Kodėl studijos monitoriai šnypščia

Kas gi tas šnypštimas ir kodėl jis atsiranda?

Turbūt kiekvienas, kuris bent kartą dirbo su profesionalia garso įranga ar bandė įsirengti namų studiją, yra susidūręs su tuo nemaloniu šnypščiančiu garsų, kuris sklinda iš monitorių. Tai nėra koks nors mistinis reiškinys ar įrangos prakeiksmas – tai visiškai paaiškinama fizikos ir elektronikos dėsnių. Šnypštimas, kartais vadinamas „hiss” arba triukšmu, yra aukšto dažnio garsas, primenantis oro išsiveržimą ar senų radijo stočių foną.

Pirmiausia reikia suprasti, kad visiškai tylos iš studijos monitorių nesulauksite – tam tikras triukšmo lygis yra normalus. Problema kyla tada, kai šis triukšmas tampa girdimas iš klausymosi pozicijos arba trukdo darbui. Šnypštimas dažniausiai atsiranda dėl kelių pagrindinių priežasčių: pačios įrangos savigarsio (self-noise), elektromagnetinių trukdžių, įžeminimo problemų arba netinkamų kabelių.

Studijos monitoriai yra aktyvūs garsiakalbiai, o tai reiškia, kad jie turi integruotus stiprintuvus. Šie stiprintuvai, kaip ir bet kuri elektroninė įranga, generuoja tam tikrą kiekį triukšmo. Kai monitorius įjungtas, bet negrojamas joks signalas, stiprintuvas vis tiek dirba ir jo elektroniniai komponentai sukuria minimalų triukšmą, kurį girdime kaip šnypštimą.

Įžeminimo problemos – dažniausias kaltininkas

Viena iš dažniausių šnypštimo priežasčių yra įžeminimo kilpos (ground loop). Tai atsitinka, kada jūsų garso įranga yra prijungta prie elektros tinklo per skirtingus lizdus ar skirtingus grandinės šakus, kurie turi šiek tiek skirtingą įžeminimo potencialą. Šis potencialų skirtumas sukuria mažą elektros srovę, kuri teka per garso kabelius ir pasireiškia kaip šnypštimas ar dūzgimas monitoriuose.

Įsivaizduokite situaciją: jūsų garso sąsaja prijungta prie vieno elektros lizdo, o monitoriai – prie kito. Jei šie lizdai turi skirtingą įžeminimą (o dažnai taip ir būna), tarp jų atsiranda potencialų skirtumas. Kadangi visa jūsų įranga sujungta garso kabeliais, šis skirtumas „keliauja” per juos ir sukelia triukšmą.

Kaip tai išspręsti? Pirmiausia pabandykite visą įrangą prijungti prie vieno pailgintuvo ar vieno elektros lizdo. Tai dažnai iš karto sumažina ar visiškai pašalina problemą. Jei tai nepadeda, galite panaudoti specialius įžeminimo kilpų izoliatorius (ground loop isolators) arba DI dėžutes su įžeminimo atjungimo funkcija. Tačiau būkite atsargūs – tiesiog nukirpti įžeminimo kontaktą kištuke yra pavojinga ir neteisėta daugelyje šalių.

Kabeliai – ne visi vienodi

Daug kas neįvertina kabelių svarbos garso sistemoje. Tačiau būtent prastos kokybės ar netinkami kabeliai gali būti pagrindinė šnypštimo priežastis. Yra du pagrindiniai kabelių tipai, naudojami garso įrangoje: balansiniai ir nebalansiniai.

Nebalansiniai kabeliai (paprastai su TS jungtimis – tip-sleeve) yra jautresni trukdžiams. Jie turi tik du laidus: signalo ir įžeminimo. Tokie kabeliai puikiai tinka trumpiems atstumams, pavyzdžiui, gitarai prijungti prie stiprintuvo, tačiau studijoje, kur kabeliai gali būti ilgesni ir aplinkui daug elektronikos, jie gali „pagauti” įvairių elektromagnetinių trukdžių.

Balansiniai kabeliai (su TRS arba XLR jungtimis) turi tris laidus ir naudoja išmanią techniką triukšmui mažinti. Jie perduoda signalą dviem laidais – vieną normalų, kitą apverstą. Priimančiame gale šie signalai vėl apverčiami ir sudedami. Kadangi bet koks triukšmas, patekęs į kabelį, paveikia abu laidus vienodai, jis anuliuojasi, kai signalai sudedami. Tai vadinama bendro režimo triukšmo slopinimu (common mode rejection).

Praktinis patarimas: jei jūsų garso sąsaja ir monitoriai palaiko balansinius jungtis, būtinai naudokite balansinius kabelius. Net jei jie kainuoja šiek tiek daugiau, skirtumas triukšmo lygyje bus akivaizdus. Taip pat venkite vesti garso kabelius šalia maitinimo laidų – jie veikia kaip antenos elektromagnetiniams trukdžiams.

Stiprinimo struktūra ir jos įtaka triukšmui

Kiekviena garso sistema turi vadinamąjį stiprinimo struktūrą (gain staging) – tai kaip signalas stiprinamas kiekviename grandies etape nuo šaltinio iki galutinio išėjimo. Neteisingas stiprinimo struktūros nustatymas gali labai padidinti girdimą triukšmą.

Įsivaizduokite, kad jūsų garso sąsajos išėjimo lygis nustatytas labai žemai, o monitorių garsumo rankenėlės išsuktos beveik iki maksimumo. Tokiu atveju monitorių stiprintuvai dirba visu pajėgumu, stiprindami ne tik silpną signalą, bet ir visą triukšmą, kuris yra tame signale ar kuris atsiranda pačiame stiprintuve. Rezultatas – garsus šnypštimas.

Teisingas požiūris yra priešingas: garso sąsajos išėjimo lygį reikia nustatyti pakankamai aukštai (bet ne taip, kad signalas iškraipytų), o monitorių garsumo rankenėles laikyti vidutinėse pozicijose. Taip stiprintuvai dirba efektyviau ir triukšmo santykis su signalu (signal-to-noise ratio) būna daug geresnis.

Daugelis profesionalių garso inžinierių rekomenduoja tokią praktiką: nustatykite garso sąsajos išėjimo lygį apie 75-80% nuo maksimalaus, o monitorių garsumą reguliuokite pagal poreikį. Jei vis tiek per tyliai, geriau padidinti garso sąsajos išėjimą, o ne monitorių garsumą.

Elektromagnetiniai trukdžiai aplinkoje

Šiuolaikinėje studijoje ar namų darbo vietoje yra daugybė įrenginių, kurie spinduliuoja elektromagnetines bangas. Kompiuteriai, išmanieji telefonai, Wi-Fi maršrutizatoriai, fluorescencinės lempos, net šaldytuvai – visi jie gali sukelti trukdžius jūsų garso sistemoje.

Ypač problemiški būna išmanieji telefonai. Turbūt daugelis esate girdėję tą charakteringą „di-di-di-dit” garsą iš garsiakalbių prieš pat gaunant skambutį ar žinutę. Tai GSM signalo trukdžiai, kurie patenka į garso įrangą. Nors šis konkretus triukšmas nėra šnypštimas, jis parodo, kaip lengvai elektromagnetinės bangos gali paveikti garso sistemą.

Šnypštimas dėl elektromagnetinių trukdžių dažnai būna kintamas – jis gali stiprėti ar silpnėti priklausomai nuo to, kas vyksta aplinkoje. Jei pastebite, kad triukšmas atsiranda ar sustiprėja tam tikrais momentais, pabandykite išjungti įvairius įrenginius po vieną ir patikrinti, ar tai padeda.

Praktiškas sprendimas – laikykite garso kabelius kuo toliau nuo maitinimo laidų ir kitų elektroninių įrenginių. Jei tai neįmanoma, pabandykite juos kryžiuoti statmenai, o ne vesti lygiagrečiai. Taip pat galite panaudoti feritines šerdis (ferrite beads) ant kabelių – tai tokie maži cilindrai, kurie sugeria aukšto dažnio trukdžius.

Pačių monitorių kokybė ir konstrukcija

Negalima ignoruoti fakto, kad ne visi studijos monitoriai sukurti vienodai. Pigesnių monitorių stiprintuvai dažnai turi didesnį savigarsį, o jų elektroniniai komponentai gali būti ne tokie kokybiški. Tai nereiškia, kad pigūs monitoriai yra blogi – tiesiog reikia suprasti jų apribojimus.

Profesionalūs studijos monitoriai naudoja kokybiškesnius stiprintuvų grandines su mažesniu triukšmo lygiu. Jie taip pat dažnai turi geresnius ekranavimus, kurie apsaugo nuo išorinių elektromagnetinių trukdžių. Brangesnių monitorių specifikacijose dažnai rasite parametrą „signal-to-noise ratio” – kuo jis didesnis, tuo mažiau triukšmo generuoja pats monitorius.

Tačiau net ir su puikiais monitoriais galite susidurti su šnypštimu, jei visi kiti sistemos elementai nėra tvarkoje. Ir atvirkščiai – net vidutinės klasės monitoriai gali skambėti labai tyliai, jei visa sistema tinkamai sukonfigūruota.

Dar vienas aspektas – kai kurie monitoriai turi skirtingus jautrumo nustatymus (dažnai perjungiami galinėje dalyje). Jei jūsų monitoriai turi tokią funkciją, pabandykite skirtingus nustatymus. Kartais žemesnio jautrumo režimas gali sumažinti girdimą triukšmą, nors tada reikės šiek tiek padidinti garso sąsajos išėjimo lygį.

USB maitinimas ir kompiuterių įtaka

Daugelis šiuolaikinių garso sąsajų maitinamos per USB jungtį iš kompiuterio. Nors tai patogu, USB maitinimas gali būti triukšmo šaltinis. Kompiuterio maitinimo blokas ir motininė plokštė generuoja įvairių elektrinių trukdžių, kurie gali patekti į garso sąsają per USB jungtį.

Jei naudojate USB maitinimą garso sąsajai ir girdite šnypštimą, pabandykite šiuos sprendimus. Pirma, naudokite kokybišką USB kabelį – tai tikrai daro skirtumą. Antra, jei įmanoma, prijunkite garso sąsają prie USB prievado, kuris yra tiesiogiai motininėje plokštėje, o ne per USB šakotuvą ar priekinius kompiuterio prievadus. Trečia, galite panaudoti USB izoliatorių, kuris elektrine prasme atskiria garso sąsają nuo kompiuterio.

Kai kurios aukštesnės klasės garso sąsajos turi atskirą maitinimo įėjimą. Jei jūsų sąsaja turi tokią galimybę, naudokite ją – tai dažnai labai sumažina triukšmą. Taip pat verta paminėti, kad nešiojamieji kompiuteriai, dirbantys nuo baterijos, dažnai sukelia mažiau triukšmo nei stacionarūs kompiuteriai, prijungti prie elektros tinklo.

Kada šnypštimas yra normalus ir kaip su tuo gyventi

Svarbu suprasti, kad visiškai nulinis triukšmo lygis yra neįmanomas. Kiekvienas elektroninis įrenginys generuoja tam tikrą kiekį triukšmo – tai fizikos dėsniai. Net profesionaliose įrašų studijose, kur investuojama dešimtys tūkstančių eurų į įrangą ir akustinį apdorojimą, monitoriai vis tiek turi tam tikrą savigarsį.

Praktinis testas: atsistokite savo įprastoje klausymosi pozicijoje (paprastai tai apie 1-2 metrai nuo monitorių). Jei negrojant jokio garso negalite girdėti šnypštimo iš tos pozicijos, viskas yra gerai. Šnypštimas turėtų būti girdimas tik tada, kai prieinat visai arti prie monitoriaus – tai yra normalu ir priimtina.

Jei šnypštimas girdimas iš klausymosi pozicijos, tai jau problema, kurią reikia spręsti. Tačiau nebūkite pernelyg perfekcionistai – jei triukšmas girdimas tik visiškai tyloje ir netrukdo jūsų darbui, galbūt neverta investuoti daug laiko ir pinigų į jo šalinimą.

Dar vienas aspektas – akustinis kambario apdorojimas. Jei jūsų kambarys turi daug atspindinčių paviršių, net mažas triukšmas gali būti labiau girdimas dėl aidėjimo. Pridėjus kambaryje absorbuojančių medžiagų (putų, audinių, specialių akustinių panelių), bendras triukšmo pojūtis gali sumažėti.

Taigi, jei išbandėte visus sprendimus – patikrinote kabelius, išsprendėte įžeminimo problemas, teisingai nustatėte stiprinimo struktūrą, bet vis tiek lieka minimalus šnypštimas, kurį galite girdėti tik priėję prie monitoriaus, tiesiog priimkite tai kaip normalią situaciją. Jūsų laikas ir energija bus naudingesni kuriant muziką ar dirbant su garsu, o ne medžiojant paskutinį decibelą triukšmo, kuris realiai netrukdo darbui.