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サウンドアンドステージブログへようこそ
一級舞台機構調整技能士(音響機構調整)の管理人(新田康久)が舞台音響技術やその周辺の話題を取り上げます。
管理人の性格上しばしば脱線するかも知れませんが・・
なお、つっこみ、茶々大歓迎ですよ・・
まぁ、お互い直接会ったときに気まずくならない程度にね!

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舞台音響・PA・SRとライブでの周辺技術

一級舞台機構調整技能士でもある管理人が、舞台音響(PA,SR,Recording)などに関わる話題と技法に迫ってみたりする。

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ご無沙汰です。
どっかのアフィリブログではないので、あおるような重複記事はハズイしと思っているうちに、遅くなりました。
さて、この仕事をしていて、これはPAさんやってよ・・的オーダーを受けること多々と思う。
でも仮にこれが演劇だったら?SEはともかく、生声はいじるな・・的話は茶番時。
クラシックはもちろん・・
逆にバンドならどうだろう?

みな好きに音を出し、エレキギターは天井知らず・・
としてしまいます?

だからステージの上でミュージシャンとして音楽を完成させましょう!・・ということを言いたいのだな・・

その完成したバランスをそのまま会場にお届けするのが本来のPA.

明確にミュージシャンとPAは役割が違うはず・・

この前提の上で、リバーブを付加したり、エフェクトを掛けたり、音楽的な操作をすることはある・・けれど、これはミュージシャンと相談の上・・が原則。

だから本質的には、楽器バランスもPAはいじらないはずなんだよね・・どの楽器も等しく上げれば、理屈的にはもう音楽バランスも、ミュージシャンが作っているそのままのはず・・

とはいっても、マイクセッティングその他ばらつく要素は多々。よって調整はありうる・・けれど、これも調整。
積極的にいじるようなものではない。

だからこそ、ミュージシャン側も、PAさんがやってくれるから俺たちは、各自勝手な音量で演奏してよいわけではない・・

先般の事例でも、FBマージンからこれ以上Voがあげられない・・にもかかわらず、ギターのフェーダーを下げきってもまだギターがでかかった・・
するべきことはひとつ・・自分の声と、ギターの音量を合わせること。

すべからく芸術家は表現者。
ならばリスナーにどう聞こえるかの責任もミュージシャンの範疇なのだ・・会場がでかくなって物理的に聞こえないとき、我々PAの出番になる。

っと、これが物事を考えるときの基本。
ここからバリエーションは多々発生するけどね・・
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基礎理論? / 2011/10/11 00:41
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さて、我が職場の現場でもちと問題になったカブリ・・

一般にPA技術者はあまり気にしてない・・
そりゃそうだ・・生音自体がカブリその者とも言える・・

んで、カブリとはなんぞや?

これは、偏にマルチトラックレコーディングが一般的になってから問題になった・・

つまり、録りたい楽器のトラックに侵入してくる他の楽器の音・・をカブリといったのだな・・

具体的には生ギターのトラックに混入するドラムの音・・など・・だ・・

一般にマルチトラックレコーディングでは各楽器を単独録りする・・よって、普通にはありえないんだけれど、これが同時進行のライブレコーディングでは様相が一変する。
そりゃそうだ・・すべての音源が同一時間の同一空間に存在しているのだから・・

特にドラムにセットしたタムのマイク・・ハイタムとロータムは隣合わせで非常によくかぶる・・マイクの性能どうのではない・・物理的に近すぎるのよね・・

さて、これを回避する方法・・の基本はマイキングである・・

特に、指向性内に目的外の音が入らないようにする・・弱音楽器集音では特に大事だな・・

次に、SoloあるいはPFLを利用し、ある楽器のCHに入る余計なかぶり音のレベルを下げるようにEQを調整する。
これは師匠直伝の技である。もっとも、これで目的音の芯が抜けたりしたら話にならないけどさ・・
逆に言うと、カブリそうな楽器が目的の楽器と主要帯域が違うようにすることがコツ。

さらに・・以前にも書いたが・・かぶりってそもそも何?
ある特定の楽器を録りたい・・特にあとで編集をするため・・場合によっては差し替えたいため・・だから減らしたい・・出来れば皆無にしたい・・ということだな・・

であれば、この目的はマルチレコーディングだから・・ということである。

これが一発録りのライブレコーディングとか古のダイレクトカッティングならそんなことは言ってられない・・

さらにはその対極のワンポイント録音を考えると、これはかぶりだけ・・とも言える。

このワンポイント録音の位相の素直さやアンビエンスの自然さをマルチに取り入れられないかと考察を深めると、各楽器の立ち位置とマイク間の位置関係を利用し、時間差をディレイで埋める・・というやり方が出てくる。

なんども紹介したやり方である・

これが、またワンポイント録音にフィードバックされると、一番演奏者から遠いアンビエントマイクを基準に、ワンポイントマイクやタッチマイクを時間的に整合させるとクリアネスとアンビエントの整合された録音ができる・・てもんだ・・

これがまた発展して、仮想反射板システムの原型となるのだね・・

物事を捉えるときの根幹はそれほど複雑ではないことが多い。
つまり、一つ一つは意外に単純。

でも、その単純なものが複雑にからみ合って、相対的には複雑に見えてしまう。

だから、我々は、いつでも、何度でも立ち返って、「そもそもそれってどういう事?」と問い直さなくてはいけないと思う。
当たり前にやっているいつもの仕事・・これがほんとうに必要なのか?
こういう疑問を常に自分に投げかけたいものだと、退職近くなってなお思うな・・
基礎理論? / 2011/01/25 07:06
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 さて、しばらく本業(バイト?)の多忙によりご無沙汰してました。

 前回、コヒーレンスに関し、FFT解析の信頼度みたいな言い方をしたけど、厳密には間違い。

 正確には波の合成に関し(時間的、場所的)、干渉のしやすさを示す指標。

 と言ってもよくわからないだろうから、ある周波数の光を場所か時間をずらして合成すると干渉縞が発生する。

 まぁ、音響では同じ音を位相をずらして合成すると音が消えたり出たり・・

 この現象が明確に発生すると、周波数と位相問題が非常にシンプルである。つまり、明瞭に問題点が分かる状態だということだ。
 だから、上げるか下げるかで対応できるのだよ・・だからコヒーレンスが高いと言える・・逆に言うと、コヒーレンスが高いからEQが有効だとも言える。

 で、問題はコヒーレンスが低いというのは何者で、どうなるのか・・ということだね・・我々現場人としては。

 干渉縞がきれいに発生する・・くらいシンプルな位相関係を保てる・・かどうかは、FFT解析(高速フーリエ変換)で、各々の周波数帯域ごとに測定出来る。

 つまり、音波をフーリエ解析し、単純な正弦波の集合と分解して、各々の周波数ごとに、安定して干渉が起こりやすいかどうかを測定はできるヨ・・だからこの周波数は干渉が起こりやすい!この周波数は干渉が起こりにくい(だから不安定です・・ということ)!ということを表示しているのだ!と、考えましょう。

 ところで・・閑話休題・・

 フーリエ解析・・って、純粋に数学のフーリエ級数に基づいている・・

 つまり、全ての波は正弦波の集合である!という命題から
 ならば全ての波は正弦波の集合として表現できる・・

 まぁ、端的に言うと、現実世界で出ている音を、A周波数の波と、その偶数倍のB,C,D周波数の波、そして、その奇数倍の波E,F,Gの波をA,B,C,D,E,F,G倍の比率で、それぞれ混ぜた物・・と、表現できるし、計算できる・・と言う理論だ・・

 非常に時間が短いと測定エラーは多いのだが・・長時間計測を続けると、結構そこの環境までチェックできる。そこで、時間を伸ばした状態をシミュレートしながら、非常に短い時間で測定してしまおうとしたのがFFT解析つーるである。

 んで、現場的にどう応用するかということだね・・

 ある特定の周波数帯でコヒーレンスが悪かったら?

 その周波数帯の距離!・・まぁ音速割る周波数だ・・んで、その整数倍。

 そこら辺に反射する壁、もしくは準じた物、共鳴体などがないかをチェックし、それを回避するようにスピーカーセットを設置し直せば良い。

 その結果、コヒーレンスが良い状態で何かが上がろうが下がろうが何とかできるということね・・

 とはいっても、前回も言ったように、マイクを置いた位置での特定現象・・寄りかかってはまずいからね・・

 あくまで、自分の耳とお客様の反応を基準にしましょうね・・

 ということで、へろへろなのでまた次回!
基礎理論? / 2010/11/23 21:02
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前回書いたEQとインピーダンス周りの話と、どっちを続けようか迷ったんだけど、まぁより半端なEQ話を先に続けようかな・・例によって若干アルコール入りなので話は割り引いて聞いてね・・

EQをきっちり合わせたい・・まぁ(帯域バランス的に)良い音にしたいし、ハウリングも避けたい・・というのが大概のエンジニアの願うことである。

んで、ハウリングを考慮しなければ、FFTアナライザによる調整でかなりEQは追い込める。

知らない人のために説明すると、卓アウトの音を基準にして、EQを通過し、スピーカーから出た音を任意の測定点で卓アウトの音と比較して高速フーリエ解析(まぁ、音の周波数の成分を分解して各々比較する手法・・数学の世界では初等解析学で習う・・んだっけ?)によって各周波数帯ごとのエネルギー値、位相、コヒーレンス(測定値の信頼性)などがわかる・・ことになっている・・

この測定値をベースにEQを逆操作してバランスを取っていくんだけど・・

もちろん、機械のやることで、まして電気的な処理になっているので、万能というわけではないが、目に見える形で調整結果が出てくるのはクライアントの説得にも役立つ。

FFTの代表はメイヤー社のSIMや今はEAWのSMAARTが一般的だろう。

どちらも使える・・が寄りかかってはいけない。まぁ、神仏は頼るものにあらず、崇めるものなり・・に近いかな?

以前も書いたと思うけど、師匠の言っていたスピーカーは設置しただけで九〇%音が決まってしまう・・という点をお忘れなく・・

また、そもそも測定用マイクをどこに置いたの?という点ですでに全会場を代表できなくなっているのよね・・

これは我々の耳調整でも同じこと・・特定の会場の特定の場所で調整してもそれは全部の客席をカバーしているわけではないということを自覚するべきだよね。

さて、EQで等化するという場合、というかの基準を前回は無響室の楽器と言っちまった・・まぁそれもありだが、より一般的にはピンクノイズが使われる。たまにどっかのレコーディングエンジニアとかプロデューサーとかそこら辺の人が「おい!ホワイトノイズでチェックせんかい!」と喚くことがあるやもしれないが、ホワイトノイズでPA現場でフルに近い音を出したらツイーターが飛びまんねん・・ただでさえ定指向性ホーン用のEQはまっすぐ上を上げてるのに・・

んで、ピンクノイズでフラットになったからいいか・・
違うのだな・・
ちょっと立ち位置を動かしてみ?
がらっと音が変わるよね?

ピンクノイズは各帯域の音がまんべんなく入っているだけに、ステレオ再生の状態で・・あるいは実会場の中で反射音に囲まれているといとも簡単にたくさんの打ち消しあうポイントが出来るのだな・・

よってあくまで参考のひとつにしかならないのだよん。

以前書いた「原音」というものはこの世には存在しないということと同様に、会場内全部で最高の音も存在しないとしか言えない・・オペ席で最高でもそれ以外の場所では最高ではないのね・・こればっかりは会場の音をつまり建築の音をコントロール出来ない以上永遠に不可能な命題に近い・・

だから、より大勢の人に楽しんでいただく「普通の音」が大事なのね・・

さて、EQを使うと位相がうんたらとかいろいろな人がいろいろな論を仰っているが、所詮ボイスコイルで動かすスピーカーを使っている限り、我々に位相をどうのと騒ぐほど実は位相をコントロールできてはいないのだな・・

だから、純粋オーディオの人がよく言うメーカーの意図した音・・なんて・・ちょっとねぇ・・と言いつつ、ガス切れに付き続きは又の機会に・・
基礎理論? / 2010/08/15 23:29
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さて、何やかやと、長くなったからと話を中断してしまった例の、詰まらない理論に近い話・・
つまらなくとも現場では色々悩まされることでもあるので続けましょう。

さて、前回記載した

 ┌───┐
 V   │
 │   RL
 Ri   │
 └───┘

という回路図・・
電圧を発生する側の機材と、負荷となる機材の分岐はどこだろうか?
もちろんその間は理想的ケーブルでつながっているものとしてだ・・(例によって理想的ということは、現実にはありえないものであるという伏線は置いておく)

まぁ、もったいぶってもしょうがないので上の図で言うと、左右の幅のど真ん中で切った線が分岐線である。

   │
 ┌─┼─┐
 V │ │
 │ │ RL
 Ri │ │
 └─┼─┘
   │
発生側│負荷側

というふうになる・・

言わずもがなと思っている人も多々おられようが、現場でトラブる人が多いのでしばしのご猶予を・・

前回、アンプなどの場合はRi(内部抵抗)は、殆ど無視できるほどに小さいと言った。まして電力源たる電源やバッテリーは極めて小さい・・はず・・
が、アンプではダンピングファクターに影響するよとか言ったのだけど、

一般的な8Ωのスピーカーで、最低限のダンピングファクターを実現するには10以上が望ましいという常識が真空管アンプ時代にあった・・これはアウトプットトランスを使用する設計の場合、出力インピーダンスを下げるのが難しかったことに起因している。
現代の多段アンプではいとも簡単にインピーダンスを下げられるので、すっかり忘れ去られた記述となった。

で、今回、そう言いう古い時代のアンプだったらと考えてみよう。

ダンピングファクター10である。

だからスピーカーのインピーダンスは8Ω・・ということはダンピングファクターから逆算するとアンプの内部インピーダンスは0.8Ωとなる。

嫌だろうがだしてしまう・・

W=EI
E=IR
故に
W=I^2R
であるというところまでは前回のとおり。
計算を楽にするため、わざと8ワットの出力をアンプがだしていることにする。

W=I^2Rなので、
I^2=W/R=8/8.8=0.909
I^2=0.909
I=SQR(0.909)=0.953(SQR:平方根)
で、0.953アンペアの電流がこの回路には流れているようである。

なんでこんな半端な数字になったか・・内部抵抗を加味したからである。
ダンピングファクターから考えていくとこうなっちゃうのだ・・

これでは計算が面倒くさい・・というか理解していただきにくいので、内部抵抗とスピーカーのインピーダンスをまとめて8Ωであることにしてしまう・・と、

8=8*1/11+8*10/11というふうに10対1の関係からは、アンプとスピーカーのインピーダンス比は8Ωを1と10で分け合う形になる必要がある。
これで、1アンペアの電流として計算できるようになる。

さて、8ワットのアンプ出力であったが、スピーカーで消費されている実際の電力はいくらだろうか・・

そう、W=I^2Rなので

W=I^2R=1^2*(8*10/11)=7.27W

??

アンプは8Wを出していたはず・・

残りはどこに行ったの?

そう・・Riであるところの内部抵抗が消費してしまったのだ・・その量

8-7.27=0.73W

実にスピーカーの1/10くらいがスピーカーには伝わらず、内部で消費した計算である。
これって、まるまる熱になるのよね・・だからアンプは熱くなるのだ・・(まぁこればかりではないけれど)

この同じアンプでスピーカーを4Ωにするとどうなるだろうか・・

アンプ自体の内部インピーダンスは変え様がないので、8*1/11=0.727Ω
スピーカーが4Ωになった・・
総インピーダンスは

0.727+4=4.727Ω

アンプは相変わらず8Ωの時に8W出していた時と同じ8ボルトをだそうとしているものとする。
すると

E=IR
I=E/R=8/4.727=1.692アンペア
スピーカーでは
W=I^2R=1.692^2*4=11.451W

確かに出力は増えているけれど倍とまではいかない・・というか結構少なめ・・

一方内部抵抗で消費する電力は

W=I^2R=1.692^2*0.727=2.08W

8オームスピーカーの時は0.73Wだったのに2倍以上に増えている・・
つまり、より熱を発生する状況になったということだ・・
ぶっちゃけて言えば無駄になっているということね・・

さて、最初に記載した回路図・・現場的にはまだまだ欠けているものがある・・

そう、いつもお世話になっているケーブルだ・・
この場合問題になってくるのはスピーカーケーブル・・

図的には

   │     │
 ┌─┼─────┼─┐
 V │     │ │
 │ │     │ RL
 Ri │     │ │
 └─┼─────┼─┘
   │ ここが │
発生側│ 経路分 │負荷側

上の図ではケーブルを経路として表現している。

で、理想的ケーブルは無いといった・・つまり抵抗ゼロのケーブルはない・・よって何がしかの抵抗(インピーダンス)がある。

よって、上の図はより正しくは、
   │     │
 ┌─┼──Rc──┼─┐
 V │     │ │
 │ │     │ RL
 Ri │     │ │
 └─┼─────┼─┘
   │ ここが │
発生側│ 経路分 │負荷側

Rcをここでは経路抵抗とする・・(例によって参考書も見ないで書いているので、厳密に正しい表現であるわけではない・・また、経路抵抗は上側にだけあるわけではなく下側にもあるし、値も若干違っているはずだがここでは簡略化する)

さて、このRc・・普段であれば気にしなくて良い程少ないはずである・・アンプの内部インピーダンスに比べてさえ・・

しかし、我々の現場・・でかい会場になるとこのケーブルに因る経路ロスが無視できなくなる・・

先程、8Ωスピーカーによる内部インピーダンスの影響に比べ、4Ωスピーカーのほうが内部インピーダンスの影響を受ける度合いが大きいことを確認した。
これは全く経路ロスにも言えることで、低インピーダンススピーカーのほうがスピーカーケーブルの影響を強く受ける。したがって、カーオーディオやダブルウーハーでインピーダンスの低いスピーカーほどケーブルに対する要求は厳しい。
ましてや現代アンプは内部インピーダンスが極端に低くなっている分、ケーブルでの悪化は大きく効いてくるし、ケーブルが発熱源にもなるわけだ・・
上記の計算式を応用して計算してみて欲しい・・こういったことは自分で計算してみないと実感しないし、身にも付かないしね・・ってもはや計算する気力が失せてきたというのもあるけど・・^^;;

ケーブル以外にも端子の接触抵抗など、低インピーダンスラインであるスピーカー系ならではのトラブルがあるので、現場で泣かないようしっかりここらの理屈は身につけてほしいなと思う老婆心であった・・
(ふう・・ながくなっちったい!)

おっとっと・・計算と言っても、酔って書いているので、あまり(かなり?)厳密ではない・・端折ったところ検算していないところ多々ありなので、奇特な御仁はご訂正のほど宜しく!
基礎理論? / 2010/08/01 22:35
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