Больше, чем просто DSP
Когда ледовой арене Leangen в Тронхейме потребовалась новая профессиональная аудиосистема, инженерная задача вышла далеко за рамки простого выбора акустического оборудования. Система должна была обеспечивать высокую разборчивость речевых объявлений, качественное воспроизведение музыки и необходимую гибкость для самых разных сценариев — от ежедневных тренировок и матчей лиги до соревнований высшего уровня. При этом управление должно было оставаться интуитивно понятным, техническое обслуживание — максимально простым, а сама система — надежной и рассчитанной на многолетнюю эксплуатацию.
Для компании Avonlyd AS, основанной 1 февраля 2007 года и сегодня признанной одним из наиболее авторитетных норвежских специализированных интеграторов в сфере профессионального аудио, выполнение этих требований предполагало создание системы, в которой все инженерные направления работают как единое целое. Акустика помещения, размещение громкоговорителей, механические конструкции, обработка сигналов, сетевая инфраструктура и управление системой рассматривались не как отдельные технологии, а как составляющие единого инженерного процесса.
«Качество работы акустической системы напрямую зависит от поддерживающей её инфраструктуры», — отмечает Эдгар Андраа Лиен, партнёр и основатель Avonlyd, а также директор по продажам представительства компании в Осло.
«Качественные громкоговорители имеют принципиальное значение, однако стабильность работы зависит от того, насколько грамотно спроектирована система в целом. Обработка сигналов, сетевая инфраструктура и управление определяют, как инсталляция будет работать изо дня в день».
Именно этот подход лёг в основу технической концепции системы для арены Leangen.
Проектирование до начала монтажа
Как и во всех крупных проектах Avonlyd, система для арены Leangen была полностью спроектирована в цифровой среде ещё до начала монтажных работ.
Положение каждого громкоговорителя, размещение усилительных стоек, маршруты прокладки кабелей и конструктивные элементы были предварительно смоделированы в SketchUp, после чего вся система прошла проверку в программном комплексе EASE.
Это позволило задолго до доставки оборудования на объект проанализировать прогнозируемое звуковое покрытие, углы направленности громкоговорителей, значения задержек и ожидаемый уровень разборчивости речи.
Такой подход, основанный на предварительном инженерном проектировании, также определил архитектуру обработки сигналов.
DSP-обработка не добавлялась на завершающем этапе проектирования: обработка сигналов громкоговорителей являлась неотъемлемой частью системы уже с момента проведения первых расчётов и моделирования. К началу монтажных работ расположение каждого усилителя, а также все выходы громкоговорителей и каналы обработки были заранее определены.
Архитектура, учитывающая особенности объекта
Одним из первых проектных решений стало построение топологии обработки сигналов в соответствии с физической конфигурацией арены.
Вместо того чтобы сосредоточить всю обработку в одном техническом помещении, специалисты Avonlyd разработали распределенную архитектуру на базе трех процессоров NST Audio VMX88, размещенных в двух усилительных стойках.
В одной из стоек установлен один процессор NST Audio VMX88, отвечающий за озвучивание одной продольной стороны арены и прилегающей к ней торцевой стороны.
Во второй усилительной стойке установлены еще два процессора VMX88.
Они обслуживают противоположную продольную сторону арены, оставшуюся торцевую сторону, сабвуферную систему VHD4.18 и громкоговорители, направленные на игровую площадку.
Вместо того чтобы рассматривать инсталляцию как единую крупную DSP-систему, специалисты Avonlyd разделили ее на логические инженерные зоны.
Архитектура обработки сигналов, усиления и акустического покрытия выстроена в соответствии с физической структурой объекта. Такой подход делает процесс настройки более понятным, а также упрощает диагностику и дальнейшее техническое обслуживание системы.
«По возможности мы стремимся выстраивать архитектуру системы в соответствии с физической конфигурацией инсталляции. Когда зоны обработки, усиления и акустического покрытия организованы по единой логике, систему становится проще понимать — не только во время первоначальной настройки, но и любому инженеру, который будет обслуживать ее в дальнейшем».
Почему VMX88?
Для Avonlyd выбор платформы обработки сигналов никогда не сводился лишь к наличию кроссоверных фильтров. Процессор служит основой акустической настройки всей системы.
Каждый VMX88 выполняет кроссоверную фильтрацию громкоговорителей, эквализацию, временное согласование, лимитирование и оптимизацию оборудования в закрепленных за ним зонах систем.
Поскольку система обработки сигналов работает независимо от усилительной платформы, оптимальные настройки громкоговорителей могут быть сохранены при последующей замене усилителей или расширении системы. Такая архитектура также позволяет документировать, проверять и поддерживать все параметры громкоговорителей в рамках единой инженерной платформы.
«Для нас было важно обеспечить полную независимость обработки сигналов от усиления. Это даёт больше гибкости, упрощает дальнейшее техническое обслуживание и гарантирует, что акустическая система продолжит работать в точном соответствии с параметрами, заданными при первоначальной настройке».
Dante объединяет все компоненты системы
Распределенная платформа обработки сигналов дополнена единой аудиосетью Dante, охватывающей всю инсталляцию.
Распределение сетевых аудиосигналов обеспечивают три управляемых коммутатора Netgear M4350. Каждый из них оснащен резервным блоком питания, что позволяет максимально повысить эксплуатационную надежность системы.
Усилительные стойки объединены оптоволоконной магистралью, по которой по всей арене передаются программные аудиосигналы, речевые объявления и управляющие данные.
В рамках этой архитектуры процессоры VMX88 выступают связующим звеном между сетевой передачей аудиосигналов и оптимизацией работы громкоговорителей. Каждый сигнал, поступающий в систему, проходит по чётко заданному тракту обработки, прежде чем попасть на усилители и громкоговорители.
Система, рассчитанная на удалённое обслуживание
Инженерная работа не заканчивается после ввода системы в эксплуатацию. Возможность её долгосрочного и удобного обслуживания стала не менее важной частью проектной концепции.
Интеллектуальные блоки распределения питания Soleux Smart PDU автоматически обеспечивают последовательное включение и выключение усилителей в соответствии с заданным расписанием, рабочими предустановками и режимами ожидания. Это позволяет сократить избыточное энергопотребление и защитить оборудование во время запуска и завершения работы системы.
Однако главное преимущество этих устройств проявляется при техническом обслуживании. Питание каждого усилителя можно дистанционно отключить и включить независимо от остальных. Это позволяет инженерам Avonlyd перезапускать оборудование после обновления встроенного программного обеспечения или проведения диагностики без необходимости выезжать на арену.
В сочетании с распределенной архитектурой на базе процессоров VMX88 такое решение значительно сокращает время обслуживания и обеспечивает максимальную доступность системы.
«Если проблему можно устранить удаленно, не тратя несколько часов на дорогу до объекта, от этого выигрывают все — заказчик, сотрудники арены и наша сервисная команда».
Отдельно отметим, что мы также протестировали управление блоками распределения питания Soleux с помощью контроллера VR2. Такое решение обеспечивает локальное дистанционное управление усилителями и другим оборудованием.
Простота для оператора, широкие возможности для инженера
Один из ключевых принципов Avonlyd заключается в том, что сложные инженерные решения не должны усложнять повседневную эксплуатацию системы. Несмотря на то что инфраструктура включает распределённую обработку сигналов, сетевую передачу аудио, интеллектуальное управление электропитанием и комплексную оптимизацию громкоговорителей, взаимодействие с системой намеренно сделано максимально простым и понятным.
Общее управление системой осуществляется с помощью процессора Yamaha MRX7-D. Он отвечает за передачу речевых объявлений, выбор источников музыки, маршрутизацию сигналов Dante, вызов предустановленных конфигураций и взаимодействие с пользовательскими интерфейсами.
Настенные панели управления Yamaha DCP предоставляют сотрудникам арены простой доступ к необходимым функциям. Цифровая микшерная консоль Yamaha DM3 обеспечивает дополнительные возможности управления при проведении прямых объявлений, презентаций и специальных мероприятий.
Задача заключалась не в том, чтобы знакомить пользователей со всей сложностью системы. Напротив, технология должна была работать практически незаметно, позволяя персоналу полностью сосредоточиться на управлении ареной и проведении мероприятий.
«Лучшая оценка нашей работы — когда операторам не приходится задумываться о технологиях, — говорит Лиен. — Если система интуитивно понятна, надежна и каждый день выполняет свои задачи именно так, как должна, значит, мы достигли поставленной цели».
Проектирование с расчетом на долгосрочную эксплуатацию
Для Avonlyd ввод системы в эксплуатацию означает не завершение проекта, а начало её рабочего жизненного цикла. Поэтому каждое инженерное решение, принятое при проектировании системы для арены Leangen, оценивалось не только с точки зрения качества звучания, но и с учётом дальнейшего технического обслуживания, диагностики и возможного расширения.
Распределённая архитектура на базе VMX88 обеспечивает чёткое разделение системы на зоны обработки сигналов.
Сеть Dante упрощает маршрутизацию аудиосигналов и последующую интеграцию дополнительного оборудования.
Оптоволоконная магистраль обеспечивает необходимую пропускную способность, надёжность и возможности для дальнейшего расширения системы.
Интеллектуальные блоки распределения питания Soleux сокращают время технического обслуживания, позволяя инженерам при необходимости дистанционно перезапускать отдельные усилители.
В сочетании с подробной инженерной документацией, подготовленной на этапе проектирования, эти решения позволили создать систему, которая не только эффективно выполняет свои задачи сегодня, но и остаётся удобной в обслуживании на протяжении всего срока эксплуатации.
«Грамотно спроектированная система должна оставаться такой же удобной в обслуживании через десять лет, какой она была в день ввода в эксплуатацию, — объясняет Лиен. — Об этом мы начинаем думать с самого первого этапа каждого проекта».
Больше, чем обработка сигналов
Хотя три процессора VMX88 составляют основу всей инсталляции, их функции не ограничиваются управлением громкоговорителями.
Распределение обработки сигналов по логическим инженерным зонам позволило выстроить архитектуру системы в соответствии с физической конфигурацией самой арены. Каждая усилительная стойка отвечает за чётко определённые группы громкоговорителей, а сеть Dante объединяет всю инсталляцию в единую интегрированную платформу.
Вместо того чтобы рассматривать обработку сигналов, сетевую инфраструктуру и управление как отдельные направления, специалисты Avonlyd подошли к проекту как к созданию единой взаимосвязанной инженерной системы.
Этот подход приобретает всё большее значение, поскольку современные площадки предъявляют всё более высокие требования к гибкости, надёжности и простоте повседневной эксплуатации оборудования.
В результате на арене Leangen была создана аудиоинфраструктура, в которой каждая подсистема дополняет и поддерживает работу остальных.
Громкоговорители обеспечивают необходимое качество и мощность звучания.
Система обработки поддерживает стабильность работы.
Сетевая инфраструктура обеспечивает гибкость.
Система управления упрощает повседневную эксплуатацию.
Вместе они образуют комплексное решение, рассчитанное не только на успешный ввод в эксплуатацию, но и на долгие годы надёжной работы.
Обзор системы
Обработка сигналов громкоговорителей
3 × NST Audio VMX88
Функции:
— кроссоверная фильтрация громкоговорителей;
— эквализация;
— временное согласование;
— лимитирование громкоговорителей;
— оптимизация системы;
— управление предустановленными конфигурациями.
Процессоры распределены между двумя усилительными стойками.
Аудиосеть
Полная инфраструктура Dante включает:
— 3 × управляемых коммутатора Netgear M4350 GSM4328;
— резервные блоки питания;
— оптоволоконную магистраль между техническими помещениями.
По сети передаются:
— программные аудиосигналы;
— речевые объявления;
— управляющие сигналы.
Распределенная архитектура усиления
Оборудование размещено в двух усилительных стойках.
Усилительная стойка № 1
— 1 × NST Audio VMX88;
— усилители, обслуживающие одну продольную и прилегающую к ней торцевую сторону арены.
Усилительная стойка № 2
— 2 × NST Audio VMX88;
— усилители, обслуживающие противоположную продольную сторону, вторую торцевую сторону, сабвуферы VHD4.18 и громкоговорители, направленные на игровую площадку.
Управление системой
Yamaha MRX7-D
Функции:
— передача речевых объявлений;
— выбор источников музыки;
— маршрутизация сигналов Dante;
— вызов предустановленных конфигураций;
— пользовательское управление;
— отключение звука при срабатывании пожарной сигнализации.
Интерфейсы оператора:
— настенные панели управления Yamaha DCP;
— цифровая микшерная консоль Yamaha DM3.
Интеллектуальное управление электропитанием
Блоки распределения питания Soleux Smart PDU
Функции:
— автоматическое последовательное включение и выключение усилителей;
— работа по заданному расписанию;
— запуск в соответствии с выбранными предустановками;
— управление режимами ожидания;
— дистанционный перезапуск отдельных усилителей;
— упрощение процедуры обновления встроенного программного обеспечения;
— удалённая диагностика.
Источники программного сигнала
— Bluetooth;
— USB-C;
— аналоговые аудиовходы;
— беспроводные микрофонные системы Sennheiser;
— система вспомогательного прослушивания Auracast.
Команда проекта
Проектирование, инженерная разработка и интеграция системы:
Avonlyd AS
Ведущий инженер проекта:
Эдгар Андраа Лиен
Партнёр и основатель Avonlyd, директор по продажам представительства компании в Осло
Платформа обработки сигналов
NST Audio
Заключение
Проект арены Leangen наглядно показывает, что высокое качество звучания зависит не только от выбора громкоговорителей.
Объединив детальное акустическое моделирование, распределённую обработку сигналов, интеллектуальную сетевую инфраструктуру и тщательно продуманную архитектуру, специалисты Avonlyd создали инсталляцию, в которой каждая подсистема вносит свой вклад в общий результат.
Три процессора NST Audio VMX88 выполняют значительно больше функций, чем обычные устройства управления громкоговорителями. Они представляют собой интеллектуальную основу, объединяющую акустическое проектирование, обработку сигналов и эксплуатационную надёжность в рамках единой инженерной платформы.
В результате была создана аудиосистема, обеспечивающая высокую разборчивость речи, стабильное и качественное воспроизведение музыки и надёжную повседневную работу. При этом она остаётся удобной в обслуживании, допускает дальнейшее расширение и рассчитана на долгие годы эксплуатации.
