Почему полезно инвертировать сигнал, приходящий в сценические мониторы.

Статья эта написана по просьбе некоторых начинающих звукорежиссёров, околачивавших в своё время на уроках физики груши детородным органом. Будем надеяться, она поможет поднять им уровень грамотности, однако, поскольку изначально он невысок, я буду стараться избегать технических терминов и физических формул. Постараюсь объяснить максимально просто, так сказать, на пальцах.

Поговорим мы не за сдвиг по фазе. В принципе любой, кто взялся заниматься концертной звукорежиссурой, имея трояк по физике, явно сдвинут по фазе. Ну не своим делом занимается человека, поскольку концертная звукорежиссура есть в равной степени сплав науки и искусства, физики и лирики. Впрочем, бог с ним, взялся объяснять — продолжу.

Начну издалека. Однажды, лет тридцать назад, Серёжа Гармаш мощно стебанул меня за прозвучавшую из моих уст фразу «синусоида звука». Долго потом коллеги ржали с этого термина. Безусловно, графическое отображение звуковых колебаний никоим образом не напоминает синусоиду. И всё-таки, поскольку звук также имеет волновую природу, он подчиняются законам взаимовлияния волн.

Для того, чтобы понять, каким образом влияют друг на дружку два аналогичных аудио сигнала одинаковых по спектру, но разных по фазе, вспомним, как звучит гитарный хамбакер. Помимо прочих, у него есть два стандартных включения — синфазное включение двух катушек и противофазное. При синфазном включении звук, особенно в нижнем спектре, становится громким, обогащённым гармониками, как говорят музыканты «жирным». При противофазном включении сигнал становится тише, он теряет низкочастотную составляющую и звучит холодно, резковато.

Причина именно в том, что в синфазном подключении звук двух половинок хамбакера, складывается, а в противофазном вычитается. Точнее он оба раза складывается, но с разными фазовыми характеристиками — в первом случае итоговый сигнал возрастает, во втором уменьшается. Учитывая спектральную неидентичность сигналов половинок хамбакера, наиболее это заметно на низких частотах, и наименее на высоких. При идентичных сигналах громкость при синфазном включении оказывалась бы выше, а тембральные характеристики звука не менялись. А при противофазном звук полностью бы исчезал, плюс на минус даёт ноль. Слава богу, когда дело касается звука, полностью идентичных сигналов практически не существует, что и позволяет хамбакеру звучать в разном подключении.

А теперь вернёмся к нашим баранам, точнее к сценическому мониторингу и инвертированию фазы сигнала, приходящего в стэйдж мониторы. Ещё не догадались, зачем это делается?

Очень просто, господа. Вспомним, что одним из самых неприятных факторов в концертной работе является положительная акустическая обратная связь, она же возбуждение микрофона, она же микрофонный свист, она же фидбэк он же Жора, он же Гога. Чем громче делаешь звук микрофона в мониторах, тем больше шансов на его возникновение. Откуда берётся, как возникает АОС? Всё просто. Микрофон "ловит" звук мониторов, как наиболее близких, к тому же направленных в его сторону акустических систем, дальше сигнал проходит по всему усилительному тракту вновь до мониторов, а из них снова в микрофон. Получается некая петля, замкнутый круг. Появляется возбуждение (генерация) паразитного сигнала в одной или нескольких частотах. Привет сгоревшему динамику, оглохшим музыкантам, морщащимся зрителям и проклинающему всё на свете звукорежиссёру!

А теперь представьте себе звук, приходящий в микрофон, скажем голос вокалиста и звук голоса этого же вокалиста, но идущий из монитора, как сигналы с разных половинок хамбакера. Если не инвертировать сигнал, идущий в мониторы, то это будет напоминать подключение хамбакера в синфазе, а если поменять полярность сигнала, то это будет похоже на подключение хамбакера в противофазе.

И в итоге при посыле в сценические мониторы инвертированного на 180 градусов сигнала, мы получаем в теории снижение границы возникновения АОС до трех децибел (на самом деле меньше), а значит на эти три децибела можем сделать громче мониторы! В концертной работе это очень много. К тому же уши музыкантов не слышат абсолютно никакой разницы в мониторах при смене полярности сигнала, приходящего в них. Сплошные плюсы!

На сегодня взрослые цифровые консоли оборудованы возможностью инвертирования сигнала по выходу шины микширования. А вот бюджетные и аналоговые микшеры такой приятной функции как правило не имеют и приходится делать это по старинке, с помощью переходника, в котором провода hot и cold на одном из разъёмов меняют местами.

P.S. Упаси вас господь спутать инвертирование входящего микрофонного и выходящего с шины сигналов. Это разные функции и задачи они решают разные.

___________________________________ Александр Карнаухов, звукорежиссёр.