Better Sound for Commercial Installations
Part 3: Mixers and Processors
03. Các loại xử lý
Việc lựa chọn các bộ xử lý phù hợp cho một hệ thống âm thanh thương mại là điều cần thiết để đạt được độ rõ ràng, tự nhiên và linh hoạt mong muốn. Các thiết bị âm thanh kỹ thuật số cung cấp một loạt các khả năng xử lý cực kỳ hữu ích trong các ứng dụng như vậy. Hãy bắt đầu bằng cách xem các kiểu xử lý cơ bản có sẵn.
Quá trình xử lý có thể được chia thành bốn loại
Các chức năng xử lý được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị âm thanh thương mại có thể được phân loại như trong biểu đồ. Có các loại xử lý khác, nhưng chúng tôi sẽ tập trung vào những loại được sử dụng cho âm thanh thương mại.
Equalizer (Tonal Control)
Equalizer sử dụng để tăng hoặc giảm mức độ của các dải tần số cụ thể, do đó điều chỉnh cân bằng âm. Có hai loại equalizer chính: graphic equalizer, trong đó phổ âm thanh được chia thành một số dải được xác định trước có thể được tăng cường hoặc giảm riêng lẻ và parametric equalizer cho phép người dùng chỉ định dải tần số điều chỉnh.
Trong các hệ thống âm thanh thương mại, equalizer chủ yếu được sử dụng để "điều chỉnh" hệ thống nhằm đạt được âm thanh mong muốn và triệt tiêu feedback. Parametric equalizer cho phép điều khiển tốt nhất, trong khi graphic equalizer với điều khiển dải tuyến tính giúp dễ dàng xác nhận trực quan đường cong cân bằng. Việc sử dụng Equalizer sẽ được mô tả chi tiết hơn trong phần "Điều chỉnh hệ thống âm thanh" và "Kiểm soát Feedback - Sử dụng Equalizer".
Hình: Graphic equalizer (Ảnh: Yamaha Q2031B)
Dynamics (Level Control): Compressor, Limiter, Noise Gate, Ducker.
Tất cả các bộ xử lý dynamics đều hoạt động bằng cách chủ động kiểm soát mức tín hiệu âm thanh theo một cách nào đó. Các bộ xử lý dynamics chính được mô tả như bên dưới.
Compressor
Vai trò của compressor là giữ các mức tín hiệu trong phạm vi có thể quản lý được bằng cách nén bất kỳ tín hiệu nào vượt quá ngưỡng cài đặt trước. Hầu hết compressor đều cho phép điều chỉnh mức ngưỡng và tỷ lệ nén. Tỷ lệ nén xác định bao nhiêu tín hiệu được nén. Ví dụ, tỷ lệ nén 4: 1 có nghĩa là đối với input là "4", mức output chỉ tạo ra "1". Cụ thể hơn, nếu tín hiệu âm thanh vượt quá ngưỡng 12 dB, phần tín hiệu đó sẽ bị nén xuống chỉ còn một phần tư mức đó, hoặc 3 dB (bị nén 9 dB).
Ví dụ: tại một giảng đường hoặc sự kiện tương tự mà bài phát biểu là tài liệu chính của chương trình, compressor có thể giảm thiểu các biến thể về âm lượng do các loa khác nhau phát ra và thay đổi khoảng cách từ loa đến micrô, luôn đạt được mức âm thanh tối ưu. Một giọng nói lớn khi nói gần micrô sẽ không quá to hoặc gây ra hiện tượng méo tiếng và những giọng nói nhẹ nhàng sẽ được nhấn mạnh hơn để tăng cường khả năng nghe và độ rõ ràng.
(Hình: Hoạt động Compressor)
Limiter
Hoạt động Limite về cơ bản giống như compressor, ngoại trừ tỷ lệ của chúng được cố định ở ∞: 1 để một khi mức input đạt đến ngưỡng được chỉ định, thì mức output sẽ không tăng nữa dù input tăng thêm. Chức năng này rất hữu ích để bảo vệ power amplifier và hệ thống loa khỏi bị hư hại do quá tải.
Noise Gate
Noise Gate cắt tín hiệu dưới một ngưỡng đã chỉ định. Bằng cách đặt mức ngưỡng noise gate để nó đóng lại khi không có tín hiệu chương trình và chỉ còn lại noise, ảnh hưởng âm thanh của noise trong chương trình được giảm thiểu. Khi tín hiệu chương trình hiện diện, noise được chương trình "che" (ẩn đi). Khi không có tín hiệu chương trình, noise "lộ ra" và có thể gây khó chịu. Noise gate được thiết lập đúng cách có thể loại tiếng ồn bỏ hiệu quả.
Ducker
Chức năng này tự động giảm mức tín hiệu chương trình trong một kênh hoặc nhóm kênh cụ thể khi tín hiệu input phát hiện một kênh cụ thể khác. Ví dụ: nếu micrô được kết nối với kênh "kích hoạt", âm lượng BGM phát qua các kênh khác có thể tự động giảm trong khi có thông báo qua micrô, giúp cho thông báo dễ nghe hơn.
Delay (Time Alignment)
Khi một hệ thống âm thanh đang phục vụ một khu vực rộng lớn, delay âm thanh tự nhiên giữa âm thanh đến từ các loa gần đó và âm thanh đến từ các loa ở xa có thể làm mờ âm thanh và khiến giọng nói khó hiểu. Có thể áp dụng electronic delay để "căn chỉnh" âm thanh phát ra từ loa nằm ở những khoảng cách khác nhau so với người nghe, do đó khôi phục lại độ rõ ràng đầy đủ. Trong các cài đặt âm thanh thương mại, delay âm thanh thường được sử dụng cho mục đích này, mặc dù nó cũng có thể được sử dụng để mô phỏng cảm giác về không gian ( môi trường xung quanh), như được thảo luận bên dưới
Mô phỏng không gian (Hiệu ứng môi trường): Reverb, Delay (Echo)
Các hiệu ứng phổ biến nhất được sử dụng để mô phỏng cảm giác không gian là reverberation (gọi tắt là reverb) và delay hoặc echo.
Khi âm thanh được tạo ra trong không gian kín, chúng ta không chỉ nghe thấy âm thanh trực tiếp từ nguồn mà còn là một chuỗi phản xạ từ các bề mặt khác nhau trong phòng. Điều đầu tiên chúng ta nghe thấy sau âm thanh nguồn trực tiếp là "phản xạ ban đầu". Và sau đó khi bản thân các phản xạ bắt đầu dội âm lại từ các bức tường chúng ta nghe thấy âm vang dày đặc hơn sau đó.
(Hình: Âm thanh nguồn, phản xạ ban đầu và reverb.)
Reverb
Hiệu ứng Reverb thêm âm vang mô phỏng vào âm thanh nguồn. Khi âm thanh như giọng nói hoặc nhạc cụ độc tấu được thu bởi micrô ở gần nguồn, thì nguồn được tái tạo ở mức độ cao hơn nhiều so với bất kỳ không gian phòng thu nào cùng lúc. Điều đó có thể dẫn đến âm thanh khô khan, không thú vị, do đó, reverb nhân tạo đôi khi được thêm vào để mang lại âm thanh với cảm giác ấm hơn, rộng mở hơn.
Delay
Delay có thể được sử dụng để mô phỏng các phản xạ ban đầu được mô tả ở trên hoặc để tạo hiệu ứng echo dài hơn. Nó có thể được áp dụng cho các nhạc cụ độc tấu để thêm cảm giác lấp lánh và sống động, và đôi khi được sử dụng cho mục đích này tại các sự kiện âm nhạc trực tiếp. Ví dụ: hiệu ứng Echo được sử dụng cho " karaoke", thường bao gồm delay lặp đi lặp lại giảm dần kết hợp với reverb.
Các Thiết Bị Có Khả Năng Xử Lý Tích Hợp
Như chúng ta đã thấy, có rất nhiều kiểu xử lý hữu ích trong các hệ thống âm thanh. Trước khi có sự xuất hiện của kỹ thuật số ra đời, các bộ xử lý riêng biệt phải mua và cài đặt cho từng hiệu ứng riêng biệt. Công nghệ kỹ thuật số đã cho phép tích hợp một loạt các khả năng xử lý vào các thiết bị âm thanh đơn lẻ như mixer digital và processor digital (xem "Điểm mạnh của âm thanh kỹ thuật số" trong Phần 1).
Digital Mixers
Một điểm mà chúng tôi đã đề cập trong phần "Mixer Digital và Analog" là nhiều mixer digital có một loạt các chức năng xử lý được tích hợp sẵn. Nếu các chức năng xử lý được cung cấp đủ cho ứng dụng, thì không cần phải mua bất kỳ chức năng nào khác và giúp giảm đáng kể chi phí mua ban đầu cũng như cài đặt nhỏ gọn hơn. Ít thiết bị rời hơn cũng có nghĩa là ít dây cáp và kết nối vật lý hơn, do đó giảm chi phí lắp đặt cũng như bảo trì và sửa chữa.
Trong các cài đặt không cần hỗ trợ các sự kiện âm nhạc trực tiếp, tất cả các thành phần cốt lõi là thiết bị gắn trên giá đỡ cung cấp hoạt động cực kỳ đơn giản và các tính năng tự động như ngăn chặn feedback.
(Hình: Một mixer digital được thiết kế để lắp đặt (Ảnh: Yamaha IMX644))
Digital Processors
Đây là các thiết bị âm thanh kỹ thuật số được thiết kế đặc biệt để thực hiện nhiều chức năng xử lý trong một thiết bị tiện lợi. Dòng Yamaha DME "Digital Mixing Engines" thuộc loại này.
(Hình: Digital Mixing Engines dòng DME của Yamaha)
Một trong những lợi ích chính của dòng DME là người dùng có thể lập trình bất kỳ tổ hợp chức năng nào mà ứng dụng yêu cầu. Các thiết bị DME bao gồm hầu hết tất cả các chức năng cần thiết cho các cài đặt âm thanh thương mại thậm chí phức tạp dưới dạng các "thành phần" ảo được lắp ráp thành hệ thống âm thanh tùy chỉnh từ một ứng dụng phần mềm chạy trên máy tính. Các thành phần có thể được bố trí và kết nối với nhau theo yêu cầu thông qua interface đồ họa trực quan.
Vì toàn bộ bố cục định tuyến tín hiệu nội bộ và tất cả các kết nối đều là "ảo", nên số lượng cáp và kết nối vật lý cần thiết có thể giảm xuống mức tối thiểu tuyệt đối. Một ưu điểm khác là có thể dễ dàng thực hiện các sửa đổi và cải tiến sau khi hoàn thành hệ thống ban đầu mà không cần phải xử lý các loại cáp và kết nối vật lý. Các thành phần mới có thể được thêm vào theo yêu cầu mà không cần thêm bất kỳ phần cứng hoặc chi phí cài đặt nào. Nhìn chung, các bộ xử lý dòng DME mang lại hiệu suất vượt trội, khả năng mở rộng và tính linh hoạt với mức tiết kiệm tối đa.
Mặc dù nói rằng các thiết bị này có thể được "lập trình" nghe có vẻ hơi khó khăn, nhưng phần mềm Yamaha DME Designer sẽ giúp quá trình này trở nên dễ dàng. Tất cả những gì lập trình viên phải làm là bố trí các thành phần cần thiết trên màn hình của máy tính và tạo các kết nối ảo cần thiết giữa chúng. Việc điều khiển hệ thống đã hoàn thiện cũng rất đơn giản, đặc biệt vì thiết bị DME tương thích với bảng điều khiển cảm ứng bên ngoài được thiết lập để cho phép người vận hành thậm chí thiếu kinh nghiệm điều khiển các chức năng liên quan một cách dễ dàng, đồng thời ẩn các chức năng không cần thiết và không thay đổi. Việc thiết lập ban đầu nên được thực hiện bởi một kỹ sư, nhưng khi hệ thống đã hoàn thành và đang chạy thì không cần thêm bất kỳ kiến thức lập trình nào nữa.
(Hình: Digital mixing engines cho phép người dùng tự do lựa chọn, kết hợp và kết nối các chức năng xử lý với nhau theo yêu cầu. (Ảnh: Phần mềm Yamaha DME Designer dành cho DME series Digital Mixing Engines))
Trên đây là tổng quan về các loại hệ thống loa, power amplifier, mixer và processor sẽ được sử dụng trong hầu hết các cài đặt âm thanh thương mại. Từ phần tiếp theo, chúng tôi sẽ cung cấp một số thông tin sử dụng khi hệ thống âm thanh được thiết lập và sẵn sàng hoạt động.
Nội dung
Hệ thống âm thanh phát thông tin bạn đang nghe đã được thiết kế và lắp đặt cẩn thận để phù hợp với nhu cầu của từng địa điểm.
Loạt bài này sẽ cung cấp thông tin giúp đạt được âm thanh tốt nhất trong các hệ thống lắp đặt thương mại, từ cơ bản đến lựa chọn thiết bị và cách lắp đặt, vận hành.