. Меню могут использоваться для коммутации или маршрутизации, назначения имен и меток каналов, настройки эффектов, активации тестовых сигналов и т. д. В некоторых моделях при повороте регулятора эквалайзера или компрессии дисплей автоматически переключается на подробный вид настроек эквалайзера или компрессии, часто с графиком кривой.

Одна из моих любимых функций отображения — это индикация уровня сигнала. В некоторых микшерах экраны индикации показывают уровни входных, выходных сигналов, посылов и возвратов эффектов, а также других сигналов. Это невероятно полезно при настройке или устранении неполадок системы. На самом деле, меня удивляет, что до сих пор существуют цифровые микшеры без комплексной индикации уровня сигнала — это всего лишь программное обеспечение!

Следует отметить, что описанные выше концепции применимы ко всем цифровым микшерам в целом, но микшеры, созданные для конкретных условий, таких как производство аудиоконтента для вещания или прямые радиопередачи, могут быть значительно более уникальными и разнообразными по способу работы. Большие микшеры с обширным набором входов/выходов и функциональностью могут отделять панель управления от процессора.

В сегменте более компактных устройств некоторые производители заменили дисплей меню на сенсорный и полностью отказались от большинства физических элементов управления. Это позволяет сэкономить средства и упростить конструкцию, но может еще больше затруднить навигацию.

Память и эффекты

Учитывая виртуальную природу цифрового микшера, возможность сохранять и вызывать настройки является большим преимуществом. В большинстве случаев можно сохранять снимки всей панели или отдельных подсистем (например, встроенных эффектов). Могут быть обширные меню для библиотек хранения и выбора параметров, которые будут вызываться при определенных условиях.

Возможность перенастраивать микшер для разных шоу или задач, или переносить любимые настройки между микшерами, невероятно полезна. Просто возможность в любой момент вызвать чистое «начальное» состояние может спасти жизнь, если кто-то изменил настройки. Управление (и резервное копирование) памяти микшера должно быть стандартной процедурой.

Даже самый компактный цифровой микшер, вероятно, будет включать в себя набор встроенных эффектов, которые можно назначать различным сигнальным трактам. Нередко каждый входной канал имеет параметрический и графический эквалайзер, компрессию, гейтинг и задержку. То же самое может быть справедливо и для выходов микширования.

К назначаемым эффектам могут относиться эхо и реверберация, изменение высоты тона, хорус и т. д. В зависимости от производителя и предполагаемого пользователя, можно включить практически любой процессор эффектов, имеющийся в аппаратном или программном обеспечении. Как и в случае с микшированием, практическим ограничением количества эффектов является вычислительная мощность. Более мощные микшеры могут даже запускать плагины эффектов, обычно используемые в DAW.

Работая с цифровыми микшерами в условиях видеопроизводства, я обнаружил, что наличие задержки на входах и выходах особенно полезно, поскольку существует множество ситуаций, когда аудио и видео могут рассинхронизироваться. Почти всегда видео отстает, поэтому задержка аудио на определенном участке может исправить ситуацию. Задержка также полезна для звукоусиления в больших залах с удаленными группами динамиков.

Недостатки

Цифровые микшеры обеспечивают такую функциональность и гибкость в любой ситуации, что найти недостатки довольно сложно. Но есть несколько моментов, которые следует учитывать. Мы уже упоминали о сложностях и опасностях использования делегированных элементов управления, включая необходимость запоминать настройки, которые часто скрыты от глаз. Схемы, используемые конкретными моделями микшеров для быстрого «проверки» состояния функций, могут быть важны в некоторых ситуациях.

Сведение и обработка в цифровой области — если подсчитать — могут различаться по качеству, но в наши дни различия между микшерами, скорее всего, будут незначительными (и их трудно количественно оценить), если вы не работаете на самом высоком уровне. Качество аналоговых схем, а также АЦП и ЦАП для ввода и вывода сигналов, может иметь большее значение для качества звука. Микрофонные предусилители, например, могут значительно различаться по таким характеристикам, как уровень шума и доступное усиление.

Реальность такова, что проектирование аналоговых схем — это наука и искусство, радикально отличающиеся от создания алгоритмов обработки звука в программном обеспечении. Некоторые производители уделяют большое внимание аналоговым разработкам, другие — нет. Во многих ситуациях это не имеет значения, но при оценке цифровых микшеров следует учитывать характеристики аналогового сигнала.

Ещё одна область технической сложности — частота дискретизации и синхронизация. Как цифровое аудиоустройство, все внутренние функции синхронизированы с общей тактовой частотой. Типичные значения по умолчанию для внутренней тактовой частоты, вероятно, составляют 48 кГц или 44,1 кГц. Некоторые микшеры могут работать на частоте 96 кГц или выше, но это может снизить вычислительную мощность других функций микшера, например, уменьшить количество миксов.

Если микшер используется в автономном режиме, только с аналоговыми входами/выходами или собственными коммутационными блоками, синхронизация не является проблемой — хотя необходимо выбрать допустимую внутреннюю тактовую частоту, иначе микшер не будет воспроизводить звук. Взаимодействие с AES, Dante, AVB или другими цифровыми сигналами требует некоторого внимания к источникам синхронизации и согласованию частот. Это может быть сделано с помощью синхронизации по протоколу AES, протокола точного времени, видеосигнала или путем назначения определенного цифрового входа в качестве ведущего источника синхронизации для микшера. Микшер должен показывать, когда он синхронизирован с действительным внутренним или внешним источником синхронизации.

Наконец, стоит упомянуть о проблемах отказов. Если некоторые части аналогового микшера выходят из строя, вероятно, некоторые из них все еще будут работать (если только не выйдет из строя блок питания). В случае с цифровыми микшерами, если обработка данных прекращается, все останавливается. Если плата не имеет резервных компонентов или режима резервирования, нет «частичного» способа продолжить работу.

Таким образом, хотя цифровые микшеры становятся все более распространенными, аналоговые по-прежнему актуальны и заслуживают внимания в подходящей ситуации. Это особенно актуально, если потребность невелика, проста или критически важна.