تدفق إشارة الصوت

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Audio signal flow" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (June 2020) (Learn how and when to remove this message)

تدفق إشارة الصوت هو المسار الذي تسلكه إشارة الصوت من المصدر إلى المخرج. ^[1] يرتبط مفهوم تدفق إشارة الصوت ارتباطًا وثيقًا بمفهوم مرحلة الكسب الصوتي؛ يمكن اعتبار كل مكون في تدفق الإشارة بمثابة مرحلة كسب .

في أنظمة الاستريو المنزلية النموذجية، يكون تدفق الإشارة قصيرًا وبسيطًا عادةً، مع عدد قليل من المكونات فقط. ومع ذلك، في استوديوهات التسجيل وأماكن الأداء، يمكن أن يكون تدفق الإشارة معقدًا للغاية في كثير من الأحيان، مع وجود عدد كبير من المكونات، وقد يتسبب كل منها في فشل الإشارة في الوصول إلى الناتج المطلوب. يصبح معرفة كل مكون في تدفق الإشارة صعبًا ومهمًا بشكل متزايد مع زيادة حجم النظام وتعقيده.

تحدث التغذية الراجعة، والتي تسمى أيضًا "الدوامة العواءية"، عندما يتم توصيل خرج جهاز ما عن طريق الخطأ بمدخله. إذا كان الجهاز يقوم بتضخيم الإشارة، فسيتم إرجاع الخرج المضخم إلى المدخل، حيث سيتم تضخيمه مرة أخرى وإرساله إلى المخرج، حيث سيعود إلى المدخل، ويتم تضخيمه مرة أخرى، وإرساله إلى المخرج، إلى ما لا نهاية. يعد فهم تدفق الإشارة أمرًا مهمًا في منع التغذية الراجعة.

سيقوم المثال التالي بتتبع تدفق الإشارة لنظام ستيريو منزلي نموذجي أثناء تشغيل قرص مضغوط صوتي.

المكون الأول في تدفق الإشارة هو مشغل الأقراص المضغوطة، الذي ينتج الإشارة. يتم توصيل خرج مشغل الأقراص المضغوطة بمدخل على جهاز الاستقبال. في نظام الاستريو المنزلي النموذجي، سيكون هذا الاتصال تناظريًا وغير متوازن عند مستوى خط المستهلك -10dBV باستخدام موصلات RCA. من خلال تحديد الإدخال المناسب على جهاز الاستقبال، يتم توجيه الإشارة داخليًا إلى مكبر يعمل على تعزيز جهد الإشارة من مستوى الخط إلى الجهد المطلوب بواسطة السماعات. ثم يتم توصيل خرج مكبر الصوت بمكبرات الصوت، والتي تحول الإشارة الكهربائية إلى صوت صوتي.

تختلف السلسلة الدقيقة للعناصر في تدفق الإشارة من نظام إلى آخر. يوضح المثال التالي تدفق إشارة نموذجي لتسجيل صوت أحد المغنيين في استوديو التسجيل.

العنصر الأول في تدفق الإشارة هو المنشد، الذي ينتج الإشارة. تنتشر هذه الإشارة صوتيًا إلى الميكروفون وفقًا لقانون التربيع العكسي ، حيث يتم تحويلها بواسطة محول إلى إشارة كهربائية. قد تنتج أشياء أخرى أيضًا صوتًا في البيئة الصوتية، مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومراوح الكمبيوتر وضوضاء المرور والمصاعد والسباكة وما إلى ذلك. يمكن أيضًا التقاط مصادر الضوضاء هذه بواسطة الميكروفون. لذلك من المهم تحسين نسبة الإشارة الصوتية/الضوضاء في الميكروفون. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل سعة الضوضاء غير المرغوب فيها (على سبيل المثال، إيقاف تشغيل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أثناء التسجيل)، أو من خلال الاستفادة من قانون التربيع العكسي؛ عن طريق تحريك الميكروفون أقرب إلى مصدر الإشارة وأبعد عن أي مصادر ضوضاء، تزداد نسبة الإشارة/الضوضاء.

بعد الميكروفون، تنتقل الإشارة عبر كابل إلى مكبر الصوت المسبق للميكروفون، والذي يقوم بتضخيم إشارة الميكروفون إلى مستوى الخط. وهذا مهم لأن الإشارة على مستوى الخط ضرورية لدفع دوائر الإدخال لأي معدات معالجة أخرى إلى أسفل السلسلة، والتي لن تكون قادرة بشكل عام على قبول الإشارة ذات الجهد المنخفض للغاية التي ينتجها ميكروفون نموذجي.

ولأغراض هذا المثال، يتم بعد ذلك إرسال خرج مكبر الصوت المسبق للميكروفون إلى معادل، حيث يمكن التلاعب بجرس الصوت لأغراض فنية أو تقنية. وتتضمن أمثلة الأغراض الفنية جعل صوت المغني "أكثر سطوعًا" أو "أغمق" أو "أكثر جرأة" أو "أقل أنفًا"، وما إلى ذلك. وتتضمن أمثلة الأغراض التقنية تقليل هدير التردد المنخفض غير المرغوب فيه من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتعويض فقدان التردد العالي الناجم عن وضع الميكروفون بعيدًا، وما إلى ذلك.

سيتم بعد ذلك إرسال خرج المعادل إلى ضاغط، وهو جهاز يتلاعب بالنطاق الديناميكي للإشارة لأسباب فنية أو تقنية.

يتم بعد ذلك إرسال خرج الضاغط إلى محول من تناظري إلى رقمي، والذي يحول الإشارة إلى تنسيق رقمي، مما يسمح بإرسال الإشارة إلى جهاز تسجيل رقمي ، مثل الكمبيوتر.

المثال التالي يتتبع تدفق الإشارة لمغني يؤدي في الكنيسة.

يبدأ تدفق الإشارة كما في المثال السابق؛ المغني والميكروفون ومكبر الصوت المسبق للميكروفون والمعادل والضاغط. في هذا المثال، تتدفق هذه الإشارة بعد ذلك إلى لوحة خلط، مما يسمح بتوجيه الإشارة إلى مخرجات مختلفة. تتضمن لوحة الخلط مرافق لناقل خلط رئيسي، والذي سنرسله إلى نظام الصوت المنزلي، وناقل خلط للمراقبة، والذي سنستخدمه لإنشاء مزيج مراقبة للمغني، وناقل خلط مساعد، والذي سنستخدمه لإنشاء مزيج ثانٍ لإرساله إلى الردهة والحضانة.

في هذا المثال، سوف نستكشف تدفق الإشارات لحفل روك افتراضي. في مثالنا، لا يقتصر الأمر على حضور الجمهور في هذا الحفل فحسب، بل يتم بثه أيضًا على الهواء مباشرة، ويتم تسجيله، مع بيع نسخ من التسجيل للجمهور فور انتهاء الحفل. وبالتالي، يتم إرسال الإشارة من كل ميكروفون إلى خمسة أماكن؛ نظام الصوت في القاعة، ونظام مراقبة الأذن للمؤدين، ونظام البث، ونظام التسجيل، والردهة، والحمامات، والمناطق خلف الكواليس حتى يتمكن الأشخاص من سماع الأداء أثناء وجودهم خارج منطقة الأداء.

سيتم التحكم في نظام الصوت في القاعة من موضع "أمام القاعة"، والذي يُطلق عليه أيضًا "موضع المزيج". يقع هذا الموضع عادةً خلف الجمهور.

سيتم التحكم في نظام مراقبة الأذن بواسطة مهندس خلط الشاشات الموجود في الجناح على أحد جانبي المسرح. من الضروري أن يكون مهندس خلط الشاشات قادرًا على التواصل مع المؤدين، لذا فإن التواجد بالقرب منهم أمر ضروري. غالبًا ما يُطلق على موضع خلط الشاشات "عالم الشاشات".

سيتم التحكم في مزيج البث من خلال شاحنة البث الموجودة في موقف السيارات خلف مكان الأداء.

سيتم وضع نظام التسجيل في شاحنة أخرى، تقع بجوار شاحنة البث.

في هذا المثال، سيتم التحكم في الردهة والحمام ومزيج الكواليس بواسطة مساعد مدير المسرح من خلف الكواليس.

لتسهيل هذا التقسيم بخمسة اتجاهات، سيتم استخدام جهاز يسمى مقسم الميكروفون . يخدم مقسم الميكروفون عدة أغراض؛ حيث سيقسم الإشارة بخمسة اتجاهات، ويوفر طاقة وهمية للميكروفونات المكثفة وصناديق DI النشطة، وسيوفر عزلًا بين المخرجات الخمسة، مما يمنع حلقات الأرض. يعد منع حلقات الأرض وظيفة مهمة للغاية، حيث تزداد شدة حلقات الأرض عادةً مع المسافة. في شبكة كبيرة من أنظمة الصوت المترابطة، مثل النظام الموجود في هذا المثال، يمكن أن تصبح حلقات الأرض شديدة الخطورة. لذلك فإن العزل لمنع حلقات الأرض مهم للغاية.

لنبدأ بتتبع مسار الإشارة من الموزع إلى الجمهور. تخرج الإشارة من الموزع، عادةً عبر كبل متعدد النواة للصوت ، وتنتقل إلى موضع واجهة المنزل. هنا، تدخل إشارة مستوى الميكروفون الثابت إلى مكبر صوت مسبق للميكروفون، مما يعزز جهد الإشارة إلى مستوى الخط. في هذا المثال، تم دمج مكبر الصوت المسبق للميكروفون في لوحة خلط. من المعتاد أن تتضمن لوحة الخلط تقليم خط بعد مكبر الصوت المسبق. يسمح هذا بتعديل سعة الإشارة التي أصبحت الآن على مستوى الخط. يمكن القيام بذلك لأسباب فنية أو تقنية. أحد التطبيقات النموذجية لتقليم الخط هو إضعاف الإشارات التي تم تضخيمها عمدًا بشكل مفرط بواسطة مكبر الصوت المسبق للميكروفون. يمكن أن يؤدي تضخيم الإشارة بشكل مفرط إلى تشويه مكبر الصوت المسبق، مما قد ينتج عنه في ظل ظروف معينة صوت مرغوب.

بعد تقليم الخط، تتم معالجة الإشارة بواسطة معادل الصوت، والمرشح، والضاغط، والمحدد، ومزيل الصرير، والتأخير، والصدى، وأي ميزات أخرى لمعالجة الإشارة متوفرة في لوحة الخلط والتي يختار مهندس الخلط استخدامها. ثم يتم إرسال الإشارة المعالجة إلى ناقل الخلط، حيث يتم دمجها مع جميع الإشارات الأخرى القادمة من المسرح. يتم التحكم في توازن الإشارات بواسطة الفادرز.

يتم بعد ذلك توجيه المزيج إلى أحد مخارج لوحات المزج، ويتدفق إلى وحدة تحكم مكبر الصوت. يقوم هذا الجهاز بمعالجة الإشارة لتحسينها لنظام الصوت المثبت في مكان العرض. ثم يتدفق إلى رف من مكبرات الصوت، ثم إلى مكبرات الصوت.

• مرحلة الكسب
• صدى
• موزع الميكروفون