Search:
DU Wiki > Ämnen - Subjects > Ljud- & Musikproduktion > Liveljud och liveinspelning 2015 > Grupp 7 och 10 - startinstruktioner och artikelämnen > PA-högtalare och monitorsystem - Samuel Frisk & Fredrik Göransson

PA-högtalare och monitorsystem - Samuel Frisk & Fredrik Göransson

    Public adress-system har i syfte att spela upp tal eller musik för en folkmassa. Med ett sådant ändamål skulle ett par vardagsrumshögtalare inte uppfylla syftet särskilt effektivt. Här krävs istället specialtillverkade ljudsystem. PA-ljudet kräver mycket mer kraft än ett hemmaljud, och har många fler komponenter. Kort och gott är det mer avancerad teknik. Med detta inlägg tänkte vi beskriva PA-systemets vanligaste typer av högtalare, hur man kan placera dem samt hur medhörning fungerar på scen.

     

    Högtalarlådor

    Högtalarlådan på en högtalare är avgörande för prestandan. Den riktar ljudet och förhindrar att högtalarelement kortsluter sig själv akustiskt (Nicklasson, 2006;124). Eftersom låga frekvenser har långa våglängder krävs stora membran och högtalarlådor för att kunna återge ljuden och hantera ljudvågorna.

    En tryckkammarhögtalare är en lufttät, sluten låda som ger en distinkt bas men med lägre verkningsgrad. Basreflexhögtalarens låda har en öppning eller rör i lådans frontstycke. Lådan har högre verkningsgrad och kan således återge lägre frekvenser i mindre lådor. Det är den vanligaste typen i dag. Hornhögtalare har också hög verkningsgrad fast kräver stora lådor om de ska återge låga frekvenser. Högtalaren sitter inne i lådan och får ljudet att färdas genom en labyrint till en, eller fler stora öppningar, oftast på framsidan.

     

    Högtalares olika ändamål

    Det finns en rad olika typer av PA-högtalare som alla fyller olika funktioner och används beroende på situation. Man delar upp högtalarna för specifikt anpassade frekvensområden för att återge ett så naturtroget ljud som möjligt.

    Subbashögtalare hanterar de lägsta frekvenserna med ett uppfång vanligen under 100-200 Hz. De är vanligtvis utrustade med en eller två 15” eller 18” högtalarelement. Det ger mer plats åt de övriga högtalarna att hantera de övre frekvenserna tydligare och renare, samtidigt som subbashögtalaren tar hand om lågbasljud.

    Toppar tar hand om främst mellanregister och diskant. Dessa högtalare kan vara indelade i flertalet högtalarelement som är specifierade i enskilda frekvensområden. I dagsläget har toppar vanligtvis kapacitet att ta hand om åtminstone mellan- och diskantregister. Vissa tar även hand om högbasen (ca 80-200 Hz), så kallade fullrange-högtalare. De har kapaciteten att återge majoriteten av det hörbara frekvensområdet. Dessa kan användas som toppar.

    Man kan ställa upp högtalare i så kallade kluster, där man ställer två eller fler högtalarlådor tillsammans för att skapa ett ökat spridningsområde och ljudtryck. Grunden för publikljudet i ett PA-system ugörs av FOH(front of house)-högtalare på vänster och höger sida. Beroende på storleken av evenemanget och tillgång varierar mängden högtalare och kapacitet. Till musikaler, teater och större konserter används ofta centerkluster. Det är en samling högtalare uppphissade ovanför scenen, centrerat. Det ger tydligare mittpunkt än enbart vänster och höger och även ökar talets tydlighet. Frontfill är högtalare avsedda att balansera ljudet och täcka områden där ljuden är skuggade.

     

    Olika typer av delningsfilter och typisk användning

    Ett delningsfilter har till uppgift att dela upp återgivningen av frekvenser i högtalaren.

    Eftersom den perfekta högtalaren som kan återge hela spektrat av mänsklig ljudfrekvensuppfattning (20 Hz - 20 kHz) ej existerar krävs det att en högtalare delas upp i fler element (DLS Svenska AB, 2006;6). Uppdelat i lågfrekvent basljud, mellanregister och högfrekvent diskantljud. Diskant- och mellanregister-element tål generellt sett inte låga basfrekvenser - det både låter dåligt och de kan lätt gå sönder. På så vis låter inte lågfrekventa ljud bra i högtalare avsedda för dem. De högre frekvenserna kan orsaka resonansfenomen i bas- och mellanregisterelement. Därför är det essentiellt att delningsfilter används för att dela upp signalen från källan till högtalaren (Karlsson, Allt om filter, 2014).

    Delningsfilter benämns efter antalet uppdelade frekvensområden. Det finns 2-vägs delningsfilter som delar upp signalen i låga frekvenser och höga frekvenser (Nicklasson Hans 2006;117). I 2-vägs delningsfilter brukar delningsfrekvensen ligga på 1kHz, eller runt 100-200 Hz. 3-vägs delningsfilter delar upp signalen i diskantregister, mellanregister och basregister. Frekvenserna där filtret delar brukar ligga runt 100-250 Hz respektive 1-2,5 kHz (Ibid, s.117). 4-vägs delningsfilter delar på så sätt upp signalen i fyra delar, basregister, låga mellanregister, övre mellanregister och diskantregistret. De brukar delas vid 100-250 Hz, 1-2,5 kHz och 5-8 kHz (Ibid, s.118).

     

    Aktiva delningsfilter

    De aktiva delningsfiltrena delar signalen före slutstegen och behöver då ett separat slutsteg för varje frekvensområde. Dessa behöver även ström för att fungera och är ofta rackmonterabara och placeras för jämman tillsammans med slutstegen. En av fördelarna med ett aktivt delningsfilter gentemot ett passivt delningsfilter är att man kan justera delningsfrekvenserna för att passa lokaler och högtalarsystem då det är externa komponenter. Man kan även finjustera styrkan på de utgående signalerna. Justeringssätten varierar mellan olika delningsfilter (Ibid, s.119).

     

    Passiva delningsfilter

    Hos passiva delningsfilter delas signalen efter slutstegen och är i majoriteten av dem inbyggda i högtalarlådan. De är billigare och konstruktionsmässigt enklare och behöver inte särskild strömförsörjning. En av nackdelarna gentemot ett aktivt delningsfilter är att ett slutsteg jobbar med ett större frekvensområde ensamt. Delningsfiltret stjäl även ca 20% av effekten. Vanligtvis används en kombination av passiva och aktiva filter.

     

    Branthet

    När man talar om delningsfilter talar man om branthet. Vad delningsfiltren gör är att dämpa de övriga frekvenserna med ett visst antal dB per oktav. Det finns fyra olika branthet på filtren, och varierar mellan en dämpning på 6 dB per oktav till 24 dB per oktav. Enligt Nicklasson (Ibid, s. 118) vill man ha delningsfilter med högre grad dämpning.

     

    Processorstyrd delning

    Det finns även processorstyrda delningsfilter, som vanligtvis är tillängnade ett specifikt märke och modell av steg/högtalare. Den läser av signalen och justerar automatiskt inställningarna, om så behövs. Vissa enheter kan innehålla extra prestandaoptimerande funktioner (Ibid, s 118).

     

    Line array-system - uppbyggnad och fördelar

    När man talar om line array-system syftar man på vertikalt staplade högtalare. Dessa hissas upp i luften och detta kan ske med hjälp utav speciella stativ, tross, talja eller byggnadsställningar. Närheten av ett element till det nästa gör det möjligt för dem att koppla samman akustiskt och spela en enhetlig vågfront (Eitzenberger, 2014:5). Line array-system är konstruerade för att skapa en cylindrisk vågfront (linjestrålande), vilket skiljer sig från konventionella högtalare som har en sfärisk vågutbredning (Nicklasson, 2006:136). Det finns flera fördelar med vertikalt staplade högtalare. En viktig sådan är ljudtryckets jämnhet. I de allra flesta fall sjunker ljudtrycksnivån med 6 dB när man dubblerar avståndet mellan ljudkälla och öra i ett fritt fält (Everest, 2011:36). Med ett line array-system sjunker ljudtrycket endast 3 dB per dubblering av avstånd i ett fritt fält (Nicklasson, 2006:136). Efter en viss distans övergår det dock till 6 dB igen (Eitzenberger, 2014:15). När ljudet flygs upp (hissas upp i höjden) blir spridningen även bättre då få föremål är i vägen. Med hjälp av frontfills (högtalare som täcker områdets ljudskuggor) kan ljudet balanseras så att det upplevs komma från ansiktshöjd från artisterna, detta med upphissade högtalare till trots (Nicklasson, 2006:135). Med line array kommer man också praktiskt taget undan kamfiltereffekten, där ljudvågor i olika frekvensband slår ut varandra (Eitzenberger, 2014:5). Line arrays som är upphängda helt rakt har en smal vertikal riktning, och är inte särskilt användbara i praktiska situationer. Därför är arrayet nästan alltid böjt i vertikalplanet (Eitzenberger 2014:5)

    Eftersom högtalarna är staplade över varandra i vad som ibland kan vara tiotals meter höga stacks uppstår en viss fördröjning av ljud. Det ljud som kommer från den lägsta högtalaren når örat fortare än det som kommer högst uppifrån. Därför är det vanligt att signalen fördröjs något med hjälp utav speciella delayenheter före delningsfilter (Nicklasson, 2006:136). Man kan även använda något som kallas “delayed stacks”. Detta är högtalare som står 50 meter från scenen, avsedda för att öka ljudtrycket för de som står långt bak. Kontentan av detta är att man inte behöver spela överdrivet starkt längst fram för att de längre bak ska höra (Nicklasson, 2006:136).


    Scenmonitorer

    Scenmonitorer är livemusikerns medhörning, och syftar på de högtalare man placerar på scenen för att musiker ska kunna höra sig själva.. Tanken är att scenmonitorerna ska höras så lite som möjligt utav publiken, och därför är de riktade in mot scenen. Det är inte alltid alla musiker har medhörning via scenmonitorer. Exempelvis är gitarristers gitarrförstärkare vanligtvis tillräckligt starka på scenen för att höras direkt - i vilket fall det inte är ovanligt att exkludera en elgitarr från scenmonitorerna (Mackie, 2005: 225).

    In ear monitorer - för och nackdelar

    In ear monitoring avser en hörselsnäcka i örat. Denna ger individuell medhörning till varje musiker (Nicklasson, 2006:142) och eliminerar behovet av monitorhögtalare.  En följd av detta är att det blir lättare att uppnå ett rent liveljud i praktiken, eftersom monitorhögtalarna inte är en faktor. I och med att scenmonitorer är riktade in mot scenen kan lägre frekvenser läcka ut till publiken utan att diskant och övre mellanregister gör detsamma. Detta leder till en otydlig ljudbild (Mackie, 2005:225). En annan fördel med in ear monitoring är att risken för rundgång minskar markant eftersom det nästan alltid är scenmonitorerna som står för rundgång (då de ofta är placerade nära mikrofonerna). Minskad risk för hörselskador är också ett faktum, vilket annars kan uppstå pga för starkt scenljud (Nicklasson, 2006:142). Ett vanligt scenario är att någon av musikerna vill höra sig själv starkare från en monitor, vilket kan ge andra musiker samma behov då de själva nu inte hörs lika bra och vill höra mer av sig själva. Ljudteknikern ökar successivt volymen i samtliga monitorer och volymen blir för stark. Med in ear monitoring blir detta ej ett problem.

    Det finns även en mängd nackdelar med in ear monitoring. Dessa system (och i synnerhet de trådlösa) kostar mer än typiska wedgemonitorer. Fastän musikerna hör sig själva bättre kan det kännas som att de blir utestängda från sammanhanget eftersom hörselsnäckan stänger ute en påtaglig del av det omgivande ljudet (Nicklasson, 2006:142).


    Referenser

    DLS Sweden AB, Göteborg, DLS Car & Home audio, Ljudhandbok s.6, (tillgänglig via http://www.dls.se/econtent/files/6/ljudhandbok06.pdf ) hämtad 08/3/2015

    Everest, F. Alton & Pohlman, Ken C. 2011. Master Handbook of Acoustic. McGraw-Hill.

    Eitzenberger, Marcus (2011) Gillar allmänheten stereo i PA? Diss. Luleå Tekniska Universitet, instutitionen för konst, kommunikation och lärande (tillgänglig via https://pure.ltu.se/ws/files/33144984/LTU-EX-2011-33118569.pdf)

    Greg Mackie, (2005), Compact Mixer Reference Guide, LOUD Technologies (tillgänglig via http://www.mackie.com/pdf/CMRefGuide/Tips_Ch8.pdf)

    Karlsson, Gabriel (2014), http://www.drkrupp.se/hifi/filter_allt_om_filter.html , hämtad 08/3/2015

    Nicklasson, Hans (2006) Jakten På Det Perfekta PA-Ljudet . HN Ljuddesign

    Files (0)

     

    Comments (0)

    You must login to post a comment.