Цифровые звуковые микшеры для телевизионных студий. Критерии выбора

Исторически сложившееся разделение зон ответственности между видеоинженерами и звукоинженерами, особенно проявляющееся при проектировании телевизионных комплексов и безусловно оправданное лет 10–15 назад, в последнее время становится определенным тормозом в реализации наиболее технологически обоснованных проектных решений.

Связанно это в первую очередь с тем, что специфические технологии построения звуковых трактов, характерные для аналоговой эры, канули в прошлое, а технологии построения современных цифровых звуковых и видеотрактов все боле становятся схожими. Более того, зачастую бывает трудно провести разделительную грань между видео- и звуковым оборудованием, так как одни и те же сигналы и устройства используется в обоих трактах. Безусловно, в каждой области существует своя специфика, и только профессионал может в ней разобраться, но в настоящее время тенденция интеграции видео- и звуковых трактов в единое целое проглядывает все отчетливее.

Если рассматривать современную телевизионную студию, то можно увидеть, что звуковых аналоговых источников сигналов практически не осталось. Традиционные проводные микрофоны повсеместно заменяются на радиомикрофоны, приемники которых в большинстве своем имеют цифровой выход. Все другие источники звука по умолчанию или как опцию имеют цифровые выходы AES/EBU, а во многих случаях (видеомагнитофоны, серверы, внешние входные линии, графические станции и т.д.) звук передается в едином пакете вместе с видеосигналами по различным стандартам интерфейса SDI.

Аналогичная ситуация и с выходными звуковыми сигналами. Это, как и общая тенденция к переходу на цифровые технологии во всех областях, и послужило причиной того, что признанные производители звуковых микшеров, исторически использовавшихся в телевизионном вещании, свернули свои программы производства аналоговых микшеров, перейдя на производство цифровых.

Кто есть кто?

Все цифровые микшеры, используемые в современных телевизионных студиях, условно можно разбить на две основные группы. Во-первых, универсальные микшеры, предназначенные для записи звуковых программ или озвучивания концертных залов и в то же время позволяющие их использовать и для записи и/ или прямого эфира телевизионных программ. К таким микшерам можно отнести продукцию компаний Lawo, Stagetec, Studer и ряда других фирм. Другую группу составляют специализированные микшеры, более ориентированные на работу в составе телевизионных комплексов. Здесь можно выделить консоли компаний Calrec, специализированные консоли Euphonix (в настоящее время подразделение компании Avid) и SSL.

Однако это вовсе не означает, что в ТВ-студиях должны использоваться только специализированные звуковые консоли, просто они лучше подходят для интеграции с остальным телевизионным оборудованием.

Критерии оценки

Частота дискретизации

Интерфейсы, применяемые в современных телевизионных комплексах, предусматривают передачу цифрового звукового сигнала с частотой дискретизации 48 кГц при разрядности 20…24 бит. Получаемое при этом качество сигнала звукового сопровождения более чем удовлетворительно для ТВ-программ. С другой стороны, чем выше частота дискретизации (96 кГц, а иногда и 192 кГц), тем более цифровое звучание приближается к исходному аналогу. Поэтому большинство ≪чисто музыкальных≫ микшеров как дополнительные возможности или по умолчанию предполагают обработку сигнала с частотой дискретизации 96 кГц и более. Что может быть вполне оправданно для концертных залов, но явно избыточно для телевизионных студий.

Так что если в техническом задании на какой-либо телевизионный комплекс или ПТС прописано, что цифровой звуковой микшер должен иметь внутреннюю обработку сигнала с частотой не менее 96 кГц, это может говорить либо о технической безграмотности ≪специалиста≫, составлявшего данное задание, либо о его ангажированности вполне определенным производителем.

Служебная связь

Часть функций, заложенных в конструкцию и программное обеспечение музыкальных звуковых микшеров, практически никогда не используется в телевизионных студиях просто в силу разницы технологии производства программ. Например, если в концертной студии звукорежиссер — основное действующее лицо, то в любой ТВ главную скрипку играет видеорежиссер, осуществляя общий контроль над формированием программы. Поэтому такие функции, как встроенный интерфейс служебной связи, безусловно востребованный в любой студии звукозаписи, в телевизионной студии выполняет отдельная панель общей системы служебной связи.

Режим работы

Еще одним важным критерием оценки является режим работы оборудования. Оборудование, применяемое в телевизионном производстве, проектируется с

учетом работы 24/7. То есть фактически в непрерывном цикле, что, в свою очередь, предъявляет повышенные требования к надежности всех систем, входящих в комплекс. Особенно данный параметр критичен при выборе звуковых микшеров, предназначенных для комплектации студий, или ПТС, работающих в режиме прямого эфира, например новостных. Отсюда и принципиальное различие в подходах к резервированию основных модулей и узлов. Безусловно, проблема надежности и резервирования решается тем или иным способом при проектировании любого оборудования, но решаются эти задачи по-разному.

Интерфейсы

Еще одним отличием двух типов цифровых звуковых консолей может служить предлагаемый набор входных-выходных интерфейсов. Помимо классических аналоговых симметричных микрофонных и линейных большинство компаний предлагают широкий спектр различно типа цифровых интерфейсов от AES/ EBU, ADAT, TDIF, MADI (AES 10) до видео с внедренным звуком 3G/HD/SD SDI. Именно рассматривая набор тех либо иных интерфейсов, можно сделать вывод о том, для работы с каким оборудованием в основном разрабатывалась та или иная модель.

Поясню эту мысль на простом примере. В чисто звуковой студии как для аналоговых, так и для цифровых (AES/ EBU) сигналов используется симметричная схема

передачи сигналов по витой паре (110 Ом) и стандартные разъемы подключения источников типа Cannon, унифицированная со схемой подсоединения аналоговых источников, что, безусловно, оправданно для данных студий. В телевизионных студиях подавляющее количество источников цифрового звука (за исключением чисто звукового оборудования), как то: видеомагнитофоны и видеосерверы, графические станции и модули обработки видео- и звуковых сигналов — используют в основном несимметричную схему подключения (75 Ом). Это позволяет использовать стандартный коаксиальный кабель и разъемы, такие же, которые применяются для подключения и видеоисточников в студии.

Еще одним преимуществом использования коаксиального кабеля для подключения цифровых источников звука помимо унификации является его более высокая помехозащищенность и, как следствие, возможность передачи сигнала на большие расстояния. Ну а такие интерфейсы, как ADAT, TDIF, в ТВ-студиях практически не применяются.

Эфирные аудиомикшеры

Естественно, в одной статье рассказать обо всех моделях цифровых звуковых консолей, применяемых в ТВкомплексах, практически невозможно, поэтому ограничимся общим описанием принципа устройств и особенностями отдельных моделей, предназначенных для работы в вещательных комплексах.

Исторически так сложилось, что наиболее известным брендом в России является Studer и его модели цифровых микшеров серии Vista. И дело здесь не столько в том,

что это действительно хорошая консоль, просто другие модели, может быть, даже более подходящие для телевизионного производства, менее известны широкому кругу специалистов. Ну а разговоры на тему, что по качеству обработки сигнала та или иная модель превосходит другую, для цифровых микшеров, применяемых в ТВ, не имеют под собой реальной почвы (В данном случае речь не идет о цифровых микшерах типа Yamaha или аналогичных, которые по сути являются цифровыми клонами аналоговых микшеров. Цифровые звуковые консоли, рассматриваемые в данной статье, имеют ряд принципиальных отличий и по своей архитектуре более приближаются к видеомикшерам.).

Дело в том, что практически все модели цифровых консолей используют одну и ту же обработку сигнала глубиной 40 бит с плавающей запятой, а именно этот параметр и определяет в основном характеристики. Другой важный параметр, определяющий качество звучания цифрового звука, а именно частота дискретизации, в нашем случае лимитирован параметрами применяемых в телевидении интерфейсов и составляет 48 кГц.

Функциональные блоки микшеров

Таким образом, можно сделать вывод, что качественные характеристики практически всех звуковых консолей одного класса не отличаются друг от друга. С точки зрения построения все модели имеют в своем составе одни и те же функциональные блоки. Это, вопервых, основной звуковой процессор, или, как его часто называют DSP Core (нередко состоит из нескольких отдельных модулей или карт и может быть интегрирован с другими блоками системы), в котором, собственно, и осуществляется вся обработка и микширование звуковых сигналов.

Далее следуют контроллер управления, матрица, набор различных входных/выходных интерфейсов, компьютер или сервер для конфигурации системы и, конечно, панель управления

собственно микшером. Отличие заключается в различной архитектуре построения, используемой операционной системой, в функциональных возможностях, организации резервирования отдельных блоков и узлов и организации управления основными параметрами микшера.

Calrec ARTEMIST / APPOLO

В качестве примера рассмотрим построение современной цифровой консоли для телепроизводства моделей ARTEMIST и APPOLO компании Calrec и их отличие от других моделей, также используемых в телевидении.

Основное различие между данными моделями, как, впрочем, и у большинства их ближайших конкурентов, это в первую очередь различие функциональных возможностей панелей управления и максимального количества обрабатываемых каналов. Модель ARTEMIST позволяет конфигурировать панель с ограничением от 56 до 72 линеек управления каналами (channel strip) в зависимости от версии ПО и имеет возможность регулировать одновременно до четырех параметров.

В отличие от нее APPOLO позволяет использовать вплоть до 160 стандартных каналов управления звуковыми линейками с возможностью одновременной регулировки в прямом доступе восьми параметров. Для многих звукорежиссеров это наряду с доступом к основным функциям является определяющим при выборе модели консоли. Для сравнения приведем аналогичныеданные ближайших ≪одноклассников≫.

Lawo

Компания Lawo: MC 56 — до 64+16 линеек управления каналами, одновременная регулировка двух параметров; МС 66 — 96+16 линеек управления каналами, одновременная

регулировка четырех параметров; МС 90 — 192+16 линеек управления каналами, одновременная регулировка восьми параметров.

Studer

Studer Vista 5 — 32 и 42 линейки управления каналами, одновременная регулировка четырех параметров; Vista 9 — 32 и 72 линейки управления каналами, одновременная регулировка четырех параметров.

Avid / Euphonix

Микшер MaxAir — до 48 + 8 линеек управления каналами, одновременная регулировка четырех параметров; System 5B — до 120 линеек управления каналами, одновременная регулировка восьми параметров.

Конструктивные особенности эфирных звуковых микшеров

Несмотря на то что у отдельных моделей возможность регулировки в прямом доступе может достигать 22 параметров, как, например, у модели Aurus компании Stagetec, это говорит не столько о больших возможностях с точки зрения оперативности (у Aurus такое большое количество достигается путем использования сдвоенных потенциометров), сколько о том, что данные консоли рассчитаны более для озвучивания концертных залов. Для ТВ-производства оптимальным соотношением может являться количество линеек управления от 32–40 для небольших студий и ПТС и до 48–56 для студий большего формата, при возможности одновременного доступа к регулировкам 4–8 параметров.

Регулировки

Не менее важна эргономика и расположение различных органов управления на контрольной панели. Переизбыток различных кнопок управления дополнительными функциями микшера зачастую небольшого размера с непонятной аббревиатурой однозначно не способствует оперативности управления консолью и требует известных навыков от звукорежиссеров, особенно воспитанных на традиционных аналоговых микшерах.

Каналы обработки

С точки зрения каналов обработки, количества шин AUX, GROUP, MIX, возможности формирования программы в разных форматах от моно до 7.1 или одновременного формирования программ в разных форматах, за исключением отдельных упрощенных моделей (в частности, AURATUS компании Stagetec), практически все консоли удовлетворяют требованиям для любой телевизионной студии или ПТС.

Тип подключения

Большинство панелей управления имеют модульную конструкцию с разбивкой на модули управления каналами по восемь, 10 или 16 каналов в одном модуле, модуль управления и мониторный модуль. Различаются они по типу подключения к центральному контроллеру или DSP. В ряде моделей при выбранной конфигурации количества линеек управления соединение между

модулями осуществляется по внутренним шинам по тому или иному протоколу, а с внешними устройствами по одному из протоколов — IT или внутреннему.

С точки зрения надежности системы более предпочтительным является подключение типа ≪звезда≫, при котором каждый модуль индивидуально соединяется с остальными элементами системы. Примером такого решения может служить консоль Euphonix System 5B, в которой все блоки объединены в единую внутреннюю сеть, использующую стандартный TCP/ IP-протокол. Относительным недостатком такого решения является наличие достаточно большого количества кабелей управления.

В своих моделях ARTEMIS и APOLLO компания Calrec использует вариант подключения ≪звезда≫, но с использованием меньшего количества соединительных кабелей и резервированием каналов управления. Это достигается тем, что внутри каждой панели управления устанавливаются основной и резервный концентратор, которые, в свою очередь, подключаются к модулям панели, с одной стороны, и к основному и резервному контроллерам управления —с другой.

Таким образом, не только реализуются преимущества подключения по схеме ≪звезда≫, но и обеспечивается резервирование каналов управления.

Случай из практики, или Как порой выбирают оборудование

Некая компания долго не могла выбрать тип цифровой звуковой консоли для своей ПТС и обратилась за консультацией к признанному «специалисту» в звуковой области

(проработал звукоинженером не один десяток лет на телецентре). На вопрос, какой нужен микшер, ответил не задумываясь: «Конечно, Studer». Позже встретившись с данным «специалистом», спросил: «А почему вы рекомендовали Studer?» Ответ меня поразил своей непосредственностью: «А я других не знаю≫.

Аварийная ситуация

Упомянем еще один фактор, влияющий на надежность работы цифровых консолей. Как уже говорилось, панели управления имеют модульную конструкцию и состоят из модулей по 8–10–16 каналов управления. В случае выхода из строя по той или иной причине одного модуля (уронили что-нибудь или кофе залили, как это иногда случается, к сожалению) теряется контроль над восемью или 16 каналами. Если консоль имеет разбивку на модули по восемь каналов, то возможно утраченное управление оперативно перенести на работающие модули, пусть даже вторым слоем. В случае 10- или 16-канальных модулей это уже представляется проблематичным, особенно если панель управления имеет ограничения по количеству подключаемых модулей.

Резервирование

Для телевизионных комплексов, особенно работающих в режиме прямого эфира, надежность работы зачастую является определяющим фактором при выборе оборудования. В цифровых консолях для повышения надежности используют различные способы резервирования основных блоков и модулей. В наибольшей степени это касается контроллеров управления и центрального звукового процессора. Каждая компания использует свои наработки для решения этой проблемы.

Резервирование отдельных модулей обработки и управления (про блоки питания можно и не говорить), которое применяют в своих моделях большинство компаний, хотя и существенно повышает надежность работы системы в целом, но полностью задачу не решает. Фактически 100%-ное резервирование обеспечивает решение Euphonix, при котором два блока DF66 (контроллер управления и центральный звуковой процессор, совмещенные в одном корпусе) работают параллельно и в случае отказа одного из модулей при помощи внешнего аварийного коммутатора происходит переключение с основного на резервный блок. Правда, подобное решение влечет за собой увеличение количества блоков и модулей и, как следствие, удорожание системы.

По иному пути пошла компания Calrec. Ядром ее цифровых консолей ARTEMIST и APOLLO является система HYDRA, состоящая из основного блока, объединяющего в себе контроллер управления, центральный звуковой процессор, матрицу с модулем расширения, блоки питания и набор различных входных/ выходных интерфейсов. Каждый из модулей, входящих в основной блок, зарезервирован. Таким образом, любой компонент консолей соединяется с остальными по двум линиям, основной и резервной, что в совокупности с организацией соединения типа≪звезда≫ модулей панели управления обеспечивает высокую надежность данных моделей.

Дополнительную гибкость и надежность системе предоставляет возможность организовывать межблочные соединения как оптоволоконным кабелем (одномодовым или многомодовым), так и по витой паре 5–6-й категории в зависимости от расстояния между блоками.

Тип соединения

Аналоговые и цифровые интерфейсы, используемые в современных цифровых консолях, с базовыми блоками используют два основных типа соединения. Это или MADI, или свой внутренний интерфейс. В системах с небольшим количествам каналов иногда применяются модульные интерфейсы, установленные непосредственно в базовый блок. У каждого из этих решений есть свои достоинства и недостатки.

Недостатком MADI является ограниченное количество каналов (56 или 64), передаваемых по одному коаксиальному или оптоволоконному кабелю, к достоинствам можно отнести универсальность и возможность подключения любого оборудования других производителей, поддерживающих данный интерфейс.

Использование собственного интерфейса предполагает, как правило, передачу сигнала большего количества каналов, но, в свою очередь, накладывает ограничения на номенклатуру возможных интерфейсов только одной компании, что не всегда удовлетворяет поставленным задачам (так, например, компания Studer до недавнего времени не выпускала несимметричные (75 Ом) интерфейсы AES/EBU).

В своей системе HYDRA компания Calrec использует собственный интерфейс, позволяющий по одному каналу связи передавать до 512 сигналов разрядностью 24 бит при тактовой частоте 48 кГц. Учитывая, что сигналы могут передаваться как по оптоволоконному кабелю, так и по витой паре, и каждый канал зарезервирован, данное решение представляется оптимальным для телевизионных комплексов, тем более что набор предлагаемых интерфейсов, как моноблочных, так и модульных, полностью перекрывает все потребности любой студии. Еще одним элементом системы является компьютер или в некоторых случаях сервер. Основная функция — это создание рабочих конфигураций, загрузка выбранной конфигурации в контроллер управления и модули панели управления, а также контроль над ошибками работы системы и создание соответствующих log-файлов. В принципе с данной задачей справляется практически любой ПК с соответствующей операционной системой и необходимым программным обеспечением.

И в заключение еще раз хочется отметить следующее: выбор типа консоли — это не только и не сколько прерогатива звукорежиссера, хотя его мнение, безусловно, важно, он должен учитывать все особенности построения и эксплуатации современного телевизионного комплекса.

Вам, возможно, понравится