Даунфиллы в линейных массивах: зачем нужны и как работают

Линейный массив должен равномерно озвучивать весь зрительный зал — от первых рядов до дальней границы аудитории. Однако основная часть массива обычно ориентирована на среднюю и дальнюю зоны. Слушатели рядом со сценой могут оказаться ниже его рабочего сектора и получать меньше прямого высокочастотного звука.

Для покрытия этой области применяют даунфиллы — нижние элементы системы, направленные вниз, на ближние ряды. Они помогают выровнять громкость, частотный баланс и разборчивость, не заставляя основной массив работать громче.

Нужно подобрать звуковое оборудование? ПРО-Сцена оснастила тысячи разнообразных объектов звуковым оборудованием, и мы точно сможем подобрать акустику под ваши задачи и бюджет.

Почему основной массив может не покрывать первые ряды

Подвесной линейный массив устанавливают достаточно высоко, чтобы звук проходил над головами зрителей и достигал удаленных мест. Угол наклона всей системы и расстояния между ее элементами рассчитывают по геометрии площадки.

При этом первые ряды располагаются:

• близко к сцене;
• значительно ниже массива;
• под большим вертикальным углом к акустическим системам;
• иногда за краем сцены, порталом или другим препятствием.

Низкие частоты распространяются достаточно широко и обычно доходят до ближней зоны. Высокие частоты обладают более выраженной направленностью, поэтому слушатели рядом со сценой могут слышать много баса и отраженного звука, но недостаточно речи, вокала и музыкальных деталей.

Простое увеличение общей громкости не решает проблему. В средней и дальней зонах станет слишком громко, а частотный баланс первых рядов изменится незначительно.

Что такое даунфилл

Downfill в переводе с английского означает «заполнение вниз». В линейном массиве так называют элементы, которые направляют звук на ближнюю часть аудитории, расположенную ниже основной зоны покрытия.

Это может быть:

• несколько нижних модулей основного массива с увеличенными углами между корпусами;
• компактные модули, подвешенные под основной системой;
• отдельная подвесная акустическая система, направленная на ближние ряды.

В больших системах нижняя секция может состоять из более компактных акустических систем с широким покрытием. Она присоединяется к основному массиву через предусмотренную производителем переходную раму.

В других проектах весь массив собирается из одинаковых модулей, но его нижняя часть получает более выраженный изгиб. Благодаря этому верхние элементы работают на дальние места, средние — на основную аудиторию, а нижние — на ряды перед сценой.

Даунфилл и фронтфилл — не одно и то же

Эти понятия часто смешивают, поскольку оба решения помогают озвучивать первые ряды.

Даунфилл

Располагается над аудиторией или в нижней части подвесного массива и направляет звук сверху вниз.

Фронтфилл

Устанавливается на краю сцены, в ее передней стенке или непосредственно перед ней и направляет звук в зал почти горизонтально.

Фронтфиллы особенно полезны в центральной части первых рядов, которая может находиться между левым и правым массивами. Кроме того, они помогают связать звук с происходящим на сцене.

Даунфиллы и фронтфиллы могут использоваться одновременно:

• нижняя секция массива покрывает ближние боковые зоны;
• компактные системы на авансцене заполняют центральную область;
• основной массив работает на среднюю и дальнюю аудиторию.

Какое решение лучше, определяют по геометрии площадки. Иногда правильно настроенной нижней секции основного массива достаточно и отдельные фронтфиллы не нужны. В других случаях без систем на краю сцены невозможно получить равномерное центральное покрытие.

Чем даунфилл отличается от других дополнительных систем

Outfill

Озвучивает места, расположенные сбоку от основной зоны левого и правого массивов. Часто используется в широких залах и на фестивальных площадках.

Delay-система

Устанавливается ближе к удаленной части аудитории и воспроизводит сигнал с задержкой. Она нужна там, где основной массив уже не обеспечивает необходимый уровень и разборчивость.

Under-balcony fill

Работает под балконом, куда прямому звуку мешает перекрытие.

Sidefill

Обычно относится к сценическому мониторингу и направлен на артистов, а не на зрительный зал.

Каждая система решает собственную задачу. Название определяется не размером громкоговорителя, а его положением и зоной ответственности.

Как работают даунфиллы

Главный принцип — механически направить часть энергии массива на ближнюю аудиторию.

В линейном массиве вертикальное покрытие зависит от:

• количества модулей;
• общей высоты подвеса;
• наклона массива;
• углов между соседними корпусами;
• направленности каждого элемента;
• частоты сигнала;
• формы зрительской зоны.

Верхнюю часть массива обычно собирают с небольшими углами между элементами. Это помогает концентрировать энергию и работать на большую дистанцию.

Ближе к нижней части углы увеличивают. Массив приобретает J-образную форму, а его нижние элементы направляются на ближайшие места.

Иногда для этой секции используют более компактные модули.

Такое решение позволяет:

• получить более широкое вертикальное покрытие;
• уменьшить уровень в ближней зоне;
• точнее направить звук;
• сохранить обзор сцены;
• снизить массу нижней части подвеса.

Применять разные модели в одной подвесной системе можно только тогда, когда производитель предусмотрел такую конфигурацию и выпустил совместимые рамы, крепеж и настройки обработки сигнала.

Какие задачи решают даунфиллы

Выравнивают громкость

Без даунфиллов ближняя зона может оказаться тише основной аудитории или, наоборот, получать чрезмерно громкий низкочастотный звук от сабвуферов при недостатке речи и вокала.

Правильно настроенная нижняя секция делает переход между рядами более плавным.

Восстанавливают частотный баланс

Даунфилл доставляет в ближнюю зону прямой средне- и высокочастотный сигнал. Речь становится разборчивее, а музыка — детальнее.

Уменьшают зависимость от отражений

Если прямого сигнала недостаточно, слушатель в основном слышит отражения от сцены, стен и потолка. Это ухудшает четкость и делает звучание менее естественным.

Сохраняют комфортный уровень

Первые ряды находятся близко к акустике, поэтому им не требуется такой же уровень, как дальней зоне. Даунфилл должен аккуратно заполнять покрытие, а не создавать перед сценой отдельную громкую область.

Поддерживают целостный звуковой образ

Слушатель не должен воспринимать даунфилл как самостоятельный громкоговоритель. Его работа должна объединяться с основным массивом в общую звуковую картину.

Всегда ли необходимы даунфиллы

Нет. Необходимость определяется расчетом.

Отдельная секция может не понадобиться, если:

• массив висит сравнительно низко;
• нижние элементы основной системы уже покрывают первые ряды;
• аудитория начинается на достаточном расстоянии от сцены;
• центральная зона обслуживается фронтфиллами;
• форма зала не создает акустической тени.

Добавление громкоговорителей «на всякий случай» может принести больше вреда, чем пользы. В областях пересечения источников появляются перепады уровня и частотной характеристики.

Сначала необходимо определить проблему покрытия, а затем выбирать способ ее решения.

Основные варианты конструкции

Нижние элементы того же массива

Самый простой вариант — использовать одинаковые модули во всей системе, увеличивая углы между нижними корпусами.

Преимущества:

• единая конструкция;
• одинаковый звуковой характер;
• простая совместимость;
• меньше разных типов оборудования.

Но возможности нижней секции ограничены направленностью самих модулей. Иногда получить требуемый угол покрытия без чрезмерного увеличения длины массива не удается.

Компактные модули под основным массивом

К нижней части крупноформатной системы через фирменную переходную раму подвешивают несколько более компактных элементов.

Преимущества:

• более гибкое покрытие ближней зоны;
• меньший размер нижних корпусов;
• возможность подобрать другую горизонтальную направленность;
• экономия крупных дальнобойных модулей.

Необходимо проверить механическую, акустическую и электронную совместимость компонентов.

Отдельный подвесной даунфилл

Компактная система устанавливается независимо от основного массива и направляется на конкретный сектор первых рядов.

Такой вариант применяется, если архитектура зала не позволяет получить нужное покрытие нижними модулями либо даунфилл должен находиться ближе к центру.

Отдельный источник требует собственного расчета, крепления, усилительного канала и настройки.

Как выбирают акустические системы

При подборе учитывают не максимальную громкость сама по себе, а соответствие конкретной зоне.

Основные параметры:

• вертикальная и горизонтальная направленность;
• необходимый звуковой уровень;
• расстояние до слушателей;
• частотный диапазон;
• совместимость с основным массивом;
• размеры и масса;
• доступные точки подвеса;
• фирменные настройки усилителей;
• возможность моделирования;
• условия эксплуатации.

Слишком мощная система может быть неудобна для ближней зоны: она потребует значительного снижения уровня и останется заметным локальным источником.

Широкая горизонтальная направленность полезна для первых рядов, но чрезмерно широкое покрытие может направлять энергию на стены, сцену и другие отражающие поверхности.

Почему необходимо акустическое моделирование

Положение даунфиллов нельзя выбирать на глаз. Систему предварительно моделируют в программе производителя или другом подходящем расчетном комплексе.

В модель вносят:

• форму зала;
• высоту и наклон зрительских зон;
• положение сцены;
• балконы и архитектурные препятствия;
• координаты основного массива;
• предполагаемые модели громкоговорителей;
• высоту подвеса;
• углы между элементами.

Расчет помогает определить:

• попадают ли первые ряды в зону прямого покрытия;
• сколько нижних модулей потребуется;
• какие углы нужно установить;
• где пересекаются соседние системы;
• насколько равномерно распределяется уровень;
• не направляется ли лишняя энергия на стены и сцену;
• укладывается ли конфигурация в механические ограничения.

Моделирование не заменяет измерения в готовом зале, но позволяет избежать принципиальных ошибок до монтажа.

Как настраивают даунфиллы

Уровень

Даунфилл не должен быть громче основной системы в зоне пересечения. Его уровень устанавливают так, чтобы переход между ближними и средними рядами воспринимался естественно.

Настройку проверяют в нескольких точках, а не только в центре первого ряда.

Временное согласование

Звук от основного массива и даунфилла приходит к слушателю по разным путям. В зоне их совместной работы необходимо проверить время прихода и фазовые отношения.

Задержку нельзя рассчитывать только по приблизительной разнице расстояний. На результат влияют положение источников, выбранная контрольная зона, обработка системы и желаемая локализация звука.

Если нижние элементы являются частью единого массива, их согласование обычно определяется рекомендованной производителем схемой усиления и обработки. Отдельным даунфиллам или фронтфиллам может потребоваться индивидуальная задержка.

Частотная коррекция

Задача эквализации — получить близкий тональный баланс в соседних зрительских зонах.

Коррекцию начинают с фирменных пресетов и рекомендованных настроек. Затем выполняют измерения и вносят только необходимые изменения.

Не следует пытаться исправить эквалайзером ошибочный угол установки. Сначала корректируют геометрию и уровень, а затем частотную характеристику.

Ограничение диапазона

Компактным даунфиллам не всегда нужно воспроизводить глубокий бас. Низкие частоты уже поступают от сабвуферов и основного массива, а дополнительное их усиление может увеличить гулкость и нагрузку на громкоговорители.

Необходимая фильтрация определяется моделью акустической системы и общей архитектурой комплекса.

Лимитеры

Даунфиллы находятся близко к слушателям, поэтому необходимо контролировать не только защиту громкоговорителей, но и комфортный уровень в аудитории.

Настройки лимитеров должны соответствовать рекомендациям производителя акустики и усилителей.

Как проверяют результат

После монтажа систему измеряют и прослушивают.

Обычно проверяют:

• импульсную характеристику;
• время прихода сигнала;
• частотную характеристику;
• уровень звукового давления;
• фазовые отношения в зоне пересечения;
• разборчивость речи;
• равномерность перехода между рядами.

Измерения проводят в нескольких характерных точках:

• у центра сцены;
• в ближних боковых секторах;
• в области пересечения даунфилла с основным массивом;
• в начале средней зрительской зоны.

Финальная проверка обязательно включает прослушивание музыкального и речевого материала. Измерительный график может выглядеть аккуратно, но система при этом не всегда воспринимается естественно.

Монтаж и безопасность

Подвес акустических систем относится к ответственным работам. Все элементы должны иметь подтвержденную совместимость и применяться по назначению.

Необходимо использовать:

• фирменные рамы и адаптеры;
• предусмотренные точки крепления;
• крепеж, указанный производителем;
• подъемное оборудование подходящей грузоподъемности;
• рассчитанные несущие конструкции;
• установленные проектом страховочные решения;
• документацию по сборке и подвесу.

Недопустимо:

• сверлить корпуса и рамы;
• соединять несовместимые модели самодельными переходниками;
• подвешивать акустику за ручки;
• превышать допустимые углы и количество элементов;
• использовать неизвестный крепеж;
• менять схему подвеса без проверки расчета.

Если даунфилл присоединяется к основному массиву, его масса и положение влияют на всю подвесную систему. Механический расчет должен учитывать полную конфигурацию, а не только отдельный нижний модуль.

Типичные ошибки

Называть даунфиллом любую колонку у сцены

Акустическая система на авансцене обычно является фронтфиллом. Даунфилл располагается сверху и направляет звук вниз.

Добавлять даунфиллы без расчета покрытия

Дополнительные источники увеличивают область пересечения и могут ухудшить равномерность звучания.

Ставить нижние модули под максимальным углом

Большой угол не гарантирует правильного покрытия. Между соседними элементами может нарушиться акустическое взаимодействие, а энергия уйдет в сцену или пустое пространство.

Использовать один усилительный канал для разных зон

Если нижняя и основная секции требуют разного уровня или обработки, общее управление ограничит возможности настройки. Схему каналов следует определять при проектировании.

Делать даунфилл слишком громким

В результате первые ряды слышат отдельную акустическую систему, а переход к основному массиву становится заметным.

Настраивать задержку только рулеткой

Расстояние дает начальный ориентир, но окончательное согласование выполняют по модели, измерениям и прослушиванию.

Исправлять геометрию эквалайзером

Если громкоговоритель направлен мимо аудитории, частотная коррекция не обеспечит правильного покрытия.

Игнорировать центральную часть первых рядов

Левый и правый даунфиллы могут хорошо покрывать боковые места, но не обеспечивать равномерный звук в центре. В таком случае требуются фронтфиллы или центральная система.

Использовать нештатный подвес

Даже правильно рассчитанная акустическая схема становится опасной, если модули соединены самодельными адаптерами.

Где применяются даунфиллы

Концертные залы и дома культуры

Нижняя секция помогает озвучить первые ряды под высоко установленными левым и правым массивами. В широком зале ее могут дополнять фронтфиллами на авансцене.

Театры

Даунфиллы обеспечивают разборчивость речи рядом со сценой и могут интегрироваться в портал или подвесную акустическую систему. При этом важно сохранить обзор и не нарушить художественное оформление.

Клубные площадки

В небольшом зале вместо длинной нижней секции иногда рациональнее использовать компактные фронтфиллы. Решение зависит от высоты подвеса и расстояния до аудитории.

Фестивали и открытые сцены

Зрители находятся близко к ограждению перед сценой, тогда как основные массивы подняты высоко и рассчитаны на большую глубину площадки. Даунфиллы помогают покрыть ближние боковые зоны, а системы на краю сцены — центральный сектор.

Амфитеатры и залы с наклонным партером

При значительном перепаде высоты нижняя часть массива формирует резко изогнутое покрытие. Для каждого участка аудитории требуется собственный диапазон углов между элементами.

Как понять, что системе нужны даунфиллы

О необходимости дополнительной нижней секции могут говорить следующие признаки:

• первые ряды находятся вне расчетного покрытия;
• речь рядом со сценой звучит глухо;
• в ближней зоне много баса, но мало вокала и деталей;
• громкость заметно меняется при переходе между рядами;
• край сцены или портал перекрывает прямой звук;
• нижние элементы основного массива не обеспечивают требуемый угол;
• фронтфиллы не покрывают боковые места;
• увеличение громкости основного массива ухудшает комфорт дальней аудитории.

Окончательное решение принимают после моделирования площадки.

Порядок проектирования

1. Создать точную модель зрительного зала.
2. Определить основную и дополнительную зоны покрытия.
3. Рассчитать положение и конфигурацию главного массива.
4. Проверить покрытие первых рядов.
5. Решить, нужны ли даунфиллы, фронтфиллы или оба решения.
6. Выбрать совместимые акустические системы.
7. Рассчитать механическую конфигурацию и подвес.
8. Определить количество усилительных каналов.
9. Подготовить маршрутизацию и обработку сигнала.
10. Выполнить монтаж по документации производителя.
11. Провести измерения.
12. Настроить уровни, задержки и частотный баланс.
13. Проверить результат во всех зрительских зонах.
14. Сохранить настройки и исполнительную документацию.

Заключение

Даунфиллы помогают подвесному линейному массиву качественно озвучивать аудиторию, расположенную рядом со сценой. Они направляют звук вниз, выравнивают громкость и частотный баланс и повышают разборчивость в первых рядах.

Но даунфилл — не обязательный элемент каждой системы. В одном зале достаточно правильно изогнуть нижнюю часть основного массива, в другом потребуется компактная секция под ним, а в третьем лучше использовать фронтфиллы на авансцене.

Специалисты компании «ПРО-Сцена» помогут рассчитать покрытие зала, подобрать основной линейный массив и дополнительные акустические системы, подготовить схему подвеса и выполнить настройку комплекса. Обратитесь в «ПРО-Сцену», чтобы обеспечить равномерное и комфортное звучание от первого до последнего ряда с учетом особенностей площадки и бюджета.

Не пропускайте новые материалы

Подпишитесь на полезные статьи, новости индустрии и специальные предложения компании «ПРО-СЦЕНА».

Подписаться на рассылку