Варианты передачи звука на большие расстояния

Построение сложных систем профессионального звука часто связано с необходимостью высококачественной передачи звуковых сигналов с единого источника на несколько подсистем звукоусиления, расположенных на большом расстоянии друг от друга. Объектом для построения подобных систем могут быть, например, стадионы и большие концертные площадки. Для распределённых систем профессионального звука компания Inter-M предлагает оборудование, взаимодействующее по оптическим технологиям и IP-сетям. Благодаря им осуществляется многоканальная передача звуковых сигналов на большие расстояния без потери качества.

Оптоволоконные технологии позволяют осуществлять передачу звуковых сигналов на расстояния в десятки и сотни километров. Оптическое волокно считается самой совершенной средой для передачи больших потоков информации, обладает высокой устойчивостью к электромагнитным помехам и защищённостью передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Звуковой сигнал от любого источника звука поступает на оптический передатчик, преобразующий электрические звуковые сигналы одного или сразу нескольких аудиоканалов в сигналы оптического диапазона. В оптическом диапазоне одновременно с аудиоданными могут передаваться сигналы управления: «сухой контакт», RS-232, RS-422, RS-485. На другом конце оптического кабеля размещается оптический приёмник, восстанавливающий с высокой точностью электрический аудиосигнал от источника звука. Одновременно оптический приёмник формирует сигналы управления. После этого преобразования аудиосигнал можно усиливать, а затем — воспроизводить через акустическую систему.

IP-сети также могут использоваться для передачи электрических сигналов звуковой частоты между двумя удалёнными устройствами, в том числе аудиоконтроллерами. В этом случае применяются сетевые аудиоконтроллеры, соединённые локальной сетью. Как правило, они являются универсальными и позволяют передавать и принимать аудиосигналы и сигналы управления в оба направления одновременно.

Звуковой сигнал от источника поступает на аудиоконтроллер, преобразующий электрические звуковые сигналы от одного или сразу от нескольких аудиоканалов в цифровой пакет, передаваемый по Ethernet с использованием IP-протокола Dante. Одновременно с аудиоканалом по сети Ethernet могут передаваться сигналы управления: «сухой контакт», RS-232. Приёмным устройством в сети служит второй сетевой аудиоконтроллер. На выходах приёмного аудиоконтроллера формируется аудиосигнал и сигналы управления. Дальнейшее усиление аудиосигнала, необходимое для воспроизведения акустической системой, выполняется усилителем мощности.

Оптический приемник FRA-108S и оптический передатчик FTA-108S

Блоки оптоэлектронного преобразования — оптический передатчик FTA-108S и оптический приемник FRA-108S предназначены для 8-канальной передачи аудиосигналов высокого качества по оптоволоконным линиям связи. Оптоэлектронные преобразователи работают со стандартным одномодовым оптическим волокном, обеспечивающим передачу сигнала с длиной волн 1310 и 1550 нанометров. Максимальная длина кабеля составляет 15 км.

Блоки оптоэлектронного преобразования обеспечивают высококачественную передачу звука в диапазоне частот 20...20000 Гц с низким уровнем нелинейных искажений (менее 0,01 %) и динамическим диапазоном более 90 дБ.

Передатчик FTA-108S опционально предусматривает установку одного из модулей: CT-100M, CT-600ECS или CT-600RM. Со своей стороны, приёмник FRA-108S должен быть укомплектован соответствующим ответным модулем: CR-100M, CR-600ECS или CR-600RM.

Все интерфейсные модули предназначены для передачи управляющих сигналов «сухих контактов» и данных последовательного интерфейса. Наименование интерфейсного модуля определяет тип последовательного интерфейса (RS-232/RS-422/RS-485), по которому происходит обмен управляющими данными.

Сетевые аудоконтроллеры DAC-288, DASR-288 и DAC-122

Сетевые аудиоконтроллеры DAC-288, DASR-288 и DAC-122 предназначены для обмена аудиоинформацией по локальной сети в составе профессиональных и трансляционных звуковых систем. Применение технологии DANTE позволяет добиться наивысшего качества передачи аудиосигналов по Ethernet c минимальной задержкой (менее 1 мс) и высокоточной синхронизацией (менее 1 мкс). Сетевые аудиоконтроллеры обеспечивают широкий диапазон частот (20...20000 Гц) и низкий уровень нелинейных искажений (менее 0,1 %) при частоте дискретизации аудиосигнала 48 кГц и разрядности АЦП/ЦАП 24 бита.

Аудиоконтроллеры позволяют одновременно передавать и принимать аудиоинформацию в пределах локальной сети по нескольким независимым каналам в каждом направлении. В качестве источников аудиосигнала могут быть использованы любые звуковые устройства, имеющие стандартный линейный аудиовыход. Кроме того, DAC-288 допускает подключение динамических и конденсаторных микрофонов.

Для управления и контроля за оборудованием, входящим в состав распределённой системы, модели DAC-288 и DASR-288 дополнительно поддерживают приём и передачу сигналов управления посредством 8 пар «сухих контактов», а также приём и передачу данных по последовательному интерфейсу RS-232С.

Сетевые аудиоконтроллеры DAC-288, DASR-288 и DAC-122 могут быть интегрированы в уже существующую локальную сеть.

Благодаря унифицированному протоколу и широкому выбору оборудования, поддерживающего технологию DANTE, существует возможность организации звуковых систем, включающих аппаратуру большинства известных производителей, представленных в сегменте профессионального и трансляционного звука.

Сравнительные характеристики сетевых аудиоконтроллеров

Наименование	DAC-288	DASR-288	DAC-122
Линейные/универсальные аудиовходы	6/2	8/0	2/0
Аудиовыходы	8		2
Интерфейс «сухой контакт»: — входы — выходы	8 8		— —
Интерфейс RS-232C	поддерживается		—
Стандарт Ethernet	10/100/1000BASE-TX		10/100BASE-TX
Резервирование порта Ethernet	поддерживается		—
Режимы маршрутизации	одноадресная (unicast), многоадресная (multicast)
Резервное питания 24 В	поддерживается

Все перечисленные модели оборудования Inter-M в настоящее время производятся и доступны для заказа.

Пример озвучивания открытого пространства

Озвучивание протяжённых открытых пространств требует построения распределённой системы профессионального озвучивания с применением многоканальных устройств передачи звуковых сигналов. Примером подобной системы может служить организация крупнейшей трансляции, состоявшейся 16 августа 2014 года в Республике Корея. В этот день в Сеуле проходила канонизация избранных корейских католиков с участием главы римской католической церкви Папой Франциском. Трансляция выступлений осуществлялась под открытым небом для аудитории не менее 1 миллиона человек. На это мероприятие компания Inter-M была выбрана официальным поставщиком оборудования звуковой трансляции.

Для озвучивания площади Кванхвамун и прилегающей улицы, общей протяженностью 1,3 километра, было смонтировано 18 вышек с ретранслируемым и усиливающим звуковым оборудованием и линейными массивами, каждый из которых включал 10 акустических модулей TL22. Места размещения вышек с аудиооборудованием обведены желтыми и красными кружками на спутниковом плане района города.

Аудиосигналы от центрального микшера, в соответствии со структурной схемой, передавались на каждую вышку по оптоволоконному кабелю с использованием оптического передатчика FTA-108S и оптического приемника FRA-108S. Каждая такая пара блоков формировала основной канал аудиотрансляции.

С помощью сетевых контроллеров DAC-288, работающих по протоколу Audinate’s Dante^TM, параллельно основному был организован резервный каналом аудиотрансляции. Сетевые сигналы на участке между передающим и приемным аудиоконтроллерами преобразовывались в оптический диапазон и передавались по дублирующему оптоволоконному кабелю. Все 18 массивов акустических систем подключались оптоволоконными кабелями по топологии «звезда».

Для каждой вышки, содержащей по одному линейному массиву, настраивалась необходимая задержка аудиосигнала с помощью звукового процессора CSP-4.8. С учетом индивидуальной задержки аудиосигнал подался на усилители мощности V2-5000. Звуковой процессор CSP-4.8 также выполнял функции кроссовера, разделяя аудиосигнал на 2 полосы частот. Выходы усилителей мощности соединялись с двухполосными акустическими модулями линейного массива TL22.

Пример озвучивания зала многоцелевого назначения

Большие залы многоцелевого назначения имеют довольно большую площадь, а также могут содержать сложную многоярусную конструкцию. Учитывая подобные особенности, для озвучивания основной площади зала требуется применение мощной фронтальной звуковой системы. Дальние ряды, размещённые на ярусах балконов и под ними необходимо озвучивать менее мощными локальными системами, разнесенными на десятки или сотни метров. Может также потребоваться дополнительное озвучивание боковых пространств зала. Успешно решить задачу гибкого построения дополнительных локальных звуковых систем поможет сетевой аудиоконтроллер DAC-122.

Например, зал многоцелевого назначения озвучивается с помощью центрального кластера, размещенного над сценой под потолком. Кластер озвучивает большую часть пространства зала (А).

Для озвучивания дальних рядов (зоны Б—В) и пространства под балконным ярусом (зоны Г—Д) применяются мониторные громкоговорители СММ-12К, фиксируемые на потолке с помощью специальных кронштейнов. Количество мониторных громкоговорителей зависит от ширины зала. Громкоговорители дополнительных зон (Б—Д) могут дублироваться по ширине зала и размещаться на стенах.

Звуковой сигнал, согласно структурной схеме, поступает от центрального микшера на усилители центрального кластера, в который входят 8 модулей линейного массива CLA-8K и 2 сабвуферов CLA-18SK. При этом, звуковой сигнал поступает и на сетевой аудиоконтроллер DAC-122 для дальнейшего распределения аудиосигнала в удаленные зоны через локальную сеть (LAN).

Удаленные зоны озвучиваются мониторными громкоговорителями СММ-12К размещенными на потолке и стенах. Каждая локальная зона Б, В, Г, Д озвучиваются двумя громкоговорителями входящими в локальные системы звукоусиления. На схеме показаны две идентичные локальные системы звукоусиления для зон Б-В и Г-Д, получающие звуковой сигнал на аудиоконтроллер DAC-122 по локальной сети LAN с применением технологии Dante.

Кроме аудиоконтроллера DAC-122 локальная система звукоусиления содержит звуковой процессор CSP-4.8, два усилителя V-1000. Каждый усилитель нагружен на 2 мониторных громкоговорителя СММ-12К. Звуковой процессор CSP-4.8 выполняет функцию задержки входного сигнала. Время задержки подбирается таким образом, чтобы звуковой сигнал, доходящий от центрального кластера до слушателей задних рядов и сидящих под балконом, совпадал с сигналом мониторного громкоговорителя.

В зависимости от ширины зала можно добавлять необходимое количество новых локальных систем звукоусиления, что делает систему универсальной. Применение усилителей мощности серии V2-N взамен серии V позволит подключить данные усилители в общую сеть, производить их удаленный мониторинг и управление.

В данной системе вместо DAC-122 допускается использование любого другого сетевого аудиконтроллера: DASR-288 или DAC-288.