2021年1月25日 星期一 03:34

PA的历史(下)

深入研讨 历史档案 PA的历史(下)

在这篇文章的前半部分(点击这里),我们探索了现代电子PA系统的历史以及前90年里,其在现场音乐和大型活动中的应用——从1875年,第一支话筒的发明;到1965年,第一场在露天大型运动场中举办的演唱会。

Beatles在皇后区的Shea体育场举办了第一场露天大型演唱会。虽然各个乐队都有举办大型演出的需求,但当时的扩声系统还无法完成任务。多数乐队都带着自制的系统,但那不过是美其名曰的人声放大器。

Clair & Watkins

要感谢大西洋两岸的先锋人物提出的诸多要求,为那个时代引入了大型PA。最著名的有伦敦WEM(Watkins Electric Music)的Charlie Watkins和美国宾夕法尼亚州利蒂茨的Clair Brothers。

1954年,作为圣诞礼物,Gene和Roy Clair从他们经营杂货店的父亲手中接过了第一个小型扩声系统。在接下来的几年里,他们将它用于当地的舞会和活动中。1963年,他们买下了扬声器修复生意,这让他们涉入到了最新的研发中,也因此成为宾夕法尼亚州兰开斯特Franklin & Marshall学院的扩声系统提供者。

Roy和Gene Clair
Roy和Gene Clair

1966年,两兄弟的系统给Frankie Valli留下了深刻的印象,被邀请加入到了他的巡演中。随后,他们组建了一个巡演PA租赁公司。让Clair从竞争中胜出的原因,是他们能够拼凑出恰当的设备,提供最响最干净的输出。这让他们的公司与Iron Butterfly、Jefferson Airplane和Cream有了合作——1968年,他们在费城的Spectrum做了一场闻名遐迩的演出,参加者达到了18000人。

与此同时,在1967年英国温莎的节庆活动中,Watkins公开了他的“从动”PA系统。这个名字的由来,是因为它将一个放大器作为第二个的从动装置,用来增加输出。使用10个放大器可以为20个扬声器提供1000瓦的功率,系统产生的音量级让他的制造者受到了法院的起诉,理由是妨害治安——不过,案件被驳回了。

WEM Audiomaster 5通道混音器
WEM Audiomaster 5通道混音器

1968年,WEM推出了Audiomaster混音器,立刻就成了经典——即使它只提供5个通道(每个通道都有音量、低频、中频、高频和弹簧混响的控制)。

更重要的是,混音器的研发鼓励人们放弃被动混音(也就是,“设置后就不管了”的操作方式),也帮助那一代的巡回乐队管理员晋升到现场扩声工程师的地位。

启示

不过,因为使用了高阻抗话筒,信号损失成了一个重大问题,所以电缆敷设路径都尽可能地保持在最小限度内。这意味着,混音器通常都在系统其他部分的旁边。幸运地是,在纽约的菲尔莫东,Bill Hanley研发了第一条多芯电缆,让混音的位置离开了扩声系统。

这是我们现在习以为常的事,但在那时候,这是很惊人的。Dinky Dawson(Fleetwood Mac的工程师)写道:“在那之前,我从未看到任何团队在远离舞台旁的其他位置混音。这可是革命性的!”

Hanley和技术工程师John Chester想出了一个办法,将变压器放在电缆敷设路径的最后,以此来促进远距离经平衡线路发送高阻抗话筒信号的能力,避免接收到干扰或损失电平。

当时,这种方式对巡演来说负担太重,但低阻抗话筒的研发让其拥有了内置的平衡变压器,比如Shure Unidyne III(1965)、SM57(1965)和SM58(1966),让多芯电缆具有了便携性。

Crown DC300说明书的一部分
Crown DC300说明书的一部分

在那之后不久,Dawson成为了第一个在观众中间设立“前场”(FOH)位置的巡演工程师。

接下来的关键一步是更大放大器的研发。尽管晶体管已经发明了20年,但1960年代后期最可靠的大型放大器仍然是电子管设计。能为每个通道提供50瓦的单元,被看做是“强劲”的;能够实现100瓦/通道的算是“工业标准”。

然后,在1967年,Crown发布了固态(晶体管)DC300放大器,名字的由来是因为其利用了直接耦合(DC)的设计,能达到300瓦的功率。DC300成功的关键,除了惊人的功率、清晰度和低失真外,还有它7英寸的身高和45磅的体重,比起同功率的电子管放大器,轻便了许多。

拓展新的道路

在那时,大部分演唱会的扬声器系统都相当简单,包括多个同型号的扬声器(通常按照纵队排列)或扬声器振盆和喇叭的组合(分别用来处理低频和高频)。因为扬声器在表现超过三四个八度的范围时会有清晰度和失真方面的问题,所以这些系统算不上是高保真的。

大约1973年,Heil Sound的巡演系统。
大约1973年,Heil Sound的巡演系统。

人们需要找到一种方式,将信号分为多个频段,让单个放大器更高效地进行处理,以一种更悦耳的方式进行重组。新出现的PA公司倾尽一切想要达到这些目的。

1969年,Watkins发布了Festival声音系统。它是第一套四分频的声音系统,将信号分离成了低频、中低频、中高频和高频。不久之后(1979年代初),Bob Heil被邀请在圣路易斯的福克斯剧院,为Grateful Dead构建巨型的四分频系统。他估计,整个系统的功率在20000瓦左右(尽管是通过家用hi-fi放大器驱动的!)

Clair Brothers将声音分离成低、中、高和极高频段,开发了他们的第一套四分频系统。1971年,McCune Sound Service(旧金山)雇佣了John Meyer和Bob Cavin制造了一款名为JM-3(根据John Meyer命名)的扬声器。这是一套三分频系统,在外部设备机架上,附带了放大器和所有集成的电子元件。

因此,在1970年代初始,我们进入了地面堆叠PA系统的黄金时代——这么称呼它,主要是因为低频扬声器放在地上或舞台上,而中频和高频扬声器堆在它上面。

那些早期的大型PA中,许多都以成熟的扬声器模型为基础,如Altec的“剧院之声”系列(从小型的A8到流行的A4,再到大型的A1),其主要设计场合是电影院和戏院。

渐渐地,Clair和Heil Sound这样的PA公司开始转向使用由JBL Professional(一家从1945年延续至今的公司)研发的传感器(振盆和压缩驱动器)。著名的研发品包括D130 15寸振盆(1947年发布),第一款用于商业的4英寸音圈(其各种变型在接下来的55年中一直被人们使用),型号375(1954年发布),第一款带4英寸振膜的商用压缩驱动器。

来自英国Malcolm Hill的“36kW悬挂系统”。
来自英国Malcolm Hill的“36kW悬挂系统”。

混音&监听

就我们今天所知,现场混音控制台从音频录音领域得到了巨大帮助。1970年,Bob Heil将Langevin录音室控制台改造后,用在自己刚制造出的大规模PA上。他也是英国IES Mavis控制台的早期用户,与Sunn工程部有着密切的合作,研发了第一款八通道的Coliseum混音器(纯手工打造)。

几年之后,Ron Borthwick和Bruce Jackson,与Clair Brothers合作,研发了与众不同的混音台CBA 32。进入1980年代后,它逐渐成为其公司的支柱产品。它是第一款提供等离子柱状图表参数的控制台,在推子旁边,提供平均电平和峰值电平的参数。另外,它也是第一款包含了参数EQ的现场控制台。

接下来,更关键的一步是复杂舞台监听系统的研发。在此之前,音乐人主要通过谨慎地平衡电平,或将扬声器堆放在舞台的旁边,让其“折回”主混音(因为早期的混音器没有辅助输出,不能提供用于监听的混音)来听清楚需要听到的东西。

随着PA系统尺寸的增加,监听逐渐变得很有必要。对于表演者,不仅需要听到和感受到表演氛围,而且也需要控制音准。很快,楔形扬声器开始出现在舞台上。当音乐人听到后,都想要拥有一支(或几支)。

有趣的是,这样的附加物却不总是受到前场工程师的欢迎。比如,Pink Floyd的工程师Mick Kluczynski观察到,楔形监听的传播“就像一种病毒”,为了控制主混音,他不得不与另一套扩声系统竞争。

基本模板

扬声器的性能在整个1970年代得到了不断地提升,三分频和四分频的地面堆叠系统占据了主导,一直延续到了接下来的25年。虽然发展出了悬挂系统,但它们的基本模板是一样的。

这些系统通常被称为“点声源”,意思是它们会向四面八方同等地传播声音,但这其中存在误导性。实际上,它们只是在较低频率上表现得像点声源,随着频率的上升,它们会开始具有指向性。

最终,它们会向四面八方“喷射”出大量的低频和中低频能量——冲向天花板、地板和侧墙——成为延迟反射,导致声音模糊,难以掌控。

点声源严格地遵循平方反比定律,意思是在声音能量扩散到更大区域时,其与声源的距离加倍,声级会衰减四分之一。这就是我们都知道的另一个事实,在扬声器前面和附近会很响,在背后会变弱。

在此期间,大量的制造商开始进入演唱会市场,拿出了越发复杂的扬声器系统。JBL Professional、Meyer Sound、Martin Audio、EAW和Turbosound只是冰山一角,本地和地区性的扩声公司将有机会购买“现成”的产品,不必再设计和搭建自己的扬声器了。

1980年代后期,为Cheap Trick部署的EAW KF850s。
1980年代后期,为Cheap Trick部署的EAW KF850s。

EAW依靠由Kenton Forsythe设计的三分频“阵列式”扬声器KF850取得了巨大成功——很多年里,KF850都是设备操作者的必需品。Meyer Sound通过研发自带功放的现场系统成为了行业的领导者,他们将放大器和电子元件与特定的扬声器参数进行匹配,装载于同一外壳中。

排列起来

接着,到了1993年,Christian Heil和他的团队通过其法国公司L-Acoustics,发布了 V-DOSC系统,宣布了“现代”线阵列时代的到来。我之所以说现代,是因为线阵列背后的基本原理已经被人所知并使用(狭义上)了一段时间。

1957年,Harry Olson率先发布了他在这一主题上的发现,阵列式扬声器的好处(在同一外壳里垂直排列的驱动器能制造出水平位置较宽和垂直位置较窄的中频输出)被用在了1960年代及其以后Shure Vocal Master PA和Marshall的产品中。

悬挂的L-Acoustics线阵列。
悬挂的L-Acoustics线阵列。

L-Acoustics提炼了技术,利用了相近排列的扬声器产生的相长干涉,将声音的能量推得更远,让频率响应变得更加平滑。公司的“柱面波产生器”更关注水平面的输出以及垂直面的能量损失,最终让声音在空间中得到了更加均匀的分布。

线阵列基本上算是计算机时代的产物,只有精确的建模和精确的部署,才能获得理想的结果。不过,很重要的一点是,线阵列并非终极的声音系统;在很多情形下,传统的悬挂或堆叠方式反而更加适合。

在这段迷人的旅程中,每位先锋人物背后的驱动力都是给观众带去最佳的听觉体验。随着科技的进步,作为音频专家的我们能够更加精确地在有必要的地方布置声音,制造出只有现场演出能带给你的那种直达内心的体验。

要记住,PA仅仅是表演的辅助。假设你能够直接对比1964年和2014某人在演唱会上的体验,很可能两次都获得同样程度的愉悦和兴奋,虽然后来的保真度更好。因为在这一切的背后,音乐才是重点。

Andy Coules(www.andycoules.co.uk)是英国声音工程师和音频教育者,他跟随许多不同流派的表演者在世界范围内进行过大量的演出。

原文地址:http://www.prosoundweb.com/article/modern_pioneers_the_history_of_pa_part_2/

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乐极客创办人,独立音乐制作人,混音师。

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