双路互备扩声系统在实时扩声中的安全应用

发布日期:2018-01-07         新闻来源:《现代电影技术》      点击0

一、 引言


       谈到影视技术兵大家首先想到的是电影放映工作,其实随着现在专业技术岗位的铺开,在部队一线有很多影视技术兵都是身兼多职,除电影放映外,扩声音响保障也是一项经常性的工作。但由于操作人员本身素质的问题或是扩声设备本身的故障问题,经常会出现无声、断续等现象,造成会议、演出、赛事的中断,直接影响了活动的顺利进行。

       怎样才能提高扩声系统的安全可靠性呢?即使设备出现了故障或误操作也可以使活动顺利进行。我们可以通过分析原因,找出解决问题的方法。

二、造成故障的原因

       绝大多数的扩声系统都是由五部份组成的,如图1所示:


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图1


       音源包括话筒和放音设备,如有线话筒、无线话筒、 CD机、MD机、电脑音源等。调音台就是混音设备,将所有的信号源混合编组送出。处理器主要是对信号进行加工、分频、均衡、延时等工作。功率放大器是将电平信号变成功率信号推动扬声器。扬声器是将电信号换成人耳可听的声波信号。从图中可以看到,信号都是单路传送的,从前级到末级,只有所有设备都正常运转,才能保证系统顺利地出声。如果其中任何一级的设备出现故障或是误操作都将导致整个系统的瘫痪,造成严重的后果。


       扩声设备毕竟属于电子产品,无论是进口的还是国产的,出厂后都会有一定比例的故障,如果赶上的恰好是出现故障的那一台,就会造成严重的后果,因为绝对的安全是没有的。曾经我负责部队召开的一次宣布命令大会扩声工作,嘉宾均是来自总部及广东省委省政府的领导,活动前,所有话筒均进行了多次测试,但至会议前五分钟,舞台上人员突然发现有一支话筒幻象电源灯熄灭了,不能正常出声,然后立即换话筒,还是无声。最后只好递上无线话筒让会议继续进行。期间耽误了五六分钟,很是尴尬。会议后面虽然顺利进行,但整场会议大家都是高度紧张,生怕哪支话筒中途再出状况。事后检查发现是连接话筒的缆线车内部接口脱落了。通过此事我就检讨自己,当初要是使用了两支甚至两支以上的话筒就会将风险降低很多,这也是系统互备最初级的一种展现。

       除了话筒互备,还能不能找到办法让这些重要设备都有一组备份,在某一台设备出现故障时,备份设备能够实时替代故障设备,支持活动的顺利进行,并且设备投资又在合理的范围内?经过长时间的思考,我想这是可行的,就是双路互备扩声系统实时运行。

三、 解决方案

       适逢2011年9月,武警部队全面推进现代化工作会议在广州召开,地点选在白云国际会议中心,分组讨论有五个会议厅,根据上级指示,由我负责检查和保障这几个会议地点的音响扩音工作,领导要求在尽量节约经费的前提下,要求扩声系统一定要安全可靠,因为如果系统不能安全可靠的使用,其他一切指标都无从谈起。有些同事提出安全方案就是在现场放置可供替换的备品备件,也就是每件重要产品都要有一台备份设备放在控制室,以便损坏时更换。我认为放置备品备件是需要的,但是扩声工作是实时的,中间不能出现断点,判断故障和更换设备都需要时间,势必造成会议的中断与延误。经过反复的设计,我提出了双路互备的扩声系统方案,如图2所示:


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图2

        

       由于这几个会议厅使用设备相对较多,稍加改造后就可以互为备份且并不需要增加多少投资。

       例如,话筒双备份具体操作为:通过调整两只话筒的电压增益,使其推子推起后同一个电平的位置声压级是相等的。然后在实时扩声中,一个话筒当主拾音,另一个小于主拾音话筒3至6个dB当备用话筒,这样备用话筒既不会对主要话筒音质有太大影响(话筒摆放时话筒头要尽量靠近,避免梳状滤波),同时当主话筒拾音出现故障,可立即将备用话筒推到刚才主话筒的电平位置。声音除了会小一下外并不会中断。如果有条件的情况下,甚至可以将备用话筒和主话筒同时打开同时推到同一电平位置,然后从将主话筒分一路信号到备用话筒的边链电路输入,通过调整合适的阀值、压缩比、启动时间,可以做到主话筒出现断声故障备用话筒能第一时间出声工作,且电平过渡自然,没有落差。


       在放音设备的备份上,我建议提前将音乐资料复制到手提电脑,避免用碟机播放时光盘磨损读盘故障,播放软件选用简洁稳定的软件,活动前将所有音乐资料试播一遍。同时由于手提电脑带有电池,可以很好地避免音源设备的电源故障。
    

       通过跳线,将前面音源信号分别传送到A调音台和B调音台(有的调音台输入通道带DIR直接输出口,可直接连到另一调音台的通道输入),假如A调音台出现故障,B调音台依然可以正常工作。
  

       调音台通过编组或矩阵输出,分别将A调音台的信号送到A、B处理器的1号输入端口,将B调音台的信号送到A、B处理器的2号输入端口。这样每个处理器均有从前端AB调音台送来的信号(处理器上信号路由A、B输入都要打开)。
  

       同理,后级功放、音箱在实际使用中也是两路传输,音箱组是交叉设置的,即使有一路出现问题,另一路的设备均可以正常工作(其实只要操作得当,音箱出现无声故障的可能性极低,系统互备做到功放这级就可以了)。
  

       如果说某些地方没有两台调音台,则可以采用一台矩阵处理器代替B调音台。如图3所示:


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图3


       上述的设计从原理上是可行的,而且采用的都是自身的设备,并不需要额外增加太多的投资,尤其是所有设备都是实时工作,免去了更换的时间,大大提高了安全运行的保障,而且从概率上讲,一台设备出现故障的几率是百分之一,两台设备同时出现故障的几率就是万分之一。


四、实例运行

       通过以上的设计,我们在部队基层文艺汇演及其它活动中也实施了这样的方案。
        

       2013年月10起,单位举办了为期一个月的“欢乐警营、和谐广东”文化送基层演出活动,在到达清远演出时,由于观看群众较多,场地安排在室外文化广场,由于我们携带的设备功率不够满足现场活动,我们便借用了文化馆一套音响设备用做补充,我们设备当主扩,文化馆设备当做演员返送。在进行设备调试时,我便感觉到文化馆使用的调音台老旧不稳定,便同时从主扩台拉了一根30米信号线到返送系统中的音箱处理器,A进返送调音台信号,B进主扩发送的信号,信号都路由到了舞台返送6个音箱上,果不其然,在进行彩排时,各自工作没有问题,但到正式演出时只过了第二个节目,我便发现返音台闪了一下断电了,但处理器、功放均正常开机中,我迅速关闭处理器上的B通道哑音键,让主扩信号送入处理器,演出得以顺利进行。由于先前跟演出打过招呼,所以短暂的三秒钟,演出没有出现惊慌。同时台下有主扩系统扩声,不至于演出中断。当然也可以一开始主扩信号就进处理器B通道与A通道信号进行混合,但那样就失去了舞台返送单独调音的意义,直至出现无声重大问题,才以保障演出顺利为主返送与主扩使用共同信号。事后证明,双路可互备系统是值得推广的,无论在任何演出场地和活动中,都应该结合设备和任务需求,科学灵活使用,将风险尽可能降低。
    

五、总结
  

       综上所述,我们通过实例运行了双路互备扩声系统,解决了因设备故障和操作人员的失误而导致活动中断的问题。这充分说明这样的设计是可以避免很多因人为事故和设备故障造成各种活动的中断,对各种活动和赛事造成的不良影响。当然这一系统并不能解决所有的扩声问题,但它的尝试,至少提高了扩声系统的安全和应急功能,随着时间的推移,我们还需进一步实践摸索来完善系统的设计。


广东总队政治部文化工作站 罗志勇