Tor elektroakustyczny PA

1. Elementy toru elektroakustycznego

Elementy toru elektroakustycznego
Elementy toru elektroakustycznego

Na przedstawionym powyżej schemacie blokowym instalacji nagłaśniającej typu PA zaznaczono główne elementy toru elektroakustycznego oraz sygnały występujące w torze. W trakcie budowy systemu należy przestrzegać niżej wyszczególnionych zasad w celu uzyskania najwyższej jakości dźwięku oraz bezawaryjnej pracy:
1. Do przesyłu sygnałów MIC i LINE zawsze stosować przewody ekranowane. Jeżeli sprzęt to umożliwia, sygnał MIC przesyłać jako symetryczny, zwłaszcza jeśli odległość na jaką przesyłamy sygnał jest znaczna (powyżej 50 m).
2. Jeżeli system wymaga zastosowania skrętki komputerowej, stosować wyłącznie skrętkę S/FTP (ekranowaną siatką).
3. Większość przedwzmacniaczy i wzmacniaczy miksujących wyposażona jest w dwupunktową regulację barwy dźwięku. Jeżeli taka regulacja okaże się niewystarczająca, należy stosować zewnętrzny korektor graficzny typu TS-231.
4. W przypadku dodatniego sprzężenia zwrotnego (głośnik - mikrofon), stosować eliminator sprzężeń typu TH-9000S lub TS-224.
5. W systemach napięciowych przestrzegać zasady: łączna moc głośników w strefie ≤ mocy wzmacniacza obsługującego tę strefę. Przykład: Do wzmacniacza o mocy wyjściowej 500W możemy do wyjścia 100V podłączyć linię głośnikową o maksymalnej łącznej mocy 500W lub do wyjścia 70V tego wzmacniacza podłączyć linię głośnikową o łącznej mocy maksymalnie 1000W (podanej dla 100V).
6. Zwrócić uwagę na prawidłową wentylację urządzeń, nie zakrywać otworów wentylacyjnych.

2. Mono i stereo

Poniższy rysunek przedstawia prawidłowy sposób łączenia źródeł stereofonicznych do wejść monofonicznych. Sytuacja taka występuje w systemach PA bardzo często, ponieważ przedwzmacniacze i wzmacniacze w takich systemach są monofoniczne. Zastosowanie przedstawionego połączenia gwarantuje poprawne sumowanie sygnałów z obydwu kanałów stereofonicznych bez ryzyka wzajemnego zakłócania się wyjść źródła, co mogłoby mieć miejsce w przypadku bardzo zróżnicowanych sygnałów w poszczególnych kanałach. Zastosowane rezystory zapewnią poprawną pracę połączenia dla typowych impedancji wyjściowych źródła (rzędu setek omów) i impedancji wejściowej wejścia monofonicznego (rzędu dziesiątek kiloomów).

Łączenie źródeł do wejść monofonicznych
Charakterystyka częstotliwościowa głośnika T-774H ITC

Podłączenie sygnału ze źródła symetrycznego do wejścia niesymetrycznego

Podłączanie źródła symetrycznego do wejścia niesymetrycznego
Podłączanie źródła symetrycznego do wejścia niesymetrycznego przy torze niesymetrycznym

Podłączenie sygnału ze źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego

Podłączanie źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego
Podłączanie źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego pry torze niesymetrycznym

Podłączenie sygnału ze źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego

Podłączanie źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego
Podłączanie źródła niesymetrycznego do wejścia symetrycznego przy torze symetrycznym

Sygnał przesyłany torem symetrycznym jest mało podatny na zakłócenia zewnętrzne. Zaleca się stosowanie toru symetrycznego do przesyłu sygnału na duże odległości. Niniejsza uwaga odnosi się zwłaszcza do przesyłu sygnałów o poziomie mikrofonowym (MIC).

3. Linia głośnikowa

Budowa linii głośnikowych w przypadku instalacji napięciowej 70V lub 100V jest znacznie tańsza i prostsza w stosunku do systemu prądowego. W związku z faktem, że wzmacniacze mocy oraz głośniki wyposażone są w transformatory dopasowujące impedancje, linię głośnikową budujemy stosując zasadę:
wszystkie głośniki linii głośnikowej łączymy równolegle z zachowaniem biegunowości - zgodnie z poniższym rysunkiem:

Budowa linii głośnikowej
Budowa linii głośnikowej

Moc całkowita głośników w danej strefie jest sumą mocy wszystkich głośników zainstalowanych w tej strefie. Ze względów praktycznych wskazane jest, aby przewód posiadał żyły w różnokolorowej izolacji, co ułatwia zachowanie biegunowości podłączanych głośników.

4. Sterowanie głośnością za pomocą lokalnego regulatora

W wielu przypadkach głośniki radiowęzłowe mają możliwość regulacji doprowadzonej do nich mocy, co powoduje regulację głośności. Odbywa się to za pomocą stałego podłączenia odpowiednich odczepów transformatora, w który wyposażony jest zestaw głośnikowy, do linii zasilającej 100V. W systemach radiowęzłowych, mających obsługiwać różne pomieszczenia z oddzielną, dostępną dla użytkownika regulacją głośności w każdym z nich, niezbędne jest zastosowanie 100 V regulatorów głośności. Regulatory te składają się z transformatora o krokowym tłumieniu sygnału wejściowego i włączane są bezpośrednio w linię 100 V, a głośniki podłączane są do jego wyjścia. Maksymalna moc głośników, jaką może sterować regulator, równa jest mocy samego regulatora.

W większości przypadków regulatory głośności umożliwiają całkowite wyciszenie sygnału. W takim przypadku komunikaty alarmowe (w przypadku pożaru, alarmu itp.) nie będą słyszalne. Aby uniknąć takiej sytuacji należy zastosować regulatory głośności z obwodem priorytetu (przekaźnik). Zastosowanie takich regulatorów umożliwia zdalne obejście obwodu regulatora i wyemitowanie komunikatu z pełną mocą. Sposób włączenia regulatorów w linię głośnikową prezentują poniższe rysunki:

Sposób włączenia w linię głośnikową dwóch regulatorów (dla 2 pomieszczeń). Każdy z regulatorów umożliwia regulację głośności podłączonych do niego głośników (w tym przypadku 2 głośniki).

Regulacja głośności
Regulacja głośności

Sposób podłączenia regulatora z przekaźnikiem priorytetu. W tym wypadku oprócz linii sygnałowej 100V, do każdego regulatora prowadzimy linię obwodu przekaźnika 24VDC.

Regulacja głośności z funkcją priorytetu
Regulacja głośności z funkcją priorytetu

5. Rozmieszczenie głośników

5.1. Układ centralny rozmieszczenia głośników

Układ ten polega na lokalizacji głośników w przedniej części nagłaśnianej przestrzeni. W przypadku pomieszczeń zamkniętych będzie to front sali lub scena, a w przypadku przestrzeni otwartej będzie to na przykład przednia część trybuny. Układ centralny rozmieszczenia głośników gwarantuje spójność wrażeń optycznych i akustycznych odbieranych przez słuchacza i umożliwia, przy odpowiednim usytuowaniu głośników i słuchaczy, realizację przekazów stereofonicznych. W systemach nagłaśniających Public Address ten system rozmieszczenia głośników ma małe zastosowanie.

5.2. Układ decentralny rozmieszczenia głośników

Układ decentralny polega na rozmieszczeniu głośników w całym obszarze nagłaśnianej przestrzeni. Wykorzystuje się w tym przypadku głośniki w obudowie zamkniętej, kolumny lub tuby głośnikowe. Głośniki te mogą być montowane w różnych punktach nagłaśnianej przestrzeni, na przykład w suficie, ścianach bocznych, oparciach foteli lub - w przypadku przestrzeni otwartej – na słupach. Decentralne systemy nagłośnienia dzieli się na liniowe i powierzchniowe.

Systemy liniowe tworzymy poprzez rzędy (łańcuchy) głośników, a powierzchniowe - przez tzw. „kraty” - w nagłaśnianej powierzchni wyznaczamy rzędy umownych linii wzajemnie prostopadłych i głośniki umieszczamy w punktach przecięcia się tych linii. W systemie decentralnym rozgłaszanie sygnału stereofonicznego nie ma sensu w związku ze sposobem rozmieszczenia głośników oraz faktem, że słuchacz - w wielu wypadkach - w trakcie realizacji przekazu przemieszcza się względem źródeł dźwięku.

Zależność pomiędzy mocą dostarczoną do głośnika, odległością od głośnika, a poziomem natężenia dźwięku dla głośnika o parametrze SPL = 90
Moc [W] 1m 2m 4m 8m 16m 32m
1 SPL=90 84 78 72 66 60
2 93 87 81 75 69 63
4 96 90 84 78 72 66
8 99 93 87 81 75 69
16 102 96 90 84 78 72

 

Maksymalne długości 100V linii głośnikowej, w zależności od przesyłanej mocy i zastosowanego przewodu miedzianego
Przekrój [mm²] 100W 200W 400W 500W 800W 1000W 2000W
0,5 160m 80m 40m 32m 20m 16m 8m
1,0 320m 160m 80m 64m 40m 32m 16m
2,0 640m 320m 160m 128m 80m 64m 32m
4,0 1280m 640m 320m 256m 160m 128m 64m
6,0 1920m 960m 480m 384m 240m 192m 96m

Na podstawie:
Jerzy Gintrowicz
Poradnik instalatora
www.itc-pa.pl