Search:
DU Wiki > Ämnen - Subjects > Ljud- & Musikproduktion > Liveljud och liveinspelning 2015 > Grupp 3 och 4 - startinstruktioner och artikelämnen > PA-högtalare och monitorsystem (Klas Praméus och Arjohn Emilsson, grupp 3)

PA-högtalare och monitorsystem (Klas Praméus och Arjohn Emilsson, grupp 3)

    Table of contents
    No headers

     

    Olika typer av PA-högtalare för olika situationer


    Efter framställning och utveckling av högtalare så växte även fler möjligheter och användningsområden fram eftersom man nu hade ett helt nytt sätt att nå ut till allmänheten. I dagens utvecklade samhälle har vi därefter fått ett brett utbud av olika sorters system.

     

    • Det allra simplaste PA-systemet består av en mikrofon, en förstärkare och en eller flera högtalare. Enklare och mindre system som dessa används ofta i mindre sammanhang såsom i skolor, kyrkor eller barer.

     

    • Större evenemang där huvudsystemet (Front of House, FoH), som förser publiken med förstärkt ljud, använder sig ofta av ett större nummer av stora, tunga högtalare som består av lågfrekventa högtalare (subwoofers) samt “full-range”-högtalare, alltså bredbandshögtalare som täcker större delen frekvensspektret. Beroende på storlek av evenemang, säg en större klubb, används högtalare som utger allt mellan 3000-5000 watt, medan en en utomhuskonsert kan använda upp till 10,000 eller mer.

     

    • PA-system finns även där man egentligen inte tänker på det, såsom på tåg- och busstationer, ofta i form av hornhögtalare. Så fort det är ett förstärkt ljud som ska nå ut till andra används ett PA-system, därav “Public Adress".

     

    Olika typer av delningsfilter och typisk användning

     

    Delningsfilter är en elektrisk krets som används inom ljudtillämpningar. De flesta högtalare är inkapabla att täcka hela frekvensspektret utan att det bildas obaland och distortion, därför använder de sig av delningsfilter med vars hjälp signaler med olika frekvens kan sorteras till respektive förstärkare och sedan högtalare.

    Det finns framför allt två viktiga skäl till varför man har ett delningsfilter i en högtalare. Det ena är att de flesta diskant- och mellanregisterelement helt enkelt inte tål basljud. De går lätt sönder av även mycket små effekter. Därtill låter lägre frekvenser illa i element som inte är avsedda för dem. Det andra skälet är att högre frekvenser orsakar resonansfenomen i bas- och mellanregisterelement. Genom att filtrera bort de högre frekvenserna reduceras resonansproblemen. En annan positiv verkan av ett delningsfilter är att den effekt man matar in i högtalaren från förstärkaren delas upp på flera element. I praktiken tål därför hela system mer effekt än vad de enskilda elementen är märkta med. Genom att ändra lite i filtret kan också ojämn frekvensgång, åtminstone till en del, korrigeras. Filtret har överhuvudtaget en avgörande betydelse för både klangfärg och stereobild. Det är egentligen bara bredbandshögtalare, som ju är tänkta att återge alla frekvenser, som kan klara sig utan filter.(1)

     

    Olika typer av delningsfilter består av:

     

    • Passiva delningsfilter

    Ett passivt delningsfilter är gjord helt utav passiva komponenter anordnat så att det ska uppnå ett s.k. Butterworth filter, eller med andra ord ett lågpassfilter. Högpresterande passiva delningsfilter tenderar att vara dyrare än aktiva delningsfilter eftersom individuella komponenter är kapabla att prestera väl även under hög ström och spänning. En negativ sak med passiva komponenter är att det är klumpigt och orsakar även ström förlust. Ett passivt delningsfilter är även frekvens- och impedansspecifikt. Detta gör att det inte är anpassningsbart till vilka högtalarsystem som helst.(2)

     

    • Aktiva delningsfilter

    Ett aktivt delningsfilmer innehåller aktiva komponenter i sina filter. Dessa kräver alltid att man använder sig av förstärkare för varje bandutgång. Det betyder då att ett aktivt delningsfilter kommer ofta mer än en passivt delningsfiltersystem. Trots att det är dyrare och mer komplicerat så förser det en rad fördelar:

    • Förstärkarna är redan direkt kopplade till förstärkaren, därmed maximerar förstärkningsdämpning till högtalarspolen, vilket minskar konsekvenserna av dynamiska förändringar, vilket allt som allt förbättrar hur systemet svarar till transienter.
    • Mindre kraft till förstärkning som krävs.(3)

     

    • Digitalt delningsfilter

    Ett digitalt delningsfilter används med ett digitalt signalbehandlings-chip (DSP)(4) eller annat slag av microprocessor. I och med det kan man använda ett DSP-chip och lägga till ett aktivt digitalt delningsfilter.(5) Fördel med detta är att man, på de flesta DSP-chip, kan ändra och spara olika inställningar som t.ex är användbart för olika PA-firmor.(6)

     

    • Mekaniskt delningsfilter

    Detta delningsfilter är mekaniskt och använder sig av materialets egenskaper i drivdiafragman för att uppnå filtreringen. Dessa filter hittas ofta i bredbandshögtalare som är utvecklade för att täcka så mycket som möjligt av frekvensspektret. En sådan är konstruerad så att man sätter fast en liten vikt “whizzer” i talspolen. Denna vikt fungerar som ett filter, så att huvudspolen inte vibrerar på höga frekvenser. Olika material av kon, whizzer och fjädring bestämmer frekvensen och effektiviteten av delningsfiltret. Men ett vanligare sätt är att sätta på ett dammskyddslock som ett filter för de höga frekvenserna.(7)

     

    Line array-system uppbyggnad och fördelar

     

    Historia: Den första personen som demonstrerade Line array-effekten var Harry Olson (8). Han visade att man kunde få en mer fokuserad ljudfront ju högre frekvenser man spelar. Detta publicerade han i sin text Acoustical Engineering, 1957 (9). Upptäckten av detta fenomen använde han för att utveckla pelarhögtalaren. Line array-system har funnits i ungefär femtio år, men tills de senare åren var de bara “röstvänliga”. Man använde oftast line array-system i lokaler där det fanns mycket reverb för där tillät den vertikala designen att spela utan att tillföra energi till reverbet.
    Idag används line array-systemet oftast i konsertsammanhang, tack vare L-Acoustics` V-DOSC line array som demonstrerade detta under 1990-talet. Folk upptäckte line array-systemets goda kvalitéter och högtalartillverkare började genast att producera nya.(10)

    Uppbyggnad: Ett Line array-system är en grupp högtalare som är vertikalt uppstaplade på varandra. De tätt placerade högtalarna gör det möjligt att kopplas samman akustiskt och spela upp en enhetlig vågfront. Den vertikala uppställningen av högtalarna ger en täckning som nästan är helt fritt från kamfiltereffekt.(11) Till skillnad från ett horisontellt klusterarray ger detta en jämnare ljudtrycksnivå samt ett jämnare frekvenssvar över en större publikyta.(12)
    Syftet med ett line-array är att fokusera ljudenergin, till ett mer riktat publikområde i jämförelse med konventionella högtalare. Energin tas till vara och håller bättre i färd vid längre avstånd. Konventionella högtalare fungerar som en punktljudkälla, i teorin är en punktljudkälla rundstrålande och dess vågutbredning är sfärisk. Dess vågutbredning gör att de tappar mer ljudenergi då de sprids över ett större område. Om man nu skulle använda konventionella högtalare på samma sätt som ett line-array skulle det uppstå problem då ljudvågorna skulle överlappa varandra och det lättare kommer att uppstå kamfiltereffekt, fasförskjutning men även frekvänsgången skulle bli försämrad.(13)
    Varje högtalare har till uppgift att spela ett visst frekvensomfång, dessa fördelas ut genom olika delningsfilter. Fler högtalare i ett line array-system innebär att man får mer kontroll över de olika frekvenserna. En rad av subbasar i framkanten av scenen förekommer ofta i konsert sammanhang och dessa kan bete sig som ett horisontellt line array om signalen som skickas dit inte är korrigerat på ett sätt för att bete sig annorlunda.   

    Fördelar: Fördelarna med ett line array-system är att det fungerar bra om ljud ska spelas upp i en längre distans. Den vertikala designen gör att frekvenserna kan riktas bättre och därmed skicka ut ljud mer effektivt. I festival-, konsert- och teater sammanhang är line array-system rekommenderat om det är en större lokal och publikmassa som ljudet ska skickas till.(14)

     

    In ear-monitorer - för- och nackdelar

     

    I motsvarighet till det traditionella PA-systemen så har In Ear-monitorsystemet funnits i en relativt kort tid. De introducerades omkring sent 80-tal men har inte varit i rätt prisklass för att gemene man ska ha råd förrän väldigt sent 90-tal. Man skulle kunna säga att In Ear-monitorsystemet har revolutionerat touringindustrin då de blir ovärderliga när det kommer till storlek och vikt samt att artisten får en helt ny värld av frihet att röra sig på på scen och samtidigt få konstant medhörning. För de som ej är bekant med in ear-monitorsystem består det av ett tvådelat system. En sändare som skickar en trådlös signal och en mottagare, ungefär i storlek av en mobiltelefon, som sitter på ett bälte eller en sele som artisten har på sig. Mottagaren tar emot monitorsignalen som sänds ut och förstärker den genom ett par hörsnäckor. 

    Fördelar:

    • Främst det som In Ear-monitorsystem utgör är mobilitet för artisten. Eftersom dagens artistkultur är väldigt estetiskt lagd där gärna mycket ska hända på scen så hjälper detta artisten enormt genom att inte binda denne till en särskild plats för att kunna höra sig själv eller bandet/backing tracks och ger därför artisten enorm rörelsefrihet.

    • Det ger en enormt klarhet i sång för artisten/artisterna vilket ger, med vana, mycket större tonsäkerhet. Man kan även spela upp ett starkare backing track eller ha en metronom som spelar i bakgrunden som då inte publiken behöver störas av.

    • Eftersom In Ear-monitorsystem använder sig av hörsnäckor som sluter ut övrigt ljud utifrån så är det ett väldigt bra sätt att kontrollera vad som faktiskt hörs och stänga ute onödigt ljud. Som trummis fungerar det väldigt bra då du slipper de starka ljuden som cymbaler och virveltrumma ger ifrån sig. 

    Nackdelar:

    • Eftersom In Ear-monitorsysten använder sig av UHF (Ultra High Frequency) kan det väldigt lätt störa ut sig med liknande elektronik. Mobiltelefoni och television använder sig också av UHF och är en väldigt stor, kontinuerligt växande industri som tar upp större och större frekvensomfång i mycket större områden.

    • Det som kommer ut i In Ear-monitorsystemet kan, beroende på tekniker, låta väldigt torrt och sakna rumsklang. På mindre spelningar kan detta störa artisten då denne inte har lika mycket att överrösta.

    • Elektronik är alltid elektronik och mycket kan gå fel när det gäller kopplingar, batterier, mindre sladdar som glappar.
      (14)

     

     

     

    Referenser:

    (1) http://www.drkrupp.se/hifi/filter_allt_om_filter.html - Allt om filter

    (2) http://www.linkwitzlab.com/crossovers.htm - Linkwitz, Delningsfilter

    (3) ^
    (4) http://sv.wikipedia.org/wiki/Digital_signalbehandling - DSP 

    (5) http://sv.wikipedia.org/wiki/Högtalare#Delningsfilter - Delningsfilter 
    (6) http://bssaudio.com/product_downloads/App_Notes/Crossovers_Demysified.pdf - Digitalt df (sid 4) 
    (7) 
    http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_crossover - Delningsfilter, Eng

    (8) http://en.wikipedia.org/wiki/Harry_F._Olson - H.Olson
    (9) https://www.meyersound.com/support/papers/meyer_line_array.pdf - Line Array, Acoustical Engineering
    (10) http://en.wikipedia.org/wiki/Line_array - Wiki
    (11) Evans, B. (2010) Live Sound Fundamentals. Course Technology / Cengage Learning (sid 121, 122)
    (12) https://pure.ltu.se/ws/files/33144984/LTU-EX-2011-33118569.pdf -  sid.6
    (13) http://studio.idg.se/2.1078/1.553881 - Array system
    (14) http://studio.idg.se/2.1078/1.553900/line-array--sa-funkar-det-del-23 - fördelar med line array
    (15) http://www.soundonsound.com/sos/feb13/articles/in-ear-monitors.htm In Ear historia och för- och nackdelar 


     

    Files (0)

     

    Comments (4)

    Viewing 4 of 4 comments: view all
    Jag tänkte på en grej man kanske kunde gjort på delen med delningsfilter för att förtydliga lite mer. om ni beskrev lite kortfattat vad ett delningsfilter är för något och vad det gör. Det skulle öka förståelsen för en läsare som inte har så mycket koll. :) Mycket bra text om line array - system.
    Posted 01:01, 10 Mar 2015
    En bra och begriplig text i helhet!

    Lite småsaker i er formalia som jag tänkt på!
    - Vissa delar i texten är i olika storlekar samt att det finns vissa grammatiska fel ex. "sterebild", "högrefrekvenser".

    Önskar att ni hade förklarat om vart i signalkedjan ett delningsfilter finns.

    Men annars bra skrivet om Line array-system och in ear-monitorer! Många källor och tydligt vart de finns, dock så skulle jag gärna se någon litteratur som källa också för att öka trovärdigheten mer på texten. Men som sagt, skitbra utöver småsakerna!

    /Henrik Olsson
    Posted 01:32, 10 Mar 2015
    Mycket fakta men ändå lättläst med hjälp av den återkommande uppdelning som ni brukat konsekvent genom hela artikeln. Många intressanta referenser, det förmedlar en känsla i att ni har utforskat ämnet i detalj :)
    / Chris
    Posted 22:34, 10 Mar 2015
    Väldigt intressant och lärorik text! Precis som Henrik skrev så har ni en tydlig källhänvisning, dock hade även jag velat se någon litteraturkälla utöver det ni redan har.

    //Filip
    Posted 22:35, 10 Mar 2015
    Viewing 4 of 4 comments: view all
    You must login to post a comment.