Autor: Andrew Francis,

Jak uzyskać najlepszą wydajność z macierzowych mikrofonów sufitowych

Mikrofony sufitowe, takie jak MXA910 są również bardzo efektywne w sytuacjach, gdy mówcy przemieszczają się w pomieszczeniu i korzystają z różnego typu wyposażenia, jak na przykład tablic whiteboard. Tak zwany system „voice lift” ma na celu zapewnienie naturalnego poziomu głośności mówcy, dzięki czemu osoby siedzące w pewnej odległości od niego mogą dobrze słyszeć to, co właśnie mówi. Wysoki poziom kierunkowości działania mikrofonu MXA910 pozwala na silne wzmocnienie głosu mówcy, zdecydowanie większe w porównaniu do innych mikrofonów, zanim pojawią się tradycyjne problemy ze sprzężeniem zwrotnym.

Mikrofony sufitowe, takie jak MXA910 są również bardzo efektywne w sytuacjach, gdy mówcy przemieszczają się w pomieszczeniu i korzystają z różnego typu wyposażenia, jak na przykład tablic whiteboard. Tak zwany system „voice lift” ma na celu zapewnienie naturalnego poziomu głośności mówcy, dzięki czemu osoby siedzące w pewnej odległości od niego mogą dobrze słyszeć to, co właśnie mówi. Wysoki poziom kierunkowości działania mikrofonu MXA910 pozwala na silne wzmocnienie głosu mówcy, zdecydowanie większe w porównaniu do innych mikrofonów, zanim pojawią się tradycyjne problemy ze sprzężeniem zwrotnym.

Jednakże w celu uzyskania maksymalnych rezultatów z tej technologii, niezwykle ważne jest, aby to rozwiązanie zostało odpowiednie skonfigurowane w danym pomieszczeniu. Istnieje szereg aspektów, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania oraz instalowania sufitowego systemu mikrofonu macierzowego.

Nie spieszmy się

Po pierwsze, aby uzyskać najlepsze wyniki z użycia tego typu produktu musimy poświęcić trochę czasu i dołożyć starań już na etapie przygotowania całego projektu. Ten czas jest potrzebny do właściwego poznania danej przestrzeni i jej docelowego przeznaczenia w celu zaprojektowania najbardziej odpowiedniej konfiguracji. Niezależnie od wielkości lub złożoności instalacji, oprogramowanie Shure Designer System Configuration pozwala zaoszczędzić mnóstwo czasu, umożliwiając nam przygotowanie konfiguracji nawet bez fizycznego podłączenia do MXA910. Po jej przygotowaniu w trybie offline ustawienia obszaru odbioru dźwięku przez mikrofon możemy zaimportować do sprzętu w miejscu jego pracy. Ta aplikacja komputerowa pozwala integratorom i projektantom systemu w łatwy sposób przygotować wizualizację systemu oraz ułatwić jej wdrożenie. Możliwości oferowane przez to oprogramowanie pozwalają bardziej dokładnie przewidzieć liczbę mikrofonów potrzebnych do pokrycia danej przestrzeni spotkań, a także lepiej zaaranżować listki odbioru dźwięku w celu maksymalnego zoptymalizowania ich działania i podniesienia poziomu klarowności i zrozumiałości głosu.

Słuchajmy uważnie

Chociaż w instrukcji obsługi MXA910 dostępnych jest wiele sugerowanych ustawień początkowych dla sufitowych mikrofonów macierzowych, bardzo ważne jest słuchanie dźwięku w pomieszczeniu i dokonanie korekt na tej podstawie, jeśli zachodzi taka potrzeba. Również, chociaż MXA910 oferuje fabrycznie wgrane szablony ustawień listków odbioru dźwięku, nie należy traktować ich jako ustawień końcowych. Powinny być one jedynie dobrym punktem startowym do tego, aby precyzyjnie ustawić listki względem rzeczywistej pozycji mówcy. Każde z pomieszczeń jest inne, tak więc dopasowanie systemu do niego jest zazwyczaj konieczne.

Ustawienie listków odbioru dźwięku

Podczas gdy listki odbioru dźwięku muszą być skierowane na obszary, w których znajdują się mówcy, to każdy z mikrofonów macierzowych może odbierać głos wielu mówców, a tym samym nie ma potrzeby użycia jednego mikrofonu na jedną osobę. Należy użyć odpowiedniej liczby płatków, aby pokryć odpowiedni obszar, korzystając z ustawień średniej i dużej szerokości listków, gdy zachodzi taka potrzeba. Nie bójmy się poszerzać obszar odbioru dźwięku – wybór wąskich listków może oznaczać, że mówcy będą mogli wychodzić poza ich zasięg, natomiast poszerzenie obszaru odbioru nie powinno negatywnie wpłynąć na jakość dźwięku. Do zweryfikowania rzeczywistego obszaru i granic działania listków odbioru głosu mówców powinniśmy skorzystać ze słuchawek. Wzmacniacz słuchawkowy z obsługą Dante, taki jak wbudowany w urządzenia Shure MXWANI lub Dante Virtual Soundcard jest nieoceniony podczas uruchamiania i sprawdzania działania systemu. Bardzo istotne jest, aby listki zasięgu mikrofonu były właściwie ustawione przed dokonaniem zmian ustawień innych składników systemu.

Poznaj limit liczby otwartych mikrofonów

Większość automatycznych mikserów pozwala na ograniczenie liczby otwartych mikrofonów (number of open microphones – w skrócie NOM). W niektórych aplikacjach ograniczenie tej liczby zaledwie do jednego lub dwóch mikrofonów powoduje uzyskanie bardziej zrozumiałego dźwięku. Z mojego doświadczenia mogę powiedzieć, że powinniśmy zacząć od maksymalnie dwóch. Mówiąc ogólnie, jeśli będziemy przysłuchiwać się rozmowie dwóch osób, wszystko powinno być łatwo zrozumiałe. Gdy przyłączy się trzecia osoba, może być już znacznie trudniej zrozumieć, co jest treścią rozmowy. A jeśli zacznie mówić czwarta osoba, rozmowa stanie się zbyt chaotyczna. W niemal każdej sytuacji, jeśli trzy osoby mówią równocześnie, przynajmniej jedna z nich będzie skutecznie zagłuszana, dlatego więc posiadanie więcej niż dwóch otwartych mikrofonów w danej sytuacji oznacza dodanie tylko zakłóceń, co nie jest potrzebne. Jeśli jednak te ustawienia nie zapewniają dobrych rezultatów, wówczas zwiększenie liczby otwartych mikrofonów pozwoli na aktywowanie większej liczby aktywnych listków w danym momencie. Domyślnym ustawieniem w przypadku MXA910 Intellimix jest 8.

Ograniczenie poziomu niskich częstotliwości

Szumy otoczenia mogą znacząco obniżyć zrozumiałość mowy w pomieszczeniu, dlatego też powinniśmy użyć korektora barwy do ograniczenia szumów w paśmie niskich częstotliwości. Większa liczba równocześnie aktywnych listków powoduje nagromadzenie dużej energii w systemie w dolnym paśmie. Możemy temu zaradzić przez zastosowanie filtra półkowego niskich częstotliwości w każdym z kanałów, w interfejsie MXA910 lub też w zewnętrznym DSP. Ważną rzeczą jest to, aby upewnić się, że stopień tłumienia niskich częstotliwości odzwierciedla liczbę otwartych mikrofonów. Im większa liczba używanych listków, szerszy obszar odbioru dźwięku o większym stopniu wzajemnego pokrywania się listków, tym większa energia kumulowana jest w dolnym paśmie, a tym samym w większym stopniu powinniśmy tłumić niskie tony korzystając z korektora barwy. Choć może to brzmieć zaskakująco, jako punkt startowy dla każdego listka zalecane jest ustawienie filtra półkowego niskich częstotliwości na wartość 960 Hz z tłumieniem -10 dB. Należy jednak pamiętać, aby dokonać odsłuchu wprowadzonych zmian w celu znalezienia właściwej równowagi między stopniem tłumienia niskich częstotliwości a jego wpływem na brzmienie głosu mówców. Gdy korzystamy z MXA910, który współpracuje z Shure Intellimix P300, wówczas należy pozostawić neutralne ustawienia korekcji barwy w mikrofonie, a użyć trybu optymalizacji działania MXA910 w P300.

Użycie zewnętrznego DSP

Podczas konfigurowania pracy sufitowego mikrofonu macierzowego zalecane jest użycie zewnętrznego cyfrowego procesora sygnałowego (DSP) – takiego jak Shure IntelliMix P300 w celu zastosowania rozwiązania eliminowania echa akustycznego (AEC) oraz ograniczenia szumów w każdym z kanałów wyjściowych MXA910.

Chociaż matryca mikrofonowa posiada algorytm IntelliMix, który miksuje sygnały, algorytm AEC pozwala uzyskać podczas odsłuchu spójny model środowiska. Za każdym razem, gdy mikser zmienia listek mikrofonu, z którego przekazywany jest dźwięk, ulega zmianie też ogólne środowisko akustyczne, a rozmówcy znajdujący się na drugim końcu mogą słyszeć echo w momencie, gdy algorytm AEC dokonuje zmiany modelu akustycznego i uczy się, jakie jest brzmienie pomieszczenia z nowo aktywnym listkiem. Posiadając aktywną funkcję AEC na każdym listku, każdy obszar pomieszczenia będzie stale monitorowany pod kątem jakości dźwięku. Zaleca się też korzystanie z funkcji AEC przed zastosowaniem wszystkich innych zmian, takich jak użycie korektora barwy czy kompresji sygnału.

Wzmocnienie sygnału za bramką

Gdy listki odbioru dźwięku są właściwie ukierunkowane, mikrofon MXA910 zapewnia równomierny odbiór dźwięku z całego docelowego obszaru. Użycie funkcji automatycznej kontroli wzmocnienia (AGC) lub wyrównania poziomu głośności mowy zazwyczaj nie jest konieczne, ale jeśli zajdzie taka potrzeba, IntelliMix P300 oferuje funkcję AGC dla każdego kanału. Ponieważ posiadamy kontrolę wzmocnienia sygnału każdego listka macierzy dla przypadków, gdy jedna osoba siedzi dalej od mikrofonu w porównaniu do innej, istnieje pokusa zwiększenia wzmocnienia sygnału dla tego listka. Istnieje jednak ryzyko, że w wyniku tego zabiegu będzie niepotrzebnie aktywowany ten obszar (listek) w bramkowanym mikserze, ponieważ jest on bardziej czuły w porównaniu do listków bez dodatkowego wzmocnienia. W takim przypadku bardziej właściwym sposobem jest zwiększenie poziomu wzmocnienia w systemie już po włączeniu tego kanału (listka) przez automatyczny bramkowany mikser.

Utrzymanie relatywnie niskich poziomów głośności

Większość kodeków lub aplikacji takich jak Skype oraz Hangouts posiada parametr progu granicznego, który określa poziom sygnału, poniżej którego jest on uważany za szum. Dlatego tak ważne jest, aby przesyłać sygnał o takim poziomie, przy którym mamy pewność, że doskonale równoważy on sygnał użyteczny względem niepożądanych dźwięków. Poziom przesyłanego dźwięku należy ustawić na najniższej możliwej wartości, przy której nie są wprowadzane szumy lub zniekształcenia i dokonując odsłuchu z odległej lokalizacji. Cały proces powinniśmy zacząć od zanotowania początkowego poziomu wyjściowego automiksera. Poprośmy kogoś, aby mówił w bliskiej lokalizacji, podczas gdy dokonujemy odsłuchu w odległej lokalizacji. W tym czasie powoli zwiększamy poziom wyjściowy automiksera w bliskiej lokalizacji do momentu, gdy głos mówcy przestanie być głośniejszy. Następnie zmniejszamy poziom wyjściowy automiksera do ustawienia, przy którym zauważyliśmy ostatni wzrost poziomu głośności mowy i zapisujemy ten nowy poziom wyjściowy. Regulujemy ustawienie w górę i w dół między naszym poziomem startowym a nowym poziomem. Może się okazać, że nowy poziom wyjściowy automiksera jest o od 10 do 15 dB niższy w stosunku do naszego punktu startowego, a szumy otoczenia i inne niepożądane dźwięki zostały istotnie ograniczone, podczas gdy poziom mowy pozostaje na takim samym poziomie.

Opcja systemu ze wzmocnieniem sygnału głosu

Mikrofon macierzowy MXA910 może być użyty w systemach konferencyjnych AV, które wymagają wzmocnienia poziomu głośności mowy, chociaż ustawienia w tym przypadku będą inne niż dla zwykłych konferencji. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie pomieszczenia będą odpowiednie do wzmocnienia głosu, szczególnie w przypadku tych mniejszych. W celu ustalenia, czy dane pomieszczenie jest odpowiednie do użycia systemu ze wzmocnieniem mowy, należy wykonać pewne obliczenia. Shure posiada specjalny kalkulator pozwalający obliczyć potencjalne wzmocnienie akustyczne względem oczekiwanego wzmocnienia akustycznego (PAG/NAG). Dzięki niemu możemy określić, czy system może zapewnić odpowiedni poziom wzmocnienia w celu zapewnienia optymalnych wrażeń odsłuchowych przed pojawieniem się sprzężenia zwrotnego. Kalkulator, który „standardowo” odnosi się do mikrofonów wszechkierunkowych, pomaga obliczyć liczbę mikrofonów oraz odległości między różnymi elementami systemu. Gdy MXA910 porównamy do mikrofonów wszechkierunkowych lub kardioidalnych, to okaże się, że ten mikrofon przed pojawieniem się sprzężenia zwrotnego pozwala uzyskać poziom wzmocnienia głosu wyższy o od 7 do 11 dB. To powoduje, że jest to doskonały mikrofon w przypadku systemów, gdzie konieczne jest zastosowanie wzmocnienia głosu (aplikacje voice lift).

Ostatecznie, jeśli chodzi o wykorzystanie MXA910 w aplikacjach ze wzmacnianiem głosu, kluczem do sukcesu jest stworzenie stref działania głośników. W celu uzyskania odpowiednio wysokiego poziomu wzmocnienia głosu w pomieszczeniu muszą być w nim stworzone przynajmniej dwie strefy głośnikowe. Zazwyczaj odnosi się to do głośników umieszczonych w obrębie pomieszczenia, które są zasilane z dedykowanych kanałów wzmacniacza. To rozwiązanie pozwala na zasilanie przez mikrofony umieszczone z jednej strony pomieszczenia strefy głośnika, która znajduje się po przeciwnej stronie.

Stosując rozwiązanie wzmocnienia głosu powinniśmy zastosować jedynie wzmocnienie bardzo wąskiego zakresu częstotliwości, transjentów dźwięków spotykanych najczęściej w spółgłoskach – gdzieś pomiędzy 1,5 kHz a 6 kHz. Nie powinniśmy wzmacniać wszystkich niskich częstotliwości ani dolnego środka, ponieważ dźwięk w pomieszczeniu stanie się dudniący i zwiększy się ryzyko szybkiego pojawiania się sprzężeń zwrotnych. Tak więc chociaż mikrofon odbiera pełne pasmo, to wzmacniamy tylko bardzo małą jego część. Jednak jeśli wyślemy tylko tę małą część sygnału do słuchaczy w odległej lokalizacji, otrzymają oni słabej jakości dźwięk o metalicznym brzmieniu. Dlatego też konieczne jest oddzielne przetwarzanie sygnałów: dla funkcji lokalnego wzmocnienia głosu oraz sygnału przeznaczonego do przesyłania do odległej lokalizacji.

Podsumowując, jest wiele aspektów, o których powinniśmy pamiętać podczas instalacji i użytkowania sufitowego mikrofonu macierzowego MXA910. Jednak, jeśli będziemy postępować zgodnie z tymi kluczowymi wskazówkami przed oddaniem systemu do użytkowania, technologia macierzy sufitowej może w istotny sposób poprawić dźwięk podczas konferencji oraz prezentacji.

O autorze

Andrew Francis

Andrew Francis is a Senior Applications Engineer for the Shure UK Systems Group who has a decade of AV experience covering both installed systems and live events. During this time he has worked with politicians and business leaders, as well as other high-profile public figures such as His Holiness The Pope, while producing conferences, awards events and gala dinners. On the installation side he spent three years as a technical manager designing and commissioning AV systems for large corporate installations, specialising in multipurpose flexible meeting rooms.

Powiązane treści

Znajdź rozwiązanie