L'effetto prestazionale del sistema audio è determinato congiuntamente dall'apparecchiatura della sorgente sonora e dal successivo rinforzo sonoro della fase, che è costituito da sorgente sonora, messa a punto, apparecchiature periferiche, rinforzo sonoro e apparecchiature di collegamento.

1. Sistema di sorgenti sonore

Il microfono è il primo elemento di un intero sistema di amplificazione sonora o di registrazione e la sua qualità influenza direttamente la qualità dell'intero sistema. I microfoni si dividono in due categorie: cablati e wireless, a seconda del tipo di trasmissione del segnale.

I microfoni wireless sono particolarmente adatti per la ripresa di sorgenti sonore mobili. Per facilitare la ripresa del suono in diverse situazioni, ogni sistema microfonico wireless può essere dotato di un microfono palmare e di un microfono Lavalier. Poiché lo studio dispone contemporaneamente di un sistema di amplificazione sonora, per evitare il feedback acustico, il microfono palmare wireless dovrebbe utilizzare un microfono cardioide unidirezionale per la ripresa di parlato e canto. Allo stesso tempo, il sistema microfonico wireless dovrebbe adottare la tecnologia di ricezione diversity, che non solo migliora la stabilità del segnale ricevuto, ma contribuisce anche a eliminare l'angolo morto e la zona cieca del segnale ricevuto.

Il microfono cablato ha una configurazione multifunzionale, multi-occasione e multi-grado. Per la ripresa di contenuti linguistici o cantati, vengono generalmente utilizzati microfoni a condensatore cardioide, e anche i microfoni electret indossabili possono essere utilizzati in aree con sorgenti sonore relativamente fisse; i microfoni a condensatore superdirezionali di tipo microfonico possono essere utilizzati per la ripresa di effetti ambientali; per gli strumenti a percussione vengono generalmente utilizzati microfoni a bobina mobile a bassa sensibilità; microfoni a condensatore di fascia alta per archi, tastiere e altri strumenti musicali; i microfoni ad alta direttività per la ripresa ravvicinata possono essere utilizzati quando i requisiti di rumore ambientale sono elevati; i microfoni a condensatore a collo d'oca a punto singolo dovrebbero essere utilizzati considerando la flessibilità degli attori di grandi dimensioni.

Il numero e il tipo di microfoni possono essere selezionati in base alle effettive esigenze del sito.

2. Sistema di sintonizzazione

La parte principale del sistema di sintonizzazione è il mixer, che può amplificare, attenuare e regolare dinamicamente i segnali delle sorgenti sonore in ingresso di diversi livelli e impedenza; utilizzare l'equalizzatore collegato per elaborare ogni banda di frequenza del segnale; dopo aver regolato il rapporto di miscelazione di ciascun segnale del canale, ogni canale viene assegnato e inviato a ciascuna estremità ricevente; controllare il segnale di rinforzo sonoro dal vivo e il segnale di registrazione.

Ci sono alcuni aspetti a cui prestare attenzione quando si utilizza il mixer. Innanzitutto, è necessario scegliere componenti di ingresso con una maggiore capacità di carico della porta di ingresso e un'ampia risposta in frequenza. È possibile scegliere tra ingresso microfono o ingresso di linea. Ogni ingresso dispone di un pulsante di controllo del livello continuo e di un interruttore di alimentazione phantom a 48 V. In questo modo, la parte di ingresso di ciascun canale può ottimizzare il livello del segnale di ingresso prima dell'elaborazione. In secondo luogo, a causa dei problemi di feedback e monitoraggio del ritorno sul palco nel rinforzo sonoro, maggiore è l'equalizzazione dei componenti di ingresso, delle uscite ausiliarie e delle uscite di gruppo, migliore è il controllo e più comodo è il controllo. In terzo luogo, per la sicurezza e l'affidabilità del programma, il mixer può essere dotato di due alimentatori principali e di riserva e può commutare automaticamente. Per regolare e controllare la fase del segnale audio, le porte di ingresso e di uscita sono preferibilmente prese XLR.

3. Apparecchiature periferiche

Il rinforzo sonoro in loco deve garantire un livello di pressione sonora sufficientemente elevato senza generare feedback acustico, in modo da proteggere gli altoparlanti e gli amplificatori di potenza. Allo stesso tempo, per mantenere la chiarezza del suono, ma anche per compensare le carenze di intensità sonora, è necessario installare apparecchiature di elaborazione audio tra il mixer e l'amplificatore di potenza, come equalizzatori, soppressori di feedback, compressori, eccitatori, divisori di frequenza e distributori di suono.

L'equalizzatore di frequenza e il soppressore di feedback sono utilizzati per sopprimere il feedback sonoro, compensare i difetti del suono e garantire la nitidezza del suono. Il compressore è utilizzato per garantire che l'amplificatore di potenza non causi sovraccarico o distorsione in caso di picco elevato del segnale di ingresso, proteggendo l'amplificatore di potenza e gli altoparlanti. L'eccitatore è utilizzato per abbellire l'effetto sonoro, ovvero per migliorarne il colore, la penetrazione, la stereofonia, la nitidezza e l'effetto dei bassi. Il divisore di frequenza è utilizzato per inviare i segnali di diverse bande di frequenza ai corrispondenti amplificatori di potenza, che a loro volta amplificano i segnali sonori e li trasmettono agli altoparlanti. Se si desidera produrre un programma di effetti artistici di alto livello, è più appropriato utilizzare un crossover elettronico a 3 segmenti nella progettazione del sistema di amplificazione sonora.

L'installazione di un sistema audio presenta numerosi problemi. Un'errata considerazione della posizione e della sequenza di collegamento delle periferiche ne compromette le prestazioni, con conseguenti danni. Il collegamento delle periferiche richiede generalmente un certo ordine: l'equalizzatore si trova dopo il mixer; il soppressore di feedback non deve essere posizionato prima dell'equalizzatore. Se il soppressore di feedback viene posizionato prima dell'equalizzatore, è difficile eliminare completamente il feedback acustico, il che non favorisce la regolazione del soppressore di feedback; il compressore deve essere posizionato dopo l'equalizzatore e il soppressore di feedback, poiché la funzione principale del compressore è quella di sopprimere i segnali eccessivi e proteggere l'amplificatore di potenza e gli altoparlanti; l'eccitatore viene collegato prima dell'amplificatore di potenza; il crossover elettronico viene collegato prima dell'amplificatore di potenza, se necessario.

Per ottenere i migliori risultati dal programma registrato, è necessario regolare opportunamente i parametri del compressore. Una volta che il compressore entra in stato di compressione, avrà un effetto distruttivo sul suono, quindi è consigliabile evitare di utilizzarlo in stato di compressione per un periodo prolungato. Il principio di base per collegare il compressore al canale di espansione principale è che le apparecchiature periferiche a valle non dovrebbero avere la funzione di amplificazione del segnale, altrimenti il ​​compressore non potrebbe svolgere alcuna funzione protettiva. Per questo motivo, l'equalizzatore dovrebbe essere posizionato prima del soppressore di feedback e il compressore dopo il soppressore di feedback.

L'eccitatore sfrutta i fenomeni psicoacustici umani per creare componenti armoniche ad alta frequenza in base alla frequenza fondamentale del suono. Allo stesso tempo, la funzione di espansione a bassa frequenza può creare componenti a bassa frequenza più ricche e migliorare ulteriormente il tono. Pertanto, il segnale sonoro prodotto dall'eccitatore presenta una banda di frequenza molto ampia. Se la banda di frequenza del compressore è estremamente ampia, è perfettamente possibile collegare l'eccitatore prima del compressore.

Il divisore di frequenza elettronico viene collegato a monte dell'amplificatore di potenza, se necessario, per compensare i difetti causati dall'ambiente e dalla risposta in frequenza delle diverse sorgenti sonore; lo svantaggio principale è che il collegamento e il debugging sono problematici e facili da causare incidenti. Attualmente, sono comparsi processori audio digitali che integrano le funzioni sopra descritte e possono essere intelligenti, semplici da usare e dalle prestazioni superiori.

4. Sistema di rinforzo sonoro

Il sistema di rinforzo sonoro deve prestare attenzione a garantire la potenza sonora e l'uniformità del campo sonoro; la corretta sospensione degli altoparlanti dal vivo può migliorare la chiarezza del rinforzo sonoro, ridurre la perdita di potenza sonora e il feedback acustico; la potenza elettrica totale del sistema di rinforzo sonoro deve essere riservata al 30%-50% della potenza di riserva; utilizzare cuffie di monitoraggio wireless.

5. Collegamento al sistema

L'adattamento di impedenza e di livello deve essere considerato nella questione dell'interconnessione dei dispositivi. Equilibrio e squilibrio sono relativi al punto di riferimento. Il valore di resistenza (valore di impedenza) di entrambe le estremità del segnale verso terra è uguale e la polarità è opposta, il che significa un ingresso o un'uscita bilanciati. Poiché i segnali di interferenza ricevuti dai due terminali bilanciati hanno sostanzialmente lo stesso valore e la stessa polarità, i segnali di interferenza possono annullarsi a vicenda sul carico della trasmissione bilanciata. Pertanto, il circuito bilanciato ha una migliore soppressione di modo comune e capacità anti-interferenza. La maggior parte delle apparecchiature audio professionali adotta l'interconnessione bilanciata.

Il collegamento degli altoparlanti dovrebbe utilizzare più set di cavi per altoparlanti corti per ridurre la resistenza di linea. Poiché la resistenza di linea e la resistenza di uscita dell'amplificatore di potenza influenzano il valore Q a bassa frequenza del sistema di altoparlanti, le caratteristiche transitorie a bassa frequenza saranno peggiori e la linea di trasmissione produrrà distorsione durante la trasmissione dei segnali audio. A causa della capacità distribuita e dell'induttanza distribuita della linea di trasmissione, entrambe presentano determinate caratteristiche di frequenza. Poiché il segnale è composto da molte componenti di frequenza, quando un gruppo di segnali audio composto da molte componenti di frequenza attraversa la linea di trasmissione, il ritardo e l'attenuazione causati dalle diverse componenti di frequenza sono diversi, con conseguente cosiddetta distorsione di ampiezza e distorsione di fase. In generale, la distorsione esiste sempre. Secondo le condizioni teoriche della linea di trasmissione, la condizione senza perdite R = G = 0 non causerà distorsione, e anche l'assenza assoluta di perdite è impossibile. In caso di perdite limitate, la condizione per la trasmissione del segnale senza distorsione è L/R = C/G, e la linea di trasmissione uniforme effettiva è sempre L/R.

6. Debug del sistema

Prima della regolazione, impostare la curva di livello del sistema in modo che il livello del segnale di ciascun livello rientri nella gamma dinamica del dispositivo e non si verifichino clipping non lineari dovuti a livelli di segnale troppo alti o troppo bassi che potrebbero causare un confronto segnale/rumore. Quando si imposta la curva di livello del sistema, la curva di livello del mixer è molto importante. Dopo aver impostato il livello, è possibile eseguire il debug delle caratteristiche di frequenza del sistema.

Le moderne apparecchiature elettroacustiche professionali di migliore qualità presentano generalmente caratteristiche di frequenza molto piatte nell'intervallo 20 Hz-20 kHz. Tuttavia, dopo il collegamento multilivello, in particolare gli altoparlanti, potrebbero non presentare caratteristiche di frequenza molto piatte. Il metodo di regolazione più accurato è il metodo dell'analizzatore di spettro del rumore rosa. Il processo di regolazione con questo metodo consiste nell'immettere il rumore rosa nel sistema audio, riprodurlo tramite l'altoparlante e utilizzare il microfono di prova per captare il suono nella posizione di ascolto migliore nella sala. Il microfono di prova è collegato all'analizzatore di spettro, che può visualizzare le caratteristiche ampiezza-frequenza del sistema audio della sala e quindi regolare attentamente l'equalizzatore in base ai risultati della misurazione dello spettro per rendere piatte le caratteristiche ampiezza-frequenza complessive. Dopo la regolazione, è consigliabile controllare le forme d'onda di ciascun livello con un oscilloscopio per verificare se un determinato livello presenta una distorsione da clipping causata da una regolazione eccessiva dell'equalizzatore.

Per quanto riguarda le interferenze di sistema, occorre prestare attenzione a: la tensione di alimentazione deve essere stabile; l'involucro di ciascun dispositivo deve essere ben messo a terra per evitare ronzii; l'ingresso e l'uscita del segnale devono essere bilanciati; evitare cablaggi allentati e saldature irregolari.